一种灭弧室的喷口及灭弧室的制作方法

1.本发明涉及断路器领域，具体涉及一种灭弧室的喷口及灭弧室。


背景技术：

2.断路器是能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，是gis设备上的核心模块。
3.喷口作为灭弧室内的核心零部件，在断路器开断过程中主要起到sf6气体压力建立、吹弧熄弧的作用，喷口的结构直接影响了灭弧室的开断性能。喷口一般是由环氧树脂一体浇注而成的，自身强度有限，一般通过压环压接的方式安装在断路器的动主触头上。具体地，如专利文献cn105977037b中公开的喷口与动主触头连接的方式，喷口主体的后端设有凸环，形成限位凸台，动主触头上还固定有导流环，导流环位于喷口主体的径向外侧，形成压环，通过向后压紧限位凸台将喷口主体压紧在动主触头的前端面上，对限位凸台的前后侧面沿前后方向进行限位；再如专利文献cn111199849a中公开的喷口与动主触头的连接方式，动主触头的内周面设有定位台阶，喷口的后端设置在动主触头内，喷口后端的外周面上设有环形台阶，形成限位凸台，定位台阶对限位凸台的前侧面沿前后方向形成限位；动主触头内还设有喷口定位环，喷口定位环固定在动主触头上，形成压环，对限位凸台的前后侧面沿前后方向形成限位，实现喷口的压接固定。
4.但是采用上述的安装方式时，由于喷口需要从压环或动主触头上穿过，喷口上位于限位凸台之前的部分的尺寸通常较细。断路器分闸过程中，在动弧触头与静弧触头分闸的后期，动弧触头与静弧触头之间产生电弧，热气流从喷口前端喷出，喷出的热气流的其中一部分从静主触头远离动端的贯通孔中排出，由于喷口前端的尺寸较小，另一部分热气流会从喷口前端与静主触头之间的间隙中返回到断口间，极易造成断口的击穿放电，并且电弧产物会飞溅至灭弧室中动端与静端之间的支撑绝缘棒上，导致支撑绝缘棒的绝缘性能下降。为了避免断口的击穿放电、高温气流污染绝缘支撑棒，目前的一种思路是将喷口的前端设置成喇叭状，对气流进行导向，使热气流有效地流向静端，从而避免热气流返回到断口间。但是由于受到压环的内径尺寸或动主触头前端的内径尺寸的限制，喷口的喇叭状的端部不能成型出理想的径向尺寸，无法起到较好的气流导向效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种灭弧室的喷口，以解决现有技术中从喷口喷出的热气流容易返回断口间，造成端口的击穿放电，并且电弧产物会飞溅至支撑绝缘棒上的技术问题。本发明还提供一种灭弧室，以解决现有技术中从喷口喷出的热气流容易返回断口间，造成端口的击穿放电，并且电弧产物会飞溅至支撑绝缘棒上的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明所提供的灭弧室的喷口的技术方案是：一种灭弧室的喷口，包括喷口主体，喷口主体的后端为压接端，压接端上设有供压环沿前后方向压接以将喷口固定在动主触头上的限位凸台，灭弧室的喷口还包括用于伸入灭弧室的静主触头内的扩
口段，扩口段的外径大于限位凸台的外径；喷口主体上设有外螺纹或内螺纹，扩口段上设有与外螺纹或内螺纹对应的适配螺纹，以通过螺纹连接结构装配在喷口主体的前端，用于引导热气流流向灭弧室的静端。
7.有益效果是：本发明提供的灭弧室的喷口，扩口段与喷口主体螺纹连接，能够克服喷口主体与扩口段之间连接强度不够的问题，从而可以在喷口主体的前端设置扩口段；喷口与断路器的动主触头安装时，能够先将喷口主体从压环或动主触头中穿过，然后再将扩口段安装在喷口主体上，与现有技术相比，通过扩口段与喷口主体的装配式结构，扩口段的外径尺寸不再受压环尺寸或动主触头尺寸的限制，扩口段可以成型出理想的径向尺寸与断路器的静主触头的尺寸更好地适配，以引导热气流向静端流动，避免热气流不受控制地返回到断口间，提高了断口间的绝缘性能，进而避免电弧产物附着在灭弧室中的支撑绝缘棒上，提高了支撑绝缘棒的绝缘效果。
