1.本实用新型涉及开关柜领域，特别涉及一种开关柜及其门锁装置。


背景技术：

2.为了保证开关柜的安全性能，输配电设备通常会在开关柜的柜门与柜体之间设置的开关柜门锁。目前不管是国家电网还是一般工业用户都要求开关柜满足内部电弧级开关设备和控制设备(iac)等级要求，即要求开关柜必须能够通过内部电弧试验(燃弧试验)。当设备发生内部故障时，因产生电弧而释放的压力，在设备的密闭空间内会对开关柜造成相当大的机械冲击效应。当开关柜前后门封闭强度不足以承受该压力，会导致压力冲击波和因电弧产生的热气体喷出设备外，会对操作人员造成危害甚至危及生命。
3.开关柜门锁装置常用的固定模式为一端铰链另一端门锁的模式(可开启)，目前市面上常用的门锁装置机械强度未达到iac等级要求，是整个开关柜的薄弱点，特别容易在燃弧试验中被冲击损坏，从而无法满足内部燃弧试验的要求。


技术实现要素：

4.为了解决相关技术中开关柜门锁装置容易在燃弧实验中被冲击损坏，无法满足内部燃弧试验的问题，本实用新型提供了一种机械强度较大的开关柜及其门锁装置，其达到iac等级要求并满足内部燃弧试验的要求。
5.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一方面，本实用新型提供了一种开关柜门锁装置，其特征在于，包括：
7.锁套，其内形成有中空的腔体；以及
8.锁芯，其插入于所述锁套的腔体中，且所述锁芯的第一端与所述锁套的内壁卡接连接；所述锁芯的第二端突出于所述锁套，用于与开关柜连接；
9.其中，所述锁套的内壁上形成有凸环，所述凸环朝向所述锁套中轴线的一面为斜面，所述斜面到所述锁套的外侧壁的距离沿从所述锁芯插入的方向逐渐增大，所述锁芯具有与所述斜面相配合的倾斜配合面。
10.在一些实施例中，所述锁套的外侧壁上形成有用于与所述开关柜的柜门配合的第一凹槽，所述第一凹槽位于与所述斜面对应的锁套的外侧面，所述第一凹槽到所述锁套的内侧壁的距离大于1mm。
11.在一些实施例中，所述第一凹槽到所述锁套的内侧壁的距离为1～2.5mm。
12.在一些实施例中，所述锁芯的倾斜配合面到所述锁芯中轴线的距离沿所述锁芯插入的方向逐渐减小，并且所述锁芯的倾斜配合面与水平方向形成的夹角与所述锁套的斜面与水平方向形成的夹角相同。
13.在一些实施例中，所述锁芯的倾斜面与第二端之间的外侧壁上形成有第二凹槽，并且所述锁芯位于所述第二凹槽处的直径不小于11mm。
14.在一些实施例中，所述锁芯位于所述第二凹槽处的直径为11～12mm。
15.在一些实施例中，所述第二凹槽处安装有限制所述锁芯和所述锁套分离的轴用钢丝挡圈。
16.在一些实施例中，所述锁芯的第二端包括有用于进行螺纹固定的螺纹圆柱体部，所述螺纹圆柱体部的长度为20～22mm。
17.在一些实施例中，所述锁套采用普通碳钢制成，所述锁芯采用45号钢制成。
18.另一方面，本实用新型提供了柜体，所述柜体上安装有贯通的螺母；
19.柜门，所述柜门可活动安装与所述柜体上；以及
20.如上所述任一项的开关柜门锁装置；
21.其中，所述柜门上开设有安装通孔，所述开关柜门锁装置穿过所述安装通孔并固定；当所述开关柜处于锁紧状态时，所述开关柜门锁装置的一端固定所述柜门，所述开关柜的另一端与所述螺母进行螺纹固定，从而将所述柜门和所述柜体连接固定。
22.本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
23.本实用新型提供的开关柜门锁装置，在锁套内壁上构造具有朝向所述锁套中轴线的倾斜面的凸环，并且锁芯上也构造有与所述斜面相配合的倾斜配合面，从而在锁紧状态下锁芯和锁套采用倾斜面的结构接触，因此当门锁装置受到应力冲击时，该应力在倾斜面上从水平方向和垂直方向上分散，从而使得水平方向的电弧冲击力大大减小，由此提高了锁芯和锁套的结构强度，保证了高压开关设备的门锁强度，从而满足燃弧试验的强度要求。并且该门锁装置具有设计巧妙，结构新颖，成本低且安全性及可靠性高等优点。
24.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
25.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
26.图1是本实用新型实施例中的开关柜门锁装置的示意图。
27.图2是本实用新型实施例中的开关柜门锁装置的主视图。
28.图3是图2中的开关柜门锁装置沿a-a方向的剖视图。
29.图4是本实用新型实施例中的锁套的示意图。
