一种设有电动操作装置的开关柜的制作方法

本发明涉及一种开关柜，具体涉及一种设有电动操作装置的开关柜。

背景技术：

随着电力设备制造工艺的进步，电力设备的供电装置越来越稳定，为了进一步提高电力行业的自动化程度，供电行业各单位全面展开了变电站无人值守化改造。开关柜(switchcabinet)是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。

开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等。在现有的开关柜中，为使断路器或其他的电器能够方便地实现推入(从试验位置推入工作位置并锁定)和退出(由工作位置退出试验位置并锁定)功能，一般采用一个底盘车或手车来承载，通过该底盘车上装有的行车轮在开关柜内的轨道上前行或后退。现有的底盘车或手车通常包括车架、固定架、行车轮及由手柄带动的丝杆，工作时通过摇动手柄或电动驱动使得行车轮带动车架及设于车架上的断路器运动至工作位置或退出。在现有的开关柜底盘车或者手车中具有电动操作功能，如伊顿电气有限公司申请的中国专利断路器电动底盘车（zl201210085240.7,授权公告日2015.03.11），其包括电机总成，电机总成通过电磁离合器、传动链轮与丝杆相连接带动丝杆转动，该电机总成和传动机构均设于底盘车内，即会占用底盘车内的内部空间，在实际生产过程中，由于不同厂家生产的断路器等电器设备结构不同，不同型号的底盘车均需要进行内部结构改造让位后才能适配，使得产品结构复杂、改造成本高。而且国外的断路器底盘车车体改造麻烦，且改造后还会存在与断路器等产品的适配问题，而目前在使用中的开关柜进行升级时需要整套更换断路器底盘车费用较高，且需要对底盘车内的结构进行重新设计，成本较高。

技术实现要素：

为解决背景技术中现有的手动底盘车不能快速方便的转化自动底盘车的问题，本发明提供一种设有电动操作装置的开关柜。

本发明的技术方案是：一种设有电动操作装置的开关柜，包括柜体和用于承载电器设备的运输车，所述的柜体上设有柜门，所述的运输车包括车体、端梁和丝杆，所述的端梁设于柜体上，所述丝杆的一端设于车体上，另一端穿过车体设于端梁上，还包括电动操作装置，所述的电动操作装置与丝杆相连接并通过驱动丝杆使得车体相对端梁滑移，所述的电动操作装置设于柜门上并与柜门可拆卸连接。

作为本发明的一种改进，所述的柜门上设有通孔，所述的通孔设于丝杆轴线的延长线上，所述的电动操作装置设于柜门的外侧并穿过通孔与丝杆相连接。

作为本发明的进一步改进，所述的电动操作装置包括动力源和与丝杆相连接用于驱动丝杆转动的操作件，所述的动力源上设有第一传动件，所述的第一传动件通过第一离合机构与操作件相连接，所述的第一离合机构具有接合使得动力源带动操作件动作的第一状态和通过手柄转动操作件动作时分离的第二状态，所述的第一离合机构设于壳体内，所述的壳体与柜门可拆卸连接。

作为本发明的进一步改进，所述的壳体呈倒置的“l”型设置，所述的操作件和第一离合机构并排设置于壳体内，所述的动力源与操作件相互垂直设置。

作为本发明的进一步改进，所述的壳体包括第一壳体和第二壳体，所述的第一壳体上设有第一挡板，所述的第二壳体上设有第二挡板，所述的第一挡板上下设置于第一壳体上，所述的第二挡板左右设置于第二壳体上，所述的第一壳体和第二壳体相互配合形成用于容置第一离合机构的安装空间，所述的壳体上设有便于安装的安装孔。

作为本发明的进一步改进，所述的第一离合机构包括第一离合轴、第一轴套、第一传动轮和第一离合件，所述的第一传动轮套设于第一轴套上，所述的第一轴套套设于第一离合轴上，所述的第一离合件具有接合使得第一离合轴与第一传动轮周向联动配合的第一位置和分离使得第一离合轴与第一传动轮解锁的第二位置。

作为本发明的进一步改进，所述的第一离合轴上设有第一从动件，所述的第一传动件通过第一从动件与第一离合轴相连接并驱动第一离合轴转动，所述的第一传动件和第一从动件相互配合形成涡轮涡杆传动。

