技术领域
[0001] 本发明属于用电设备技术领域,具体涉及一种导电接线组件及具有其的用电设备。
相关背景技术
[0002] 目前,大功率用电设备用的接线柱的端子安装连接锁紧方式普遍为螺纹锁紧,主要是螺杆配合螺母连接或螺栓连接这两种形式。电流由接线柱螺纹处横向传导至螺母(或螺栓),再由螺母(螺栓帽)端面传导至接线端子。螺母作为接线柱与接线端子的连接件和电流传输部件,由于其载流面积有限且导电性较差,容易导致接线柱发热严重,甚至会发生打火,从而损坏接线柱及电机。另外,通过螺母或螺栓锁紧接线端子的方式主要存在以下两个弊端:一是不便安装及拆卸,接线柱接线时通常需要用到特定扭矩的力矩扳手对螺母或螺钉进行锁紧,过程繁琐,同时作业所需空间大,不适合作业空间狭小的场合;二是经常拆装接线端子上的锁紧螺母或螺栓会对螺纹或接线端子产生严重损伤,影响接线柱的连接强度和有效载流面积,长期以往会存在很大的电气安全隐患。
具体实施方式
[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
[0037] 在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0038] 为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0039] 此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0040] 结合参见图1至图14所示,根据本发明的实施例,提供一种导电接线组件,包括:导电杆1、锁紧组件2和接线端子3,导电杆1包括锁紧段11,锁紧段11上构造有卡槽4,接线端子3具有卡爪32,接线端子3组装在锁紧段11上,锁紧组件2具有锁紧状态和解锁状态,在锁紧状态下,锁紧组件2压迫卡爪32以使卡爪32与卡槽4卡接配合,在解锁状态下,锁紧组件2解除对卡爪32的压迫以使卡爪32脱出卡槽4。
[0041] 该技术方案中,当锁紧组件2处于锁紧状态时,锁紧组件2会压迫接线端子3的卡爪32,使得卡爪32与卡槽4卡接配合,实现锁紧组件2将接线端子3锁紧在导电杆1上,从而也实现了接线端子3的安装;当锁紧组件2处于解锁状态时,锁紧组件2会解除对卡爪32的压迫,使得卡爪32脱出卡槽4,实现锁紧组件2将接线端子3和导电杆1解锁,从而也实现了接线端子3的拆卸。本申请对接线端子3采用如此的锁紧方式相比于现有技术中采用螺母或螺栓锁紧接线端子3的方式,其在拆装接线端子3的过程中,并不会对任何部件产生损伤,因此不会影响导电接线组件的连接强度和有效载流面积,不存在电气安全隐患,且更能延长导电接线组件的使用寿命。其中,接线端子3还包括接线部分31,接线部分31具有用于容纳外部电源线的容纳腔,卡爪32处于接线部分31上,且位于接线部分31的轴向一侧并背离容纳腔的开口。优选的,导电杆为铜杆,铜杆采用低电阻、导电性好、耐腐蚀的铜金属材料,如T3、H62等。接线端子3采用低电阻、导电性好、耐腐蚀、耐磨、延展性好的金属材料,如铜、铝等。
[0042] 结合参见图1、图5和图7所示,锁紧组件2包括锁紧套21,锁紧套21同时套设在卡爪32和锁紧段11的外围,在锁紧状态下,锁紧套21缩小以压迫卡爪32,在解锁状态下,锁紧套
21扩大以解除对卡爪32的压迫。采用锁紧套21同时套设在卡爪32和锁紧段11的外围,在锁紧套21缩小和扩大的过程中,不仅能够实现卡爪32和卡槽4卡接配合与否,而且锁紧套21沿周向对卡爪32和锁紧段11形成限制,使接线端子3能够更加牢固地锁紧在导电杆1的锁紧段