30.图5是本实用新型实施例中的锁套的主视图。
31.图6是图5中的锁套沿a-a方向的剖视图。
32.图7是本实用新型实施例中的锁芯的主视图。
33.图8是图7中的锁芯沿b-b方向的剖视图。
34.图9是本实用新型实施例中的开关柜的局部示意图。
35.图中，1、锁套；101、第一通孔；102、第二通孔；103、凸环；104、第一凹槽；105、半球体结构；2、锁芯；201、第一圆柱体部；202、圆台部；203、第二圆柱体部；204、第二凹槽；205、螺纹圆柱体部；206、圆台端部；100、开关柜门锁装置；200、柜门；以及300、柜体。
具体实施方式
36.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本
实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
37.尽管本技术中使用了词语第一、第二等来描述多个元件或构成部分，这些元件或构成部分不应受这些词语的限制。这些词语仅用于区分一个元件或构成部分和另一元件或构成部分，而不包含“顺序”。因此，将下面讨论的第一元件或构成部分称为第二元件或构成部分也没有超出本实用新型的构思和范围。
38.如图1-3所示，图1是本实用新型实施例中的开关柜门锁装置的示意图。图2是本实用新型实施例中的开关柜门锁装置的主视图。图3是图2中的开关柜门锁装置沿a-a方向的剖视图。
39.本实用新型的实施例提供了一种开关柜门锁装置，包括锁套1、锁芯2以及轴用钢丝挡圈(图中未示出)。具体地，本实施例的门锁装置应用于12kv的高压开关柜上。其中，锁套1内部中空，锁芯2的一端插入于锁套1中，并且该一端上的侧壁上套设有轴用钢丝挡圈，用于与锁套1的内腔配合卡住锁芯2，避免锁芯2与锁套1分离。
40.如图4-6所示，图4是本实用新型实施例中的锁套的示意图。图5是本实用新型实施例中的锁套的主视图。图6是图5中的锁套沿a-a方向的剖视图。
41.如图6中所示，所述锁套1的内部形成有中空的腔体，其中，该腔体包括第一通孔101和第二通孔102，第一通孔101的直径大于所述第二通孔102的直径。第一通孔101位于第二通孔102之上，并且第一通孔101和第二通孔102之间还设有凸起的凸环103，该凸环103朝向锁套1中轴线的一面为斜面，该斜面到锁套1的外侧壁的距离沿从锁芯2插入的方向逐渐增大。在本实施例中，该锁套1的斜面与水平面形成的角度为150
°
。
42.该锁套1的外侧壁上开设有与开关柜的柜门配合的第一凹槽104，该第一凹槽104位于锁套1内侧壁的斜面对应的锁套1的外侧面上，其中该第一凹槽104的作用在于：当门锁装置套入柜门后，锁套1的一端抵接柜门的一侧，将轴用挡圈安装在第一凹槽104上，从而抵接柜门的另一侧，从而实现对柜门的紧固作用。本技术的第一凹槽104与锁套1的内侧壁之间的厚度大于1mm，优选为1～3.3mm。具体地，在本实施例中，第一凹槽104到锁套1的内侧壁的距离设计为2.6～3.3mm。在相关技术的门锁装置中，锁套1上的凹槽与锁套1的内壁间的厚度为1mm，与之相比，本实施例中第一凹槽104处的厚度更大，从而增大该第一凹槽104的机械强度。
43.该锁套1位于第一通孔101的一端的外侧壁上带有半球体结构105，该半球体结构105的平面侧在安装时抵接门板。
44.图7是本实用新型实施例中的锁芯的主视图。图8是图7中的锁芯沿b-b方向的剖视图。如图中所示，所述锁芯2的第一端插入于所述锁套1的腔体中。该锁芯2的第一端与锁套1的内壁卡接连接，该锁芯2的第二端突出于锁套1，用于与开关柜连接。其中，该锁芯2的第一端包括第一圆柱体部201与圆台部202，该圆台部202的直径沿着远离所述第一圆柱体部201的方向逐渐减小，从而形成于锁套1的斜面相配合的倾斜配合面。其中，该圆台部202的侧壁的倾斜配合面的倾斜角度与锁套1的斜面的倾斜角度相同，当锁芯2处于锁紧状态时，圆台部202外侧壁的倾斜配合面与锁套1的斜面配合抵接。在本实施例中，该锁芯2的倾斜配合面
与水平面形成的角度为150
°
。
45.相关技术中的门锁装置中，锁套的两个通孔之间的内侧壁上设置有圆环形的台肩，并且锁芯的前端包括第一圆柱体部和第二圆柱体部，两者之间无倾斜面过渡，锁芯的一端水平抵接该台肩上。与相关技术中的门锁装置对比，本实施例中的门锁装置对锁套1和锁芯2接触配合部位进行改善，其中，将锁套1的两个不同尺寸的通孔之间进行过渡，从而形成环形的斜面，并对锁芯2增加了圆台部202这一结构，圆台部202的倾斜配合面的倾斜角度与锁套1的斜面的倾斜角度相同，从而配合锁套1的倾斜面进行连接。当锁紧锁芯2进行固定时，圆台部202的外侧壁与倾斜面贴合连接。
