技术领域
[0001] 本发明涉及环网柜电缆安装技术领域,具体涉及基于环网柜的电缆安装装置。
相关背景技术
[0002] 环网柜通常指的是电力系统中的配电设备,用于配电网中的环网供电。环网柜将高压电能分配到各个用电负荷点,确保电力供应稳定,通过内部的断路器、熔断器和其他保护装置,环网柜可以对电路进行保护,防止过载、短路等故障。环网柜中通常采用T形的电缆插拔头对电缆进行安装连接,需要在电缆外部套设应力套,分散和缓冲外部施加的机械应力,避免应力集中在电缆的某一部分,从而保护电缆的完整性和寿命,而后将应力套插入电缆插拔头进行安装。
[0003] 在授权公告号为CN113346261B的专利文件中,公开了一种环网柜内电缆插拔机构,包括T型接头,所述T型接头内设置有压接端子,所述T型接头和压接端子用于将电缆连接到环网柜上或将不同的电缆实现连接;膨胀式应力锥,所述膨胀式应力锥设置于T型接头内,用于在连接电缆后进行膨胀固定且改善金属护套末端电场分布、降低金属护套边缘处电场强度;冷缩管,所述冷缩管设置于T型接头内,且用于连接电缆和膨胀式应力锥,封闭其一端;固定头,所述固定头分别与T型接头和膨胀式应力锥连接,用于在安装后使膨胀式应力锥膨胀封闭,通过将传统的应力锥设置成可调节的膨胀式应力锥,在安装时,因为没有两端的压力,因此不会向外膨胀,其本身的产生的环状结构的最小内径大于电缆的缆芯的直径,方便安装,同样最大的外径小于T型接头的内部直径,而在安装后通过固定头的固定时,会与压接端子接触,两端有压力,从而使第一拼接块和第二拼接块均向外膨胀,从而使其固定更稳定,且连接处也没有缝隙。
[0004] 但该方案中还存在以下问题,第一拼接块和第二拼接块向外弯曲膨胀对电缆进行固定,第一拼接块和第二拼接块仅仅依靠弯曲膨胀的小部分区域与T型接头相抵来实现固定,导致第一拼接块和第二拼接块与T型接头之间的接触面积较小,继而稳固性欠佳,且在第一拼接块和第二拼接块膨胀后,会出现弯曲变形,导致膨胀式应力锥与T型接头之间密封性的降低,尤其是第一拼接块和第二拼接块之间的拼接部位极易出现缝隙,虽增设了弹性环来提升膨胀式应力锥与T型接头之间的密封性,但弹性环无法作用于膨胀式应力锥与电缆之间,在膨胀式应力锥向外弯曲膨胀后,膨胀式应力锥与电缆之间的密封性依然较差,会影响设备整体的密封效果,继而导致安全系数较低。
具体实施方式
[0038] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0039] 如图1至图15所示,本发明的实施例一,基于环网柜的电缆安装装置(以下简称为电缆安装装置)的实施例,电缆安装装置设置于环网柜的柜体10的内部而用于电缆12的连接安装。
[0040] 电缆安装装置包括:安装座11、安装筒20、应力套30、密封件、用于推压密封件锁紧的锁紧机构。
[0041] 安装座11是固定在柜体10的壁板上的导电座,用于实现柜体10内部的器件与电缆12的导电连接。
[0042] 安装筒20包括前后延伸的横管21、上下延伸的竖管22,呈T形布置的横管21与竖管22相互连通且相互垂直,横管21的后端套设在安装座11的外部。
[0043] 密封件包括内密封件40、外密封件。内密封件40设在应力套30与电缆12之间、外密封件设在应力套30与竖管22之间。
[0044] 如图7与图9所示,应力套30为圆筒状,轴线沿上下延伸、径向为水平方向。应力套30下部设有环台阶。
[0045] 参考图5‑图8,内密封件40插装在应力套30的内部,用于在应力套30插入竖管22后,将电缆12固定至应力套30内部,并对应力套30与电缆12之间进行密封。
[0046] 内密封件40包括密封圈一43、凸键一41,凸键一41有多个且呈环形分布在密封圈一43的外周,每个凸键一41的上下两端的内侧面(朝向密封圈一43的侧面)均对称设有至少两组压齿42,各压齿42的水平方向的两个相背的外侧面为楔面421,利于压齿42压入电缆12外皮。两组压齿42之间形成有卡槽44,密封圈一43的外缘卡在卡槽44内部,且密封圈一43的内壁面上设置有环形的第一密封胶垫。