11上。除此之外,也可以采用弹性环同时勒紧在卡爪32和锁紧段11上,则弹性环在弹性收缩力的作用下会压迫卡爪32以使卡爪32与卡槽4卡接配合,同时拆下弹性环也会解除对卡爪
32的压迫以使卡爪32脱出卡槽4。
[0043] 结合参见图3至图5所示,锁紧套21的壁体上开设有侧开口5,侧开口5贯穿锁紧套21的轴向,且侧开口5与锁紧套21的内部连通。
[0044] 在本实施例中,当锁紧套21的壁体上开设侧开口5时,锁紧套21就具备了容易进行形变的条件。当锁紧套21受力后,因侧开口5变小或消失使得锁紧套21变小,锁紧套21就会压迫卡爪32,从而使得锁紧组件2处于锁紧状态;当锁紧套21的受力解除后,锁紧套21就会扩大并恢复到自然状态,则锁紧套21解除对卡爪32的压迫,从而使得锁紧组件2处于解锁状态。
[0045] 结合参见图3至图5所示,锁紧套21上设置有第一按压体22和第二按压体23,沿锁紧套21的周向,第一按压体22和第二按压体23分别位于侧开口5的两侧。
[0046] 该技术方案中,通过向第一按压体22和/或第二按压体23施力就可以使锁紧套21产生形变缩小,而且只需较小的力就可以实现锁紧套21的形变,也即第一按压体22和第二按压体23的设置使得对锁紧套21施力更加方便且比较省力。
[0047] 结合参见图3、图4和图13所示,第一按压体22具有延伸部24,延伸部24向第二按压体23所在方向延伸,且延伸部24超出第二按压体23,延伸部24上设置有可转动的凸轮25,第二按压体23位于凸轮25和第一按压体22之间;凸轮25具有第一位置和第二位置,在凸轮25处于第一位置时,凸轮25压迫第二按压体23以使锁紧组件2处于锁紧状态;在凸轮25处于第二位置时,凸轮25解除对第二按压体23的压迫以使锁紧组件2处于解锁状态。
[0048] 在本实施例中,当凸轮25处于第一位置时,凸轮25外边缘距其旋转轴线较远的位置接触第二按压体23,则凸轮25向第二按压体23施力,锁紧套21产生形变缩小,锁紧组件2处于锁紧状态,接线端子3被锁紧在导电杆1的锁紧段11上。当凸轮25处于第二位置时,凸轮25外边缘距其旋转轴线较近的位置接触第二按压体23,则凸轮25不向第二按压体23施力或施力较小,锁紧套21恢复到自然状态,锁紧组件2处于解锁状态,接线端子3从导电杆1的锁紧段11上解锁。也即本申请采用凸轮25的设计方案可实现锁紧组件2的安全自锁和解锁功能,接线端子3在拆装时,只需简单转动凸轮25即可。相比于现有技术中采用螺母或螺栓锁紧接线端子3的方式,在拆装接线端子3时,还需要借助工具来拧动螺母或螺栓而言,本申请的凸轮25设计方案使得接线端子3的拆装更加便捷,拆装效率更高,更能适应作业空间有限的场合。其中,第二按压体23上构造有避让缺口,延伸部24从该避让缺口穿过。
[0049] 结合参见图6和图13所示,凸轮25具有位于其外周侧面上的平面6,在凸轮25处于第一位置时,平面6与第二按压体23抵接。
[0050] 该技术方案中,在凸轮25处于第一位置时,由于凸轮25外周侧面上的平面6与第二按压体23抵接,因此凸轮25可以更加稳定地自行保持在第一位置,则锁紧组件2就可以更加稳定地自行保持在锁紧状态,也即凸轮25外周侧面上设计的平面6实现了锁紧组件2在锁紧状态时的稳定性。
[0051] 参见图5所示,凸轮25上连接有操作杆26。由于凸轮25较小,用手直接转动凸轮25不太方便也不好发力,在凸轮25上设置操作杆26之后,只需拨动操作杆26就可使凸轮25转动。更为重要的是,操作杆26延长了力矩,在操作杆26上施加较小的力,就可以使凸轮25获得较大的转动力,从而使凸轮25更容易在第一位置和第二位置之间切换。需要说明的是,凸轮25上构造有盲孔,如图6中虚线所示,操作杆26插装在该盲孔内。
