快速断开闭合负荷隔离开关的开关装置

摘要

本发明涉及一种开关操作装置，特别是一种可提高负荷隔离开关闭合操作可靠性的快速断开闭合负荷隔离开关的开关装置。一种快速断开闭合负荷隔离开关的开关装置由手柄、扭簧和定位件组成。手柄的孔中心、扭簧中径中心、定位件的方孔中心与转轴上方柱中心重合在轴心线Z1上；定位件方孔套在转轴方柱上，定位件方孔的4个面与转轴方柱的4个面贴合；扭簧套在转轴方柱上，扭簧一端插入定位件孔中；手柄上的孔套在转轴方柱上，扭簧增大扭转变形角后将扭簧一端插入手柄孔内，使手柄孔上第一组4个平面与转轴方柱的4个面贴合。这种负荷隔离开关在闭合操作后，其动触头与静触头能达到预定要求的可靠接触状态。

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关操作装置，特别是一种提高负荷隔离开关闭合操作可靠性的快速断开闭合负荷隔离开关的开关装置。

背景技术

负荷隔离开关一般用作建筑物的电力线路设施及动力配电系统中，在正常情况下不频繁接通或分断电路，并且当负荷隔离开关分断电路后将断电线路与电源可靠的隔离。

现有的一种负荷隔离开关G如图1所示，负荷隔离开关手柄1的方孔11’中心与转轴2上方柱21中心重合在轴心线Z1上，手柄1中的方孔11’套在转轴2的方柱21上，手柄1中的方孔11’的4个面与转轴2上方柱21的4个面贴合，使得在绕轴心线Z1操作手柄1转动时，轴2与其同步转动。手柄方孔11’的底面(未示)与转轴方柱21端面27贴合，紧固件镙钉(未示)通过手柄孔13与转轴26镙纹紧固连接，紧固件上的弹垫和垫圈(未示)端面紧压手柄孔端面12。

图2所示，手柄1绕Z1旋转的角度，是通过对转轴2上23和24二个面分别在二个不同位置上的限位(限位阻挡件未画出)来控制。转轴2绕Z1旋转时，由转轴2上的圆柱面25贴紧滑块4上的面41或42，推动滑块4做往复的直线滑动，由滑块4带动安装架5同步滑动。动触头7、7｀与压簧6、6、分别装在安装架5上孔腔(未示)内。扭簧3的一端31插在转轴孔22内，另一端32插在以Z2为中心的孔(未示)内。

图3是负荷隔离开关的静触头8、8、与动触头7、7｀处于分离的静止状态。顺时针转动手柄1时轴2与其同步转动，轴2上圆柱面25与滑块4上的平面42分离，轴孔22与Z2的距离减小，扭簧3扭转变形角增大随之扭矩增大。

当手柄1旋转到图4所示位置，即扭簧3的31端、32端与Z1在同一直线A上时，扭簧31端与32端的距离最小，而扭转变形角最大使其扭矩最大，同时轴2上圆柱面25贴近滑块4上的41平面。继续顺时针转动手柄1，扭簧31端离开直线A时，扭簧3释放所积聚的弹性势能。

图5所示，当扭簧3释放所积聚的弹性势能时，在转轴孔22中的扭簧31端驱动下使转轴2顺时针转动，转轴2上的圆柱面25紧贴滑块4上的面41，推动滑块4做直线滑动，由滑块4带动安装架5同步滑动。直至轴2上的平面23被限位阻挡件(未画出)限位，轴2停止转动。此时负荷隔离开关的动触头7和7｀(未示)与静触头8、8、达到满足预定接触要求的状态。

图3、图4和图5所述了这种负荷隔离开关闭合操作的过程，而在对负荷隔离开关进行实际闭合操作过程中，往往会出现如图6所示的状态，动触头7和7｀(未示)与静触头8、8｀的接触位置在静止状态时未达到预定要求，在这种状态下运行的负荷隔离开关不允许被使用，否则将发生严重的不良后果--触头接触电阻增大，触头过热与损伤，不能可靠接通电路；规定条件下承载短路能力降低，由此引起动触头与静触头熔焊而导致负荷隔离开关不能分断隔离电路

