CN100409519C - 低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于信号采集传输装置，尤其涉及一种低压开关柜抽屉三位置状态信号的采集传输装置，该信号采集传输装置为一独立模块。本发明的优点之一，由于独立模块与抽屉彼此相对独立，因而可适用于与不同类型的低压开关柜的抽屉结构之间的配合；之二，独立模块易于实现对抽屉的三位置状态信号的采信、传输，并且精度和使用寿命都能得到极致的体现；之三，将抽屉的位移量转化为开关量后，可实现开关数字量的传输和显示；之四，能方便而快捷地将独立模块安装到开关柜中。

Description

低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置

技术领域

本发明属于信号采集传输装置，尤其涉及一种低压开关柜抽屉三位置状态信号的采集传输装置。

背景技术

随着低压配电技术的自动化程度日益提高，对各种信号的监测也提出了更高的要求。

目前低压开关柜抽屉三位置状态信号显示的常见方法是利用相关联锁机构在抽屉面板作出抽屉三位置标识，如中国专利CN2561138，名称为“三位置定位显示推进机构”的实用新型专利中，公开了一种用于低压抽屉柜的三位置定位显示推进机构，通过推进总成和连接闭锁总成以及显示板实现抽屉位置在开关柜面板的显示，但其不能将上述位置信号电气传输，而且该机械结构不紧凑、位置分散、安装麻烦、电气连线复杂、无法实现模块化，通用性较差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种将低压开关柜抽屉位移量转化为开关量输出并且检测精度高、使用寿命长、安装方便、电气连线简单的低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的，一种低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置，该信号采集传输装置为一独立模块1，所述的独立模块1包括罩壳11、导向轴12、滑块13、弹簧14、第一、第二、第三凸台15a、15b、15c、第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c、导线18，罩壳11上形成有滑动腔113，导向轴12整体地位于罩壳11的壳腔上部，导向轴12的两端分别支承在罩壳11的两侧壁体上，滑块13可滑动地设在导向轴12上，并且对应于所述的滑动腔113，弹簧14设在导向轴12上，弹簧14的一端支承在罩壳11的壁体上，另一端支承在滑块13上，第一、第二、第三凸台15a、15b、15c分别延设在滑块13的底部，第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c设置于罩壳11内，第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c的第一、第二、第三触脚17a1、17b1、17c1分别与所述的第一、第二、第三凸台15a、15b、15c相配合，导线18分别与第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c电连接。

本发明所述的第一、第二、第三凸台15a、15b、15c与所述的第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c的第一、第二、第三触脚17a1、17b1、17c1相接触的接触面是呈台阶状的。

本发明所述的滑块13上延接有一具用以与低压开关柜的抽屉2贴触的挡突161的推件16，该推件16对应并突出于所述的滑动腔113。

本发明所述的罩壳11的壳腔内嵌置有用于防止壳腔变形的支持销111。

本发明所述的罩壳11的后壁在近中部位置处延设有一对用于供与低压开关柜相固定的固定耳112。

本发明所述的导线18与第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c的电连接为直接连接。

本发明所述的导线18与第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c的电连接为间接连接。

本发明所述的间接连接是导线18在借助于一个用于起过渡作用的印制电路板19与第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c电连接。

本发明所述的印制电路板19携第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c而固定在罩壳11的壳腔底部。

本发明的优点之一，由于独立模块1与抽屉2彼此相对独立，因而可适用于与不同类型的低压开关柜的抽屉结构之间的配合；之二，独立模块1易于实现对抽屉2的三位置状态信号的采信、传输，并且精度和使用寿命都能得到极致的体现；之三，将抽屉2的位移量转化为开关量后，可实现开关数字量的传输和显示；之四，能方便而快捷地将独立模块1安装到开关柜中。

附图说明

图1为本发明的一个优选实施例的组装结构图。

图2为对图1结构在去除罩壳11的顶部、滑块13、导向轴12等后的俯视图。

图3为揭示本发明的独立模块1在抽屉2处于移出位置时的状态图。

图4为揭示本发明的独立模块1在抽屉2处于分离位置时的状态图。

图5为揭示本发明的独立模块1在抽屉2处于试验位置时的状态图。

图6为揭示本发明的独立模块1在抽屉2处于连接位置时的状态图。

图7为选用本发明优选实施例在抽屉功能单元结构中应用的安装示意图。

图8为选用本发明优选实施例在抽屉功能单元结构中应用的局部I放大图。

图9表示优选实施例中位置信号输出与主电路4、控制电路5的关系。

图10为揭示本发明的罩壳11的上部的滑动腔113的另一实施例图。

图11为揭示本发明的延设在滑块13底部的第一、第二、第三凸台15a、15b、15c的彼此的位置示意图。

图中：1独立模块、11罩壳、111支持销、112固定耳、113滑动腔、12导向轴、121开口挡圈、13滑块、131导向轴孔、132过渡件、14弹簧、15a第一凸台、15b第二凸台、15c第三凸台、16推件、161挡突、162推件固定螺钉、163推件螺孔、17a第一微动开关、17b第二微动开关、17c第三微动开关、17a1第一触脚、17b1第二触脚、17c1第三触脚、R1第一滚轮、R2第二滚轮、R3第三滚轮、18导线、19印制电路板、191盘头自攻螺钉；2抽屉；3托板；4主电路；5控制电路；P1连接位置P2试验位置；P3分离位置；P4移出位置。

