CN101714472A - 开关设备用电动操动机构 - Google Patents

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CN101714472A CN200910219519A CN200910219519A CN101714472A CN 101714472 A CN101714472 A CN 101714472A CN 200910219519 A CN200910219519 A CN 200910219519A CN 200910219519 A CN200910219519 A CN 200910219519A CN 101714472 A CN101714472 A CN 101714472A
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Abstract

本发明公开一种气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中使用的电动操动机构，采用了特殊的齿轮/凸轮组合传动及转换方式，使原有的齿轮/凸轮联合传动装置输出转角最大只能达到约3/4转变为接近三转的输出转角，可满足高压(252kV～1100kV)GIS成套开关设备中的隔离开关和接地开关要求多转输入的需要；本发明采用了一对凸轮带动辅助开关，传动零件减少至最低极限数目，并使辅助开关可与其驱动轴间靠得很近，缩小机构尺寸，传动及定位精准，性能可靠，通过改变凸轮两齿的位置，可非常方便的做到辅助开关在任何需要的位置切换；本发明传动特性优良，分、合闸启动及到位冲击力小，机构输出转角精度高，分、合闸到位的定位及保持准确可靠。

Description

开关设备用电动操动机构
技术领域：
本发明涉及电动操动机构领域，特别是一种气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中使用的电动操动机构。
背景技术：
随着高压开关设备的不断发展，高压开关中一些隔离开关或接地开关的分合闸采用了传动结构为齿轮/齿条或丝杠/螺母两种传动方式，这就要求开关输入(机构输出)的转角为多转才能满足行程的需要。
现有的能够实现多转输出的电动操动机构，主传动结构为齿轮传动装置，输出转角精度不高，且为了减小冲击采用了限制传动力矩的离合器，为了合分闸定位采用了多部件组合而成的定位装置。两者零部件数量及影响质量的环节非常多，外供件、加工、装配、调试的众多环节中，只要有一个稍有不慎，质量控制不到位，就会出现性能不稳定或动作不正常的现象。
本申请人原有的专利号为ZL 200720126452.X的电动操动机构中，已经采用了一种结构简单、性能优良、稳定可靠的齿轮/凸轮联合传动装置，该装置主动凸轮与主动扇齿轮同轴，从动凸轮与从动齿轮同轴，输出转角为91°。这种主动凸轮、主动扇齿轮同轴，从动凸轮、从动齿轮同轴的齿轮/凸轮联合传动装置进行改进设计，可能实现的机构输出转角最大只能达到约3/4转，不能满足配用输入转角为多转的隔离开关和接地开关的使用要求。
本发明的电动操动机构参考使用了原有的齿轮/凸轮联合传动的原理，创新设计了一种特殊的齿轮/凸轮组合传动装置，使机构输出转角为多转，可满足需多转输入的开关的要求。
发明内容：
本发明的任务是提供一种性能可靠，结构简单的开关设备用电动操动机构，满足高压(252kV～1100kV)气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中的隔离开关和接地开关要求输入为多转的需要。
为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
