一种具有安全联锁保护装置的开关柜的制作方法

1.本发明涉及开关柜技术领域，具体涉及一种具有安全联锁保护装置的开关柜。


背景技术：

2.开关柜是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。
3.开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜；根据电压等级不同又可分为高压开关柜，中压开关柜和低压开关柜等。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。
4.开关柜在使用过程中要定期进行维保，而现有的开关柜在维保过程中存在以下问题：1、在维保过程中，打开的开关柜柜门意外回转，影响人员进行维保作业，增加了安全隐患；2、在维保间歇或结束后人员未能及时关闭开关柜柜门，导致不相关人员误入或蛇鼠灯动物进入，造成人员伤亡或设备损坏。
5.基于上述问题，本发明提出一种具有安全联锁保护装置的开关柜。


技术实现要素：

6.针对上述技术背景中的问题，本发明目的是提供一种具有安全联锁保护装置的开关柜，解决了背景技术中所提出现有的开关柜在维保过程中柜门意外回转影响维保作业和维保间歇或结束后人员未能及时关闭开关柜柜门导致不相关人员误入或蛇鼠灯动物进入造成人员伤亡或设备损坏的问题。
7.为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
8.一种具有安全联锁保护装置的开关柜，包括开关柜箱体和安装在所述开关柜箱体前端的踏体架，所述踏体架与所述开关柜箱体开门侧底部安装的开关柜底座固定连接，所述踏体架上安装有旋转机构，位于所述旋转机构的活动端上安装有插入所述开关柜底座上设有的底座前凹槽的伸缩锁定机构，位于所述旋转机构底部的所述踏体架上安装有多组弹性伸缩机构，同时位于所述旋转机构的活动端两侧对称安装有滑动挤压转向机构，所述底座前凹槽内两侧固定安装有开关柜门安装转动轴，所述滑动挤压转向机构插入位于所述开关柜门安装转动轴上竖向设有正向外侧的竖向导轨槽，位于所述开关柜门安装转动轴圆周面上设有连通所述竖向导轨槽底部的用于挤压带动柜门转动的俯视占圆周角为90度的弧形挤压导轨槽。
9.进一步的，所述旋转机构包含活动踏板和固定转轴。
10.更进一步的，所述活动踏板安装在所述踏体架内设有的踏体内槽内，且所述踏体架呈直角梯柱体状，同时所述踏体内槽也呈呈直角梯柱体状，所述活动踏板的一端固定安装在所述固定转轴上，所述固定转轴安装在位于所述踏体内槽高度较低的一侧端的所述踏体架上，同时位于所述固定转轴外侧的所述踏体架上安装有方便人员设备进入的坡度块，位于所述活动踏板底部的所述踏体架对称安装有多组弹性伸缩机构。
11.更进一步的，所述弹性伸缩机构包含具备多级伸缩的伸缩杆、挤压弹簧和顶球承压体。
12.更进一步的，位于所述活动踏板活动端下方的所述踏体架上均匀设有多组开口向上的圆孔槽，位于所述圆孔槽内安装有具备多级伸缩的所述伸缩杆，位于所述伸缩杆的顶部安装有顶球承压体，在所述顶球承压体下方的所述伸缩杆上安装有所述挤压弹簧，在所述活动踏板空载情况下时其底部面与所述顶球承压体接触，所述活动踏板活动端一侧面上安装有所述伸缩锁定机构。
13.更进一步的，所述伸缩锁定机构包含锁齿固定底板和多组锁齿，所述锁齿固定底板固定安装在所述活动踏板活动端一侧面上，位于所述锁齿固定底板顶面均匀安装有多组所述锁齿，同时位于所述底座前凹槽顶部的所述开关柜底座上设有与多组所述锁齿一一对应的底座锁齿贯穿限位槽，所述锁齿顶部外侧设有方便柜门锁闭的弧形面，同时所述底座锁齿贯穿限位槽内侧设为防止所述锁齿卡死的弧形面，位于所述开关柜箱体上安装有左开关柜门和右开关柜门，且在所述左开关柜门和所述右开关柜门的底部设有与所述底座锁齿贯穿限位槽一一对应的柜门锁齿卡槽，所述锁齿分别与所述底座锁齿贯穿限位槽和所述柜门锁齿卡槽内侧面设有为防止结构卡死的间隙，所述左开关柜门和所述右开关柜门上分别设有具备倒角弧形面的安装限位关系的内凸块和内凹槽，所述左开关柜门和所述右开关柜门分别安装在对称的开关柜门安装转动轴上，所述开关柜门安装转动轴底部穿过所述开关柜底座上对称设有的转动轴安装孔安装在所述底座前凹槽内，且所述开关柜门安装转动轴上插入有所述滑动挤压转向机构。
