專利名稱：真空斷路器和電力機車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明型涉及到斷路器結(jié)構(gòu)技術(shù)，特別是一種真空斷路器和電力機車。
背景技術(shù)：
電力機車上均安裝主斷路器，主斷路器用于機車電源的開斷、過載和短路保護。我國電力機車上使用的主斷路器，主要涉及22CB型真空斷路器。22CB型真空主斷路器主要技術(shù)參數(shù)額定電壓25kV，額定電流1000A， 最大斷路電流16kA rms。圖I為現(xiàn)有技術(shù)所提供的真空斷路器的局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖I的俯視圖，如圖I和圖2所示，現(xiàn)有22CB系列真空主斷路器，主要包括輸入端子19、上法蘭11、錫片15、真空開關(guān)管12、拉板13、瓷絕緣子17和螺桿14等，上法蘭11與瓷絕緣子17的上部之間用耐熱粘結(jié)劑20粘結(jié)，瓷絕緣子17上部的內(nèi)腔與真空開關(guān)管12、拉板13及螺桿14之間用硅橡膠18灌注，輸入端子19設(shè)置于上法蘭11上，真空開關(guān)管12內(nèi)部設(shè)置有主靜觸頭，螺桿14與真空開關(guān)管12內(nèi)的主靜觸頭相連,拉板13安裝在螺桿14上,用六個內(nèi)六角螺釘16拉緊拉板13，拉板13帶動螺桿14將螺桿14端面與上法蘭11沉孔端面之間的錫片15壓緊，保證錫片15與螺桿14端面和錫片15與上法蘭11沉孔端面緊密接觸，使主靜觸頭與輸入端子19之間的接觸電阻值< 50 μ Ω。斷路器正常工作時，電流流過的路徑是從輸入端子一上法蘭沉孔端面一錫片一螺桿一真空開關(guān)管內(nèi)的主靜觸頭最后流入控制電路?，F(xiàn)有22CB系列真空主斷路器輸入端子的內(nèi)連接結(jié)構(gòu)中，內(nèi)六角螺釘與拉板之間、拉板與螺桿之間、螺桿與錫片之間均為剛性連接。由于電力機車在運行中有較大的振動，斷路器閉合時也有一定的沖擊，這些因素都容易造成主斷路器中的內(nèi)六角螺釘松動，使錫片與螺桿端面或錫片與上法蘭沉孔端面之間的導電接觸面出現(xiàn)接觸不良的問題，因此導致導電接觸面積減小，主靜觸頭與輸入端子之間的接觸電阻值增大。斷路器經(jīng)常在大電流的情況下開斷，因此內(nèi)六角螺釘、拉板、螺桿和上法蘭會產(chǎn)生較大程度的熱脹冷縮，在熱脹冷縮的長期作用下，也會使錫片與螺桿端面或錫片與上法蘭沉孔端面之間的導電接觸面出現(xiàn)接觸不良的問題，造成導電接觸面積減小，因此造成主靜觸頭與輸入端子之間的接觸電阻值增大。如果主靜觸頭與輸入端子之間的接觸電阻值增大到一定程度后，在大電流的作用下，錫片將被熔化，厚度減小，使錫片與螺桿端面或錫片與上法蘭沉孔端面脫離接觸。錫片與螺桿端面或錫片與上法蘭沉孔端面脫離接觸后，電流流過的路徑為從輸入端子一上法蘭一內(nèi)六角螺釘一拉板一螺桿最后流入控制電路，而螺桿與拉板之間，內(nèi)六角螺釘與拉板之間均為螺紋連接，因此造成電流流過路徑的接觸電阻值很大，在大電流的作用下，將產(chǎn)生很高的熱量，使六角螺釘周圍的溫度升高，會因此燒損內(nèi)六角螺釘，甚至造成上部瓷絕緣子炸裂。在現(xiàn)有22CB系列真空斷路器裝車使用過程中，經(jīng)常發(fā)生內(nèi)六角螺釘過熱燒損和上部瓷絕緣子炸裂的故障。僅2010年，就發(fā)生過多起由于上述原因造成22CB型真空斷路器故障事件?，F(xiàn)有22CB系列真空斷路器，因主斷路器內(nèi)內(nèi)六角螺釘過熱燒損造成主斷路器故障需要維修時，由于輸入端子的上法蘭與上部瓷絕緣子之間用耐熱粘結(jié)劑粘結(jié)，上部瓷絕緣子的內(nèi)腔與真空開關(guān)管、拉板及螺桿之間用硅橡膠灌注，無法單獨更換燒熔的錫片，只能整體更換上法蘭、真空開關(guān)管、拉板、螺桿、錫片、內(nèi)六角螺釘和上部瓷絕緣子，給主斷路器的維修帶來不便,并且真空開關(guān)管價格較高,加上需要更換的各個部件,整體成本在幾萬元以上，因此維修成本很高
