开关柜及其开关操作轴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种开关柜及其开关操作轴，以解决现有技术中的由金属材料制成的开关操作轴长期处于高压环境下易被击穿而带电进而影响操作者人身安全的问题。为解决该技术问题，本实用新型专利技术的开关操作轴在前后金属段之间设置有绝缘材料制成的绝缘段。而该绝缘段直接处于高压环境下，避免了金属轴处于高压环境下造成的气隙击穿、金属轴带电及因此引起的安全事故。同时，前金属段为承受扭矩的轴段，金属材料的强度可以满足此处的强度需求而避免了前轴段的损坏；而绝缘段并不承担主要力矩的传递，因而该轴段由绝缘材料制成也可满足开关轴使用时的强度需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种开关柜及其开关操作轴。
技术介绍
在中低压开关设备领域，开关操作轴是传递力和运动的重要部件。接地开关操作轴的一端为用于连接操作工具以带动操作轴转动的扭矩输入段，操作轴的另一端为用于连接操作轴与后门的联锁装置连接段，联锁装置连接段用于实现接地开关与开关柜后门之间的联锁以保证在接地开关分闸情况下开关柜的后门不能打开，操作轴的中部用于连接传动拐臂以控制开关分合闸，用于连接传动拐臂的轴段为用于将操作工具所施加的扭矩传递到传动拐臂上的扭矩输出段。由于开关操作轴需用于连接联锁装置及传动拐臂，具有一定的强度要求，因此目前的操作轴一般是由金属材料制成。但拐臂与后门之间布置有高压带电体，故开关操作轴的扭矩输出段与联锁装置连接段之间的轴段处于高压环境下，金属材料制成的操作轴长期处于高压环境下可能因高压带电体与操作轴之间的空气隙被击穿而与高压带电体组成导电通路，对操作者的人身安全造成威胁。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种开关柜以解决现有技术中的由金属材料制成的开关操作轴长期处于高压环境下易被击穿而带电进而影响操作者人身安全的问题；本技术的目的还在于提供使用上述开关操作轴的开关柜。为解决该技术问题，本技术的开关操作轴采用以下技术方案：开关操作轴，包括沿前后方向延伸的轴本体，轴本体包括前后间隔设置的金属段，前金属段上设有位于前部的扭矩输入部及位于后部的用于向相应动触头输出扭矩的扭矩输出部，后金属段上设有用于连接后门联锁装置的联锁装置连接部，扭矩输出部和联锁装置连接部之间的轴本体部分为由绝缘材料制成的绝缘段。所述绝缘段的两端设有分别用于与前金属段和后金属段对应连接的由金属材料制成的接头，接头包括用于与绝缘段连接的绝缘段连接段及用于与前金属段或后金属段连接的金属段连接段。所述绝缘段连接段嵌装于绝缘段的端部。所述金属段连接段为供相应金属轴段插装的套筒段，套筒段上还设有沿接头的径向方向延伸的接头螺栓穿孔；前金属段和后金属段上对应于接头螺栓穿孔的位置处开设有径向贯通自身的金属件螺栓穿孔。所述绝缘段由环氧树脂浇筑而成。本技术的开关柜采用以下技术方案：开关柜，包括开关操作轴，开关操作轴包括沿前后方向延伸的轴本体，轴本体包括前后间隔设置的金属段，前金属段上设有位于前部的扭矩输入部及位于后部的用于向相应动触头输出扭矩的扭矩输出部，后金属段上设有用于连接后门联锁装置的联锁装置连接部，扭矩输出部和联锁装置连接部之间的轴本体部分为由绝缘材料制成的绝缘段。所述绝缘段的两端设有分别用于与前金属段和后金属段对应连接的由金属材料制成的接头，接头包括用于与绝缘段连接的绝缘段连接段及用于与前金属段或后金属段连接的金属段连接段。所述绝缘段连接段嵌装于绝缘段的端部。所述金属段连接段为供相应金属轴段插装的套筒段，套筒段上还设有沿接头的径向方向延伸的接头螺栓穿孔；前金属段和后金属段上对应于接头螺栓穿孔的位置处开设有径向贯通自身的金属件螺栓穿孔。所述绝缘段由环氧树脂浇筑而成。对本技术的有益效果的分析：本技术的开关操作轴在前后金属段之间设置有绝缘材料制成的绝缘段。而该绝缘段直接处于高压环境下，避免了金属轴处于高压环境下造成的气隙击穿、金属轴带电及因此引起的安全事故。同时，前金属段为承受扭矩的轴段，金属材料的强度可以满足此处的强度需求而避免了前轴段的损坏；而绝缘段并不承担主要力矩的传递，因而该轴段由绝缘材料制成也可满足开关轴使用时的强度需求。用于连接联锁装置的后轴段由金属材料制成更是避免了联动装置工作过程中频繁向后轴段施力造成的联动装置损坏及因此引起的安全事故。附图说明图1为本技术的开关操作轴的一个实施例的具体结构示意图；图2为图1中前轴的具体结构示意图；图3为图1中后轴的具体结构示意图；图4为图1中嵌件的具体结构示意图；图5为图1中绝缘轴的具体结构示意图；图6为绝缘轴与嵌件的组装结构剖视图；图7为本技术的开关柜的一个实施例的结构示意图。具体实施方式开关柜的实施例：开关柜包括拐臂、后门及开关操作轴Ⅰ，开关操作轴Ⅰ的具体结构如图1~7所示，包括由金属材料制成的前轴1、嵌件2、后轴4及由绝缘材料制成的绝缘轴3。