具体实施方式

通过下面对附图表示的优选实施例的详细说明，可以清楚的看到本发明特征和优点。

参见图1，独立模块1，其罩壳11可根据低压开关柜的具体情况或称具体要求，既可以安装在对应于抽屉2的侧部处，也可以安装在对应与抽屉2的下方处，罩壳11的材料为塑料，采用模塑成型，滑动腔113开设在罩壳11的顶部，以便供滑块13在对应的位置上作左右移动。对于滑动腔113的具体形式并不限定，例如：揭示在图10中的滑动腔113与揭示于该图1中的滑动腔113两者在形式上呈有所不同，但都是为了供滑块13一个良好的滑动空间。在图10中，整个罩壳11的壳盖便不复存在；而在图1中，是在壳盖的中央形成一个缺失区域。由此可知，图1和图10所示的滑动腔113是等效的。导向轴12的两端支承在以该图所示位置的罩壳11的左、右两侧壁体上，并且用开口挡圈121卡固，以防止导向轴12产生窜动，导向轴12的中部整体地位于壳腔中，居于壳腔的上部接近于壳盖的下方。图中所见的滑块13的形状由犹如两个相互接合的工字形构成，但这种形状也并不是唯一的，整个滑块13通过开设在其两侧中部的导向轴孔131而穿设在导向轴12上，能以导向轴12为载体而滑动。弹簧14套置在导向轴12上，并且位于导向轴12之一端，该弹簧14的两端分别抵挡在罩壳11和滑块13的壁体上。第一、第二、第三凸台15a、15b、15c既可以直接在滑块13的底部延设而成，也可以另行配置到滑块13上，鉴于滑块13一般为塑料件，因此，在滑块13模制成形时，第一、第二、第三凸台15a、15b、15c随滑块13一体成形，第一、第二、第三凸台15a、15b、15c的彼此的位置分布可通过图11所示得到清楚的了解，三者之间构成为三角形分布。作为优选的一个实施例，所述的滑块13上延接一个推件16，该推件16构成有一个挡突161。对于该推件16，在图中示意了它与滑块13之间构成的是各自单独的部件，但是并不排斥其与滑块13可一体制作，因此该图仅仅是作为一种实施例推荐的。就此而言，推件16在借助于一突设在滑块13上的过渡件132而连结到滑块13上。具体是：用推件固定螺钉162在贯过其上的推件螺孔163后进而地旋及到预设在过渡件132上的螺孔中。推件16的一端端部形成有用于与低压开关柜的抽屉2贴触的挡突161，藉由该挡突161使推件16与被测抽屉2(见图7)接触，在弹簧14的配合下，使滑块13紧随抽屉2的前后移动而移动。进而可知，滑块13的移动并非必须通过附加的推件16来担当，例如在抽屉2上形成突起，相应地在滑块13上开设与突起相配的槽，反之亦然。这同样可以使滑块13紧随抽屉2的前后移动而移动。因此，不论是使抽屉2通过推件16使滑块13移动，还是由抽屉2直接与滑块13之间配合而使滑块13移动，均不应当认为游离于本发明所限定的技术方案之范围。

继续参见图1并结合图2和图12，作为优选的实施例，给出了导线18与第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c的电连接是借助于一印制电路板19来完成间接连接的。其中，图12是在去除了图1中的罩壳11的顶部、滑块13、导向轴12等后以俯视方向所见到的独立模块1的一部分的结构，印制电路板19用盘头自攻螺钉191安固在罩壳11的壳腔底部。第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c、导线18按抽屉三位置(分离位置、试验位置、连接位置)信号采集转换要求焊接于印制电路板19上。由此可见，采用本实施方式可免去导线18与第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c采用直接连接时的电气连线的麻烦和可能的连线不可靠，能更好地确保第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c的定位的精确度，而且便于在独立模块1的罩壳11之壳腔狭小的空间内安装。可见，印制电路板19仅仅是起到在第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c与导线18之间的过桥或称过渡作用，具体的电连接可由图12揭示。第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c的各自的第一、第二、第三触脚17a1、17b1、17c1分别对应于第一、第二、第三凸台15a、15b、15c，由于第一、第二、第三凸台15a、15b、15c在与第一、第二、第三触脚17a1、17b1、17c1相接触的接触面形成的是台阶状，因而相应的第一、第二、第三触脚17a1、17b1、17c1最好采用分别携有第一、第二、第三滚轮R1、R2、R3的触脚，藉由第一、第二、第三滚轮R1、R2、R3与第一、第二、第三凸台15a、15b、15c实现良好配合。