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種真空斷路器和電力機車，以解決現(xiàn)有真空斷路器使用過程中容易導致導電接觸面接觸不良的問題。本發(fā)明提供的真空斷路器，包括輸入端子、上法蘭、真空開關(guān)管、主靜觸頭、螺桿和瓷絕緣子，還包括軟連線，所述軟連線的兩端接頭固定連接于所述上法蘭上，所述軟連線的中間接頭與所述螺桿上端面相接觸；彈性墊圈，固定連接于所述上法蘭上，所述彈性墊圈的下端面與所述軟連線的中間接頭相接觸。本發(fā)明還提供了一種電力機車，包括機車電源，其特征在于，還包括本發(fā)明提供的真空斷路器作為電力機車電源的主斷路器。本發(fā)明提供的真空斷路器和電力機車，可以徹底解決現(xiàn)有技術(shù)中的真空斷路器因螺釘、螺栓等緊固件松動或因斷路器中的相關(guān)零部件熱脹冷縮造成的導電接觸面接觸不良的問題，保證在緊固件松動或相關(guān)零部件熱脹冷縮程度較大的情況下，主靜觸頭與輸入端子之間的接觸電阻值在安全范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)真空斷路器因螺釘過熱燒損和上部瓷絕緣子炸裂的故障。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)所提供的真空斷路器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的俯視圖；圖3為本發(fā)明實施例所提供的真空斷路器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的俯視圖；圖5為本發(fā)明實施例所提供的真空斷路器的局部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖6為本發(fā)明實施例所提供的真空斷路器的軟連線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的俯視圖；圖8為本發(fā)明實施例所提供的真空斷路器的彈性墊圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖8的俯視圖。
附圖標記11、42-上法蘭；12、43_真空開關(guān)管；13-拉板；14、44_ 螺桿；15-錫片；16-螺釘；17、45_瓷絕緣子；18-硅橡膠；19、41_輸入端子；20-粘接劑；46-軟連線；47-彈性墊圈；461-兩端接頭；462-中間接頭；48-銅墊塊；49-大墊圈；50-壓塊；51-圓柱銷；52-支座；481-彈簧墊圈；53-外罩；
54-螺栓；551-第一螺母；552-第二螺母；553-第三螺母；554-第四螺母；56-螺釘；57-密封圈。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖3為本發(fā)明實施例所提供的真空斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為圖3的俯視圖，圖5為本發(fā)明實施例所提供的真空斷路器的局部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，圖6為本發(fā)明實施例所提供的真空斷路器的軟連線的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為圖6的俯視圖，圖8為本發(fā)明實施例所提供的真空斷路器的彈性塾圈的結(jié)構(gòu)不意圖，圖9為圖8的俯視圖。如圖3至圖9所示，本發(fā)明實施例提供的真空斷路器，包括輸入端子41、上法蘭42、真空開關(guān)管43、主靜觸頭(圖中未示出)、螺桿44、瓷絕緣子45、軟連線46和彈性墊圈47。輸入端子41設(shè)置于上法蘭42上，作為斷路器的電流輸入端子，真空開關(guān)管43內(nèi)部設(shè)置有主靜觸頭，螺桿44的下端面與真空開關(guān)管43內(nèi)的主靜觸頭相連接。軟連線46的兩端接頭461固定連接于上法蘭42上，可通過多種連接方式將軟連線46的兩端接頭461固定在上法蘭42上，例如，通過鉚接、焊接等，本實施例中，優(yōu)選的是，通過螺栓54和第三螺母553將軟連線的兩端接頭461固定在上法蘭42上。軟連線46可以采用金屬導線，本實施例中，優(yōu)選的是，如圖6和圖7所示，軟連線46為將兩端接頭461和中間接頭462壓接在一起的鍍錫銅編織線。并且，為保證軟連線的兩端接頭與上法蘭端面間的導電接觸面更加可靠接觸，進而保證主靜觸頭與輸入端子間的接觸電阻值在安全范圍內(nèi)，可在軟連線46的兩端接頭461與上法蘭42端面之間涂有電接觸油脂。