[0052] 结合参见图6和图13所示,凸轮25为偏心轮,延伸部24上设置有销轴27,偏心轮可转动地套装在销轴27上,偏心轮的中心线与销轴27的中心线不重合。
[0053] 该技术方案中,当凸轮25采用偏心轮设计时,其加工制造更加容易,因为偏心轮的外形轮廓为规则的圆形,只需使偏心轮的中心线与销轴27的中心线不重合即可实现相当于凸轮25的效果。其中,凸轮25、销轴27及操作杆26均采用耐磨、耐腐蚀、硬度高的材料,如SUS304、40Cr、氧化铝瓷等。
[0054] 关于偏心轮的自锁原理介绍如下:
[0055] 在偏心轮处于第一位置时,如图13所示,偏心轮的平面6抵接工件,工件的位置下降,工件与预设部件之间的距离为b′,偏心轮的圆心O′与销轴27的圆心O″之间的连线与平面6垂直,垂足为点a,O′和工件之间的距离为h0,O″和工件之间的距离为h′。在偏心轮处于第二位置时,如图13所示,偏心轮的外弧面与第二按压体23接触并形成有接触点c,工件恢复到初始位置,工件与预设部件之间的距离为b,b>b′,偏心轮的圆心O′、销轴27的圆心O″以及点c不在同一条直线上,O′和c的连线与O″和c的连线形成的夹角为β,β>0,O′和工件之间的距离仍为h0,O″与工件之间的距离减小为h。在偏心轮处于第二位置时,偏心轮对工件施加斜向的压力F,F在竖直方向的分力Fy=F·cosβ<F,在水平方向的分力Fx=F·sinβ>0,通常偏心轮摩擦力不足以抵消Fx,所以此时偏心轮对工件不起锁紧作用。在偏心轮处于第一位置时,由于O′、O″及a在同一条直线上,且O′、O″及a三点的连线与平面6垂直,因此偏心轮对工件施加垂直的压力F,F在竖直方向的分力Fy=F·cosβ=F,在水平方向的分力Fx=F·sinβ=0,如图14所示,此时偏心轮施加给工件的作用力最大,故此时偏心轮锁紧力最大,另外偏心轮底部的平面6同步加大了偏心轮与工件的摩擦力,锁紧效果会更理想。
[0056] 作为一种具体的实施方式,平面6由对偏心轮进行切削处理形成,切削深度为h,偏心轮的半径为r,0.01r≤h≤0.015r。
[0057] 在本实施例中,当切削深度较小时,偏心轮上形成的平面区域较小,不能很好地实现平面6让凸轮25稳定地保持在第一位置,进而不能很好地实现让锁紧组件2稳定地保持在锁紧状态;当切削深度较大时,偏心轮上距销轴27中心线最远处的距离过小,则当凸轮25处于第一位置时,其向第二按压体23施加的抵顶力较小,不能使锁紧套21产生很好地形变,从而不能使接线端子3牢固地锁紧在导电杆1上。为了兼顾这两方面,优选的,0.01r≤h≤0.015r。
[0058] 结合参见图1、图5和图12所示,导电杆1还包括与锁紧段11相接的第一限位段12,第一限位段12的直径大于锁紧段11的直径,锁紧套21具有部分段套设在第一限位段12上,在锁紧状态下,锁紧套21的内径小于或等于第一限位段12的直径,在解锁状态下,锁紧套21的内径大于第一限位段12的直径。第一限位段12在不影响锁紧套21对卡爪32进行压迫或解除压迫的基础上,为锁紧套21在导电杆1上的组装提供了有力的支撑,同时也是对锁紧套21在导电杆1上进行径向限位。
[0059] 参见图3所示,导电杆1还包括第二限位段13,锁紧段11、第一限位段12、第二限位段13依次相接,第二限位段13的直径小于第一限位段12的直径,锁紧套21的内表面上具有限位凸起28,在锁紧套21套设在第一限位段12的状态下,限位凸起28抵接第一限位段12朝向第二限位段13的一端。