为了有助于增强罩壳11的壳腔的强度，图中示出了采用圆柱形的支持销111。延伸在罩壳11后壁体上的一对固定耳112的作用是供本发明的独立模块1在安装到低压开关柜上时作为安装固定件。

参见图3并结合图9，抽屉2处于移出位置，推件16不受外力推动，作为信号采集转换的独立模块1处于初始状态，第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c均为自由状态，其常开触点保持断开，即第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c的第一、第二、第三触脚17a1、17b1、17c1之第一、第二、第三滚轮R1、R2、R3不与第一、第二、第三凸台15a、15b、15c接触，对应输出均为0。

参见图3、4并结合图9，图9给出了主电路4、控制电路5和第一、第二、第三微动开关17a1、17b1、17c1以及连接位置P1、试验位置P2、分离位置P3、移出位置P4，用于清楚地揭示位置信号与主电路4、控制电路5的关系。在抽屉2由图3所示的移出位置移动至由图4所示的分离位置的过程中，在抽屉2到达分离位置时，第三凸台15c压住第三微动开关17c之第三滚轮R3，使第三微动开关17c动作，对应输出为1；反之，在抽屉2由分离位置移动至移出位置的过程中，当抽屉2脱离分离位置时，第三凸台15c释放第三微动开关17c之第三滚轮R3，使第三微动开关17c对应输出为0。

参见图4、5并结合图9，在抽屉2由图4所示的分离位置移动至由图5所示的试验位置的过程中，首先是第三凸台15c释放第三滚轮R3使第三微动开关17c复位，对应输出为0，在抽屉2到达试验位置时，第一凸台15a压住第一微动开关17a的第一滚轮R1，使第一微动开关17a动作，对应输出为1；反之，在抽屉2由试验位置移动至分离位置的过程中，首先是第一凸台15a释放第一滚轮R1，使第一微动开关17a复位，对应输出为0，在抽屉2到达分离位置时，第三凸台15c压住第三滚轮R3，使第三微动开关17c动作，对应输出为1。

参见图5、6并结合图9，在抽屉2由试验位置移动至连接位置的过程中，首先是第一凸台15a释放第一滚轮R1，使第一微动开关17a复位，对应输出为0，在抽屉2到达连接位置时，第二凸台15b压住第二滚轮R2，使第二微动开关17b动作，对应输出为1；反之，在抽屉2由连接位置移动至试验位置的过程中，首先是第二凸台15b释放第二滚轮R2使第二微动开关17b复位，对应输出为0，在抽屉2到达试验位置时，第一凸台15a压住第一滚轮R1使第一微动开关17a动作，对应输出为1。

在抽屉2处于分离位置时，第三凸台15c压住第三微动开关17c的第三滚轮R3，使第三微动开关17c动作，在抽屉2处于脱离分离位置时，第三凸台15c释放第三微动开关17c的第三滚轮R3，使第三微动开关17c复位，在抽屉2处于试验位置时，第一凸台15a压住第一微动开关17a的第一滚轮R1，使第一微动开关17a动作，在抽屉2脱离试验位置时，第一凸台15a释放第一微动开关17a的第一滚轮R1，使第一微动开关17a复位，在抽屉2处于连接位置时，第二凸台15b压住第二微动开关17b的第二滚轮R2，使第二微动开关17b动作，在抽屉2脱离连接位置时，第二凸台15b释放第二微动开关17b的第二滚轮R2，使第二微动开关17b复位。这样，第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c分别在对应的抽屉位置上动作，在脱离对应的抽屉位置时复位，达到了将抽屉三位置一对一转换为开关量信号，检测抽屉三位置的目的。壳盖113上的有长方形孔的滑动槽19可限制滑块13的横向位移。

图7和图8为选用本发明优选实施例在抽屉功能单元结构中应用的安装示意图，其中可见托板3、抽屉2，独立模块1装于托板3上，托板3上开有导向孔，在抽屉2从移出位置进入到连接位置的过程中，抽屉2的移动部件推动独立模块1的推件16移动，推件16带动滑块13同步动作，在抽屉2从连接位置退出到移出位置的过程中，在弹簧14的作用下，使推件16、滑块13和抽屉2同步动作。

