開關柜活門開關控制裝置的制作方法

本發明涉及開關柜活門開關控制裝置。

背景技術：

隨著電力裝備技術的不斷發展，10kV中置式開關柜以其結構緊湊、占地面積少、操作方便等特點，廣泛應用于新建、擴建和改建變電站中。

開關柜的日常維護檢修工作，當需要進入開關柜斷路器室內部進行檢修工作（如母線側、線路側靜觸頭盒的除塵、更換），斷路器手車運行、熱備用、冷備用、檢修狀態的切換操作，以及進行母線核相、驗電和接地工作時，需要開啟開關柜斷路器室內靜觸頭隔離擋板。

常用開啟開關柜斷路器室內靜觸頭隔離擋板的裝置是活門驅動手車。大多為配合斷路器手車使用的活門驅動手車。其結構較復雜，需要用較大的力才能驅動，因此一般需要兩個人配合操作，女工很難單獨完成開啟工作。每個變電站內配置多種驅動手車以便于不同柜面寬度的開關柜內使用。

目前各供電公司所轄變電站有幾種甚至數十種不同類型的開關柜。多種開關柜需要配置多種活門手車進行日常維護檢修工作，給運維檢修人員造成了諸多不便。當手車不足或手車不適配所檢修開關柜，又需要進行開關柜斷路器室內開啟活門的檢修工作時，致使檢修人員無法正常開展檢修工作。

研制一種通用性強、可操作性強、可靠性高的可開啟多種類型的活門開啟裝置，對于解決目前開關柜廠家眾多、活門驅動車形式各異且通用性不足的問題，具有十分重要的實際應用價值。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是針對上述不足提供一種結構合理，能夠方便托運小車進出開關柜，鎖緊可靠、牢固，不受設備振動而松脫，解鎖簡單，能適用不同規格的開關柜，通用性好，操作簡單省力，女工一人即可操作的開關柜活門開關控制裝置。

為解決上述技術問題，本開關柜活門開關控制裝置包括安裝在底盤上的車輪，底盤后端固設有安裝筒，安裝筒末端安裝有轉把，安裝筒上設有由轉把驅動插入開關柜定位孔內的定位銷，其結構特點是：安裝筒中部固設有控制筒，控制筒上安裝有旋鈕，控制筒內設有由旋鈕控制磁塊轉動的旋轉裝置。

本開關柜活門開關控制裝置是推拉式多重鎖定結構來實現能夠方便托運小車進出開關柜，鎖緊可靠、牢固，不受設備振動而松脫，解鎖簡單，能適用不同規格的開關柜，通用性好，操作簡單省力，女工一人即可操作的。

