一种断路器手车与接地开关的联锁装置及手车柜的制作方法

1.本发明涉及手车柜技术领域，具体涉及一种断路器手车与接地开关的联锁装置及手车柜。


背景技术：

2.断路器手车与接地开关之间联锁机构的设计是为了满足断路器室“五防”要求中的“防止误分、误合接地开关和断路器”而设计的，其作用为：只有接地开关处于分闸状态时，断路器手车才能从试验位置摇进到工作位置，而当接地开关处于合闸状态时，断路器手车不能动作；断路器手车在工作位置时，接地开关不能合闸，而断路器手车在试验位置时，接地开关才能分合闸，以有效防止误操作。
3.本技术人在先申请的中国专利文献cn109066439a公开了一种五防联锁装置的手车联锁机构，包括与接地开关操作轴连接、能将接地开关操作轴的扭矩传递给断路器手车的传动结构，与传动结构连接、防止断路器手车在接地开关分闸时被抽出断路器室的锁止结构，随锁止结构联动、防止在接地开关合闸时操作断路器手车的限制结构，防止断路器手车不在试验位置时接地开关合闸的定位结构，和防止断路器手车从断路器滑脱的插拔结构。锁止结构包括相对断路器手车的手车操作蜗杆可滑动连接、相对传动结构的传动凸轮设置的第三锁止板，插拔结构包括分别设置在手车操作蜗杆的两侧、可相对滑动连接的第一锁止板和第二锁止板，分别成型于手车柜侧壁、用于第一锁止板和第二锁止板插入的第一锁止孔和第二锁止孔，发明人在实际使用时发现上述手车联锁机构存在如下缺陷：1)如出现断路器手车安装时有一定的偏斜或者第一锁止孔和第二锁止孔加工有偏差的情况，会导致第一锁止板插入第一锁止孔时、第二锁止板并未插入至第二锁止孔内的情况，而上述情况不易被操作人员观察到，导致在较大拉力作用下手车的横梁可能会从断路器室内滑脱，造成设备和人员损伤；
4.2)由于仅有一个第三锁止板对蜗杆进行锁定，第三锁止板与蜗杆长时间作用下可能会发生变形，从而失去对蜗杆的锁定效果；3)由于接地开关操作轴与断路器手车之间设有联锁机构，而又需要设置用于操作接地开关操作轴的操作口的开启/闭合的前门联锁机构，这样结构比较复杂，生产成本高。


技术实现要素：

5.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的第一锁止板插入第一锁止孔时第二锁止板并未插入至第二锁止孔内、导致手车可能会从断路器室内滑脱的缺陷，从而提供一种可靠性高的断路器手车与接地开关的联锁装置。
6.本发明要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中的仅有一个第三锁止板对蜗杆进行锁定、导致可靠性低的缺陷，从而提供一种锁定效果好、可靠性高的断路器手车与接地开关的联锁装置。
7.本发明要解决的再一个技术问题在于克服现有技术中的联锁机构结构复杂、生产
成本高的缺陷，从而提供一种结构简单、生产成本低的断路器手车与接地开关的联锁装置。
8.为此，本发明提供一种断路器手车与接地开关的联锁装置，包括传动机构和锁止结构，传动机构与断路器手车的锁止结构相连；锁止结构，包括设于所述断路器手车的横梁上、保持联动且移动方向相反的第一锁止板和第二锁止板，以及分设于手车柜侧板上、与所述第一锁止板和所述第二锁止板适配的两个锁止孔，所述第一锁止板与所述传动机构相连，且受其驱动。
9.所述第一锁止板与所述第二锁止板之间设有联动组件，所述联动组件包括传动齿轮、第一齿条和第二齿条，传动齿轮安装于所述横梁上；平行设置的第一齿条和第二齿条，分别设于所述第一锁止板和所述第二锁止板上，且均与所述传动齿轮啮合相连。
10.所述第一锁止板和所述第二锁止板上均设有防止在接地开关合闸时操作所述断路器手车的限制结构。