46.在进行燃弧试验时，电弧产生的冲击力向外施加在锁套1上，此时锁套1内壁的倾斜面将此冲击力传导给锁芯2。由于锁套1和锁芯2之间采用倾斜角度接触，因此该冲击力被分解成水平向外的冲击力和垂直方向的冲击力。与相关技术中的门锁装置相比，电弧冲击力从两个方向上分散，从而使得水平方向的电弧冲击力大大减小，因此提高了锁套1和锁芯2的结构强度。
47.再参阅图7-8，该锁芯2的第二端包括有螺纹圆柱体部205和圆台端部206，该螺纹圆柱体部205的外壁上具有螺纹，用于与螺母旋转锁紧固定。本技术中的锁芯2的螺纹长度进行加长设计，螺纹长度达到20～22mm。在本实施例中，螺纹圆柱体部205的螺纹长度设置为21mm。因此，当锁芯2的第二端旋转锁紧固定于开关柜的螺母上时，第二端的端面(螺纹圆柱体部205和圆台端部206)凸出该螺母，距离为3mm。相关技术中的锁芯的螺纹长度设计为15mm，当锁芯第二端完全锁紧时，其螺纹圆柱体部与螺母的部分进行螺纹连接，与之相比，本实施例中的锁芯第二端外侧壁与螺母的接触面积增大，当进行燃弧试验时产生电弧冲击力时，锁芯2与螺母之间的摩擦力更大，从而提高开关柜门锁装置的强度。
48.再参阅图7-8，该锁芯的圆台部202和螺纹圆柱体部205之间还包括有第二圆柱体部203，该第二圆柱体部203的直径大于螺纹圆柱体部205的直径，并且小于第二通孔102的内径。该第二圆柱体部203插入于第二通孔102内。该第二圆柱体部203靠近螺纹圆柱体部205的一端的外侧壁上开设有第二凹槽204，该锁芯2位于第二凹槽204处的直径为11～12mm。在本实施例中，该锁芯2位于第二凹槽204处的直径优选为11mm。在相关技术的门锁装置中，锁芯位于开设凹槽处的直径为7mm，与之相比，本实施例的门锁装置中，锁芯2位于第二凹槽204处的直径更大，因此在电弧冲击力下，不容易断裂，由此也提高了门锁装置的强度。
49.再参阅图7-8，该第二凹槽204上安装有限制锁芯2与锁套1分离的轴用钢丝挡圈，用于在锁紧状态下，避免锁芯2的第二端从锁套1的第二通孔102中分离脱出，保证锁套1和锁芯2处于可活动连接状态。在相关技术的门锁装置中，开设凹槽上安装有轴用塑料挡圈，与之相比，本实施例的门锁装置采用轴用钢丝挡圈，钢丝挡圈的机械强度比塑料挡圈的机械强度大，由此也进一步增大第二凹槽204处的强度。
50.在本实施例中，门锁装置的锁套1采用普通碳钢制成，锁芯2采用45号钢制成。在相关技术的门锁装置中，锁套和锁芯均采用普通碳钢制成，与之相比，本实施例中采用45号钢制成的锁芯2的整体机械强度更大，由此也进一步增大了本技术中门锁装置的机械强度。
51.上述实施例提供的开关柜具有如下优点：
52.本实施例提供的开关柜门锁装置，改善了门锁装置的结构，包括锁芯和锁套采用
倾斜面接触、加长螺纹端长度、增大锁芯挡圈凹槽直径以及锁套凹槽与内壁厚度、采用轴用钢丝挡圈代替普通塑料挡圈、以及采用45号钢制备锁芯等改善方式，从而提高了高压开关设备的门锁强度，以满足燃弧试验的强度要求。并且该门锁结构具有设计巧妙，结构新颖，成本低且安全性及可靠性高等优点。
53.另一方面，如图9所示，本实用新型的实施例提供了一种开关柜，该开关柜包括柜体300、可活动安装于柜体300上的柜门200以及如以上实施例所述的开关柜前门锁100。其中，柜门200上开设有安装通孔，该开关柜门锁装置100穿过所述安装通孔并固定，从而达到紧固柜门200的作用。在柜体300的相应位置安装有贯通的螺母，当柜门200卡合关闭柜体300时，该安装通孔与螺母的中轴线对齐，因此该开关柜前门锁100的一端固定所述柜门200，其另一端可与螺母进行螺纹连接。通过钥匙旋紧门锁装置100，从而可将柜门200和柜体300配合锁紧固定。
54.本实施例中的开关柜采用上述实施例中改进的门锁装置，针对强度薄弱点的门锁装置进行了改善，大幅提升了其机械强度，由此也提高了本实施例开关柜设备的机械强度，因此能够满足内部燃弧试验的要求。
55.应当理解的是，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，这些技术特征不存在矛盾的组合，都应当认为是本说明书记载的范围。
56.以上仅为本公开的较佳可行实施例，并非限制本公开的保护范围，凡运用本公开说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本公开的保护范围内。