[0060] 该技术方案中,在锁紧套21套设在第一限位段12上,且锁紧套21内表面上的限位凸起28抵接第一限位段12朝向第二限位段13的一端时,表明锁紧套21安装到位,也即限位凸起28实现了锁紧套21在导电杆1上的轴向安装定位。优选的,限位凸起28为环绕锁紧套21内表面一周的凸起,在锁紧套21安装到位后,限位凸起28整体套设在第二限位段13上。其中,锁紧套21采用导电性好、耐腐蚀、弹性好、硬度高的金属材料,如铜合金、钢材等。
[0061] 结合参见图7和图8所示,卡爪32的数量为多个,多个卡爪32沿接线端子3的周向间隔分布,卡槽4为环绕锁紧段11一周的凹槽。
[0062] 在本实施例中,当锁紧套21产生形变缩小后,其会压迫所有的卡爪32,从而使得各卡爪32均与导电杆1上的卡槽4卡接配合,则接线端子3在导电杆1上的锁定更加牢固。而当卡槽4为环绕锁紧段11一周的凹槽时,可保证不同方位的卡爪32均能顺利地与卡槽4卡接配合。其中,多个卡爪32沿接线端子3的周向间隔分布是指各卡爪32沿接线部分31的周向间隔分布。需要说明的是,卡爪32远离接线端子3的一端形成有爪子,卡爪32与卡槽4卡接配合主要是指爪子卡入卡槽4内。爪子为一块弧形凸起,其自由端为圆弧状,当爪子卡入卡槽4内后,圆弧状的自由端与卡槽4的槽底贴合,从而使爪子与卡槽4的卡接更加稳固,不易脱出。
[0063] 还需要说明的是,导电接线组件还包括绝缘套7、铁壳8、密封圈9和两个螺母10,导电杆1还包括过渡段14和螺纹段15,锁紧段11、第一限位段12、第二限位段13、过渡段14和螺纹段15依次相接,导电杆1为实心的阶梯轴结构,绝缘套7套装在过渡段14外围,铁壳8套装在绝缘套7外围,铁壳8、绝缘套7及过渡段14之间紧密配合无间隙固定连接,可耐高温高压环境,保证导电杆1与铁壳8绝缘不导通,也不造成泄漏。铁壳8的一端为六边形螺母状,给拆装工具提供作用面,铁壳8的另一端带有外螺纹便于导电接线组件与用电设备的箱体或壳体的安装固定,铁壳8的圆筒状部分与螺母状连接处设有一凹槽,用于容纳密封圈9,密封圈9装入铁壳的凹槽内可保证导电接线组件与箱体或壳体连接的密封性。两个螺母10则是螺纹连接在导电杆1的螺纹段15上,两个螺母10用于锁紧用电设备内部的导线。其中,绝缘套7的材质可为树脂、氧化铝瓷等材料。密封圈9采用弹性好、耐温性好、耐腐蚀的橡胶材料。铁壳8采用强度高、耐磨、耐腐蚀的金属材料,如SUS304、铸铁等。
[0064] 本发明还提供一种用电设备,包括前述的导电接线组件,本发明的用电设备可以是电机、变压器等。
[0065] 导电接线组件使用原理(安装步骤):
[0066] 1、先将导电接线组件安装至用电设备的箱体上,且螺纹段15处于用电设备的内部,锁紧组件2处于用电设备的外部,通过铁壳8将导电接线组件锁紧在箱体上,使导电接线组件与箱体连接稳固;
[0067] 2、内部接线安装:按常规操作完成用电设备内部与螺纹段15的接线;
[0068] 3、外部接线准备:操作杆26插入凸轮25的盲孔中,拨动操作杆26使凸轮25转动至第二位置,锁紧组件2处于解锁状态,此时接线端子3的各卡爪32均从锁紧段11上的卡槽4脱出,接线端子3可自由取出;
[0069] 4、外部接线安装:在外部完成电源线与接线端子3压接后,把接线端子3的各卡爪32重新插入锁紧套21内,拨动操作杆26使凸轮25转动至第一位置,锁紧组件2处于锁紧状态,此时接线端子3的各卡爪32均与锁紧段11上的卡槽4卡接配合,接线端子3被锁紧在导电杆1的锁紧段11上;
[0070] 5、确保凸轮25上的平面6与锁紧套21上的第二按压体23贴合无偏角。
[0071] 本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。
[0072] 以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。