11.所述限制结构包括丝杆、第一锁止板和第二锁止板，丝杆设于所述断路器手车的横梁和底盘车上，用于驱动所述底盘车在试验位置和工作位置之间切换，所述丝杆上成型有限制槽；第一锁止板，具有容许丝杆在其内旋转操作的第一操作孔，以及与所述第一操作孔连通、与所述限制槽配合、限制所述丝杆旋转操作的第一限制孔；第二锁止板，具有容许丝杆在其内旋转操作的第二操作孔，以及与所述第二操作孔连通、与所述限制槽配合、限制所述丝杆旋转操作的第二限制孔。
12.还包括防止所述断路器手车不在试验位置时接地开关合闸的定位结构。
13.所述定位结构包括固定板、定位销和第一弹性件，固定板设于横梁上，具有供定位销穿设、并限制其转动的第三限制孔；定位销，安装于横梁上，具有在底盘车处于试验位置时、受底盘车驱动与所述传动齿轮分离的解锁位置，以及在所述底盘车朝所述工作位置方向移动时、朝所述底盘车方向移动、与所述传动齿轮配合锁定、防止其转动的锁定位置；第一弹性件，与所述定位销相连，适于朝所述定位销施加使朝所述锁定位置方向移动的弹性作用力。
14.所述定位销与所述传动齿轮之间设有锁定结构，所述锁定结构包括设于所述定位销与所述传动齿轮一方的至少一个插块，以及设于另一方、可与对应所述插块适配的插槽。
15.所述传动机构包括滑动件、传动件、摇杆、节臂和第二弹性件，滑动件受手柄驱动可上下移动地安装于所述侧板上，其成型有适于遮挡接地开关操作轴操作口的挡板，所述滑动件具有适于遮挡所述操作口的第一位置，以及适于裸露所述操作口的第二位置；传动件，通过转轴转动安装于导轨上，其成型有可供所述第一锁止板插入的凹槽，其中，接地开关在分闸位置时，所述第一锁止板插入至所述凹槽内；接地开关在合闸位置时，所述传动件远离所述凹槽的一面与所述第一锁止板相抵，并驱动所述第一锁止板与丝杆配合锁定；摇杆和节臂，所述摇杆的一端与所述滑动件相连，另一端与所述节臂相连，所述节臂远离摇杆的一端固定于所述转轴上，且在所述摇杆的作用下带动所述转轴转动；第二弹性件，与所述滑动件相连，适于朝所述滑动件施加向所述第二位置方向移动的弹性作用力。
16.所述接地开关操作轴与所述滑动件之间设有在接地开关处于合闸状态时、适于使所述滑动件保持于所述第二位置的限位结构，所述限位结构包括台阶和凸轮，台阶设于所述滑动件远离所述手柄的一侧；凸轮，固定于所述所述接地开关操作轴上，适于与所述台阶相抵。
17.本发明还提供一种手车柜，包括如上所述的断路器手车与接地开关的联锁装置。
18.本发明技术方案，具有如下优点：
19.1.本发明提供的断路器手车与接地开关的联锁装置，由于第一锁止板和第二锁止板保持联动，且移动方向相反，也即第一锁止板和第二锁止板能够同时插入对应侧板的锁止孔里，从而能够同时保持锁定状态，与现有技术其中一个锁止板处于锁定状态、另一个锁止板解锁状态的方式相比，这样可靠性更高；另外，操作人员仅需驱动第一锁止板和第二锁止板的其中一个移动即可，与现有技术需要分别用双手同时驱动第一锁止板和第二锁止板移动的方式相比，这样操作更加简单，更方便用户使用。
20.2.本发明提供的断路器手车与接地开关的联锁装置，联动组件包括传动齿轮、第一齿条和第二齿条，由于第一齿条和第二齿条呈平行设置，且均与传动齿轮啮合相连，从而使得第一齿条和第二齿条的移动方向相反，上述联动组件具有结构简单、占用空间小的优点。
21.3.本发明提供的断路器手车与接地开关的联锁装置，由于第一锁止板和第二锁止板上均设有防止在接地开关合闸时操作断路器手车的限制结构，与现有技术仅有一个锁止板设有限制结构的方式相比，这样可靠性更高，延长了使用寿命。