彈性墊圈47固定連接于上法蘭42上，彈性墊圈47的下端面與軟連線46的中間接頭462相接觸。可通過多種方式將彈性墊圈47固定連接于上法蘭42上，例如，通過鉚接或者螺栓螺母等方式。彈性墊圈47可以采用膜片壓簧、橡膠墊等，本實施例中，優(yōu)選的是，如圖8和圖9所示，彈性墊圈47為三層組合彈簧墊圈的結(jié)構(gòu)，為三個彈簧墊圈481用鋼套鉚在一起的組合而成。該斷路器正常工作時，電流流過的路徑是從輸入端子一上法蘭一軟連線一螺桿—真空開關(guān)管內(nèi)的主靜觸頭最后流入控制電路，上法蘭端面與軟連線間的接觸面、軟連線與銅墊塊上端面間的接觸面、銅墊塊下端面與螺桿上端面間的接觸面共同構(gòu)成主靜觸頭與輸入端子的導電接觸面，各導電接觸面間的接觸電阻構(gòu)成主靜觸頭與輸入端子的接觸電阻。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實施例提供的真空斷路器，通過軟連線代替原來的錫片，采用有中間接頭的軟連線，既保證了軟連線與螺桿上端面之間或者是在具有銅墊塊的情況下軟連線與銅墊塊之間的導電接觸面的面積和軟連線的電流密度，又使結(jié)構(gòu)緊湊，滿足安裝空間要求。
并且通過設(shè)置彈性墊圈，當斷路器中的螺釘、螺栓等緊固件松動，或者因螺桿、螺釘、上法蘭和軟連線等零部件熱脹冷縮程度較大，因此造成導電接觸面將要產(chǎn)生縫隙，接觸不良時，通過彈簧墊圈的彈性變形可以消除導電接觸面之間將要產(chǎn)生的縫隙，保證導電接觸面接觸良好，使主靜觸頭與輸入端子間的接觸電阻值基本不變。因此，本發(fā)明實施例提供的真空斷路器，可以徹底解決現(xiàn)有技術(shù)中的斷路器因螺釘、螺栓等緊固件松動或因斷路器中的相關(guān)零部件熱脹冷縮造成的導電接觸面接觸不良的問題，保證在緊固件松動或相關(guān)零部件熱脹冷縮程度較大的情況下，主靜觸頭與輸入端子之間的接觸電阻值在安全范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)主斷路器因螺釘過熱燒損和上部瓷絕緣子炸裂的故障。本發(fā)明實施例提供的真空斷路器尤其適用于電力機車上，作為機車電源的主斷路器，可替代現(xiàn)有電力機車中大量使用的22CB系列真空斷路器。并且，當因螺釘過熱燒損現(xiàn)有電力機車中使用的22CB系列真空斷路器，需要對其進行維修或更新改造時，只需要將22CB系列真空斷路器的上法蘭中間的沉孔加工成通孔，再在上法蘭上加工出軟連線安裝孔、支座安裝孔和外罩安裝孔，最后在軟連線安裝孔周圍搪錫，搪錫面積略大于軟連線接頭的接觸面，就能完成對上法蘭的改造。上法蘭改造后，取出錫片，再安裝本發(fā)明實施例提供的真空斷路器中的軟連線、彈性墊圈、支座和外罩等零部件，就能完成對22CB系列真空斷路器維修或改造工作，以上維修或改造的總費用較低，大大降低了對現(xiàn)有22CB系列真空斷路器進行維修或更新改造的成本。在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，在軟連線46的中間接頭462和螺桿44上端面之間設(shè)置有銅墊塊48，以增大軟連線與螺桿上端面之間的接觸面積，從而減小導電接觸面之間的接觸電阻。進一步的，在軟連線的中間接頭與銅墊塊的上端面之間，以及銅墊塊的下端面與螺桿上端面之間涂有電接觸油脂，以保證導電接觸面接觸更加可靠，進而保證主靜觸頭與輸入端子間的接觸電阻值在安全范圍內(nèi)。在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，還可以在彈性墊圈47和軟連線的中間接頭462之間設(shè)置一大墊圈49，以避免彈性墊圈與軟連線的中間接頭直接接觸，減小彈性墊圈和軟連線的中間接頭間的接觸磨損。進一步的，還可以在彈性墊圈上端面上設(shè)置壓塊50，并且通過壓塊50上的圓柱銷51依次穿過彈性墊圈47、大墊圈49、軟連線的中間接頭462和銅墊塊48的盲孔，防止上述各部件錯位，并保證導電接觸面的正常接觸壓力和接觸面積，進而保證主靜觸頭與輸入端子間的接觸電阻值在安全范圍內(nèi)。在上述實施例的基礎(chǔ)上，還設(shè)置有支座52，支座52固定連接于上法蘭42上，可通過鉚接或焊接等方式將支座固定連接于上法蘭上，本實施例中，優(yōu)選的是，通過螺栓54和第四螺母554固定連接，不限于本實施例。穿過支座52中部的螺栓54下部壓緊在壓塊50上，并設(shè)置有擰緊在螺栓54上的第一螺母551，通過螺栓螺母的預緊力使軟連線的46中間接頭462和銅墊塊48的上端面之間、銅墊塊48的下端面與螺桿44上端面之間的接觸面在一定的接觸壓力作用下緊密可靠接觸。