8.作为进一步地改进，所述喷口主体的外螺纹或内螺纹的前侧与扩口段之间设有过盈配合结构。
9.有益效果是：过盈配合结构可以对扩口段对起到挡止限位的作用，以防止扩口段松动，并且提高了喷口主体与扩口段之间的连接强度。
10.作为进一步地改进，所述过盈配合结构包括设置在喷口主体和扩口段的其中一个上的凸起，还包括设在喷口主体和扩口段的另一个上的凹槽，凸起用于嵌装进凹槽中以与凹槽过盈配合。
11.有益效果是：凹槽与凸起作为过盈配合结构，实现了喷口主体对扩口段的轴向限位，不需要另外设置轴肩等挡止结构，结构简单，重量较小。
12.作为进一步地改进，所述凸起为环形凸起。
13.有益效果是：环形凸起便于制造，还便于与喷口主体上的凹槽更可靠地配合。
14.作为进一步地改进，所述喷口主体的螺纹上和所述扩口段的螺纹上均设有粘接胶。
15.有益效果是：喷口主体和扩口段的螺纹上设有粘接胶，能够进一步提高喷口主体与扩口段的连接强度。
16.作为进一步地改进，所述喷口主体的前端设有轴肩，外螺纹设置在轴肩的外周面上。
17.有益效果是：喷口主体的前端设置轴肩，扩口段连接在轴肩上，在保证扩口段径向尺寸的情况下，避免在扩口段上设置轴向上与喷口主体连接的结构，有利于减小扩口段质量，同时也有利于降低对扩口段与喷口主体的连接强度的需求。
18.作为进一步地改进，所述扩口段的最后端位于所述喷口主体的最前端。
19.有益效果是：扩口段设置在喷口主体的最前端能够充分利用整个扩口段对气流进行导流，导流效果更好，并且在起弧时，使得喷口可以有更长的部分伸入到灭弧室中的静主触头中，有利于减小扩口段的轴向尺寸，减轻重量，降低对扩口段与喷口主体之间的连接强度的需求。
20.作为进一步地改进，所述扩口段包括外周面为锥面的倾斜延伸段，倾斜延伸段的直径由前向后逐渐减小，其后端连接到所述喷口主体上。
21.有益效果是：倾斜延伸段能够在喷口主体的前端迅速形成一个导流间隙，避免对
气流的排出产生堵塞。
22.作为进一步地改进，所述扩口段还包括位于扩口最前端的平直延伸段。
23.有益效果是：平直延伸段能够更好地对从喷口主体内的气流沿水平方向进行导流，提高灭弧效果。
24.本发明所提供的灭弧室的技术方案是：一种灭弧室，包括动触头组件、静触头组件及设置在动触头组件和静触头组件之间的支撑绝缘棒，动触头组件包括动触座、动主触头和动弧触头，动主触头的前端装配有喷口，所述喷口包括喷口主体，喷口主体的后端为压接端，压接端上设有供压环沿前后方向压接以将喷口固定在动主触头上的限位凸台，灭弧室的喷口还包括用于伸入灭弧室的静主触头内的扩口段，扩口段的外径大于限位凸台的外径，喷口主体上设有外螺纹或内螺纹，扩口段上设有与外螺纹或内螺纹对应的适配螺纹，以通过螺纹连接结构装配在喷口主体的前端，用于引导热气流流向灭弧室的静端。
25.有益效果是：本发明提供的灭弧室，扩口段与喷口主体螺纹连接，能够克服喷口主体与扩口段之间连接强度不够的问题，从而可以在喷口主体的前端设置扩口段；喷口与断路器的动主触头安装时，能够先将喷口主体从压环或动主触头中穿过，然后再将扩口段安装在喷口主体上，与现有技术相比，通过扩口段与喷口主体的装配式结构，扩口段的外径尺寸不再受压环尺寸或动主触头尺寸的限制，扩口段可以成型出理想的径向尺寸与断路器的静主触头的尺寸更好地适配，以引导热气流向静端流动，避免热气流不受控制地返回到断口间，提高了断口间的绝缘性能，进而避免电弧产物附着在灭弧室中的支撑绝缘棒上，提高了支撑绝缘棒的绝缘效果。