22.4.本发明提供的断路器手车与接地开关的联锁装置，接地开关在分闸状态时，第一锁止板和第二锁止板均插入对应的锁止孔内，丝杆的限制槽位于第一操作孔和第二操作孔内，丝杆能够转动，从而能够驱动底盘车从试验位置移动至工作位置；接地开关在合闸状态时，传动机构驱动第一锁止板移动，而第二锁止板与第一锁止板联动，从而使丝杆的限制槽进入到第一限制孔和第二限制孔内，丝杆无法转动。
23.5.本发明提供的断路器手车与接地开关的联锁装置，定位结构包括固定板、定位销和第一弹性件，当底盘车处于试验位置时，定位销受底盘车的阻挡而处于与传动齿轮分离的解锁位置，此时，第一弹性件处于蓄能状态，传动齿轮可以转动，第一锁止板和第二锁止板能够移动；当底盘车从而试验位置朝工作位置方向移动时，底盘车与定位销分离，第一弹性件释放能量，从而驱动定位销与传动齿轮配合锁定，由于定位销插入至固定板的第三限制孔内不能转动，因此传动齿轮无法转动，从而使得第一锁止板和第二锁止板处于锁定状态，接地开关不能合闸。
24.6.本发明提供的断路器手车与接地开关的联锁装置，当接地开关处于分闸状态时，第一锁止板插入至传动件的凹槽内，手动向下按手柄，使其移动第二位置，外部工具插入操作口后，与接地开关操作轴配合，从而使接地开关合闸；当接地开关处于合闸状态时，接地开关操作轴通过凸轮与滑动件的台阶相抵，从而使滑动件保持于第二位置，此时，传动件远离凹槽的一面与第一锁止板相抵，并驱动第一锁止板与丝杆配合锁定，使得丝杆无法旋转操作，断路器手车不能从试验位置摇进至工作位置；当断路器手车从试验位置摇向工作位置时，第一锁止板和第二锁止板均被锁定无法移动，手柄无法驱动滑动件至第二位置，从而不能对接地开关操作轴进行操作，接地开关无法合闸。由于断路器手车与接地开关均通过同一套传动机构实现相互联锁，与现有技术相比，这样结构更加简单可靠，且降低了生产成本。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明的联锁装置(接地开关与断路器均处于分闸状态下)的立体图；
27.图2为图1中去除横梁后的立体图；
28.图3为图1中a1部分的放大结构示意图；
29.图4为图1中a2部分的放大结构示意图；
30.图5为本发明的联锁装置(接地开关处于合闸状态、断路器处于分闸状态下)的立体图；
31.图6为图5中去除丝杆后的立体图；
32.图7为图5中b1部分的放大结构示意图；
33.图8为图5中b2部分的放大结构示意图；
34.图9为传动机构(接地开关处于合闸状态)的立体图；
35.图10为本发明的联锁装置(断路器处于合闸状态、接地开关处于分闸状态下)的立体图；
36.图11为图10中去除丝杆后的立体图；
37.图12为图11中c1部分的放大结构示意图；
38.图13为图11中c2部分的放大结构示意图；
39.图14为第一锁止板、第二锁止板和丝杆的爆炸结构示意图；
40.图15为定位结构的定位销与传动尺寸处于解锁状态下的立体图；
41.图16为定位结构的爆炸结构示意图；
42.图17为定位结构的定位销与传动齿轮处于解锁状态下的结构示意图；
43.图18为定位结构的定位销与传动齿轮处于锁定状态下的结构示意图；
44.图19为断路器手车与手车柜侧板的装配示意图；
45.图20为图19中d部分的放大结构示意图。
46.附图标记说明：1、接地开关操作轴；2、断路器手车；3、横梁；4、第一锁止板；5、第二锁止板；6、侧板；7、锁止孔；8、传动齿轮；9、第一齿条；10、第二齿条；11、丝杆；12、底盘车；13、限制槽；14、第三限制孔；15、第一操作孔；16、第一限制孔；17、导轨；18、第二操作孔；19、第二限制孔；20、固定板；21、定位销；22、第一弹性件；23、插块；24、插槽；25、凸轮；26、滑动件；27、台阶；28、传动件；29、转轴；30、凹槽；31、摇杆；32、节臂；33、操作口；34、挡板；35、手柄；36、把手。