推拉式多重鎖定結構主要包括設置在底盤底部的車輪和設置在底盤后端的鎖定裝置，其中鎖定裝置主要包括由轉把控制的定位銷和由旋鈕控制的磁塊。為方便敘述，將底盤水平推入開關柜（電控柜）的方向稱為前，相反方向稱為后，底盤上方稱為上，底盤下方稱為下，兩邊側分別對應稱為左和右。底盤由其下部安裝的車輪托舉，因此可以承載重物前后移動。本專利在使用時，需要兩套配合使用，一套位于左側一套位于右側，這樣不但可以起到穩妥承載小車前后移動的作用，還能適應不同規格開關柜的小車推入，通用性更強。當使用本專利將小車推入開關柜內后，就需要用鎖定裝置將底盤與開關柜鎖定在一起，以保證小車與開關柜的可靠配合關系。為方便敘述，將此狀態稱為推入狀態。在本專利中，鎖定裝置主要包括由轉把控制的定位銷和由旋鈕控制的磁塊，其中轉把、定位銷和旋鈕都安裝在底盤后端的安裝筒上，而磁塊設置在固設在安裝筒上的控制筒內。在推入狀態下，安裝筒上的定位銷與開關柜上的定位孔位置對應。當轉動轉把時，轉把會驅動定位銷向外移動，這樣就能將定位銷推入定位孔內，也就起到了在前后方向上將定位銷和定位孔限位的作用，也即起到了將底盤前后定位的作用。通過轉把和定位銷將底盤進行定位，是本專利的定位方式之一。本專利的第二種定位方式是通過搖把驅動的磁塊，磁塊安裝在控制筒內，控制筒內還安裝有設置在磁塊和旋鈕之間的旋轉裝置。在推入狀態時，通過轉動旋鈕，就可以通過旋轉裝置驅動磁塊轉動。眾所周知，磁塊周圍分布有磁力線，也即磁場，當鐵磁性物質靠近磁場時就會收到磁塊的磁吸力，而遠離磁場時這種磁吸力將消失。在電力系統中，開關柜一般都是由鐵板制成，因此可以被磁塊吸附。在推入狀態下，當旋轉旋鈕時，旋鈕將通過旋轉裝置驅動磁塊轉動，也即驅動磁塊的NS極轉動。當使磁塊的磁場靠近開關柜側壁或底板時，將使磁塊與開關柜吸附在一起，也即起到了磁力鎖緊的作用。當使磁塊的磁場遠離開關柜側板或底板時，磁塊和開關柜的吸附力減弱或消失，起到了解鎖磁力鎖緊的作用。綜上所述，本專利中包含兩種鎖緊機構，即轉把驅動定位銷的機械鎖緊結構和旋鈕驅動磁塊的磁力鎖緊結構，在這兩種鎖緊機構雙重鎖緊作用下，可以有效避免因振動等因素導致的鎖緊松動、滑脫等現象，保證了電力檢修維護開關柜時的可靠性和方便性。

作為一種實現方式，所述旋轉裝置包括設置在安裝筒內的轉筒，轉筒兩端同軸固設有與安裝筒轉動配合的轉軸，旋鈕與其中一個轉軸同軸連接，轉筒內設有卡裝磁塊的磁塊腔，磁塊的NS極分別位于轉軸的兩側。

在本專利中，旋轉裝置主要包括設置在安裝筒中的轉筒和設置在轉筒內的磁塊腔，其中，轉筒兩端固設有兩個同軸設置的轉軸，轉筒即是通過該轉軸轉動安裝在安裝筒內。所述旋鈕與其中一個轉軸固定連接，這樣旋鈕就與轉軸、轉筒構成一體結構。當轉動旋鈕時，旋鈕便通過轉軸驅動轉筒轉動。轉筒內設有與磁塊配合的磁塊腔，磁塊卡裝在磁塊腔內后，磁塊的N極和S極分別位于轉軸兩邊側。這樣設置的目的是使磁塊轉動時，能使其兩極間隔性地靠近開關柜的側壁或底板，也即使其磁場能夠靠近開關柜側壁或底板，也即對開關柜側壁產生磁力鎖緊作用。

作為改進，所述控制筒內安裝有向下延伸的導磁塊，導磁塊為位于轉筒兩邊側的兩個，控制筒內還安裝有由旋鈕驅動導磁塊上下移動的升降裝置。

在本專利中，控制筒內還設置有導磁塊，導磁塊是由能被磁塊磁性吸附的鐵磁性材料制成，一般采用具有較強導磁性的硅鋼片。導磁塊的數量為兩個，分別位于轉筒兩側。控制筒內還設置有驅動導磁塊上下移動的升降裝置，升降裝置由旋鈕控制動作。當旋鈕轉動時，旋鈕將通過升降裝置控制導磁塊升降。在推入狀態時，轉動旋鈕后，旋鈕既通過旋轉裝置使磁塊旋轉以達到磁塊磁場貼近開關柜側壁或底板的目的，還會通過升降裝置使導磁塊向下移動也即向開關柜底板靠近。由于導磁塊具有導磁作用，磁塊發出的磁力線會優先通過導磁塊進行分布，因此導磁塊起到了將磁塊磁力線向開關柜底板集中和延伸的作用，也即起到了延伸磁塊磁力吸附距離和強度的作用，使磁塊通過導磁塊緊緊吸附在開關柜底板上，也即起到了強磁力鎖緊的作用。為方便敘述，將此狀態稱為磁吸狀態。