26.作为进一步地改进，所述喷口主体的外螺纹或内螺纹的前侧与扩口段之间设有过盈配合结构。
27.有益效果是：过盈配合结构可以对扩口段对起到挡止限位的作用，以防止扩口段松动，并且提高了喷口主体与扩口段之间的连接强度。
28.作为进一步地改进，所述过盈配合结构包括设置在喷口主体和扩口段的其中一个上的凸起，还包括设在喷口主体和扩口段的另一个上的凹槽，凸起用于嵌装进凹槽中以与凹槽过盈配合。
29.有益效果是：凹槽与凸起作为过盈配合结构，实现了喷口主体对扩口段的轴向限位，不需要另外设置轴肩等挡止结构，结构简单，重量较小。
30.作为进一步地改进，所述凸起为环形凸起。
31.有益效果是：环形凸起便于制造，还便于与喷口主体上的凹槽更可靠地配合。
32.作为进一步地改进，所述喷口主体的螺纹上和所述扩口段的螺纹上均设有粘接胶。
33.有益效果是：喷口主体和扩口段的螺纹上设有粘接胶，能够进一步提高喷口主体与扩口段的连接强度。
34.作为进一步地改进，所述喷口主体的前端设有轴肩，外螺纹设置在轴肩的外周面上。
35.有益效果是：喷口主体的前端设置轴肩，扩口段连接在轴肩上，在保证扩口段径向尺寸的情况下，避免在扩口段上设置轴向上与喷口主体连接的结构，有利于减小扩口段质量，同时也有利于降低对扩口段与喷口主体的连接强度的需求。
36.作为进一步地改进，所述扩口段的最后端位于所述喷口主体的最前端。
37.有益效果是：扩口段设置在喷口主体的最前端能够充分利用整个扩口段对气流进行导流，导流效果更好，并且在起弧时，使得喷口可以有更长的部分伸入到灭弧室中的静主触头中，有利于减小扩口段的轴向尺寸，减轻重量，降低对扩口段与喷口主体之间的连接强度的需求。
38.作为进一步地改进，所述扩口段包括外周面为锥面的倾斜延伸段，倾斜延伸段的直径由前向后逐渐减小，其后端连接到所述喷口主体上。
39.有益效果是：倾斜延伸段能够在喷口主体的前端迅速形成一个导流间隙，避免对气流的排出产生堵塞。
40.作为进一步地改进，所述扩口段还包括位于扩口最前端的平直延伸段。
41.有益效果是：平直延伸段能够更好地对从喷口主体内的气流沿水平方向进行导流，提高灭弧效果。
附图说明
42.图1为本发明提供的实施例一的灭弧室的结构示意图；图2为喷口与动主触头的装配示意图；图3为图2中a处放大图。
43.附图标记说明：1、支撑绝缘棒；2、动触座；21、动主触头；22、动弧触头；23、定位台阶；3、静触座；31、静主触头；32、静弧触头；4、喷口；5、喷口主体；51、限位凸台；52、轴肩；53、外螺纹；54、凹槽；6、扩口段；61、竖直延伸段；62、倾斜延伸段；63、平直延伸段；64、凸起；7、压环；71、压环主体；72、第一压装台阶；73、第二压装台阶；74、压装槽。
具体实施方式
44.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
45.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.需要说明的是，本发明的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
47.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语如“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
