專利名稱：變壓器分接開關(guān)滾動式觸頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于變壓器分接開關(guān)滾動式觸頭，是對現(xiàn)有變壓器分接開關(guān)觸頭的改進(jìn)。
目前已被廣泛使用的簡易復(fù)合式有載分接開關(guān)選擇開關(guān)，籠式無勵磁分接開關(guān)及組合式有載分接開關(guān)的分接選擇器、范圍開關(guān)觸頭接觸形式如圖7、圖8所示。它是由中心轉(zhuǎn)軸1，上、下支架2、動觸頭支持件3、彈簧4、動觸頭6、靜觸頭8等組成滑動式觸頭結(jié)構(gòu)。當(dāng)進(jìn)行分接轉(zhuǎn)換時動觸頭6在靜觸頭8上滑動，由于滑動摩擦的磨損量要大得多，使得開關(guān)的動、靜觸頭不得不采用導(dǎo)電性能和耐磨性能好的貴金屬或合金摩擦副構(gòu)成，以提高開關(guān)壽命。在有載分接開關(guān)的切換開關(guān)、選擇開關(guān)中觸頭還要求有很好的耐高溫、耐電弧燒蝕性能，這些綜合要求往往很難得到滿足，而且很不經(jīng)濟(jì)。同時金屬磨屑也損傷介質(zhì)的絕緣性能，從而降低變壓器的運(yùn)行壽命、維護(hù)期與可靠性。這類觸頭壽命一般較低，且維護(hù)不便。
在中國專利CN86101101A中公開了一種無磨損夾片式無勵磁分接開關(guān)，該開關(guān)將動靜觸片之間的滑動摩擦變?yōu)檗D(zhuǎn)壓件與滾輪間的滾動摩擦，通過滾動轉(zhuǎn)換可避免分接轉(zhuǎn)換時動、靜觸片間的相互磨損，解決了上述觸片磨損問題。但是，該開關(guān)設(shè)置有槽輪齒輪機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而縣對于分接開關(guān)來說它內(nèi)部空間有限，因而不能采用該結(jié)構(gòu)。
以上滑動式分接開關(guān)普遍要求動、靜觸頭平面共面，這點(diǎn)往往使裝配、
調(diào)試工作繁鎖，觸頭壓力不均勻，轉(zhuǎn)動力矩大、甚至出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，可靠性差。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡便、體小質(zhì)輕、可靠性高，機(jī)械、電氣壽命長，操作靈便的變壓器分接開關(guān)滾動式觸頭。
本實(shí)用新型的目的由如下方案來實(shí)現(xiàn)，具有中心轉(zhuǎn)軸1，上、下支架2、動觸頭支持件3、彈簧4、推桿5、動觸頭6、芯軸7、靜觸頭8等。其不同之處在于動觸頭6為園柱狀外形，園柱形動觸頭6及相應(yīng)配置的推桿5套裝于芯軸7上，置于動觸頭支持件3設(shè)置的起導(dǎo)向和限位作用的導(dǎo)向限位槽10中，推桿5尾部頂裝有彈簧4，并相應(yīng)配置有沿周向分布的靜觸頭8，靜觸頭固定于靜觸頭支持件9上，動觸頭6在隨動觸頭支持件3轉(zhuǎn)動時，沿靜觸頭8表面滾動，構(gòu)成滾動式觸頭，在動觸頭作純滾動運(yùn)動時，效果更為理想。
上述方案中，置于動觸頭支持件3上的芯軸7可為固定不動件，芯軸上套裝動觸頭6，與動觸頭相接合的過渡觸頭為浮動結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝彈簧4，共同置于支座13內(nèi)的導(dǎo)向限位槽10中，構(gòu)成由過渡觸頭11實(shí)現(xiàn)周向補(bǔ)償?shù)淖儔浩鞣纸娱_關(guān)滾動式觸頭。根據(jù)觸頭載流量大小、容量大小和切換任務(wù)分配要求，動觸頭6可為一個或多個，芯軸7，推桿5，靜觸頭8均可為一個或多個，從而構(gòu)成多路復(fù)合并聯(lián)滾動式觸頭，以滿足各種變壓器分接開關(guān)的需要。
