三支柱绝缘子的滚轮结构、三支柱绝缘子及气体设备pdf

  本实用新型涉及用于三支柱绝缘子的滚轮结构、三支柱绝缘子及气体绝缘设备。所述滚轮结构包括：支撑块(1)，所述支撑块(1)适于固定在所述三支柱绝缘子的支柱端部并开设有轴销安装孔(11)；轴销(2)，所述轴销(2)穿过所述轴销安装孔(11)并固定于所述支撑块(1)上；滚轮(3)，所述滚轮(3)套设于所述轴销(2)上；以及设置于所述轴销(2)与所述轴销安装孔(11)的孔壁之间的自润滑轴承(4)。根据本实用新型的用于三支柱绝缘子的滚轮结构具备良好的抗磨损性能，能够有很大成效避免金属颗粒的产生，因此使该三支柱绝缘

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 215815406 U (45)授权公告日 2022.02.11 (21)申请号 9.X (22)申请日 2021.07.02 (73)专利权人 ABB电网瑞士股份公司 地址 瑞士巴登 (72)发明人 徐修明陈天送刘罗鹏陈达进 王文勇刘清俊农结神陈龙光 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 马文斐 (51)Int.Cl. H01B 17/14 (2006.01) H01B 17/40 (2006.01) 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (54)实用新型名称 三支柱绝缘子的滚轮结构、三支柱绝缘子及 气体绝缘设备 (57)摘要 本实用新型涉及用于三支柱绝缘子的滚轮 结构、三支柱绝缘子及气体绝缘设备。所述滚轮 结构包括：支撑块(1)，所述支撑块(1)适于固定 在所述三支柱绝缘子的支柱端部并开设有轴销 安装孔(11)；轴销(2)，所述轴销(2)穿过所述轴 销安装孔(11)并固定于所述支撑块(1)上；滚轮 (3)，所述滚轮(3)套设于所述轴销(2)上；以及设 置于所述轴销(2)与所述轴销安装孔(11)的孔壁 之间的自润滑轴承(4)。根据本实用新型的用于 三支柱绝缘子的滚轮结构具备良好的抗磨损性 能，能够有很大成效避免金属颗粒的产生，因此使该三 U 支柱绝缘子具备了更稳定的绝缘性能。 6 0 4 5 1 8 5 1 2 N C CN 215815406 U 权利要求书 1/1页 1.一种用于三支柱绝缘子的滚轮结构，包括： 支撑块(1)，所述支撑块(1)适于固定在所述三支柱绝缘子的支柱端部并开设有轴销安 装孔(11)； 轴销(2)，所述轴销(2)穿过所述轴销安装孔(11)并固定于所述支撑块(1)上；以及 滚轮(3)，所述滚轮(3)套设于所述轴销(2)上， 其特征是，所述滚轮结构还包括设置于所述轴销(2)与所述轴销安装孔(11)的孔壁 之间的自润滑轴承(4)。 2.依据权利要求1所述的用于三支柱绝缘子的滚轮结构，其特征是，所述自润滑轴承 (4)以过盈配合的方式装配在所述轴销安装孔(11)中。 3.依据权利要求1所述的用于三支柱绝缘子的滚轮结构，其特征是，所述自润滑轴承 (4)由半导电材料制造成。 4.依据权利要求1至3中任一项所述的用于三支柱绝缘子的滚轮结构，其特征是，所 述滚轮结构还包括紧固螺母(5)，所述轴销(2)通过所述紧固螺母(5)固定于所述支撑块(1) 上。 5.依据权利要求4所述的用于三支柱绝缘子的滚轮结构，其特征是，所述滚轮结构还 包括设置在所述紧固螺母(5)与所述支撑块(1)之间的垫圈(6)。 6.依据权利要求5所述的用于三支柱绝缘子的滚轮结构，其特征是，所述自润滑轴承 (4)包括从所述自润滑轴承(4)的一端径向向外突伸出的法兰(41)，所述法兰(41)设置在所 述轴销安装孔(11)的外端部以接触所述垫圈(6)。 7.一种三支柱绝缘子，其特征是，包括固定在至少一个支柱的端部的根据权利要求1 至6中任一项所述的用于三支柱绝缘子的滚轮结构。 8.一种气体绝缘设备，其特征是，包括依据权利要求7所述的三支柱绝缘子。 2 2 CN 215815406 U 说明书 1/3页 三支柱绝缘子的滚轮结构、三支柱绝缘子及气体绝缘设备 技术领域 [0001] 本实用新型涉及气体绝缘设备的设计及制造技术领域，更具体地，本实用新型涉 及一种用于三支柱绝缘子的滚轮结构。本实用新型还涉及包括这种滚轮结构的三支柱绝缘 子以及包括这种三支柱绝缘子的气体绝缘设备。 背景技术 [0002] 气体绝缘设备是高压输电技术领域的常用设备，例如气体绝缘输电线路(GIL， Gas‑Insulated  Transmission  Lines)和气体绝缘开关设备(GIS，Gas‑Insulated  Switchgear)。