电气设备接头专用垫圈的制作方法
电气设备接头专用垫圈的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及设备电连接领域，具体的说是一种电气设备接头专用垫圈。
【背景技术】
[0002] 接头发热一直是影响电气设备和电网安全可靠运行的重要因素之一。尤其在夏 季，发热缺陷占总缺陷的35%以上，电气设备大部分裸露在室外运行，在长期运行中，接头 受到温度变化、污秽覆盖、风雨雪雾等自然力作用，再加上设计缺陷、施工不当等因素，均会 造成接头连接处松动，从而导致接触面接触不良，电阻变大，引起接头的局部发热、温度升 高，若未及时制止此类隐患的发展，其结果是因恶性循环引起连接点烧断造成事故，对变电 站乃至电网的正常运行造成不可预计的危害。
[0003] 电气设备的接头处一般是将端子套环套接在紧固螺栓上，然后通过紧固螺栓拧紧 到端子螺柱上，通过紧固螺栓的螺母将端子套环压接在端子螺柱上，从而实现端子套环与 端子螺柱之间的电连接。为了保证连接的牢靠性，紧固螺栓的螺母与端子套环之间还可套 接普通垫圈或弹簧垫圈。通过对电气设备接头发热原因的调查分析发现，紧固压力过大是 导致接头发热的一个重要原因，当螺母压力超过某个临界压力值时，若材料强度不够，继续 增加压力后会引起接触面变形，出现局部翘曲，使得有效接触面减少，接触电阻增大，导致 发热，在接头发热后，紧固螺栓膨胀，导致接头处松动，引起接触面接触电阻进一步增大，传 统垫圈往往无法提供补偿力，造成恶性循环，最终损坏设备。
[0004] 基于上述缺陷，本发明致力于研制一种新型热敏垫圈，其可以补偿接头处的热膨 胀现象，通过精确的受力分析并依据热膨胀原理来改善现有的垫圈结构，最终达到解决接 头发热难题的目的。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种电气设备接头专用垫圈，该垫圈结构简单、 加工方便、能有效降低接头部位发热并能避免因热膨胀引起的螺栓松动现象。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的电气设备接头专用垫圈包括中间开设通孔的环形 本体，其结构特点是所述环形本体的周圈边沿间隔环设多个外伸板且各外伸板与环形本体 为一体结构，各外伸板分别向下弯折形成弧状且具有弹性的支撑脚，环形本体的边沿还连 接有向下弯折的限位支脚且限位支脚与环形本体为一体结构，限位支脚底端部的水平高度 大于支撑脚底端部的水平高度。
[0007] 采用上述结构，中间的通孔用于穿装紧固螺栓，多个支撑脚的底端支撑在端子导 体的接触面上，端子导体的接触面一般为端子套环的上表面，当紧固螺栓拧紧在位于最底 端的端子螺柱上时，各支撑脚发生弹性形变并将端子套环下压，使端子套环紧紧压靠在端 子螺柱上，从而使两者形成可靠的电连接。利用支撑脚的弹性，可以有效控制螺栓的紧固 力，同时也能避免螺栓松动现象。限位支脚起到了限位的作用，当限位支脚的底端接触到导 体接触面时，则表明支撑脚已达到预设的形变量，即螺栓的紧固力已达到预设值，通过限位 支脚的限位作用，可有效避免紧固力过大导致接触面形变的现象，也即避免了因接触面形 变而引起的发热现象。
[0008] 所述支撑脚底端以及限位支脚底端的棱角部位均为圆滑过渡。采用圆滑过渡可避 免过分突出的棱角部位将端子导体的表面划伤，也即避免导体的局部电阻增大而导致的发 热现象。
[0009] 所述外伸板的宽度自其与环形本体的连接端向其外伸端逐渐增大。外伸板的外伸 端宽度增加，可保证底端部支撑的更加稳固，从而保证接头部位结构的稳定性。
[0010] 各外伸板形成多个环设在环形本体周圈的间隙，限位支脚在每一个间隙均设置一 个。限位支脚仅设置一个即可起到限位指示的作用，但是，在实际使用中，由于受到端子安 装空间或环境的影响，各支撑脚的弹性形变有可能不同步，即可能有几个支撑脚不能正常 发生弹性形变，如果唯一的一个限位支脚刚好位于这几个支撑脚之间的话，会使得垫圈失 去了限位指示作用，因此，限位支脚在周圈设置多个，从而使得限位支脚的限位指示作用更 加可靠，同时也能提高垫圈的稳定性并避免垫圈发生偏斜。