前轴1、嵌件2、绝缘轴3及后轴4整体外形均为圆柱形结构，前轴1包括直径前小后大的两部分，分别为前端的截面形状为六角形的操作段11及后端的用于连接拐臂的拐臂连接段12，操作段11同时也是开关操作轴的扭矩输入段，拐臂连接段为用于将扭矩传递至拐臂的扭矩输出段。拐臂连接段12的后端前后间隔地开设有两个沿径向贯通拐臂连接段12的、用于与嵌件2螺栓连接的金属件螺栓穿孔13，拐臂连接段12上还开设有沿径向贯通拐臂连接段12的拐臂连接孔14，拐臂连接孔14处于金属件螺栓穿孔13的前侧且其轴线与金属件螺栓穿孔13的轴线相垂直。嵌件2具有阶梯轴的外形且包括大径段21和小径段22，大径段21为空心套筒且其上沿嵌件2的轴向方向间隔开设有两个径向贯通套筒21壁厚的接头螺栓穿孔23，大径段21的内径与前轴1的拐臂连接段12的外径相匹配以保证拐臂连接段12能插装在大径段21内，为保证组装后操作轴的美观，嵌件2的处径与绝缘轴3的外径相同。小径段22用于插装于绝缘轴3的端部且为具有外螺纹面的螺杆段。绝缘轴3由环氧树脂浇筑而成，两端对称地设有两个与嵌件2的小径段21螺纹配合的螺纹盲孔段31，嵌件2插装于绝缘轴3两端的螺纹盲孔内而实现与绝缘轴的固定，绝缘轴3用于布置在高压带电体附近可避免轴段与带电体之间的空气隙被击穿而带电，有利于保障操作者的人身安全。后轴4构成了联动装置连接段，包括直径前大后小的两部分，分别为前端的用于插装于大径段21内的插配段41及后端的连接段42，插配段41的外径与拐臂连接段12的外径相同且其前端前后间隔地开设有两个沿径向贯通插配段41的通孔43，连接段42上开设有用于连接联锁装置的联锁装置连接孔44，连接孔44的轴线与螺纹孔43的轴线相垂直，插配段41的后端还开设有轴线与连接孔44轴线相平行的工艺孔45。操作轴的组装过程中先将两个嵌件2上的螺杆段22拧入绝缘轴3两端的螺纹盲孔31内；再将前轴的拐臂连接段12插接在靠前的嵌件的大径段22内，此过程中应注意使前轴上的螺纹孔13与靠前的嵌件上的接头螺栓穿孔23共轴线，再在对设的孔中穿装螺栓并锁紧螺母以将前轴固定于靠前的嵌件上；以同样的方式将后轴固定在靠后的嵌件上，完成对操作轴的组装。在其他实施例中：也可以是将扭矩输出段设计为方形轴或扁形轴，也可在圆轴上套设具有连接结构的轴套以代替拐臂连接孔而形成扭矩输出部；扭矩输入部的截面形状也可不是六角形而是其他任意边数的多边形结构或是键形结构；联锁装置连接部也可不是联锁装置连接孔而是方轴或扁轴段；为提高嵌件与绝缘轴3的连接强度，两嵌件2也可以是浇筑成型于绝缘轴3中的接头，或是采用胶粘或过盈配合的方法固定插装于绝缘轴内的接头，嵌件2过盈插装于绝缘轴的端部时，嵌件上用于连接绝缘轴的绝缘段连接段应设为光杆段而非螺杆段，相应地绝缘轴端部的用于供嵌件插装的套筒段的内表面为光面而非螺纹面；也可将金属轴做成空心的结构，将嵌件2插装于金属轴中，此时嵌件2上的金属段连接段用于插装于金属轴中；在连接强度可保证的情况下还可不设所述嵌件而是直接将金属轴固定于本文档来自技高网...

【技术保护点】
开关操作轴，包括沿前后方向延伸的轴本体，其特征在于：轴本体包括前后间隔设置的金属段，前金属段上设有位于前部的扭矩输入部及位于后部的用于向相应动触头输出扭矩的扭矩输出部，后金属段上设有用于连接后门联锁装置的联锁装置连接部，扭矩输出部和联锁装置连接部之间的轴本体部分为由绝缘材料制成的绝缘段。

【技术特征摘要】
1.开关操作轴，包括沿前后方向延伸的轴本体，其特征在于：轴本体包括前后间隔设置的金属段，前金属段上设有位于前部的扭矩输入部及位于后部的用于向相应动触头输出扭矩的扭矩输出部，后金属段上设有用于连接后门联锁装置的联锁装置连接部，扭矩输出部和联锁装置连接部之间的轴本体部分为由绝缘材料制成的绝缘段。2.根据权利要求1所述的开关操作轴，其特征在于：所述绝缘段的两端设有分别用于与前金属段和后金属段对应连接的由金属材料制成的接头，接头包括用于与绝缘段连接的绝缘段连接段及用于与前金属段或后金属段连接的金属段连接段。3.根据权利要求2所述的开关操作轴，其特征在于：所述绝缘段连接段嵌装于绝缘段的端部。4.根据权利要求2所述的开关操作轴，其特征在于：所述金属段连接段为供相应金属轴段插装的套筒段，套筒段上还设有沿接头的径向方向延伸的接头螺栓穿孔；前金属段和后金属段上对应于接头螺栓穿孔的位置处开设有径向贯通自身的金属件螺栓穿孔。5.根据权利要求1~4中任意一项所述的开关操作轴，其特征在于：所述绝缘段由环氧树脂浇筑而成。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：王江涛，朱向宇，关红伟，魏华，周凯，李美荣，
申请(专利权)人：河南平高通用电气有限公司，平高集团有限公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：河南;41