一种开关设备用电动操动机构，主要由机芯1、机构箱2和手动操作联锁装置3三部分组成，机芯1、手动操作联锁装置3固设于机构箱2内，机芯1包括一个机构支架24，机构支架24上设置有电机4、主轴18、输出轴20和中间齿轮轴23，电机4通过其输出齿轮驱动中间齿轮轴23上固连的传动齿轮5，并通过中间齿轮轴23上的齿轮部分23a驱动输出轴20上的传动齿轮7，传动齿轮7带动主轴18及主轴18上的传动齿轮14和主动扇齿轮11转动；主轴18在伸出机构支架24一端通过一个与其固连的凸轮13驱动安装在机构支架24上的微动开关12进行切换，微动开关中的触头电连接于电机的控制回路，输出轴20伸出机构支架24之外的两个输出端用于与机构操作的开关连接及传动，其特征在于：主轴18另一端固定连接凸轮15，机构支架24上安装有辅助开关17，辅助开关17的转轴固定连接凸轮16，凸轮15驱动凸轮16转动，带动辅助开关17切换，主轴18与输出轴20之间通过齿轮/凸轮组合传动装置连接传动及输出转角转换，所述的齿轮/凸轮组合传动装置包括主轴18上同轴固定连接一个主动扇齿轮11和一个传动齿轮14，传动扇齿轮10和从动凸轮9固定连接且空套在主轴18上绕主轴18同步转动；输出轴20上同轴固定连接一个从动齿轮22，从动齿轮22与传动扇齿轮10啮合，主动凸轮8和传动齿轮7固定连接且空套在输出轴20上绕输出轴20同步转动。
本发明进一步的技术方案是，所述的齿轮/凸轮组合传动装置中设有限位装置，所述的限位装置设置于主动扇齿轮11和传动扇齿轮10的内部，该限位装置包括在主动扇齿轮11上设置一个销25，传动扇齿轮10上设有一个弧型凹槽10a，凹槽的两端分别设有一个限位件26和一个橡胶垫27，销25在传动扇齿轮10的弧型凹槽10a里运动。
本发明进一步的技术方案是，所述的手动操作联锁装置3包括一个联锁支座37，联锁用旋转电磁铁32通过安装板38固定在联锁支座37上，挡板31固定连接在旋转电磁铁32的轴上，微动开关28、30通过螺栓固定连接在安装板29上，安装板29固定连接在联锁支座37上，微动开关28的驱动板36和驱动板36的复位弹簧35套装在销子40上，绕销子40转动；微动开关30的驱动板34和驱动板34的复位弹簧33套装在销子39上，绕销子39转动。
本发明更进一步的技术方案还包括如下特征：所述传动扇齿轮10和从动凸轮9通过圆孔六方套、花键或平键固定连接，主动凸轮8和传动齿轮7通过圆孔六方套、花键或平键固定连接；所述的传动齿轮7是齿轮/凸轮组合传动装置中的驱动轮，也可以采用传动齿轮14作为驱动轮，还可以在主轴上另外固定连接一个齿轮作为驱动轮；所述微动开关28、30的动作受控于操作手柄的插入过程，微动开关28、30的触头电连接于机构的控制回路，操作手柄41插入过程及手动操作时，适时接通或断开相关的电气回路，实现联锁及防误操作。
本发明与传统电动操动机构相比，其优点是：采用了结构简单、零件数少、多功能且传动环节少的特殊齿轮/凸轮组合传动方式，传动损耗小、效率高，传动特性优良，分、合闸启动及到位冲击力小，机构输出转角精度高，分、合闸到位的定位及保持准确可靠，简化了机构结构，缩小了机构尺寸。
本发明采用了创新设计的特殊齿轮/凸轮组合传动及转换方式，使原有的齿轮/凸轮联合传动装置输出转角最大只能达到约3/4转变为接近三转的输出转角，可满足高压(252kV～1100kV)GIS成套开关设备中的隔离开关和接地开关要求多转输入的需要。
本发明采用了创新的限位装置，该限位装置没有另外占用空间，使机构传动装置的结构更加紧凑、尺寸更小。
本发明采用了一对凸轮带动辅助开关，传动零件比任何类型的所有机构实现同一功能的传动零件数都少，已减少至最低极限数目，并使辅助开关可与其驱动轴间靠得很近，可以缩小机构尺寸，凸轮为结构简单的平面凸轮，加工简易，传动及定位精准，性能可靠。通过改变凸轮两齿的位置，可非常方便的做到辅助开关在任何需要的位置切换，这一点，其它传动方式难以做到。这种传动方式，还提高了辅助开关切换时其转轴和触头的运动速度，可改善其开断性能。
本发明采用了新型设计的手动联锁装置，结构合理，联锁功能完善，与已有的多转输出电动机构相比，操作简便，结构更可靠，尤其是机构闭锁使用的零件数减少了数倍、结构大大简化，成本降低非常明显。
附图说明：
图1是本发明机构的总体布置示意图；
图2是本发明机构机芯部分总体布置示意图；
图3是机构机芯部分的传动系统示意图；
图4是主轴与输出轴间齿轮/凸轮组合传动装置的分闸动作过程示意图；
图4a为启动凸轮传动阶段；图4b为齿轮传动阶段；图4c为分闸接近到凸轮传动阶段；图4d为动作结束后的分闸到位位置；