以GIL为例，GIL是一种采用气体绝缘的大电流电力传输装置，其主要结构是 在一个填充有绝缘气体的封闭管道中心设置圆柱形的中心导体(即输电母线)，中心导体与 管道壳体之间通过绝缘子(通常为三支柱绝缘子)支撑。相对于传统的架空线或输电线缆， GIL具有不受外因影响、有效利用空间资源、减少电磁影响、增大载流量以及故障率较低、 维护方便等优点，在当前的高压输电领域被愈来愈普遍地应用。 [0003] 一些用于GIL的三支柱绝缘子的支柱端部(通常为其中两个支柱的端部)设置有滚 轮结构，当中心导体在工作时发生热胀冷缩的情况下，该三支柱绝缘子可以通过该滚轮结 构在管道壳体内沿管道壳体的轴向方向挪动，由于移动方向与热胀冷缩方向一致，有利于 GIL的可靠运行。 [0004] 根据现存技术中的一种方案，中国专利文件CN203632160U公开了一种GIL，该GIL 的三支柱绝缘子的其中两个支柱的端部设置有滚轮结构，其中，该滚轮结构主要由滚轮、紧 固螺母、轴销、支撑块(在该专利文件中表述为“第二连接件”)及螺钉组成，支撑块可通过螺 钉固定连接在支柱端部，轴销穿过开设于支撑块和滚轮中的安装孔并通过两端的紧固螺母 而将支撑块与滚轮连接，此外，通过将紧固螺母拧在支撑块上而能够使该紧固螺母紧压在 微粒捕捉器上。 [0005] 根据现存技术中的另一种方案，与上述方案的区别之处在于，可不使用紧固螺母， 即当支撑块借助于螺钉固定连接在支柱端部时，支撑块可通过其本身的构造压紧轴销以便 与滚轮连接，同时还可通过其本身的构造紧压在微粒捕捉器上。 [0006] 以上两种方案的缺点在于，当滚轮沿管道壳体的内表面滑动时，轴销与支撑块中 的安装孔的孔壁旋转接触并产生磨损，这会导致金属颗粒的产生。此外，在不使用紧固螺母 的情况下，轴销的轴向移动不受限制，这可能会引起轴销的两端与微粒捕捉器接触并产生磨 损，这也会导致金属颗粒的产生；而在轴销两端使用紧固螺母的情况下，轴销的轴向移动受 到限制，但轴销的两端与紧固螺母的接触会产生磨损，这同样会导致金属颗粒的产生。 实用新型内容 [0007] 本实用新型的目的是克服上述现存技术中存在的缺陷，提供了一种用于三支柱 绝缘子的滚轮结构，这种滚轮结构具备良好的抗磨损性能，能够有很大成效避免金属颗粒的产生， 因此使该三支柱绝缘子具备了更稳定的绝缘性能。 3 3 CN 215815406 U 说明书 2/3页 [0008] 为此，本实用新型的第一方面提供了一种用于三支柱绝缘子的滚轮结构，所述滚 轮结构包括：支撑块，所述支撑块适于固定在所述三支柱绝缘子的支柱端部并开设有轴销 安装孔；轴销，所述轴销穿过所述轴销安装孔并固定于所述支撑块上；滚轮，所述滚轮套设 于所述轴销上；以及设置于所述轴销与所述轴销安装孔的孔壁之间的自润滑轴承。 [0009] 根据本实用新型的可选实施方式，所述自润滑轴承以过盈配合的方式装配在所述 轴销安装孔中。 [0010] 根据本实用新型的可选实施方式，所述自润滑轴承由半导电材料制造成。 [0011] 根据本实用新型的可选实施方式，所述滚轮结构还包括紧固螺母，所述轴销通过 所述紧固螺母固定于所述支撑块上。 [0012] 根据本实用新型的可选实施方式，所述滚轮结构还包括设置在所述紧固螺母与所 述支撑块之间的垫圈。 [0013] 根据本实用新型的可选实施方式，所述自润滑轴承包括从所述自润滑轴承的一端 径向向外突伸出的法兰，所述法兰设置在所述轴销安装孔的外端部以接触所述垫圈。 [0014] 本实用新型的第二方面提供了一种三支柱绝缘子，所述三支柱绝缘子包括固定在 至少一个支柱的端部的根据本实用新型的第一方面的用于三支柱绝缘子的滚轮结构。 [0015] 本实用新型的第三方面提供了一种气体绝缘设备，所述气体绝缘设备包括根据本 实用新型的第二方面的三支柱绝缘子。 [0016] 与现存技术相比，根据本实用新型的用于三支柱绝缘子的滚轮结构具有多个有益 效果，尤其是：在轴销与支撑块中的安装孔的孔壁之间设置了自润滑轴承，因此轴销在旋转 时不会与该安装孔的孔壁非间接接触，有很大成效避免了由于磨损而导致金属颗粒的产生，使该三 支柱绝缘子具备了更稳定的绝缘性能；此外，该自润滑轴承结构相对比较简单，尺寸较小，成本较低， 且导电性好，因此能够在很多类型的三支柱绝缘子的滚轮结构中大范围的应用。 附图说明 [0017] 本实用新型的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式 被更好地理解，在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。 [0018] 图1是根据本实用新型的用于三支柱绝缘子的滚轮结构的一种实施方式的径向剖 面示意图； [0019] 图2是图1中的滚轮结构沿方向A观察的示意图；以及 [0020] 图3是图1中的滚轮结构的自润滑轴承的立体示意图。 