[0011] 对于支撑脚的数量可根据实际情况设置三至五个，优选的设置四个，即外伸板等 间隔环设四个。
[0012] 所述支撑脚底端部距离环形本体顶面的垂直高度与限位支脚底端部距离环形本 体顶面的垂直高度的差值为垫圈的轴向压缩量，该轴向压缩量满足弹性垫圈压缩性能公 式。
[0013] 优选的，专用垫圈为由主动层和被动层压接为一体形成的双金属层结构，主动层 在上、被动层在下且主动层的热膨胀系数大于被动层。采用膨胀系数不同的双金属层结构， 当垫圈受热膨胀后，主动层的形变大于被动层的形变，从而使得支撑脚整体向下进一步弯 曲变形，即支撑脚的曲率增大，支撑脚的弹力增加，从而提供了额外的弹力以补偿紧固螺栓 受热膨胀产生的松动现象，保证电连接的可靠性，避免端子虚接引起局部电阻变大现象，从 根本上解决了接头部位发热的问题。
[0014] 综上所述，本发明结构简单、加工方便、能避免热膨胀引起的螺栓松动现象并能有 效降低接头部位发热。
【附图说明】
[0015] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明： 图1为本发明其中一种实施方式的立体结构示意图； 图2为本发明的侧视结构示意图； 图3为本发明的俯视结构示意图； 图4为图3中A-A线的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 参照附图，本发明的电气设备接头专用垫圈包括中间开设通孔1的环形本体2,环 形本体2的周圈边沿间隔环设多个外伸板且各外伸板与环形本体2为一体结构，各外伸板 分别向下弯折形成弧状且具有弹性的支撑脚3,环形本体2的边沿还连接有向下弯折的限 位支脚4且限位支脚4与环形本体2为一体结构，限位支脚4底端部的水平高度大于支撑 脚3底端部的水平高度。
[0017] 上述结构中，中间的通孔1用于穿装紧固螺栓，多个支撑脚3的底端支撑在端子导 体的接触面上，端子导体的接触面一般为端子套环的上表面，当紧固螺栓拧紧在位于最底 端的端子螺柱上时，各支撑脚3发生弹性形变并将端子套环下压，使端子套环紧紧压靠在 端子螺柱上，从而使端子套环与端子螺柱形成可靠的电连接。利用支撑脚3的弹性，可以有 效控制螺栓的紧固力，同时也能避免螺栓松动现象。限位支脚4起到了限位指示的作用，当 限位支脚4的底端接触到导体接触面时，则表明支撑脚3已达到预设的形变量，即螺栓的紧 固力已达到预设值，此时停止拧紧螺栓。
[0018] 参照附图，整个垫圈接近一种弹性垫圈的结构，在现有技术中，对于弹性垫圈的压 缩回弹量的计算多借鉴碟簧的压缩量计算式。对于碟簧的压缩量计算式，由美国人阿尔曼 和拉兹罗于1936年提出了一种近似的计 算方法，该方法有两个假设：1)假设在受到载荷作 用以后，沿碟簧轴向的截面仍为矩形，忽略径向力的影响，也即忽略径向变形；2)假设外加 载荷和支撑面上的反作用力都是沿内外圆周均匀分布的，材料为完全弹性，并且忽略其接 触表面上摩擦力的影响。其压缩量计算公式为：
(公式1中，；I是与内外径比及材料有关的系数，s为碟簧厚度，H为碟簧自由高度，D为 碟簧外径，f为在内外圆周上加载时的轴向变形，P为碟簧轴向载荷。） 尽管弹性垫圈和碟簧有很大的相似性，但是，由于假设的存在以及两者在结构和尺寸 上的差异，上述公式1不能直接用来表征弹性垫圈的载荷变形特性，但可以对公式进行适 当修正，并利用相应的有限元计算结果了分别拟合出弹性垫圈的压缩性能公式。在南京工 业大学硕士论文库中的一篇《弹性垫圈力学行为及设计方法研宄》的论文中，利用上述公 式，由弹性垫圈压缩曲线数据样本，拟合得到了弹性垫圈压缩性能公式如下： 其中：