作为本发明的进一步改进，所述的操作件的一端设有便于手柄插入操作的第一操作孔，另一端设有便于与丝杆相连接的第二操作孔，所述的第二操作孔穿过柜门与丝杆相连接，所述的第一操作孔和第二操作孔相连通。

作为本发明的进一步改进，所述的操作件的一端设有便于手柄插入操作的第一操作孔，另一端设有便于与丝杆相连接的第二离合机构，所述的第二离合机构包括连接件和第二离合件，所述的第二离合件具有接合使得连接件与操作件同步转动的第一位置和分离后使得操作件相对连接件转动的第二位置。

作为本发明的进一步改进，所述的第二离合机构包括顶块，所述的顶块与第二离合件相抵，所述的第二离合件具有由顶块从操作件的径向上顶出与连接件相连接使得连接件与操作件同步转动的第一位置和受连接件径向力驱动克服顶块推力后缩回使得操作件相对连接件转动的第二位置。

本发明的有益效果是，设置了电动操作装置，使得开关柜的车体具备手动和电动操作功能，不会影响车体及柜体内的空间，不需要对车体进行改造，便于实现车体的手动、自动操作，便于对现有的开关柜进行升级改造。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图。

附图2为附图1的爆炸结构示意图。

附图3为附图1中电动操作装置8与运输车连接时的结构示意图。

附图4为附图1中电动操作装置8的结构示意图。

附图5为本发明实施例一的结构示意图。

附图6为附图5的爆炸结构示意图。

附图7为附图6中第一离合机构3的爆炸结构示意图。

附图8为本发明实施例二的结构示意图。

附图9为附图8的爆炸结构示意图。

附图10为附图9中操作件2处的爆炸结构示意图。

图中，1、动力源；11、第一传动件；2、操作件；21、第二传动轮；22、第一操作孔；23、第二操作孔；3、第一离合机构；31、第一离合轴；311、第一安放槽；32、第一轴套；321、第一槽孔；33、第一传动轮；331、第一凹槽；34、第一离合件；35、第一从动件；4、第二离合机构；41、连接件；42、第二离合件；43、顶块；44、调节件；45、弹性件；5、壳体；51、第一壳体；511、第一挡板；52、第二壳体；521、第二挡板；53、安装孔；6、柜体；61、柜门；611、通孔；7、运输车；71、车体；72、端梁；73、丝杆；8、电动操作装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

由图1结合图2-10所示，一种设有电动操作装置的开关柜，包括柜体6和用于承载电器设备的运输车7，所述的柜体6上设有柜门61，所述的运输车7包括车体71、端梁72和丝杆73，所述的端梁72设于柜体6上，所述丝杆73的一端设于车体71上，另一端穿过车体71设于端梁72上，还包括电动操作装置8，所述的电动操作装置8与丝杆73相连接并通过驱动丝杆73使得车体71相对端梁72滑移，所述的电动操作装置8设于柜门61上并与柜门61可拆卸连接。本发明的有益效果是，设置了电动操作装置，使得开关柜的车体具备手动和电动操作功能，不会影响车体及柜体内的空间，不需要对车体进行改造，就能实现车体的手动、自动操作，更具体的说，设置了电动操作装置后，使得操作人员操作时更省力，同时还可以外接远程控制功能，实现断路器的智能化控制操作，便于对现有的开关柜进行升级改造。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。具体的说，运输车可以为底盘车或者手车。

所述的柜门61上设有通孔611，所述的通孔611设于丝杆73轴线的延长线上，所述的电动操作装置8设于柜门61的外侧并穿过通孔611与丝杆73相连接。本发明的电动操作装置设于柜门的外侧，可以通过电动驱动丝杆转动，也可以通过手动实现车体运动。电动操作装置结构简单，安装方便，不会影响占用原有底盘车、柜体内的空间，也不会影响原有底盘车的结构功能，使得本发明能适配已有的老款开关柜用底盘车或者国外的底盘车。