上述方案中，推桿5亦可套裝于動觸頭6外表面，此時動觸頭在沿靜觸頭8表面滾動的同時與推桿間產(chǎn)生相對滑動。對于大容量觸頭，靜觸頭8可為片狀平面，沿周向分布。芯軸7、推桿5、動觸頭6組成的動能頭組將與靜觸頭面平行上、下布置，組成對夾滾動式觸頭，該觸頭綜合了各觸頭特點(diǎn)。上述方案中，當(dāng)靜觸頭8沿周分布的園周無限大時即成為沿直線或平面分布，靜頭支持件呈平面狀。此時中心轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動成為平行移動，此時仍都構(gòu)成滾動式觸頭，綜合性能優(yōu)越。
根據(jù)上述方案，本實(shí)用新型的主要結(jié)構(gòu)特征在于動觸頭6為柱狀外形，園柱形動觸頭6及相應(yīng)配置的推桿5套裝于芯軸7上，置于動觸頭支持件3上設(shè)置的導(dǎo)向限位槽10中，推桿5尾部裝有彈簧4，使動觸頭6與沿周向分布的固定于靜觸頭支持件9上的靜觸頭8在接合時始終保持一定接觸壓力，在開關(guān)分接轉(zhuǎn)換時，動觸頭6作滾動運(yùn)動，構(gòu)成滾動式觸頭。
當(dāng)進(jìn)行分接轉(zhuǎn)換時，動觸頭6一方面隨動觸頭支持件3繞中心轉(zhuǎn)軸1作公轉(zhuǎn)，另一方面在動、靜觸頭間的摩擦力作用下，動觸頭沿靜觸頭表面滾動，并繞芯軸7自轉(zhuǎn)，同時又在彈簧4的作用下在導(dǎo)向限位槽10中隨芯軸7作徑向伸縮運(yùn)動，使動、靜能頭間在接合時保持一定接觸壓力，使接觸穩(wěn)定可靠，動觸頭的伸縮運(yùn)動以及動觸頭6的復(fù)合運(yùn)動起到了補(bǔ)償作用，使動、靜觸頭、芯軸在一定磨損范圍內(nèi)保持了觸頭切換程序不變，接觸性能良好，克服了現(xiàn)存開關(guān)存在的缺陷。
在開關(guān)需要時，亦可將芯軸7設(shè)計(jì)成動觸頭支持件3上的固定件，靜觸頭8與動觸頭6間增加了過渡觸頭11、傳流觸頭14及軟連接片12、構(gòu)成由過渡觸頭11實(shí)現(xiàn)周向補(bǔ)償?shù)臐L動式觸頭。這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但易于裝配、調(diào)式和維護(hù)。
根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，動觸頭組可設(shè)計(jì)成多路復(fù)合并聯(lián)滾動式觸頭，使每個動觸頭的載流量、承受開斷容量減少，操作更為可靠。一個觸頭組上可有多個芯軸，一個芯軸上也可裝有多個動能頭6。
推桿5也可直接支撐于動觸頭6外表面，其將直接承載電流，此時動觸頭將有滑動磨損。不過此動觸頭可設(shè)計(jì)成臺階形，滑動摩擦面不是與靜觸頭8的接合面。
本實(shí)用新型的主要結(jié)構(gòu)特征還在于對于大容量開關(guān)，靜觸頭8可設(shè)計(jì)成刀片狀平面沿周或平面直線分布，芯軸7、動觸頭6沿靜觸頭8上、下平行分布，組成對夾滾動式觸頭，該觸頭具有綜合性能優(yōu)越，尤其是抗短路能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