[0047] 参考图5、图6与图9,应力套30的侧壁上开设有贯穿槽一31以及弧形槽一32,贯穿槽一31、弧形槽一32有多个且沿圆周方向交错均布在应力套30上。
[0048] 各贯穿槽一31沿水平方向内外贯穿应力套30的侧壁,多个弧形槽一32开设在应力套30的内壁上,各弧形槽一32与相邻的两个贯穿槽一31相连通。内密封件40的凸键一41沿应力套30的径向滑动装配在贯穿槽一31的内部,密封圈一43的部分外壁面嵌入弧形槽一32中。
[0049] 楔面421能够便于压齿42压入电缆12的外层胶皮中,继而进行电缆12固定,且能够在转动电缆12时,便利于压齿42脱离电缆12外层胶皮,继而避免在密封圈一43的膨胀推力不足时,压齿42无法由电缆12外层胶皮中脱出。
[0050] 在电缆12插入应力套30内部后,从密封圈一43中间穿出,通过凸键一41在贯穿槽一31内沿着应力套30径向方向移动,使压齿42靠近电缆12,并压入电缆12的外层胶皮中,将电缆12固定至应力套30内部,同时凸键一41在移动中会挤压密封圈一43的外壁,使密封圈一43向内侧收缩绷紧,进而使第一密封胶垫与电缆12之间紧密贴合,将应力套30与电缆12之间进行密封。
[0051] 由于凸键一41在贯穿槽一31中能够沿应力套30的径向方向滑移,当凸键一41伸出于应力套30外壁面的外侧部分受外部压力时,凸键一41向内移动,从而压齿42能够压入电缆12的外层胶皮中以固定电缆12,并挤压密封圈一43的外壁面,使第一密封胶垫紧贴电缆12的外层胶皮完成密封,同时,弧形槽一32被设定为有足够的深度,使得嵌入弧形槽一32中的密封圈一43在凸键一41的挤压下不会脱离应力套30;而当凸键一41失去外部压力后,密封圈一43被挤压的部位再次膨胀,推动凸键一41复位,使压齿42脱离电缆12的外层胶皮,即可解除对电缆12的固定,方便将电缆12从应力套30中拆除。
[0052] 参考图10‑图13,外密封件包括:环台221、定位密封环50。外密封件用于在应力套30插入竖管22后,将应力套30固定至竖管22内,并对竖管22与应力套30之间进行密封。
[0053] 定位密封环50包括多个凸键二51、密封圈二53,多个凸键二51呈环形分布在密封圈二53的外周,每个凸键二51的上下两端的内侧面(朝向密封圈二53的侧面)均设置有插块52,密封圈二53的外缘卡在两个插块52之间,且密封圈二53的内壁面上设置有环形的第二密封胶垫。
[0054] 参考图10‑图12,环台221固定安装在竖管22下端的内部,且环台221的侧壁上开设有贯穿槽二222以及弧形槽二226,贯穿槽二222、弧形槽二226有多个且沿圆周方向交错均布在环台221上,环台221的顶部开设有与贯穿槽二222相连通的上开口224。
[0055] 各贯穿槽二222沿水平方向内外贯穿环台221的侧壁,多个弧形槽二226开设在环台221的内壁上,各弧形槽二226与相邻的两个贯穿槽二222相连通。定位密封环50的凸键二51沿环台221的径向方向滑动装配在贯穿槽二222的内部,密封圈二53的部分外壁面嵌入弧形槽二226中。
[0056] 应力套30的外壁上开设有与插块52相适配的插槽54,使得插块52能够在移动中插入插槽54内与应力套30进行固定。
[0057] 应力套30插入竖管22内部后,在竖管22内壁的挤压下,凸键二51推动插块52移动进入应力套30上的插槽54内而与应力套30固定,同时凸键二51在移动中挤压密封圈二53的外壁,使密封圈二53向内侧收缩绷紧,使第二密封胶垫与应力套30外壁紧密贴合,将竖管22与应力套30之间进行密封。
[0058] 参考图9、图10与图13,插块52的内部设置有油囊521,油囊521的内部存储有密封油,油囊521上设置有多个延伸至插块52外部的喷头522,用于将油囊521内的密封油喷射至插块52外部,对接缝部位进行填充密封。插槽54的内部固定安装有压头541,插块52靠近插槽54的一侧开设有与压头541相适配的通孔523,在插块52进入插槽54内部时,压头541能够通过通孔523进入插块52内对油囊521进行挤压,使油囊521内的密封油由喷头522喷出,对插块52与插槽54之间的缝隙进行填充,进一步提高竖管22与应力套30之间的密封性。