作為改進，旋鈕驅動磁塊的NS極左右設置時旋鈕也同步驅動導磁塊向下移動到下行程極限點，旋鈕驅動磁塊的NS極上下設置時旋鈕也同步驅動導磁塊向上移動到上行程極限點。

當磁塊的NS極左右設置時，磁塊本身與兩邊側的導磁塊正好形成一個n形結構的磁力延伸塊。而在磁吸狀態下，導磁塊向下移動到下行程極限點，使該磁力延伸塊的下端正好與開關柜底板貼緊配合，這樣，n形的磁力延伸塊就與開關柜底板（鐵板）構成一個o形結構的磁力延伸塊。由于o形結構的磁力延伸塊是一個閉合回路結構，正好為磁塊的磁力線提供一個完成的路徑，因此此時磁塊吸附開關柜底板的磁力達到最強狀態。為方便敘述，將此狀態稱為最強磁吸狀態。相反的，當旋鈕驅動磁塊的NS極上下設置時，旋鈕也同步驅動導磁塊向上移動到上行程極限點，使該磁力延伸塊的下端距離開關柜底板最遠。此時，磁塊通過兩側的導磁塊形成遠離開關柜底板的磁路，因此對開關柜底板的磁吸力最弱，此狀態稱為最弱磁吸狀態。通過轉動旋鈕，就可以控制本專利在最強磁吸狀態和最弱磁吸狀態之間切換，也即在磁力鎖緊和解鎖之間切換，操作非常簡單。

作為一種實現方式，所述升降裝置包括固設在轉筒外周的齒輪，一個導磁塊上安裝有與齒輪嚙合的豎直設置的齒條，兩導磁塊上端通過非磁性連板固接在一起，兩導磁塊下部設有相向延伸的延伸塊，齒輪轉動到齒條下端時齒輪下部與延伸塊下限位配合，齒輪轉動到齒條上端時齒輪與連板上限位配合。

在本專利中，升降裝置主要包括設置嚙合在一起的齒輪和齒條，其中齒輪固設在轉筒外周，齒條固設在一個導磁塊內側，因此當旋鈕驅動轉筒轉動時，齒輪將通過齒條同步驅動導磁塊上下移動，這樣也就實現了旋鈕驅動磁塊和導磁塊同步動作的功能。在本升降裝置中，兩個導磁塊上端通過連板固接在一起，連板由非磁性材料構成，因此不會對磁塊的磁力線產生導向作用，但卻能對兩個導磁塊起到聯動作用，這就是為什么只在一個導磁塊內側設置與齒輪嚙合的齒條的原因。連板還有另一個作用，就是當齒輪驅動導磁塊向下移動時，可以在達到最強磁吸狀態時對齒輪進行限位上限位，是齒輪不能相對齒條繼續向上轉動，也即使導磁塊不能繼續向下移動。兩導磁塊下部設有相向延伸的延伸塊，延伸塊除具有對磁塊磁力線導向作用外，在齒輪驅動導磁塊上移時也即在最弱磁吸狀態時，還具有對齒輪下限位的作用，也即使齒輪不能相對齒條繼續向下移動，也即使導磁塊不能繼續向上移動。

作為改進，導磁塊下部為與軌道上的定位孔插裝配合的下細上粗的錐形，導磁塊下端面為平面。

將導磁塊下端設置為下細上粗的錐形，可以在設有定位孔的開關柜底板上使用時，將導磁塊下端插入底板定位孔內，這樣導磁塊不但具有磁力鎖緊功能還有機械鎖緊功能，鎖緊效果更好。將導磁塊下端面設為平面，主要針對開關柜底板上沒有定位孔的情況使用。此時導磁塊下端雖然不能插入底板定位孔，但是導磁塊底面會貼緊開關柜底板，依然能夠與底板構成磁力線回路，起到強力磁性鎖緊作用，保證了鎖緊的可靠性。