此滾動式可用于無勵磁分接開關(guān)觸頭及有載分接開關(guān)分接選擇器、范圍開關(guān)及電流輸出觸頭上，使開關(guān)機(jī)械壽命大大提高，磨損降低，操作力矩減小，結(jié)構(gòu)得以簡化，運(yùn)行可靠性增強(qiáng)，綜合成本大幅度降低。當(dāng)用于有載分接開關(guān)的選擇開關(guān)、切換開關(guān)時，對提高開關(guān)觸頭的綜合性能有特殊效果。具體體現(xiàn)在如下幾個方面其一、在開關(guān)的高速負(fù)荷切換下，動觸頭園弧面過渡使沖擊力大大減少，振動小，切換平穩(wěn)。
其二、由于動觸頭6的轉(zhuǎn)動，使動觸頭園周面機(jī)械磨損均勻，克服了原開關(guān)存在的動觸頭使用壽命與靜觸頭不匹配現(xiàn)象。因?yàn)閯佑|頭工作較靜觸頭頻繁得多。
其三、由于動觸頭6是套裝于芯軸7上的，因而在動觸頭脫離靜能頭時仍能保持高速自轉(zhuǎn)，而且它比原開關(guān)還多了一個徑向伸縮運(yùn)動，這些新增的復(fù)合運(yùn)動使得開斷時產(chǎn)生的電弧的弧根被很快冷卻，同時由于芯軸與動觸頭產(chǎn)間間隙的存在，使電弧分解為串聯(lián)多斷口，從而使電弧更易于熄滅。燃弧時間短，電蝕程度減輕，尤其是動觸頭，從而使觸頭實(shí)現(xiàn)了高壽命的匹配。
其四并聯(lián)多個動觸頭的使用使得各個動觸頭的開斷任務(wù)減輕，觸頭壽命延長，同時觸頭開斷能力增強(qiáng)，可靠性提高。
其五園柱形動觸頭使得觸頭部分電場分布均勻，避免了尖端。
滾動式觸頭的采用，可大大降低大容量開關(guān)對觸頭材質(zhì)及表面處理的高要求，開關(guān)綜合成本大大降低。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)十分簡便，制作容易，廣泛適用于各類型變壓器分接開關(guān)，同時不受線圈調(diào)壓部位及開關(guān)結(jié)構(gòu)限制。


圖1為本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的主視圖圖2為對應(yīng)于圖1的A－A視圖圖3為圖1中動觸頭支持件3的正視圖。
圖4為對對應(yīng)于圖3的B向視圖圖5為本實(shí)用新型的第二個實(shí)施例的正視圖圖6為本實(shí)用新型的第三個實(shí)施例的正視圖圖7為現(xiàn)存有載分接開關(guān)的選擇開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖圖8為對應(yīng)于圖7的C－C視圖圖1－8中各序號的名稱如下1－中心轉(zhuǎn)軸 2－上、下支架 3－動觸頭支持件4－彈簧 5－推桿 6－動觸頭7－芯軸 8－靜觸頭 9－靜觸頭支持件10－導(dǎo)向限位槽 11－過渡觸頭 12－軟接接片13－支座 14－傳流觸頭
以下結(jié)合附圖分別敘述本實(shí)用新型的三個實(shí)施例本實(shí)用新型的第一個實(shí)施例如圖1－4所，為一種有載分接開關(guān)的選擇開關(guān)(僅示一相，下同)具有穿裝于上、下支架2上的中心轉(zhuǎn)軸1，中心轉(zhuǎn)軸上裝有動觸頭支持件3，其上設(shè)置有導(dǎo)向限位槽10，如圖3、圖4所示。槽內(nèi)裝有芯軸7，芯軸上套裝有兩個動觸頭6、推桿5，推桿5尾部頂裝有彈簧4，與動觸頭相對接的靜觸頭8沿周向設(shè)置在固定于上、下支架2上的靜觸頭支持件9上。彈簧的作用使得觸頭在轉(zhuǎn)換時及接觸位置上始終保持可靠的接觸壓力，并實(shí)現(xiàn)滾動，使動、靜觸頭磨損得到補(bǔ)償，開關(guān)切換程序保持不變，接觸良好。
圖2中，與靜觸頭8相接合的動觸頭為主觸頭，另一個為過渡付觸頭，它們均開斷電弧，付觸頭僅在開斷時瞬間工作。根據(jù)對不同開關(guān)性能要求的不同，配置觸頭數(shù)目及工作接觸位置也不同。