(公式 2 中，温度系数 Cn = 1.06-，T 为温度，。C; p为垫圈轴向压缩载荷，kN ;f为垫圈轴向压缩量，mm ;s为垫圈厚度，mm 为垫圈内径，_ ; 乌为垫圈外径，mm ;C为垫圈内外径比；h为垫圈内锥高，mm ; a为垫圈倾角；/i为泊松比， 取为〇. 3 ;E为材料弹性模量，MPa。） 结合公式2,在本发明中，支撑脚3与限位支脚4的弧度相同，不考虑支撑脚3和限位 支脚4的径向受力，仅考虑轴向力。公式2中轴向压缩载荷p即为紧固螺栓施加给垫圈的 压紧力，该压紧力根据接头的种类以及安装环境进行设置，为已知的预设值。在设计出垫圈 的高度尺寸后即可通过公式2计算出垫圈所需的轴向压缩量f。设支撑脚3底端部距离垫 圈顶面的垂直高度为H，限位支脚4底端部距离垫圈顶面的垂直高度为L，其中H依据垫圈 的高度尺寸而定，对于L，则满足L=H-f?。从而可得出结论：支撑脚3底端部距离环形本体2 顶面的垂直高度与限位支脚4底端部距离环形本体2顶面的垂直高度的差值为垫圈的轴向 压缩量，该轴向压缩量满足弹性垫圈压缩性能公式，即满足公式2。
[0019]参照附图，支撑脚3底端以及限位支脚4底端的棱角部位均为圆滑过渡。采用圆 滑过渡可避免过分突出的棱角部位将端子导体的表面划伤，也即避免导体的局部电阻增大 而导致的发热现象。
[0020] 如图3所示，外伸板的宽度自其与环形本体2的连接端向其外伸端逐渐增大。外 伸板的外伸端宽度增加，可保证底端部支撑的更加稳固，从而保证接头部位结构的稳定性。
[0021] 如图3所示，各外伸板形成多个环设在环形本体2周圈的间隙，在其中一个间隙内 设置一个限位支脚4即可起到限位指示的作用。但是，在实际使用中，由于受到端子安装空 间或环境的影响，各支撑脚3的弹性形变有可能不同步，即可能有几个支撑脚3不能正常发 生弹性形变，如果唯一的一个限位支脚4刚好位于这几个支撑脚3之间的话，会使得垫圈失 去了限位指示作用。因此，限位支脚4在每一个间隙均设置一个，即限位支脚4在周圈设置 多个，从而使得限位支脚4的限位指示作用更加可靠，同时也能提高垫圈的稳定性并避免 垫圈发生偏斜。
[0022] 对于支撑脚3的数量可根据实际情况设置三至五个，如图所示，优选的设置四个， 即外伸板等间隔环设四个。
[0023] 参照图4,专用垫圈为由主动层5和被动层6压接为一体形成的双金属层结构，主 动层5在上、被动层6在下且主动层5的热膨胀系数大于被动层6。采用膨胀系数不同的双 金属层结构，主动层材料为铜，被动层材料为65Mn弹簧钢。当垫圈受热膨胀后，主动层5的 形变大于被动层6的形变，从而使得支撑脚3整体向下进一步弯曲变形，即支撑脚3的曲率 增大，支撑脚3的弹力增加，从而提供了额外的弹力以补偿紧固螺栓受热膨胀产生的松动 现象，保证电连接的可靠性，避免端子虚接引起接头部位电阻变大的现象，从根本上解决了 接头部位发热的问题。
[0024] 综上所述，本发明不限于上述【具体实施方式】。本领域技术人员，在不脱离本发明的 精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本发明的保护范围应以本发明的权利要求 为准。
【主权项】
1. 一种电气设备接头专用垫圈，包括中间开设通孔（1)的环形本体（2)，其特征是所述 环形本体（2)的周圈边沿间隔环设多个外伸板且各外伸板与环形本体（2)为一体结构，各 外伸板分别向下弯折形成弧状且具有弹性的支撑脚（3)，环形本体（2)的边沿还连接有向 下弯折的限位支脚（4)且限位支脚（4)与环形本体（2)为一体结构，限位支脚（4)底端部的 水平高度大于支撑脚（3)底端部的水平高度。2. 如权利要求1所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述支撑脚（3)底端以及限 位支脚（4)底端的棱角部位均为圆滑过渡。3. 如权利要求1所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述外伸板的宽度自其与环 形本体（2)的连接端向其外伸端逐渐增大。4. 