图9表示第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c动作与主电路、控制电路的关系，图中1的表示接通，0表示断开。具体已在上面对图3-图6的描述中体现。

由上述可知，在抽屉2分别处于分离、试验、连接位置时，第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c分别动作，内部常开触点(或常闭触点)接通(或断开)；在抽屉2分别脱离分离、试验、连接位置时，第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c分别复位，内部常开触点(或常闭触点)断开(或接通)。这样，抽屉2的位置就转化为开关量信号，经控制电路板19上的三位置开关电子组件处理，处理后的结果通过连接的导线18供用户直接使用，从而既可以与其它模块共同作用实现远程通讯，又可以实现就地显示。

可见，本发明通过滑块13上的第一、第二、第三凸台15a、15b、15c分别作用于第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c的第一、第二、第三滚轮R1、R2、R3来获得抽屉2三个位置状态量，从而实现将被测抽屉2的位移转化为开关量输出，抽屉2的安装精度对独立模块1内的第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c动作特性影响小，并使第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c免受过大的冲击，延长了独立模块1的使用寿命，同时滑块13底部的第一、第二、第三凸台15a、15b、15c的形状设计考虑了与第一、第二、第三微动开关17a、17b、17c动作特性及抽屉2三位置相关特性的配合。担当信号采集转换功用的独立模块1与抽屉2相对独立，两者电气连线也相独立，这样，独立模块1作为低压开关柜抽出式功能单元的配套附件是不必要改变原有低压开关柜抽出式功能单元的结构的，可方便地应用到各类低压开关柜抽出式功能单元中，满足系统对抽屉位置状态的监测要求。揭示在图3～图5中的对应于挡突161的箭头表示抽屉2插入方向。

显然，在不脱离本发明范围的情况下，可以设想零件的其它变化形式和改进，甚至设想使用等效装置。

Claims (9)

1. 一种低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置，其特征在于该信号采集传输装置为一独立模块(1)，所述的独立模块(1)包括罩壳(11)、导向轴(12)、滑块(13)、弹簧(14)、第一、第二、第三凸台(15a、15b、15c)、第一、第二、第三微动开关(17a、17b、17c)、导线(18)，罩壳(11)上形成有滑动腔(113)，导向轴(12)整体地位于罩壳(11)的壳腔上部，导向轴(12)的两端分别支承在罩壳(11)的两侧壁体上，滑块(13)可滑动地设在导向轴(12)上，并且对应于所述的滑动腔(113)，弹簧(14)设在导向轴(12)上，弹簧(14)的一端支承在罩壳(11)的壁体上，另一端支承在滑块(13)上，第一、第二、第三凸台(15a、15b、15c)分别延设在滑块(13)的底部，第一、第二、第三微动开关(17a、17b、17c)设置于罩壳(11)内，第一、第二、第三微动开关(17a、17b、17c)的第一、第二、第三触脚(17a1、17b1、17c1)分别与所述的第一、第二、第三凸台(15a、15b、15c)相配合，导线(18)分别与第一、第二、第三微动开关(17a、17b、17c)电连接。

2. 根据权利要求1所述的低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置，其特征在于所述的第一、第二、第三凸台(15a、15b、15c)在与所述的第一、第二、第三微动开关(17a、17b、17c)的第一、第二、第三触脚(17a1、17b1、17c1)相接触的接触面是呈台阶状的。

3. 根据权利要求1所述的低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置，其特征在于所述的滑块(13)上延接有一具有用以与低压开关柜的抽屉(2)贴触的挡突(161)的推件(16)，该推件(16)对应并突出于所述的滑动腔(113)。

4. 根据权利要求1所述的低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置，其特征在于所述的罩壳(11)的壳腔内嵌置有用于防止壳腔变形的支持销(111)。

5. 根据权利要求1所述的低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置，其特征在于所述的罩壳(11)的后壁在近中部位置处延设有一对用于供与低压开关柜相固定的固定耳(112)。

6. 根据权利要求1所述的低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置，其特征在于所述的导线(18)与第一、第二、第三微动开关(17a、17b、17c)的电连接为直接连接。

7. 根据权利要求1所述的低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置，其特征在于所述的导线(18)与第一、第二、第三微动开关(17a、17b、17c)的电连接为间接连接。

8. 根据权利要求7所述的低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置，其特征在于所述的间接连接是导线(18)在借助于一个用于起过渡作用的印制电路板(19)与第一、第二、第三微动开关(17a、17b、17c)电连接。

9. 根据权利要求8所述的低压开关柜抽屉三位置状态信号采集传输装置，其特征在于所述的印制电路板(19)携第一、第二、第三微动开关(17a、17b、17c)而固定在罩壳(11)的壳腔底部。

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