具体实施方式
47.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.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。
50.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
51.实施例
52.本实施例提供一种手车柜，其上设有断路器手车与接地开关的联锁装置，联锁装置包括传动机构、接地开关操作轴1、锁止结构、联动组件、限制结构和定位结构，断路器手车2包括横梁3、安装有断路器本体的底盘车12和用于驱动底盘车12相对横梁3摇进/摇出操作的丝杆11，横梁3的前端设有用于驱动所述第一锁止板4和所述第二锁止板5移动的把手36。
53.传动机构，与断路器手车2的锁止结构相连。如图9、19和20所示，传动机构包括：滑动件26，受手柄35驱动可上下移动地安装于所述侧板6上，其成型有适于遮挡接地开关操作轴1操作口33的挡板34，所述滑动件26具有适于遮挡所述操作口33的第一位置，以及适于裸露所述操作口33的第二位置；传动件28，通过转轴29转动安装于导轨17上，导轨17固定于侧板6的内侧面，传动件28成型有可供所述第一锁止板4插入的凹槽30，其中，接地开关在如图4所示的分闸位置时，所述第一锁止板4插入至所述凹槽30内；接地开关在如图8所示的合闸位置时，所述传动件28远离所述凹槽30的一面与所述第一锁止板4相抵，并驱动所述第一锁止板4与丝杆11配合锁定；摇杆31和节臂32，所述摇杆31的一端与所述滑动件26相连，另一端与所述节臂32相连，所述节臂32远离摇杆31的一端固定于所述转轴29上，且在所述摇杆31的作用下带动所述转轴29转动；第二弹性件(图中未画出)，与所述滑动件26相连，适于朝所述滑动件26施加向所述第二位置方向移动的弹性作用力。所述侧板6的前端面还设有适于裸露所述接地开关操作轴1的操作口33，所述滑动件26具有适于遮挡操作口33的挡板34，以及从所述侧板6前端面伸出的手柄35。
54.接地开关操作轴1与所述滑动件26之间设有在接地开关处于合闸状态时、适于使所述滑动件26保持于所述第二位置的限位结构，所述限位结构包括：台阶27，设于所述滑动件26远离所述手柄35的一侧；凸轮25，固定于所述所述接地开关操作轴1上，适于与所述台阶27相抵。
55.锁止结构，包括设于所述断路器手车2的横梁3上、保持联动且移动方向相反的第一锁止板4和第二锁止板5，以及分设于手车柜侧板6上、与所述第一锁止板4和所述第二锁止板5适配的两个锁止孔7，所述第一锁止板4与所述传动机构相连，且受其驱动。
56.联动组件，设于所述第一锁止板4与所述第二锁止板5之间，如图8和14所示，所述联动组件包括：传动齿轮8，安装于所述横梁3上；平行设置的第一齿条9和第二齿条10，分别
设于所述第一锁止板4和所述第二锁止板5上，且均与所述传动齿轮8啮合相连。