14.更进一步的，所述滑动挤压转向机构包含两组冲体杆和多组对称安装的滑动轮。
15.更进一步的，两组所述冲体杆对称安装在所述活动踏板活动端内侧面上，位于所述冲体杆插入所述竖向导轨槽内位置上的两侧对称设有导轮槽，所述导轮槽上安装有径向垂直于所述竖向导轨槽两侧面的滑动轮，所述冲体杆的外侧端与所述竖向导轨槽内侧面间设有防止活动卡死的间隙，同时所述竖向导轨槽的竖向高度大于等于所述锁齿插入所述柜门锁齿卡槽的高度，所述竖向导轨槽底部连通所述弧形挤压导轨槽的顶部，同时所述竖向导轨槽与所述弧形挤压导轨槽底面与两侧面平滑相接。
16.进一步的，所述踏体架与所述开关柜箱体开门侧底部安装的开关柜底座的两侧通过对称安装的连接板进行固定连接，所述开关柜箱体内设有设备安装架。
17.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
18.(1)本发明中通过在开关柜箱体底部的开关柜底座前方固定连接安装有踏体架，踏体架上安装有外侧端固定的活动踏板，位于活动踏板的活动端安装有伸缩锁定机构和滑动挤压转向机构，同时位于活动踏板下方的踏体架上安装有多组弹性伸缩机构，当人员需要进行维保作业时，先站在活动踏板上，使得活动踏板上向下转动，活动踏板带动锁齿固定底板向下移动，锁齿固定底板带动多组锁齿推出位于左开关柜门和右开关柜门底部的柜门
锁齿卡槽，在这个过程中滑动挤压转向机构在开关柜门安装转动轴上的竖向导轨槽由上而下运动，人员解除柜门锁后，活动踏板进一步向下旋转，滑动挤压转向机构所包含的两组冲体杆由竖向导轨槽进入弧形挤压导轨槽，同时位于冲体杆上的多组滑动轮挤压弧形挤压导轨槽的两侧面驱动开关柜门安装转动轴向外侧转动90度，实现自动开柜门，人员仅需站在活动踏板上进行维保作业，两侧的开关柜门安装转动轴受到冲体杆上的多组滑动轮挤压定位，使得柜门始终保持敞开状态，在增加柜门开闭安全联锁性能的同时确保在进行维保作业中柜门的固定敞开状态，避免了柜门意外回转对维保作业的影响，消除了安全隐患。
19.(2)本发明中当人员在维保间歇或结束后，走下活动踏板时，活动踏板下方的多组弹性伸缩机构上的挤压弹簧会推动伸缩杆伸缩，并由顶部的顶球承压体推动活动踏板向上转动，在这个过程中，活动踏板活动端的两组冲体杆同时向上移动，冲体杆上的多组滑动轮通过挤压弧形挤压导轨槽的两侧面驱动开关柜门安装转动轴向内侧转动90度进行关闭柜门的动作，在这个过程中位于活动踏板外侧端的锁齿固定底板同时也在进行复位，当柜门回转90度关闭后滑动挤压转向机构所包含的冲体杆完成动作后在竖向导轨槽内向上移动，同时柜门关比时锁齿固定底板驱动多组锁齿由底座锁齿贯穿限位槽进入柜门锁齿卡槽对柜门进行卡死锁闭，通过以上结构实现在人员在维保间歇或结束后，走下活动踏板时开关柜柜门自动复位锁闭，避免了人员忘记及时关闭柜门所带来的不相关人员误入和一些蛇鼠等小动物进入所造成的人员伤亡和设备损坏，大大提升了开关柜的安全联锁功能，消除了潜在的风险。
附图说明
20.图1为本发明实施例提供的立体图；
21.图2为本发明实施例提供的去除开关柜箱体顶部立体图；
22.图3为本发明实施例提供的去除左开关柜门、右开关柜门柜门立体图；
23.图4为本发明实施例提供的左开关柜门、右开关柜门立体图；
24.图5为本发明实施例提供的踏体架立体图；
25.图6为本发明实施例提供的开关柜底座和半剖踏体架立体图；
26.图7为本发明实施例提供的局部剖立体图；
27.图8为本发明实施例提供的滑动挤压转向机构安装立体图；
28.图9为本发明实施例提供的滑动挤压转向机构立体图。