圖5所示為第二個實(shí)施例，正視圖為一鼠籠式結(jié)構(gòu)開關(guān)，與第一個實(shí)施例不同的是其在上、下支架2間增加了支座13，其上設(shè)置有導(dǎo)向限位槽10，槽中套裝有過渡觸頭11及傳流觸頭14，兩觸頭間用軟連接片12相連，中間裝有彈簧4，動觸頭支持件3上固裝有芯軸7，其上套裝有動觸頭6。這一開關(guān)裝拆及維護(hù)簡便。維護(hù)時將中心轉(zhuǎn)軸1，上、下支架2，支座13等整體抽出。
圖6所示為第三個實(shí)施例正視圖。為對夾滾動式觸頭，與圖1不同的是動觸頭支持件3的導(dǎo)向限位槽10中所裝芯軸7為靜觸頭8上、下對應(yīng)平行臥裝，其特點(diǎn)是抗短路能力強(qiáng)，適用于大電流，大容量觸頭，便于多組并聯(lián)。
權(quán)利要求1.一種用于變壓器分接開關(guān)的滾動式觸頭，具有中心轉(zhuǎn)軸1，上、下支架2、動觸頭支持件3，彈簧4、動觸頭6、芯軸7、靜觸頭8等，其特征是動觸頭6為園柱狀外形，園柱形動觸頭6及相應(yīng)配置的推桿5套裝于芯軸7上，置于動觸頭支持件3上設(shè)置的起導(dǎo)向和限位作用的導(dǎo)向限位槽10中，推桿5尾部頂裝有彈簧4，并相應(yīng)配置有沿周向分布的靜觸頭8，靜觸頭固定于靜觸頭支持件9上，動觸頭6在隨動觸頭支持件3轉(zhuǎn)動時，沿靜觸頭8表面滾動，構(gòu)成滾動式觸頭。
2.按權(quán)利要求1所述的變壓器分接開關(guān)滾動式觸頭，其特征在于置于動觸頭支持件3上的芯軸7可為固定不動件，芯軸上套裝動觸頭6，與動觸頭相接合的過渡觸頭11為浮動結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝彈簧4，共同置于支座13內(nèi)的導(dǎo)向限位槽10中，構(gòu)成由過渡觸頭11實(shí)現(xiàn)周向補(bǔ)償?shù)淖儔浩鞣纸娱_關(guān)滾動式觸頭。
3.按權(quán)利要求1所述的變壓器分接開關(guān)滾動式觸頭，其特征是動觸頭6可為1個或多個，芯軸7、推桿5，靜觸頭8均可為1個或多個，從而構(gòu)成多路復(fù)合并聯(lián)滾動式觸頭。
4.按權(quán)利要求1所述的變壓器分接開關(guān)滾動式觸頭，其特征是其推桿5亦可套裝支撐于動觸頭外表面上。
5.按權(quán)利要求1所述的變壓器分接開關(guān)滾動式觸頭，其特征是靜觸頭8為平面刀片狀時，芯軸7可在靜觸頭平面上、下平行布置，與推存5、彈簧4、動觸頭6共同構(gòu)成對夾滾動式觸頭。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于變壓器分接開關(guān)的滾動式觸頭。該觸頭的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是改原滑動式動觸頭為滾動式動觸頭，動觸頭、推桿、芯軸、彈簧均置于導(dǎo)向限位槽中，使得開關(guān)在分接轉(zhuǎn)換時，動觸頭由原滑動變?yōu)榧儩L動，從而達(dá)到提高觸頭機(jī)械壽命，電壽命及操動輕便之效果，并使結(jié)構(gòu)得以簡化，易于制作，可適用于各種形式的變壓器分接開關(guān)。
文檔編號H01H1/56GK2182448SQ9322328
公開日1994年11月9日 申請日期1993年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月29日
發(fā)明者劉剛, 莊俊才, 金宏義 申請人:劉剛, 莊俊才, 金宏義