57.限制结构，分别设于第一锁止板4和所述第二锁止板5上，适于防止在接地开关合闸时操作所述断路器手车2。如图14所示，所述限制结构包括：丝杆11，设于所述断路器手车2的横梁3和底盘车12上，用于驱动所述底盘车12在试验位置和工作位置之间切换，所述丝杆11上成型有限制槽13；第一锁止板4，具有容许丝杆11在其内旋转操作的第一操作孔15，以及与所述第一操作孔15连通、与所述限制槽13配合、限制所述丝杆11旋转操作的第一限制孔16；第二锁止板5，具有容许丝杆11在其内旋转操作的第二操作孔18，以及与所述第二操作孔18连通、与所述限制槽13配合、限制所述丝杆11旋转操作的第二限制孔19。当接地开关处于分闸状态时，如图3所示，第二锁止板5的第二操作孔18和第一锁止板4的第一操作孔15为前后相对设置，丝杆11的限制槽13位于第一操作孔15和第二操作孔18内，丝杆11能够转动，从而可以驱动底盘车12摇进或摇出操作；当接地开关从分闸状态切换至如图7所示的合闸状态时，第一锁止板4在传动件28的驱动下朝左移动，同时第二锁止板5朝右移动，使得第二锁止板5的第二限制孔19和第一锁止板4的第一限制孔16为前后相对设置，丝杆11的限制槽13位于第一限制孔16和第二限制孔19内，从而无法转动，从而不能驱动底盘车12摇进操作，也即接地开关在合闸时，断路器不能合闸。
58.定位结构，防止所述断路器手车2不在试验位置时接地开关合闸。如图15-18所示，所述定位结构包括：固定板20，设于横梁3上，具有供定位销21穿设、并限制其转动的第三限制孔14；定位销21，安装于横梁3上，具有在底盘车12处于试验位置时、受底盘车12驱动与所述传动齿轮8分离的解锁位置(如图3所示)，以及在所述底盘车12朝所述工作位置方向移动时、朝所述底盘车12方向移动、与所述传动齿轮8配合锁定、防止其转动的锁定位置(如图12所示)；第一弹性件22，与所述定位销21相连，适于朝所述定位销21施加使朝所述锁定位置方向移动的弹性作用力。本实施例中，第三限制孔14为方孔，定位销21成型有与方孔适配的方轴。所述定位销21与所述传动齿轮8之间设有锁定结构，所述锁定结构包括设于所述定位销21与所述传动齿轮8一方的多个插块23，以及设于另一方、可与对应所述插块23适配的插槽24。本实施例中，多个插块23设于定位销21朝向传动齿轮8的一面，且沿周向间隔分布。
59.本发明的断路器手车与接地开关的联锁装置的工作原理如下：
60.1)当接地开关处于分闸状态时(如图1-4所示)，第一锁止板4和第二锁止板5均插入对应的锁止孔7内，且第一锁止板4插入至传动件28的凹槽30内，丝杆11的限制槽13位于第一操作孔15和第二操作孔18内，丝杆11能够转动，从而能够进行底盘车12摇进操作或接地开关合闸操作；
61.2)当进行接地开关合闸操作时(如图5-8所示)，按压手柄35驱动滑动件26向下移动至第二位置，滑动件26通过摇杆31和节臂32带动传动件28转动，传动件28远离凹槽30的一面与第一锁止板4相抵，使得第一锁止板4向左移动，第一锁止板4通过联动组件带动第二锁止板5向右移动，使得丝杆11的限制槽13位于第一限制孔16和第二限制孔19内，丝杆11无法转动，从而使得底盘车12无法摇进操作，当滑动件26移动至第二位置时，外部工具插入插入操作口33后，与接地开关操作轴1配合，从而使接地开关合闸，接地开关操作轴1的凸轮25与滑动件26相抵，从而使其保持于第二位置，也即在接地开关合闸时，断路器不能合闸；
62.3)当断路器进行合闸操作时(如图10-13所示)，丝杆11驱动底盘车12摇进操作(从试验位置至工作位置)，底盘车12与定位销21分离，第一弹性件22释放能量，从而驱动定位
销21与传动齿轮8配合锁定，传动齿轮8无法转动，第一锁止板4和第二锁止板5不能移动，从而无法按压手柄35使滑动件26向下移动，由于操作口33被挡板34遮挡，无法对接地开关操作轴1进行操作，也即在断路器合闸时，接地开关不能合闸。
63.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。