如权利要求1所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述各外伸板形成多个环设 在环形本体（2)周圈的间隙，所述限位支脚（4)在每一个间隙均设置一个。5. 如权利要求1所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述外伸板等间隔环设四 个。6. 如权利要求1所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述支撑脚（3)底端部距离 环形本体（2)顶面的垂直高度与限位支脚（4)底端部距离环形本体（2)顶面的垂直高度的 差值为垫圈的轴向压缩量，该轴向压缩量满足弹性垫圈压缩性能公式。7. 如权利要求1-6中任一项所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述专用垫圈为 由主动层（5)和被动层（6)压接为一体形成的双金属层结构，主动层（5)在上、被动层（6) 在下且主动层（5)的热膨胀系数大于被动层（6)。
【专利摘要】本发明涉及一种电气设备接头专用垫圈，其包括中间开设通孔的环形本体，环形本体的周圈边沿间隔环设多个外伸板且各外伸板与环形本体为一体结构，各外伸板分别向下弯折形成弧状且具有弹性的支撑脚，环形本体的边沿还连接有向下弯折的限位支脚且限位支脚与环形本体为一体结构，限位支脚底端部的水平高度大于支撑脚底端部的水平高度。本发明结构简单、加工方便、能避免热膨胀引起的螺栓松动现象并能有效降低接头部位发热。
【IPC分类】H01R4/42, H01R4/48, F16B39/24
【公开号】CN104895901
【申请号】CN201510302701
【发明人】张涛, 崔文生, 张宏滨, 孟博, 陈伟涛, 张明岗, 张以宁, 阎波, 董道玉, 刘常明, 谭魏魏, 寇希尧
【申请人】国网山东省电力公司潍坊供电公司, 国家电网公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月6日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及设备电连接领域，具体的说是一种电气设备接头专用垫圈。
【背景技术】
[0002] 接头发热一直是影响电气设备和电网安全可靠运行的重要因素之一。尤其在夏 季，发热缺陷占总缺陷的35%以上，电气设备大部分裸露在室外运行，在长期运行中，接头 受到温度变化、污秽覆盖、风雨雪雾等自然力作用，再加上设计缺陷、施工不当等因素，均会 造成接头连接处松动，从而导致接触面接触不良，电阻变大，引起接头的局部发热、温度升 高，若未及时制止此类隐患的发展，其结果是因恶性循环引起连接点烧断造成事故，对变电 站乃至电网的正常运行造成不可预计的危害。
[0003] 电气设备的接头处一般是将端子套环套接在紧固螺栓上，然后通过紧固螺栓拧紧 到端子螺柱上，通过紧固螺栓的螺母将端子套环压接在端子螺柱上，从而实现端子套环与 端子螺柱之间的电连接。为了保证连接的牢靠性，紧固螺栓的螺母与端子套环之间还可套 接普通垫圈或弹簧垫圈。通过对电气设备接头发热原因的调查分析发现，紧固压力过大是 导致接头发热的一个重要原因，当螺母压力超过某个临界压力值时，若材料强度不够，继续 增加压力后会引起接触面变形，出现局部翘曲，使得有效接触面减少，接触电阻增大，导致 发热，在接头发热后，紧固螺栓膨胀，导致接头处松动，引起接触面接触电阻进一步增大，传 统垫圈往往无法提供补偿力，造成恶性循环，最终损坏设备。
[0004] 基于上述缺陷，本发明致力于研制一种新型热敏垫圈，其可以补偿接头处的热膨 胀现象，通过精确的受力分析并依据热膨胀原理来改善现有的垫圈结构，最终达到解决接 头发热难题的目的。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种电气设备接头专用垫圈，该垫圈结构简单、 加工方便、能有效降低接头部位发热并能避免因热膨胀引起的螺栓松动现象。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的电气设备接头专用垫圈包括中间开设通孔的环形 本体，其结构特点是所述环形本体的周圈边沿间隔环设多个外伸板且各外伸板与环形本体 为一体结构，各外伸板分别向下弯折形成弧状且具有弹性的支撑脚，环形本体的边沿还连 接有向下弯折的限位支脚且限位支脚与环形本体为一体结构，限位支脚底端部的水平高度 大于支撑脚底端部的水平高度。