作為改進，底盤前端固設有固定板，固定板上設有與上驅動塊配合的上固定孔排和與下驅動塊配合的下固定孔排。

在底盤前端設置固定板后，通過固定板上的上固定孔排和下固定孔排可以用螺栓對開關柜小車的上活門驅動塊和下活門驅動塊進行固定安裝。因為上固定孔排和下固定孔排都是一排固定孔，因此可以根據實際開關柜的型號和大小對上活門驅動塊和下活門驅動塊進行前后調節，這樣在通過上活門驅動塊和下活門驅動塊驅動開關柜斷路器室內靜觸頭隔離擋板時，就能在鎖緊底盤的同時將斷路器室內靜觸頭隔離擋板開啟到位，大大提高了本專利的精確性和通用性。

綜上所述，采用這種結構的開關柜活門開關控制裝置，結構合理，能夠方便托運小車進出開關柜，鎖緊可靠、牢固，不受設備振動而松脫，解鎖簡單，能適用不同規格的開關柜，通用性好，操作簡單省力，女工一人即可操作。

附圖說明

結合附圖對本發明作進一步詳細說明：

圖1為本專利的結構示意圖；

圖2為最弱磁吸狀態時磁力線分布圖；

圖3為最強磁吸狀態時磁力線分布圖；

圖4為最弱磁吸狀態時控制筒內各部件與定位孔的配合結構示意圖；

圖5為最強磁吸狀態時控制筒內各部件與定位孔的配合結構示意圖；

圖6為本專利沿軌道剛推入開關柜時的狀態圖；

圖7為本專利剛接觸到隔離擋板驅動輪時的狀態圖；

圖8為本專利推動隔離擋板驅動輪開啟隔離擋板并與定位孔鎖緊時的狀態圖。

具體實施方式

如圖所示，該開關柜活門開關控制裝置包括安裝在底盤1上的車輪2，底盤后端固設有安裝筒3，安裝筒末端安裝有轉把4，安裝筒上設有由轉把驅動插入開關柜定位孔內的定位銷5，安裝筒中部固設有控制筒6，控制筒上安裝有旋鈕7，控制筒內設有由旋鈕控制磁塊8轉動的旋轉裝置。本開關柜活門開關控制裝置主要包括設置在底盤底部的車輪和設置在底盤后端的鎖定裝置，其中鎖定裝置主要包括由轉把控制的定位銷和由旋鈕控制的磁塊。為方便敘述，將底盤水平推入開關柜（電控柜）的方向稱為前，相反方向稱為后，底盤上方稱為上，底盤下方稱為下，兩邊側分別對應稱為左和右。底盤由其下部安裝的車輪托舉，因此可以承載重物前后移動。本專利在使用時，需要兩套配合使用，一套位于左側一套位于右側，這樣不但可以起到穩妥承載小車前后移動的作用，還能適應不同規格開關柜的小車推入，通用性更強。當使用本專利將小車推入開關柜內后，就需要用鎖定裝置將底盤與開關柜鎖定在一起，以保證小車與開關柜的可靠配合關系。為方便敘述，將此狀態稱為推入狀態。在本專利中，鎖定裝置主要包括由轉把控制的定位銷和由旋鈕控制的磁塊，其中轉把、定位銷和旋鈕都安裝在底盤后端的安裝筒上，而磁塊設置在固設在安裝筒上的控制筒內。在推入狀態下，安裝筒上的定位銷與開關柜上的定位孔位置對應。當轉動轉把時，轉把會驅動定位銷向外移動，這樣就能將定位銷推入定位孔內，也就起到了在前后方向上將定位銷和定位孔限位的作用，也即起到了將底盤前后定位的作用。通過轉把和定位銷將底盤進行定位，是本專利的定位方式之一。本專利的第二種定位方式是通過搖把驅動的磁塊，磁塊安裝在控制筒內，控制筒內還安裝有設置在磁塊和旋鈕之間的旋轉裝置。在推入狀態時，通過轉動旋鈕，就可以通過旋轉裝置驅動磁塊轉動。眾所周知，磁塊周圍分布有磁力線，也即磁場，當鐵磁性物質靠近磁場時就會收到磁塊的磁吸力，而遠離磁場時這種磁吸力將消失。在電力系統中，開關柜一般都是由鐵板制成，因此可以被磁塊吸附。在推入狀態下，當旋轉旋鈕時，旋鈕將通過旋轉裝置驅動磁塊轉動，也即驅動磁塊的NS極轉動。當使磁塊的磁場靠近開關柜側壁或底板時，將使磁塊與開關柜吸附在一起，也即起到了磁力鎖緊的作用。當使磁塊的磁場遠離開關柜側板或底板時，磁塊和開關柜的吸附力減弱或消失，起到了解鎖磁力鎖緊的作用。綜上所述，本專利中包含兩種鎖緊機構，即轉把驅動定位銷的機械鎖緊結構和旋鈕驅動磁塊的磁力鎖緊結構，在這兩種鎖緊機構雙重鎖緊作用下，可以有效避免因振動等因素導致的鎖緊松動、滑脫等現象，保證了電力檢修維護開關柜時的可靠性和方便性。