50.本发明中所提供的灭弧室的实施例1：如图1至图3所示，灭弧室包括内腔（图中未显示），内腔中设有动触座2和静触座3，动触座2和静触座3之间通过支撑绝缘棒1连接，在其他实施例中也可以通过支撑绝缘筒连接，以提高灭弧室内动端和静端的整体强度。静触座3上设有静触头组件，静触头组件包括静主触头31，静主触头31的前端设有贯通孔，静主触头31内部设有静弧触头32，动触座2上固设有动端屏蔽罩，动端屏蔽罩内设有动触头组件，动触头组件包括动主触头21和动弧触头22，动弧触头22前后移动以靠近和远离静弧触头32，实现断路器的分闸和合闸。动主触头21的前端设有喷口4，在分、合闸时，喷口4用于将气流向静弧触头32的方向进行导流，对动弧触头22和静弧触头32进行灭弧操作，由喷口4扩散至静主触头31内部的气流会经静主触头31前端的贯通孔流出静主触头31。动触头组件、静触头组件均为现有技术，在此不再赘述。
51.喷口4包括喷口主体5和扩口段6，扩口段6可拆连接在喷口主体5上。喷口4的外径大于套设在喷口4外侧的压环7的内径。
52.喷口主体5为筒状结构，沿前后方向延伸，喷口主体5的后端通过压环7压接在动主触头21上，具体地，在本实施例中，动主触头21的前端设有定位台阶23，压环7为导流环，用于在灭弧室合闸时与静主触头31导通，承载主回路电流，压环7包括压环主体71，压环主体71的内周面上设有第一压装台阶72和第二压装台阶73，第一压装台阶72的内径大于第二压装台阶73的内径，第一压装台阶72与定位台阶23适配压接，第一压装台阶72压装在定位台阶23上后，压环主体71与第二压装台阶72及动主触头21之间会围成压装槽74。喷口主体5的最后端设有限位凸台51，限位凸台51与压装槽74适配。连接时，压环主体71向后将限位凸台51压装在动主触头21的前侧面上。并且为了使得压环7可以将限位凸台51牢牢的压紧在动主触头21上，在动主触头21上设置沿前后方向延伸的螺栓安装孔，相应地，在压环主体71对应的位置设置安装孔，通过穿装螺栓将压环7固定在动主触头21上，进而使得压环7将限位凸台51压接在动主触头21上。
53.喷口主体5的最前端设有轴肩52，轴肩52的外周面上设有外螺纹53。
54.扩口段6位于喷口4的最前端，扩口段6整体为筒状结构，扩口段6包括沿前后方向相接地平直延伸段63和倾斜延伸段62，平直延伸段63位于扩口段6的最前端，将喷口主体5中的气流较为集中的引导至静弧触头32的方向。倾斜延伸段62的尺寸由前向后逐渐减小，倾斜延伸段62的后端设有竖直延伸段61，竖直延伸段61的内周面上设有内螺纹。内螺纹的前侧设有凸起64，凸起64为环形凸起，对应地，在轴肩52的外周面上设置环形的凹槽54，环
形的凹槽54位于外螺纹53的前侧。连接时，倾斜延伸段62的凸起64适配插装进轴肩52的凹槽54中，扩口段6旋装在轴肩52上，凸起64与凹槽54形成过盈配合结构，避免扩口段6从轴肩52上脱落。并且在扩口段6与喷口主体5连接前，在扩口段6的内螺纹、轴肩52的外螺纹53上涂粘接胶，粘接胶固化后，可以将扩口段6粘接在轴肩52上，进一步提高了扩口段6与喷口主体5的连接强度。
55.断路器分闸时，动弧触头22逐渐从静主触头内伸出，逐渐远离静弧触头32，在分闸的后期，动弧触头22与静弧触头32之间产生电弧时，大量高温高压的电离气体由喷口4的喉部，经扩口段64的导向控制，吹向动弧触头22和静弧触头32的端部，对动弧触头22和静弧触头32进行灭弧，并且由于扩口段6的平直延伸段63的外周面与静主触头31的内周面贴近，间隙较小，所以整个分闸的过程中，喷口4内的气流不易从喷口4返回至断口间，电弧产物也不易附着在支撑绝缘棒1上。