29.图中：1、开关柜箱体；2、开关柜底座；3、踏体架；4、坡度块；5、踏体内槽；6、圆孔槽；7、伸缩杆；8、挤压弹簧；9、活动踏板；901、固定转轴；10、锁齿固定底板；11、锁齿；12、冲体杆；13、导轮槽；14、滑动轮；15、顶球承压体；16、连接板；17、左开关柜门；18、右开关柜门；19、内凸块；20、内凹槽；21、开关柜门安装转动轴；22、竖向导轨槽；23、弧形挤压导轨槽；24、柜门锁齿卡槽；25、底座前凹槽；26、底座锁齿贯穿限位槽；27、转动轴安装孔；28、设备安装架。
具体实施方式
30.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
31.如图1-9所示，一种具有安全联锁保护装置的开关柜，包括开关柜箱体1和安装在开关柜箱体1前端的踏体架3，踏体架3与开关柜箱体1开门侧底部安装的开关柜底座2固定连接，踏体架3上安装有旋转机构，位于旋转机构的活动端上安装有插入开关柜底座2上设有的底座前凹槽25的伸缩锁定机构，位于旋转机构底部的踏体架3上安装有多组弹性伸缩机构，同时位于旋转机构的活动端两侧对称安装有滑动挤压转向机构，底座前凹槽25内两侧固定安装有开关柜门安装转动轴21，滑动挤压转向机构插入位于开关柜门安装转动轴21上竖向设有正向外侧的竖向导轨槽22，位于开关柜门安装转动轴21圆周面上设有连通竖向导轨槽22底部的用于挤压带动柜门转动的俯视占圆周角为90度的弧形挤压导轨槽23，一般柜门开门角度为90度，90度仅为一种开度方式，例如如需设置120度开角需调整弧形挤压导轨槽23的槽轨并使得的俯视占圆周角为120度。
32.自动解锁及防柜门回转原理：
33.通过在开关柜箱体1底部的开关柜底座2前方固定连接安装有踏体架3，踏体架3上安装有外侧端固定的活动踏板9，位于活动踏板9的活动端安装有伸缩锁定机构和滑动挤压转向机构，同时位于活动踏板9下方的踏体架3上安装有多组弹性伸缩机构，当人员需要进行维保作业时，先站在活动踏板上，使得活动踏板9上向下转动，活动踏板9带动锁齿固定底板10向下移动，锁齿固定底板10带动多组锁齿11拉出位于左开关柜门17和右开关柜门18底部的柜门锁齿卡槽24，在这个过程中滑动挤压转向机构在开关柜门安装转动轴21上的竖向导轨槽22由上而下运动，人员解除柜门锁后，活动踏板9进一步向下旋转，滑动挤压转向机构所包含的两组冲体杆12上由竖向导轨槽22进入弧形挤压导轨槽23，同时位于冲体杆12上的多组滑动轮14挤压弧形挤压导轨槽23两侧面驱动开关柜门安装转动轴21向外侧转动90度，实现自动开柜门，人员仅需站在活动踏板9上进行维保作业，两侧的开关柜门安装转动轴受到冲体杆12上的多组滑动轮14挤压定位，使得柜门始终保持敞开状态，再增加柜门开闭安全联锁性能的同时确保在进行维保作业中柜门的固定敞开状态，避免了柜门意外回转对维保作业的影响，消除了安全隐患。
34.自动回转锁闭柜门原理：
35.走下活动踏板时，活动踏板9下方的多组弹性伸缩机构上的挤压弹簧8会推动伸缩杆7伸缩，并由顶部的顶球承压体15推动活动踏板9向上转动，在这个过程中，活动踏板9活动端的两组冲体杆12同时向上移动，冲体杆12上的多组滑动轮14通过挤压弧形挤压导轨槽23的两侧面驱动开关柜门安装转动轴21向内侧转动90度进行关闭柜门的动作，在这个过程中位于活动踏板9外侧端的锁齿固定底板10同时也在进行复位，当柜门回转90度关闭后滑动挤压转向机构所包含的冲体杆12完成动作后在竖向导轨槽22内向上移动，同时柜门关比时锁齿固定底板10驱动多组锁齿11由底座锁齿贯穿限位槽26进入柜门锁齿卡槽24对柜门进行卡死锁闭，通过以上结构实现在人员在维保间歇或结束后，走下活动踏板时开关柜柜门自动复位锁闭，避免了人员忘记及时关闭柜门所带来的不相关人员误入和一些蛇鼠等小动物进入所造成的人员伤亡和设备损坏，大大提升了开关柜的安全联锁功能，消除了潜在的风险。