图6所示动触头7和7｀(未示)与静触头8、8｀的接触位置未达到预定要求的状态，是由于负荷隔离开关在闭合操作时，手握住手柄1绕Z1顺时针转动过图4所示位置后，扭簧3迅速释放所积聚的弹性势能，在转轴孔22中的扭簧31端驱动下使转轴2顺时针转动的速度远远大于手握住手柄1顺时针转动的速度，此时手继续转动手柄1或不及时脱离被握住的手柄1，在手柄1旋转到图6所示位置之前，扭簧3迅速释放积聚的弹性势能所产生的冲击能量，因受到被手握住的手柄1的阻挡被消耗而减小，同时握住手柄1的手在受到同一个方向力的作用后，下意识停止施加作用于顺时针转动手柄1的力。由于在图6所示位置扭簧的扭转变形角较小，其扭力矩已无法克服由压簧6和6｀(未示)对动触头7和7｀(未示)的压力所产生动触头7和7｀(未示)与静触头8、8｀的磨擦力，使得动触头7和7、(未示)与静触头8、8｀的接触位置静止在图6所示状态。由于现有的这种负荷隔离开关G受其结构的限制，在对负荷隔离开关进行实际闭合操作过程中，会出现动触头与静触头的接触位置在静止状态时未达到预定要求的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种快速断开闭合负荷隔离开关的开关装置，使这种负荷隔离开关在闭合操作后其动触头与静触头达到预定要求的可靠接触状态。

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：本发明所述快速断开闭合负荷隔离开关的开关装置由手柄、扭簧和定位件组成。手柄的孔中心、扭簧中径中心、定位件的方孔中心与转轴上方柱中心重合在轴心线Z1上；定位件方孔套在转轴方柱上，定位件方孔的4个面与转轴方柱的4个面贴合；扭簧套在转轴方柱上，扭簧一端插入定位件孔中；手柄上的孔套在转轴方柱上，扭簧增大扭转变形角后将扭簧一端插入手柄孔内，使手柄孔上第一组4个平面与转轴方柱的4个面贴合。顺时针转动手柄时，手柄孔内的4个平面离开转轴方柱上的4个面，转轴保持静止。当手柄旋转到手柄孔内的第二组4个平面与转轴方柱上的4个面贴合后，转轴与手柄同步转动。当手柄旋转接近90度位置时，使扭簧的A端、扭簧的B端与轴心线Z1在同一直线A上。

所述手柄，以孔中心为圆心的圆柱面的直径大于转轴上方柱对角线上外形轮廓间的长度。

所述手柄上的孔套在转轴方柱上，手柄孔的端面略低于转轴方柱端面。

所述紧固件镙钉(未示)与转轴上镙纹紧固连接时，紧固件上的弹垫和垫圈(未示)端面紧压转轴端面后，手柄在垫圈与定位件之间有一个间隙。

本发明的积极效果：本发明所述快速断开闭合负荷隔离开关的开关装置是一种可提高负荷隔离开关闭合操作可靠性的快速断开闭合负荷隔离开关的开关装置。这种负荷隔离开关在闭合操作后，其动触头与静触头能达到预定要求的可靠接触状态。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是现有的一种负荷隔离开关图示；

图2是这种负荷隔离开关内部主要结构的剖视图；

图3是图2在断开位置的视图；

图4是图2在闭合操作过程中一个位置的视图；

图5是图2在闭合位置的视图；

图6是图2闭合不到位的视图

图7是本发明用于这种负荷隔离开关的图示；

图8是图7在断开位置的视图；

图9是图7在闭合操作过程中一个位置的视图；

图10是图7在闭合操作过程中另一个位置的视图；

图11是图7在闭合位置的视图。

图中，1G   手柄     2G   转轴       3G   扭簧

4G   滑块          5G   安装架      6G   压簧

6′G 压簧          7G   动触头      7′G 动触头

8G   静触头        8′G 静触头      9    手柄

10   扭簧          11   定位件      21   转轴方柱

26   镙纹          27   转轴端面    31   扭簧的A端

32   扭簧的B端                      91   手柄孔

92   手柄孔第一组平面               92′  手柄孔第一组平面

92″ 手柄孔第一组平面               92″′手柄孔第一组平面

93   手柄孔第二组平面               93′  手柄孔第二组平面

93″ 手柄孔第二组平面               93″′手柄孔第二组平面

94   以手柄孔91中心为圆心的圆柱面

94′ 以手柄孔91中心为圆心的圆柱面

94″ 以手柄孔91中心为圆心的圆柱面

94″′以手柄孔91中心为圆心的圆柱面

95   手柄孔     96  手柄孔91的端面  101  扭簧一端

102  扭簧一端   111 定位件方孔      112  定位件孔

具体实施方式

如图7所示，述快速断开闭合负荷隔离开关的开关装置由手柄9、扭簧10和定位件11组成。手柄9的孔91中心、扭簧10中径中心、定位件11的方孔111中心与转轴2上方柱21中心重合在轴心线Z1上；定位件方孔111套在转轴方柱21上，定位件方孔111的4个面与转轴方柱21的4个面贴合；扭簧10套在转轴方柱21上，扭簧一端101插入定位件孔112中；手柄9上的孔91套在转轴方柱21上，扭簧10增大扭转变形角后将扭簧一端102插入手柄95孔内，使手柄孔91上第一组4个平面92、92′、92″和92″′与转轴方柱21的4个面贴合。顺时针转动手柄9时，手柄孔91内的4个平面92、92′、92″和92″′离开转轴方柱21上的4个面，转轴2保持静止。当手柄9旋转到手柄孔91内的第二组4个平面93、93′、93″和93″′与转轴方柱21上的4个面贴合后，转轴2与手柄9同步转动。当手柄9旋转接近90度位置时，使扭簧的A端31、扭簧的B端32与轴心线Z1在同一直线A上。