56.本发明提供的灭弧室，扩口段6与喷口主体5螺纹连接，能够克服喷口主体5与扩口段6之间连接强度不够的问题，从而可以在喷口主体5的前端设置扩口段6；喷口4与断路器的动主触头22安装时，能够先将喷口主体5从压环7或动主触头22中穿过，然后再将扩口段6安装在喷口主体5上，与现有技术相比，通过扩口段6与喷口主体5的装配式结构，扩口段6的外径尺寸不再受压环7尺寸或动主触头22尺寸的限制，扩口段6可以成型出理想的径向尺寸与断路器的静主触头31的尺寸更好地适配，以引导热气流向静端流动，避免热气流不受控制地返回到断口间，提高了断口间的绝缘性能，进而避免电弧产物附着在支撑绝缘棒1上，提高了支撑绝缘棒1的绝缘效果。
57.本发明中所提供的灭弧室的实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，喷口主体5的前端设有轴肩52，轴肩52的外周面设有外螺纹53，扩口段6的竖直延伸段61的内周面上设有内螺纹，扩口段6旋装在喷口主体5上。而本实施例中，喷口主体5的前端的内周面上设有内螺纹，扩口段6的倾斜延伸段的后端设有平直延伸段，平直延伸段的外周面上设有外螺纹，平直延伸段旋装进喷口主体5中。
58.本发明中所提供的灭弧室的实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，喷口主体5的前端设有轴肩52，轴肩52的外周面设有外螺纹53，扩口段6的竖直延伸段61的内周面上设有内螺纹，扩口段6旋装在轴肩52的外周面上。而本实施例中，喷口主体5的外周面上不再设置轴肩，喷口主体5前端的外周面上设有外螺纹，扩口段6的竖直延伸段直接旋在喷口主体5的外周面上；并且喷口主体5后端的外径与扩口段6的竖直延伸段61的内径适配，喷口主体5与扩口段6还实现了过盈配合。
59.本发明中所提供的灭弧室的实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，喷口主体5的轴肩52的外周面上设有设有环形的凹槽54，扩口段6上设有凸起64。而本实施例中，喷口主体5的轴肩52的外周面上设有设有环形凸起，扩口段6上设有环形的凹槽。
60.本发明中所提供的灭弧室的实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，扩口段6连接在喷口主体5的后端。而本实施例中，轴肩52设置的位置与喷口主体5的最前端存在距离，扩口段6连接在轴肩
上。
61.当然，在其他实施例中，喷口主体5的外周面上于距离喷口主体5后端面具有间隔的位置设有螺纹，扩口段6可以直接螺纹连接在喷口主体5的外周面上。
62.本发明中所提供的灭弧室的实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，扩口段6包括倾斜延伸段62和平直延伸段63。而本实施例中，扩口段5整体为倾斜延伸段，扩口段的径向尺寸由前向后逐渐减小。
63.本发明中所提供的灭弧室的实施例7：本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，喷口4的外径大于套设在喷口4外侧的压环7的内径，通过压环7将喷口主体5连接在动主触头21上。而本实施例中，喷口4的外径大于套设在在喷口4外侧的动主触头21的穿孔的内径，喷口4与动主触头22之间可以采用专利文献cn111199849a中公开的喷口与动主触头的连接方式进行连接。
64.本发明还提供灭弧室的喷口的实施例：该实施例中的灭弧室的喷口结构与上述灭弧室实施例1中的的灭弧室的喷口结构相同，在此不再赘述。
65.当然，在其他实施例中，灭弧室的喷口也可选用隔离开关实施例2至7中任一实施例中的喷口4的结构，在此也不再赘述。
66.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所做地等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。