[0007] 采用上述结构，中间的通孔用于穿装紧固螺栓，多个支撑脚的底端支撑在端子导 体的接触面上，端子导体的接触面一般为端子套环的上表面，当紧固螺栓拧紧在位于最底 端的端子螺柱上时，各支撑脚发生弹性形变并将端子套环下压，使端子套环紧紧压靠在端 子螺柱上，从而使两者形成可靠的电连接。利用支撑脚的弹性，可以有效控制螺栓的紧固 力，同时也能避免螺栓松动现象。限位支脚起到了限位的作用，当限位支脚的底端接触到导 体接触面时，则表明支撑脚已达到预设的形变量，即螺栓的紧固力已达到预设值，通过限位 支脚的限位作用，可有效避免紧固力过大导致接触面形变的现象，也即避免了因接触面形 变而引起的发热现象。
[0008] 所述支撑脚底端以及限位支脚底端的棱角部位均为圆滑过渡。采用圆滑过渡可避 免过分突出的棱角部位将端子导体的表面划伤，也即避免导体的局部电阻增大而导致的发 热现象。
[0009] 所述外伸板的宽度自其与环形本体的连接端向其外伸端逐渐增大。外伸板的外伸 端宽度增加，可保证底端部支撑的更加稳固，从而保证接头部位结构的稳定性。
[0010] 各外伸板形成多个环设在环形本体周圈的间隙，限位支脚在每一个间隙均设置一 个。限位支脚仅设置一个即可起到限位指示的作用，但是，在实际使用中，由于受到端子安 装空间或环境的影响，各支撑脚的弹性形变有可能不同步，即可能有几个支撑脚不能正常 发生弹性形变，如果唯一的一个限位支脚刚好位于这几个支撑脚之间的话，会使得垫圈失 去了限位指示作用，因此，限位支脚在周圈设置多个，从而使得限位支脚的限位指示作用更 加可靠，同时也能提高垫圈的稳定性并避免垫圈发生偏斜。
[0011] 对于支撑脚的数量可根据实际情况设置三至五个，优选的设置四个，即外伸板等 间隔环设四个。
[0012] 所述支撑脚底端部距离环形本体顶面的垂直高度与限位支脚底端部距离环形本 体顶面的垂直高度的差值为垫圈的轴向压缩量，该轴向压缩量满足弹性垫圈压缩性能公 式。
[0013] 优选的，专用垫圈为由主动层和被动层压接为一体形成的双金属层结构，主动层 在上、被动层在下且主动层的热膨胀系数大于被动层。采用膨胀系数不同的双金属层结构， 当垫圈受热膨胀后，主动层的形变大于被动层的形变，从而使得支撑脚整体向下进一步弯 曲变形，即支撑脚的曲率增大，支撑脚的弹力增加，从而提供了额外的弹力以补偿紧固螺栓 受热膨胀产生的松动现象，保证电连接的可靠性，避免端子虚接引起局部电阻变大现象，从 根本上解决了接头部位发热的问题。
[0014] 综上所述，本发明结构简单、加工方便、能避免热膨胀引起的螺栓松动现象并能有 效降低接头部位发热。
【附图说明】
[0015] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明： 图1为本发明其中一种实施方式的立体结构示意图； 图2为本发明的侧视结构示意图； 图3为本发明的俯视结构示意图； 图4为图3中A-A线的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 参照附图，本发明的电气设备接头专用垫圈包括中间开设通孔1的环形本体2,环 形本体2的周圈边沿间隔环设多个外伸板且各外伸板与环形本体2为一体结构，各外伸板 分别向下弯折形成弧状且具有弹性的支撑脚3,环形本体2的边沿还连接有向下弯折的限 位支脚4且限位支脚4与环形本体2为一体结构，限位支脚4底端部的水平高度大于支撑 脚3底端部的水平高度。