负荷隔离开关在做闭合操作前，手柄孔91内的第一组4个平面与转轴上方柱21的4个面贴合。操作手柄9开始顺时针旋转，使手柄孔91内的第一组4个平面92、92′、92″和92″′离开转轴上方柱的4个面，旋转一个角度后手柄孔91内第二组4个平面93、93′、93″和93″′与转轴上方柱的4个面贴合，随着手柄9旋转其第二组4个平面93、93′、93″和93″′带动转轴2同步旋转，转轴带动扭簧3一端使扭簧3扭转变形增大，当手柄9旋转接近90度时，使储能扭簧3扭转变形角最大并处于释放所积聚弹性势能的临界点，继续旋转手柄9，扭簧3开始释放所积聚的弹性势能驱动转轴快速顺时针转动，转轴上方柱21的4个面离开手柄内第二组4个平面93、93′、93″和93″′，此时手柄9的旋转由于惯性已超过90度，转轴2在旋转到90度时被限位停止转动。这样手柄9内第一组4个平面92、92′、92″和92″′先于转轴上方柱21的4个面旋转90度，转轴受扭簧3释放所积聚的弹性势能驱动转轴2快速转动时，避免了因手柄的阻挡而消耗的冲击能量，使负荷隔离开关在闭合操作后其动触头7和7｀与静触头8、8｀达到满足预定要求的可靠接触状态。一个定位件11，其中心的方孔4个面与上述转轴上方柱4个面贴合，使定位件11与转轴2同步转动。一个复位弹簧，其一端固定于上述手柄9上另一端固定于上述定位件11上，使得所述手柄9在没有外力作用时，手柄孔91内第一组4个面92、92′、92″和92″′与转轴上方柱4个面保持贴合。

所述手柄9，以孔91中心为圆心的圆柱面94、94′、94″和94″′的直径大于转轴2上方柱21对角线上外形轮廓间的长度。

所述手柄9上的孔91套在转轴2方柱21上，手柄孔91的端面96略低于转轴方柱21端面。

所述紧固件镙钉(未示)与转轴2上镙纹26紧固连接时，紧固件上的弹垫和垫圈(未示)端面紧压转轴2端面27后，手柄9在垫圈与定位件11之间有一个间隙。

下面结合附图给出本发明的实例。

图8是负荷隔离开关的静触头8、8｀与动触头7、7｀处于分离的静止状态。顺时针转动手柄9时，手柄孔91(未示)内的4个平面92、92′、92″和92″′离开转轴方柱21上的4个面，转轴2保持静止。当手柄9旋转到图9所示位置时，手柄孔内的第二组4个平面93、93′、93″和93″′与转轴方柱21上的4个面贴合，之后转轴2与手柄9同步转动，轴2上圆柱面25与滑块4上的平面42分离，轴孔22(未示)与Z2的距离减小，扭簧3扭转变形角增大随之扭矩增大。

当手柄9旋转接近90度如图10所示位置，使扭簧3的31端、32端(未示)与Z1在同一直线A上，扭簧31端与32端的距离最小，而扭转变形角最大使其扭矩最大，同时转轴2上圆柱面25贴近滑块4上的41平面。继续顺时针转动手柄9，扭簧31端离开直线A时，扭簧3释放所积聚的弹性势能。

如上所述继续顺时针转动手柄9，扭簧31端离开直线A时，手柄9的旋转角度由于惯性作用超过90度如图11所示。这样手柄9内第一组4个平面92、92′、92″和92″′先于转轴上方柱21的4个面旋转90度，转轴2受扭簧3释放所积聚的弹性势能驱动转轴快速转动时，避免了因手柄的阻挡而消耗的冲击能量，当扭簧3释放所积聚的弹性能时，在转轴孔22中的扭簧31端驱动下使转轴2顺时针转动，转轴2上的圆柱面25紧贴滑块4上的面41，推动滑块4做直线滑动，由滑块4带动安装架5同步滑动。直至转轴2在旋转到90度时转轴上的平面23被限位阻挡件(未画出)限位，转轴2停止转动。此时负荷隔离开关的动触头7和7｀(未示)与静触头8、8｀达到预定要求的可靠接触状态。

在图11所示状态后，在扭簧10(未示)作用下，使手柄9逆时针旋转，直至手柄上的第一组4个平面92、92′、92″和92″′与转轴方柱21的4个面贴合。