所述的电动操作装置包括动力源1和与丝杆73相连接用于驱动丝杆73转动的操作件2，所述的动力源1上设有第一传动件11，所述的第一传动件11通过第一离合机构3与操作件2相连接，所述的第一离合机构3具有接合使得动力源1带动操作件2动作的第一状态和通过手柄转动操作件2动作时分离的第二状态，所述的第一离合机构3设于壳体5内，所述的壳体5与柜门61可拆卸连接。本发明的有益效果是，设置了第一离合机构，使得动力源能可靠带动操作件动作，操作件动作时不会损伤动力源，结构简单，传动方便可靠，且能可靠实现实现手动和自动的切换，便于操作人员操作。本发明还具有结构简单，动作可靠，安装方便，维修简单等优点。本发明的电动操作装置可以与断路器底盘车或其他手车配合使用，当然也可以用于其他领域。以断路器底盘车为例。操作件与断路器底盘车上的丝杆相连接，操作件与丝杆相联动。当需要手动摇动底盘车时，将手柄插入操作件的第一操作孔内，此时第一离合器的第一离合件落在第一离合轴的第一安放槽内（即第一离合机构处于分离的第二状态），此时操作件转动能带动第一传动轮转动，由于第一离合机构处于分离状态，此时第一传动轮不能反向带动第一离合轴转动，即操作件转动不能带动第一传动件动作损伤动力源等零部件。此时通过摇动手柄，使得操作轴带动丝杆运动从而实现底盘车的推入或退出；当电动力源动作时，此时动力源通过第一传动件带动第一从动件转动，第一从动件带动第一离合轴转动，此时，由于第一离合轴的旋转阻力小于第一轴套的旋转阻力，使得第一离合件从第一安放槽的底部沿第一安放槽边沿上移直至与第一传动轮的第一凹槽相卡，此时第一离合件（滚珠）分别落在第一安放槽、第一槽孔和第一凹槽内，滚珠处于第一位置，使得第一离合轴和第一传动轮相联动，即使得第一离合轴转动的时候能可靠带动操作件转动，操作件转动带动丝杆转动，从而实现底盘车的推入或退出。

所述的壳体5呈倒置的“l”型设置，所述的操作件2和第一离合机构3并排设置于壳体5内，所述的动力源1与操作件2相互垂直设置。这样的结构使得电动操作装置呈扁平状，手柄驱动时不会与动力源干涉，这样的结构使得产品结构简单，安装方便可靠。

所述的壳体5包括第一壳体51和第二壳体52，所述的第一壳体51上设有第一挡板511，所述的第二壳体52上设有第二挡板521，所述的第一挡板511上下设置于第一壳体51上，所述的第二挡板521左右设置于第二壳体52上，所述的第一壳体51和第二壳体52相互配合形成用于容置第一离合机构3的安装空间，所述的壳体5上设有便于安装的安装孔53。这样的结构使得产品结构简单，安装方便可靠，通过在壳体上设置安装孔，使得电动操作装置固定方便可靠。更具体的说，所述的电动操作装置呈扁平状设置。

所述的第一离合机构3包括第一离合轴31、第一轴套32、第一传动轮33和第一离合件34，所述的第一传动轮33套设于第一轴套32上，所述的第一轴套32套设于第一离合轴31上，所述的第一离合件34具有接合使得第一离合轴31与第一传动轮33周向联动配合的第一位置和分离使得第一离合轴31与第一传动轮33解锁的第二位置。这样的结构使得产品结构简单，离合方便，传动可靠。

所述的第一离合轴31的的径向上设有多个第一安放槽311，每个第一安放槽311对应第一离合件34设置，所述的第一轴套32上设有与第一安放槽311一一对应的第一槽孔321，所述第一传动轮33的内壁凹陷形成与第一安放槽311对应的第一凹槽331，所述的第一离合件34处于第一位置时穿出第一槽孔321使得第一离合轴31与第一传动轮33周向联动配合，所述的第一离合件34处于第二位置时落入第一安放槽311与第一槽孔321之间使得第一传动轮33与第一离合轴31分离，所述第一离合轴31的旋转阻力小于第一轴套32的旋转阻力。具体的说，所述的第一安放槽有三个且均匀的设置在第一离合轴外壁的圆周上。所述的第一安放槽为锥形槽。第一安放槽为锥形槽使得第一离合件(滚珠)从第一位置到第二位置；第二位置到第一位置过渡更加平稳，使得离合可靠。三个第一安放槽且均匀圆周设置在第一离合轴上使得产品加工方便，滚珠安装方便，离合可靠。当然，根据实际情况安放槽的数量可以为两、四、五个等。