[0059] 内密封件40的凸键一41外侧面的上端部设置有自上而下由内向外倾斜的倾斜部411,使得推环223在竖管22内滑移下降时,能够由倾斜部411逐渐将露出应力套30的凸键一
41压入应力套30的内部,继而逐渐使凸键一41在贯穿槽一31内向电缆12移动,将压齿42压入电缆12外层胶皮内,并对密封圈一43进行挤压。
[0060] 参考图2、图3、图4、图5与图14,用于推压密封件锁紧的锁紧机构在安装筒20的内部设置,包括堵头212、传动机构60、推环223、推爪225,传动机构60用于将堵头212的前后移动转化为上下移动,从而驱动推环223和推爪225在竖管22内部升降。
[0061] 在本实施例中传动机构60由齿轮齿条传动机构与丝杠螺母机构复合而成的,从而将齿条的平动先转化为旋转运动,而后将旋转运动转化为丝杠螺母机构的上下运动进行输出,具体的,传动机构60包括齿条63、齿轮62、丝杆61。当然,在其它实施例中,传动机构60也可以采用现有的能够将轴线沿水平方向的进给动作转化为上下升降运动的常规传动机构,例如连杆机构(见后述本发明实施例二中提供的剪叉升降机构)。
[0062] 参考图2、图3、图14与图15,堵头212与横管21后端的开口适配,堵头212前端的中央部位开设有螺纹孔一213,堵头212上设置有绕其前后延伸的轴线转动的转环215,齿条63固定连接在转环215上。参考图3,安装座11后端固定安装有螺栓柱111,堵头212的螺纹孔一213与螺栓柱111相适配。
[0063] 丝杆61上下延伸并转动安装在横管21内所设的轴承座中,轴承座有上下两个并分别固定在横管21的上部、环台221的顶部,齿轮62固定安装在丝杆61上端,齿条63滑动在横管21内部,并与齿轮62相啮合,使得齿条63在横管21内滑动时,能够推动齿轮62带着丝杆61转动。横管21的侧壁沿其轴向方向开设有前后延伸的横槽211,齿条63前后滑动装配在横槽211内部,通过齿条63在横槽211内部的滑移,能够推动齿轮62进行转动。
[0064] 参考图4、图5与图14,推环223上下导向移动装配在竖管22内,推环223上设有螺纹孔二2231(相当于丝杠螺母机构的螺母)而上下活动装配在丝杆61上,且推环223内孔的大小与应力套30相适配并套在应力套30上。推爪225固定在推环223下端并向下延伸,推环223用于与内密封件40的凸键一41配合,推爪225用于与外密封件的凸键二51配合。
[0065] 丝杆61向下穿入推环223并与推环223上对应开设的螺纹孔二2231螺纹连接而构成丝杠螺母机构,当丝杆61转动时能驱动推环223及推爪225在竖管22内部升降,继而推环223能够推动内密封件40上的凸键一41向内滑移,并由推爪225推动外密封件上的凸键二51向内进行滑移(具体动作过程将在后述的安装过程内容中进行具体描述)。
[0066] 当堵头212向前进入横管21内部并转动时,螺纹孔一213与螺栓柱111螺旋连接,堵头212在封堵横管21后端的同时,推动转环215以及齿条63向前移动,使齿条63沿横槽211移动中与齿轮62啮合,继而推动齿轮62旋转,以驱动推环223在竖管22内下降,自动完成对电缆12以及应力套30的固定以及密封。
[0067] 参考图3、图14与图15,螺栓柱111上还螺纹连接有紧固螺母112,电缆12的端部设置有与螺栓柱111相适配的连接端子121,在电缆12插入竖管22内部后,使连接端子121伸入横管21的内部,在横管21的一端套入安装座11外部时,连接端子121能够套入螺栓柱111的外部,由紧固螺母112旋装至螺栓柱111的外部,能够将连接端子121固定至螺栓柱111上,以此将电缆12与安装座11进行安装连接。
[0068] 参考图1与图2,横管21的端部设置有封盖214,能够在堵头212安装后,对横管21以及堵头212进行封闭,以增强横管21的密封性。