[0017] 上述结构中，中间的通孔1用于穿装紧固螺栓，多个支撑脚3的底端支撑在端子导 体的接触面上，端子导体的接触面一般为端子套环的上表面，当紧固螺栓拧紧在位于最底 端的端子螺柱上时，各支撑脚3发生弹性形变并将端子套环下压，使端子套环紧紧压靠在 端子螺柱上，从而使端子套环与端子螺柱形成可靠的电连接。利用支撑脚3的弹性，可以有 效控制螺栓的紧固力，同时也能避免螺栓松动现象。限位支脚4起到了限位指示的作用，当 限位支脚4的底端接触到导体接触面时，则表明支撑脚3已达到预设的形变量，即螺栓的紧 固力已达到预设值，此时停止拧紧螺栓。
[0018] 参照附图，整个垫圈接近一种弹性垫圈的结构，在现有技术中，对于弹性垫圈的压 缩回弹量的计算多借鉴碟簧的压缩量计算式。对于碟簧的压缩量计算式，由美国人阿尔曼 和拉兹罗于1936年提出了一种近似的计 算方法，该方法有两个假设：1)假设在受到载荷作 用以后，沿碟簧轴向的截面仍为矩形，忽略径向力的影响，也即忽略径向变形；2)假设外加 载荷和支撑面上的反作用力都是沿内外圆周均匀分布的，材料为完全弹性，并且忽略其接 触表面上摩擦力的影响。其压缩量计算公式为：
(公式1中，；I是与内外径比及材料有关的系数，s为碟簧厚度，H为碟簧自由高度，D为 碟簧外径，f为在内外圆周上加载时的轴向变形，P为碟簧轴向载荷。） 尽管弹性垫圈和碟簧有很大的相似性，但是，由于假设的存在以及两者在结构和尺寸 上的差异，上述公式1不能直接用来表征弹性垫圈的载荷变形特性，但可以对公式进行适 当修正，并利用相应的有限元计算结果了分别拟合出弹性垫圈的压缩性能公式。在南京工 业大学硕士论文库中的一篇《弹性垫圈力学行为及设计方法研宄》的论文中，利用上述公 式，由弹性垫圈压缩曲线数据样本，拟合得到了弹性垫圈压缩性能公式如下： 其中：
(公式 2 中，温度系数 Cn = 1.06-，T 为温度，。C; p为垫圈轴向压缩载荷，kN ;f为垫圈轴向压缩量，mm ;s为垫圈厚度，mm 为垫圈内径，_ ; 乌为垫圈外径，mm ;C为垫圈内外径比；h为垫圈内锥高，mm ; a为垫圈倾角；/i为泊松比， 取为〇. 3 ;E为材料弹性模量，MPa。） 结合公式2,在本发明中，支撑脚3与限位支脚4的弧度相同，不考虑支撑脚3和限位 支脚4的径向受力，仅考虑轴向力。公式2中轴向压缩载荷p即为紧固螺栓施加给垫圈的 压紧力，该压紧力根据接头的种类以及安装环境进行设置，为已知的预设值。在设计出垫圈 的高度尺寸后即可通过公式2计算出垫圈所需的轴向压缩量f。设支撑脚3底端部距离垫 圈顶面的垂直高度为H，限位支脚4底端部距离垫圈顶面的垂直高度为L，其中H依据垫圈 的高度尺寸而定，对于L，则满足L=H-f?。从而可得出结论：支撑脚3底端部距离环形本体2 顶面的垂直高度与限位支脚4底端部距离环形本体2顶面的垂直高度的差值为垫圈的轴向 压缩量，该轴向压缩量满足弹性垫圈压缩性能公式，即满足公式2。
[0019]参照附图，支撑脚3底端以及限位支脚4底端的棱角部位均为圆滑过渡。采用圆 滑过渡可避免过分突出的棱角部位将端子导体的表面划伤，也即避免导体的局部电阻增大 而导致的发热现象。
[0020] 如图3所示，外伸板的宽度自其与环形本体2的连接端向其外伸端逐渐增大。外 伸板的外伸端宽度增加，可保证底端部支撑的更加稳固，从而保证接头部位结构的稳定性。
[0021] 如图3所示，各外伸板形成多个环设在环形本体2周圈的间隙，在其中一个间隙内 设置一个限位支脚4即可起到限位指示的作用。但是，在实际使用中，由于受到端子安装空 间或环境的影响，各支撑脚3的弹性形变有可能不同步，即可能有几个支撑脚3不能正常发 生弹性形变，如果唯一的一个限位支脚4刚好位于这几个支撑脚3之间的话，会使得垫圈失 去了限位指示作用。因此，限位支脚4在每一个间隙均设置一个，即限位支脚4在周圈设置 多个，从而使得限位支脚4的限位指示作用更加可靠，同时也能提高垫圈的稳定性并避免 垫圈发生偏斜。
[0022] 对于支撑脚3的数量可根据实际情况设置三至五个，如图所示，优选的设置四个， 即外伸板等间隔环设四个。