36.如图5、6所示，旋转机构包含活动踏板9和固定转轴901，通过固定转轴901将活动踏板9固定安装在踏体架3上，活动踏板9可以采用硬质绝缘材料，也可以采用钢结构顶部增设绝缘橡胶组合。
37.如图5、6所示，活动踏板9安装在踏体架3内设有的踏体内槽5内，且踏体架3呈直角梯柱体状，同时踏体内槽5也呈呈直角梯柱体状，活动踏板9的一端固定安装在固定转轴901上，固定转轴901安装在位于踏体内槽5高度较低的一侧端的踏体架3上，同时位于固定转轴901外侧的踏体架3上安装有方便人员设备进入的坡度块4，位于活动踏板9底部的踏体架3对称安装有多组弹性伸缩机构，通过设有踏体内槽5对活动踏板9转动进行限位，同时可以将踏体架3。
38.如图5、6所示，弹性伸缩机构包含具备多级伸缩的伸缩杆7、挤压弹簧8和顶球承压体15，伸缩杆的伸缩行程大于活动踏板9转动至门开的移动高度，避免限位卡死的情况。
39.如图5、6所示，位于活动踏板9活动端下方的踏体架3上均匀设有多组开口向上的圆孔槽6，位于圆孔槽6内安装有具备多级伸缩的伸缩杆7，位于伸缩杆7的顶部安装有顶球承压体15，在顶球承压体15下方的伸缩杆7上安装有挤压弹簧8，在活动踏板9空载情况下时其底部面与顶球承压体15接触，活动踏板9活动端一侧面上安装有伸缩锁定机构。
40.如图4-7所示，伸缩锁定机构包含锁齿固定底板10和多组锁齿11，锁齿固定底板10固定安装在活动踏板9活动端一侧面上，位于锁齿固定底板10顶面均匀安装有多组锁齿11，同时位于底座前凹槽25顶部的开关柜底座2上设有与多组锁齿11一一对应的底座锁齿贯穿限位槽26，锁齿11顶部外侧设有方便柜门锁闭的弧形面，同时底座锁齿贯穿限位槽26内侧设为防止锁齿11卡死的弧形面，位于开关柜箱体1上安装有左开关柜门17和右开关柜门18，且在左开关柜门17和右开关柜门18的底部设有与底座锁齿贯穿限位槽26一一对应的柜门锁齿卡槽24，锁齿11分别与底座锁齿贯穿限位槽26和柜门锁齿卡槽24内侧面设有为防止结构卡死的间隙，左开关柜门17和右开关柜门18上分别设有具备倒角弧形面的安装限位关系的内凸块19和内凹槽20，左开关柜门17和右开关柜门18分别安装在对称的开关柜门安装转动轴21上，开关柜门安装转动轴21底部穿过开关柜底座2上对称设有的转动轴安装孔27安装在底座前凹槽25内，且开关柜门安装转动轴21上插入有滑动挤压转向机构，位于底座前凹槽25外侧上方的开关柜底座2下侧边设有弧形倒角面，避免与活动踏板9发生对冲限位。
41.如图5、9所示，滑动挤压转向机构包含两组冲体杆12和多组对称安装的滑动轮14，通过设有滑动轮14进行挤压会更顺畅，挤压滑动阻力较小。
42.如图8、9所示，两组冲体杆12对称安装在活动踏板9活动端内侧面上，位于冲体杆12插入竖向导轨槽22内位置上的两侧对称设有导轮槽13，导轮槽13上安装有径向垂直于竖向导轨槽22两侧面的滑动轮14，冲体杆12的外侧端与竖向导轨槽22内侧面间设有防止活动卡死的间隙，同时竖向导轨槽22的竖向高度大于等于锁齿11插入柜门锁齿卡槽24的高度，竖向导轨槽22底部连通弧形挤压导轨槽23的顶部，同时竖向导轨槽22与弧形挤压导轨槽23底面与两侧面平滑相接，增加了挤压转动的平顺性，滑动轮14安装在导轮槽13上，外侧端伸出导轮槽13并接触竖向导轨槽22与弧形挤压导轨槽23的两侧面，达到挤压转动的效果。
43.如图1、5所示，踏体架3与开关柜箱体1开门侧底部安装的开关柜底座2的两侧通过对称安装的连接板16进行固定连接，开关柜箱体1内设有设备安装架28，通过设有连接板16防止踏体架3与开关柜底座2发生相对移位，造成结构安装不精确所触发的联锁失效。
44.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和
改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。