[0069] 上述实施例在用于电缆12接入环网柜的安装的过程如下,将电缆12插入应力套30内部后,在电缆12的端部安装连接端子121,而后将应力套30自下而上插入竖管22内部,使连接端子121伸入横管21中,将横管21套入柜体10上的安装座11上,并使连接端子121套在螺栓柱111上,继而使得应力套30上的插槽54能够与环台221上的插块52自动对准,然后将紧固螺母112旋装在螺栓柱111上以将连接端子121与安装座11进行固定。
[0070] 将堵头212由横管21的另一端推入以对横管21封堵,而在堵头212推入横管21时,通过齿条63插入横槽211内部,以使堵头212上的螺纹孔一213自动与螺栓柱111对准,进而转动堵头212,使堵头212通过螺纹孔一213旋装在螺栓柱111外部,并推动齿条63沿着横槽211向前滑移,推动齿轮62带着丝杆61旋转,使推环223及推爪225在竖管22内部下降。
[0071] 推环223在下降中,会沿着倾斜部411推动凸键一41沿贯穿槽一31滑移,使压齿42靠近电缆12,并压入电缆12的外层胶皮内,将电缆12固定至应力套30内部,同时凸键一41在移动中会挤压密封圈一43的外壁,使密封圈一43向内侧收缩而箍紧电缆12,使第一密封胶垫与电缆12之间紧密贴合,将应力套30与电缆12之间进行密封。
[0072] 同时推环223带动推爪225下降,使推爪225由环台221上的上开口224插入贯穿槽二222内部,通过斜面511推动凸键二51滑移,使插块52移动并插入插槽54的内部对应力套30进行固定,同时凸键二51在移动中挤压密封圈二53的外壁,使密封圈二53向内侧收缩而箍紧应力套30,使第二密封胶垫与应力套30外壁紧密贴合,将竖管22与应力套30之间进行密封,完成对电缆12的安装固定。
[0073] 在插块52进入插槽54内部时,插槽54中的压头541能够通过通孔523进入插块52内对油囊521进行挤压,使油囊521内的密封油由喷头522喷出,对插块52与插槽54之间的缝隙进行填充,进一步提高竖管22与应力套30之间的密封性。
[0074] 本发明中在堵头212安装时,由传动机构60驱动推环223以及推爪225下降,继而使凸键一41上的压齿42对电缆12固定、插块52与应力套30进行固定,同时对密封圈一43以及密封圈二53进行挤压,通过使密封圈一43以及密封圈二53收缩,以使得在对电缆12与应力套30固定的同时,能够对设备内部进行密封处理,使得不需要太大的力度,既能够对电缆12以及应力套30进行安装固定,还能够在固定的同时较好的对设备进行密封处理,继而提高设备电缆12安装的便利性,降低电缆12的安装难度,且密封圈一43以及密封圈二53在向内侧收缩形变时,同样能够对连接缝隙处进行填充,以提升设备的密封效果,增强电缆12使用的安全系数。
[0075] 如图16所示,本发明的实施例二,与实施例一的不同之处在于传动机构60采用连杆机构,具体是剪叉升降机构,该传动机构60包括:推杆64、剪叉臂架65,推杆64沿水平方向导向移动装配在横管21内,推杆64一端与堵头212转动配合,推杆64另一端与剪叉臂架65的剪叉臂连接,推杆64能够在随堵头212移动时带动剪叉臂架65下端的平台升降,从而驱动推环223和推爪225在竖管22内部升降,进而实现各密封件的后续动作。
[0076] 另外,在本发明的其它实施例中,考虑到电缆12制造时的误差,以及电缆12穿入穿出安装筒20时电缆12轴向受力导致的直径变化,因而应力套30与电缆12之间的密封是目前需要主要考虑的问题(恰如背景技术中引用的现有技术中,也是着重考虑了电缆12与应力套30之间的密封结构),而应力套30与竖管22之间的密封则可以通过其它措施进行改进,所以在一些简化的实施例中,应力套30与竖管22之间可以采用常规的弹性密封件,如多个O型橡胶圈,又如采用螺旋密封形式。从而在本发明其它实施例中,密封件也可以仅包括内密封件40,不设置如上述实施例中的外密封件。
[0077] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。