[0023] 参照图4,专用垫圈为由主动层5和被动层6压接为一体形成的双金属层结构，主 动层5在上、被动层6在下且主动层5的热膨胀系数大于被动层6。采用膨胀系数不同的双 金属层结构，主动层材料为铜，被动层材料为65Mn弹簧钢。当垫圈受热膨胀后，主动层5的 形变大于被动层6的形变，从而使得支撑脚3整体向下进一步弯曲变形，即支撑脚3的曲率 增大，支撑脚3的弹力增加，从而提供了额外的弹力以补偿紧固螺栓受热膨胀产生的松动 现象，保证电连接的可靠性，避免端子虚接引起接头部位电阻变大的现象，从根本上解决了 接头部位发热的问题。
[0024] 综上所述，本发明不限于上述【具体实施方式】。本领域技术人员，在不脱离本发明的 精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本发明的保护范围应以本发明的权利要求 为准。
【主权项】
1. 一种电气设备接头专用垫圈，包括中间开设通孔（1)的环形本体（2)，其特征是所述 环形本体（2)的周圈边沿间隔环设多个外伸板且各外伸板与环形本体（2)为一体结构，各 外伸板分别向下弯折形成弧状且具有弹性的支撑脚（3)，环形本体（2)的边沿还连接有向 下弯折的限位支脚（4)且限位支脚（4)与环形本体（2)为一体结构，限位支脚（4)底端部的 水平高度大于支撑脚（3)底端部的水平高度。2. 如权利要求1所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述支撑脚（3)底端以及限 位支脚（4)底端的棱角部位均为圆滑过渡。3. 如权利要求1所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述外伸板的宽度自其与环 形本体（2)的连接端向其外伸端逐渐增大。4. 如权利要求1所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述各外伸板形成多个环设 在环形本体（2)周圈的间隙，所述限位支脚（4)在每一个间隙均设置一个。5. 如权利要求1所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述外伸板等间隔环设四 个。6. 如权利要求1所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述支撑脚（3)底端部距离 环形本体（2)顶面的垂直高度与限位支脚（4)底端部距离环形本体（2)顶面的垂直高度的 差值为垫圈的轴向压缩量，该轴向压缩量满足弹性垫圈压缩性能公式。7. 如权利要求1-6中任一项所述的电气设备接头专用垫圈，其特征是所述专用垫圈为 由主动层（5)和被动层（6)压接为一体形成的双金属层结构，主动层（5)在上、被动层（6) 在下且主动层（5)的热膨胀系数大于被动层（6)。
【专利摘要】本发明涉及一种电气设备接头专用垫圈，其包括中间开设通孔的环形本体，环形本体的周圈边沿间隔环设多个外伸板且各外伸板与环形本体为一体结构，各外伸板分别向下弯折形成弧状且具有弹性的支撑脚，环形本体的边沿还连接有向下弯折的限位支脚且限位支脚与环形本体为一体结构，限位支脚底端部的水平高度大于支撑脚底端部的水平高度。本发明结构简单、加工方便、能避免热膨胀引起的螺栓松动现象并能有效降低接头部位发热。
【IPC分类】H01R4/42, H01R4/48, F16B39/24
【公开号】CN104895901
【申请号】CN201510302701
【发明人】张涛, 崔文生, 张宏滨, 孟博, 陈伟涛, 张明岗, 张以宁, 阎波, 董道玉, 刘常明, 谭魏魏, 寇希尧
【申请人】国网山东省电力公司潍坊供电公司, 国家电网公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月6日
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