具体实施方式 [0021] 下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅示范 性地说明实施和使用本实用新型的特定方式，而非限制本实用新型的保护范围。 [0022] 应当注意到，附图不仅用于对本实用新型的解释说明，必要时还有助于对本实用 新型的限定。 [0023] 根据本实用新型涉及一种气体绝缘设备，例如GIL。该GIL最重要的包含管道壳体、三支 柱绝缘子和中心导体，管道壳体通常具有较大的延伸长度，因此中心导体借助于该三支柱 绝缘子支撑并延伸于管道壳体的中心。由于中心导体工作时会产生热胀冷缩现象，该三支 4 4 CN 215815406 U 说明书 3/3页 柱绝缘子被设计为包括固定在至少其中一个支柱的端部的根据本实用新型的滚轮结构，以 便借助于该滚轮结构沿管道壳体轴向移动，从而有利于该GIL的可靠运行。根据一种有利实 施方式，该GIL的其中一个支柱(例如上支柱)的端部固定有一种双球头接触结构，而其它两 个支柱的端部均固定有根据本实用新型的滚轮结构。应当理解到，根据本实用新型的气体 绝缘设备还能够是包括类似管道壳体、三支柱绝缘子和中心导体的GIS。 [0024] 如图1和图2所示，根据本实用新型的滚轮结构包括支撑块1、轴销2、滚轮3和一些 紧固件，例如紧固螺母5、垫圈6等。更具体地，支撑块1例如通过穿过其底部的螺钉71等紧固 件固定在该三支柱绝缘子的绝缘支柱9的端部，例如固定在绝缘支柱9的端部嵌件91上，并 且微粒捕捉器8通过围绕支撑块1布置的多个螺钉72压紧在端部嵌件91上面。该支撑块1开 设有供轴销2穿过的两个相对的轴销安装孔11以及供布置滚轮3的凹部12。轴销2穿过两个 轴销安装孔11，并且通过拧紧两端的紧固螺母5将轴销2固定于支撑块1上，垫圈6可设置在 紧固螺母5与支撑块1之间。滚轮3套设于轴销2上以便固定在支撑块1的凹部12中并适于沿 该GIL的管道壳体的内壁轴向滚动。 [0025] 当滚轮3滚动时，轴销2可随着滚轮3的滚动而在支撑块1的轴销安装孔11中旋转。 因此，为了尽最大可能避免轴销2与轴销安装孔11的孔壁非间接接触而产生磨损，根据本实用新型的滚轮 结构还包括设置于轴销2与轴销安装孔11的孔壁之间的自润滑轴承4。该自润滑轴承4优选 地以过盈配合的方式装配在轴销安装孔11中。因此，当轴销2旋转时，该自润滑轴承4与支撑 块1之间无相对运动，而轴销2可在该自润滑轴承4中自由旋转。由于该自润滑轴承4的较小 的摩擦系数，该自润滑轴承4与轴销2之间的相对摩擦几乎不会导致金属颗粒的产生。 [0026] 能够理解到，自润滑轴承4的材料不是限制性的，该自润滑轴承4可由任何具有较 小摩擦系数且适于制造滑动轴承的材料制造成，例如包括均匀分布的基材(例如青铜合金)和 表层材料、加强纤维、固体润滑脂，以确保良好的抗磨损性能。优选地，该自润滑轴承4的材 料为“半导电”材料，即可导通但不可载流的材料，以确保轴销2、支撑块1、端部嵌件91以及 微粒捕捉器8的等电位。 [0027] 轴销2两端的紧固螺母5和垫圈6能够限制轴销2的轴向移动，为了尽最大可能避免轴销2与垫 圈6的轴向接触，自润滑轴承4还可包括从该自润滑轴承4的一端径向向外突伸出的法兰41， 该法兰41设置在轴销安装孔11的外端部以接触垫圈6。因此，当轴销2旋转时，垫圈6随着轴 销2的旋转而与自润滑轴承4的法兰41之间产生相对滑动。由于该自润滑轴承4的较小的摩 擦系数，该法兰41与垫圈6之间的相对摩擦几乎不会导致金属颗粒的产生。 [0028] 因此，根据本实用新型，自润滑轴承4的布置显著改善了三支柱绝缘子的滚轮结构 的抗磨损性能，避免了由于轴销2与支撑块1中的安装孔11的孔壁、紧固螺母5、微粒捕捉器8 等部件的直接接触而导致金属颗粒的产生，使三支柱绝缘子具备了更稳定的绝缘性能。 [0029] 以上已揭示本实用新型的技术内容及技术特点，然而能够理解，在本实用新型的 创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本实 用新型的保护范围。 [0030] 上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本实用新型的保护范围由权利 要求所确定。 5 5 CN 215815406 U 说明书附图 1/2页 图1 6 6 CN 215815406 U 说明书附图 2/2页 图2 图3 7 7

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