所述的第一离合轴31上设有第一从动件35，所述的第一传动件11通过第一从动件35与第一离合轴31相连接并驱动第一离合轴31转动，所述的第一传动件11和第一从动件35相互配合形成涡轮涡杆传动。涡轮涡杆传动扭力较大，且合理利用壳体内的空间，结构简单，传动方便可靠，为本发明的优选方式，当然在实际生产过程中也可以采用齿轮传动等方式实现。具体的说，所述的第一传动件为涡杆，所述的第一从动件为涡轮。

所述的操作件2上设有与第一传动轮33相啮合的第二传动轮21，所述的操作件2与第二传动轮21联动连接。这样的结构使得操作轴与第一离合轴动作可靠，结构简单。

实施例一：参看附图1、2、3、4、5、6、7；所述的操作件2的一端设有便于手柄插入操作的第一操作孔22，另一端设有便于与丝杆73相连接的第二操作孔23，所述的第二操作孔23穿过柜门61与丝杆73相连接，所述的第一操作孔22和第二操作孔23相连通。这样的结构使得产品结构简单，操作件能可靠带动其他部件动作。

实施例二：参看附图1、2、3、4、7、8、9、10；所述的操作件2的一端设有便于手柄插入操作的第一操作孔22，另一端设有便于与丝杆73相连接的第二离合机构4，所述的第二离合机构4包括连接件41和第二离合件42，所述的第二离合件42具有接合使得连接件41与操作件2同步转动的第一位置和分离后使得操作件2相对连接件41转动的第二位置。这样的结构使得操作轴与待连接部件（如丝杆）之间通过离合机构相连接，使得产品安全性能更高。本发明设置了第二离合机构，使得操作件的输出扭矩恒定，使得的底盘车丝杆转动力恒定，断路器底盘车运动平稳，超过特定扭力能实现操作件空转，避免误操作损伤部件，而且正反转都能实现离合，操作方便可靠。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。另外，本发明解决了断路器插拔的时候无法判定摇进力矩是否太大，该操作件可以根据一台标准柜扭矩，调节合适后作为标准扭矩，方便批量测试。而且在第一离合机构和第二离合机构配合使用时，底盘车即使存在卡滞，动力源转动时第二离合机构也能分离，避免损伤断路器内的零部件及动力源，使得产品使用寿命更长。

所述的第二离合机构4包括顶块43，所述的顶块43与第二离合件42相抵，所述的第二离合件42具有由顶块43从操作件2的径向上顶出与连接件41相连接使得连接件41与操作件2同步转动的第一位置和受连接件41径向力驱动克服顶块43推力后缩回使得操作件2相对连接件41转动的第二位置。本发明通过顶块将第二离合件顶出使得操作件与连接件同步转动，而当转动需要的扭力超过设定值时，操作件和连接件离合，使得手柄或电机转动时空转，从而避免力过大损伤部件，产品安全性能更高。具体的说，当手动或者电动操作时，操作件转动，连接件处受到反作用力，该反作用力通过第二离合件（钢珠）作用在顶块的锥面上，若能克服弹性件的弹力，则弹性件被压缩，第二离合件缩回实现离合（如底盘车运行过程中发生卡滞时）；若不能克服弹性件的弹力，则手柄或电机能可靠带动连接件转动，从而使得连接件可靠带动丝杆转动。即受到的扭力超过设定力时，能实现可靠离合，从而使得操作件的扭矩恒定，从而得丝杆转动力恒定，断路器底盘车运动平稳，超过特定扭力能实现手柄空转，避免误操作损伤部件，而且正反转都能实现离合，操作方便可靠。本发明特别适用于断路器底盘车的检测调试时，也可以用作其他领域。

所述的操作件2内设有用于调节顶块43顶推力的调节件44，所述的调节件44通过弹性件45与顶块43相连接。所述的顶块上与第二离合件相贴合处的外表面为锥面。锥面的设置使得第二离合件受到的径向力通过分解能可靠的转为轴向力，从而与弹性件的弹力进行比较，使得产品离合可靠。调节件的设置可以调节弹性件的弹力，从而使得可以适配不同的扭力结构简单，调节方便。所述的调节件与操作件螺纹连接。这样的结构使得调节件与离合件固定方便可靠。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。