在本實施例中，所述旋轉裝置包括設置在安裝筒內的轉筒10，轉筒兩端同軸固設有與安裝筒轉動配合的轉軸11，旋鈕與其中一個轉軸同軸連接，轉筒內設有卡裝磁塊的磁塊腔12，磁塊的NS極分別位于轉軸的兩側。

在本專利中，旋轉裝置主要包括設置在安裝筒中的轉筒和設置在轉筒內的磁塊腔，其中，轉筒兩端固設有兩個同軸設置的轉軸，轉筒即是通過該轉軸轉動安裝在安裝筒內。所述旋鈕與其中一個轉軸固定連接，這樣旋鈕就與轉軸、轉筒構成一體結構。當轉動旋鈕時，旋鈕便通過轉軸驅動轉筒轉動。轉筒內設有與磁塊配合的磁塊腔，磁塊卡裝在磁塊腔內后，磁塊的N極和S極分別位于轉軸兩邊側。這樣設置的目的是使磁塊轉動時，能使其兩極間隔性地靠近開關柜的側壁或底板，也即使其磁場能夠靠近開關柜側壁或底板，也即對開關柜側壁產生磁力鎖緊作用。

在本專利中，所述控制筒內安裝有向下延伸的導磁塊9，導磁塊為位于轉筒兩邊側的兩個，控制筒內還安裝有由旋鈕驅動導磁塊上下移動的升降裝置。控制筒內還設置有導磁塊，導磁塊是由能被磁塊磁性吸附的鐵磁性材料制成，一般采用具有較強導磁性的硅鋼片。導磁塊的數量為兩個，分別位于轉筒兩側。控制筒內還設置有驅動導磁塊上下移動的升降裝置，升降裝置由旋鈕控制動作。當旋鈕轉動時，旋鈕將通過升降裝置控制導磁塊升降。在推入狀態時，轉動旋鈕后，旋鈕既通過旋轉裝置使磁塊旋轉以達到磁塊磁場貼近開關柜側壁或底板的目的，還會通過升降裝置使導磁塊向下移動也即向開關柜底板靠近。由于導磁塊具有導磁作用，磁塊發出的磁力線會優先通過導磁塊進行分布，因此導磁塊起到了將磁塊磁力線向開關柜底板集中和延伸的作用，也即起到了延伸磁塊磁力吸附距離和強度的作用，使磁塊通過導磁塊緊緊吸附在開關柜底板上，也即起到了強磁力鎖緊的作用。為方便敘述，將此狀態稱為磁吸狀態。