進一步的，為防止第一螺母551與螺栓54之間松動，在第一螺母551的上方設(shè)置第二螺母552并擰緊在螺栓54上。 進一步的，為防止粉塵或其他水分和雜質(zhì)進入真空斷路器，而影響真空斷路器的正常工作，還設(shè)置有外罩53，罩設(shè)在真空斷路器的上部，并通過螺釘56與上法蘭42固定連接，螺釘頭的下方墊設(shè)有密封墊圈，并且外罩53下部的溝槽內(nèi)設(shè)置有密封圈57，以對真空斷路器進行可靠的防水和防塵密封。本發(fā)明實施例還提供了一種電力機車，包括機車電源，還包括本發(fā)明實施例提供的真空斷路器作為電力機車電源的主斷路器。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種真空斷路器，包括輸入端子、上法蘭、真空開關(guān)管、主靜觸頭、螺桿和瓷絕緣子，其特征在于，還包括 軟連線，所述軟連線的兩端接頭固定連接于所述上法蘭上，所述軟連線的中間接頭與所述螺桿上端面相接觸； 彈性墊圈，固定連接于所述上法蘭上，所述彈性墊圈的下端面與所述軟連線的中間接頭相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空斷路器，其特征在于，還包括 銅墊塊，設(shè)置在所述軟連線的中間接頭和所述螺桿上端面之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空斷路器，其特征在于， 所述軟連線的中間接頭與銅墊塊的上端之間，以及銅墊塊的下端面與螺桿上端面之間 涂有電接觸油脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的真空斷路器，其特征在于，還包括 壓塊，設(shè)置在所述彈性墊圈的上端面上，并且通過所述壓塊上的圓柱銷依次穿過所述彈性墊圈、軟連線的中間接頭和銅墊塊的盲孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的真空斷路器，其特征在于，還包括 大墊圈，設(shè)置在所述彈性墊圈和所述軟連線的中間接頭之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空斷路器，其特征在于，還包括 支座，固定連接于所述上法蘭上，穿過所述支座中部的螺栓下部壓緊在所述壓塊上，并設(shè)置有擰緊在所述螺栓上的第一螺母和第二螺母，所述第二螺母設(shè)置于所述第一螺母的上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的真空斷路器，其特征在于，還包括 外罩，罩設(shè)在真空斷路器的上方，并通過螺釘與所述上法蘭固定連接，所述螺釘頭的下方墊設(shè)有彈簧墊圈和密封墊圈，所述外罩下部的溝槽內(nèi)設(shè)置有密封圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的真空斷路器，其特征在于，所述彈性墊圈為三個彈簧墊圈用鋼套鉚在一起組合而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的真空斷路器，其特征在于，所述軟連線為兩端接頭和中間接頭壓接在一起的鍍錫銅編織線。
10.一種電力機車，包括機車電源，其特征在于，還包括權(quán)利要求I 9任一權(quán)利要求所述的真空斷路器作為電力機車電源的主斷路器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種真空斷路器和電力機車，該真空斷路器包括輸入端子、上法蘭、真空開關(guān)管、主靜觸頭、螺桿、瓷絕緣子軟連線和彈性墊圈，軟連線的兩端接頭固定連接于上法蘭上，軟連線的中間接頭與螺桿上端面相接觸；彈性墊圈固定連接于上法蘭上，彈性墊圈的下端面與軟連線的中間接頭相接觸。該真空斷路器可以徹底解決現(xiàn)有技術(shù)中的真空斷路器因螺釘、螺栓等緊固件松動或因斷路器中的相關(guān)零部件熱脹冷縮造成的導電接觸面接觸不良的問題。
文檔編號B60L5/18GK102737902SQ201110085158
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者原志強, 宋立業(yè), 崔啟超 申請人:中國北車集團大同電力機車有限責任公司