在本實施例中，旋鈕7驅動磁塊的NS極左右設置時旋鈕也同步驅動導磁塊向下移動到下行程極限點，旋鈕驅動磁塊的NS極上下設置時旋鈕也同步驅動導磁塊向上移動到上行程極限點。當磁塊的NS極左右設置時，磁塊本身與兩邊側的導磁塊正好形成一個n形結構的磁力延伸塊。而在磁吸狀態下，導磁塊向下移動到下行程極限點，使該磁力延伸塊的下端正好與開關柜底板貼緊配合，這樣，n形的磁力延伸塊就與開關柜底板（鐵板）構成一個o形結構的磁力延伸塊。由于o形結構的磁力延伸塊是一個閉合回路結構，正好為磁塊的磁力線提供一個完成的路徑，因此此時磁塊吸附開關柜底板的磁力達到最強狀態。為方便敘述，將此狀態稱為最強磁吸狀態。相反的，當旋鈕驅動磁塊的NS極上下設置時，旋鈕也同步驅動導磁塊向上移動到上行程極限點，使該磁力延伸塊的下端距離開關柜底板最遠。此時，磁塊通過兩側的導磁塊形成遠離開關柜底板的磁路，因此對開關柜底板的磁吸力最弱，此狀態稱為最弱磁吸狀態。通過轉動旋鈕，就可以控制本專利在最強磁吸狀態和最弱磁吸狀態之間切換，也即在磁力鎖緊和解鎖之間切換，操作非常簡單。

在本實施例中，所述升降裝置包括固設在轉筒10外周的齒輪13，一個導磁塊上安裝有與齒輪嚙合的豎直設置的齒條14，兩導磁塊上端通過非磁性連板15固接在一起，兩導磁塊下部設有相向延伸的延伸塊16，齒輪轉動到齒條下端時齒輪下部與延伸塊下限位配合，齒輪轉動到齒條上端時齒輪與連板上限位配合。

在本專利中，升降裝置主要包括設置嚙合在一起的齒輪和齒條，其中齒輪固設在轉筒外周，齒條固設在一個導磁塊內側，因此當旋鈕驅動轉筒轉動時，齒輪將通過齒條同步驅動導磁塊上下移動，這樣也就實現了旋鈕驅動磁塊和導磁塊同步動作的功能。在本升降裝置中，兩個導磁塊上端通過連板固接在一起，連板由非磁性材料構成，因此不會對磁塊的磁力線產生導向作用，但卻能對兩個導磁塊起到聯動作用，這就是為什么只在一個導磁塊內側設置與齒輪嚙合的齒條的原因。連板還有另一個作用，就是當齒輪驅動導磁塊向下移動時，可以在達到最強磁吸狀態時對齒輪進行限位上限位，是齒輪不能相對齒條繼續向上轉動，也即使導磁塊不能繼續向下移動。兩導磁塊下部設有相向延伸的延伸塊，延伸塊除具有對磁塊磁力線導向作用外，在齒輪驅動導磁塊上移時也即在最弱磁吸狀態時，還具有對齒輪下限位的作用，也即使齒輪不能相對齒條繼續向下移動，也即使導磁塊不能繼續向上移動。

導磁塊下部為與軌道21上的定位孔17插裝配合的下細上粗的錐形，導磁塊下端面為平面。將導磁塊下端設置為下細上粗的錐形，可以在設有定位孔的開關柜底板上使用時，將導磁塊下端插入底板定位孔內，這樣導磁塊不但具有磁力鎖緊功能還有機械鎖緊功能，鎖緊效果更好。將導磁塊下端面設為平面，主要針對開關柜底板上沒有定位孔的情況使用。此時導磁塊下端雖然不能插入底板定位孔，但是導磁塊底面會貼緊開關柜底板，依然能夠與底板構成磁力線回路，起到強力磁性鎖緊作用，保證了鎖緊的可靠性。

底盤前端固設有固定板18，固定板上設有與上驅動塊配合的上固定孔排19和與下驅動塊配合的下固定孔排20。在底盤前端設置固定板后，通過固定板上的上固定孔排和下固定孔排可以用螺栓對開關柜小車的上活門驅動塊和下活門驅動塊進行固定安裝。因為上固定孔排和下固定孔排都是一排固定孔，因此可以根據實際開關柜的型號和大小對上活門驅動塊和下活門驅動塊進行前后調節，這樣在通過上活門驅動塊和下活門驅動塊驅動開關柜斷路器室內靜觸頭隔離擋板（由隔離擋板驅動輪22推動）時，就能在鎖緊底盤的同時將斷路器室內靜觸頭隔離擋板開啟到位，大大提高了本專利的精確性和通用性。