图5是机构限位装置示意图；
图6是辅助开关合闸动作过程示意图；
图6a为凸轮15的15a齿与凸轮16的16b齿、16c齿接触传动阶段；图6b为图6a传动结束后，凸轮15继续转动，凸轮16不转动阶段；图6c为凸轮15的15b齿与凸轮16的16d齿、16e齿接触传动阶段；图6d为动作结束后的合闸到位位置；
图7是机构手动操作联锁装置示意图；
图7a为主视图，图7b为左视图，图7c为俯视(剖视)图。
图8是手动操作示意图；
图9是机构闭锁示意图。
图中：1.机芯，2.机构箱，2a.通风窗，2b.接插件，2c.接插件，2d.分、合位置指示器，2e.保护罩，3.手动操作联锁装置，4.电机，5.传动齿轮，6.手动齿轮轴，7.传动齿轮，8.主动凸轮，9.从动凸轮，10.传动扇齿轮，10a.传动扇齿轮10中的弧形凹槽，11.主动扇齿轮，12.微动开关，13.凸轮，14.传动齿轮，15.凸轮，15a、15b.凸轮15的15a齿、15b齿，16.凸轮，16a、16b、16c、16d、16e、16f.凸轮16的16a齿、16b齿、16c齿、16d齿、16e齿、16f齿，17.辅助开关，18.主轴，19.接线端子排，20.输出轴，21.驱潮加热器，22从动齿轮，23.中间齿轮轴，23a.中间齿轮轴上的齿轮部分，24.机构支架，25.销，26.限位件，27.橡胶垫，28.微动开关SP2，29.安装板，30.微动开关SP1，31.挡板，32.旋转电磁铁，33.弹簧，34.驱动板，35.弹簧，36.驱动板，37.联锁支座，38.安装板，39.销子，40.销子，41.操作手柄，42.闭锁杆，43.挂锁。
具体实施方式：
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，本发明主要由机芯1、机构箱2和手动操作联锁装置3三部分组成，机芯1、手动操作联锁装置3固设于机构箱2内，机构箱2上设有箱体内外换气的通风窗2a，用于机构电气连接导线引出引入的接插件2b、2c，分、合闸位置指示器2d，手动操作联锁装置的保护罩2e。
本实施例中机构输出轴转向为：分闸逆时针，合闸是顺时针。如图4所示。
如图2、图3所示，机构机芯部分包括一个铸铝机构支架24，机构支架24上设置有主轴18、输出轴20和中间齿轮轴23。主轴在伸出机构支架24一端通过一个与其固连的驱动微动开关的凸轮13驱动安装在机构支架24上的两个微动开关12进行切换，微动开关中的触头电连接于电机的控制回路。在主轴另一端(机构支架24内侧)固定连接的凸轮15，驱动与安装在机构支架24上的辅助开关17的转轴固定连接的凸轮16转动，带动辅助开关17切换。
如图2、图3所示，机构支架24左上角设置有电机4，电机4通过其输出齿轮驱动中间齿轮轴23上固连的传动齿轮5，并通过中间齿轮轴23中的齿轮部分23a驱动输出轴20上的传动齿轮7。传动齿轮7带动主轴18及主轴18上的传动齿轮14和主动扇齿轮11转动；此后，机构主轴18与输出轴20之间通过一个创新设计的特殊的齿轮/凸轮组合传动装置连接传动及输出转角转换。输出轴20伸出机构支架24之外的两个输出端用于与机构操作的开关连接及传动。
如图2、图3、图4所示，所述齿轮/凸轮组合传动装置由传动齿轮7、主动凸轮8、从动凸轮9、传动扇齿轮10、主动扇齿轮11、传动齿轮14、主轴18、输出轴20、从动齿轮22组成。主轴18上同轴固定连接有一个主动扇齿轮11和一个传动齿轮14，传动扇齿轮10和从动凸轮9通过圆孔六方套固定连接在一起且空套在主轴18上绕主轴18同步转动；输出轴20上同轴固定连接有一个从动齿轮22，主动凸轮8和传动齿轮7通过圆孔六方套固定连接在一起且空套在输出轴20上绕输出轴20同步转动。分、合闸过程中，主轴18与输出轴20之间通过上述创新设计的齿轮/凸轮组合传动装置进行传动及转换，将主轴18接近340°的转动及从动凸轮9、传动扇齿轮10的略大于3/4圈的转动转变为输出轴20的近三圈的转动输出。
如图5所示，机芯部分的齿轮/凸轮组合传动装置中还设有创新设计的限位装置，该限位装置设置于相邻的主动扇齿轮11和传动扇齿轮10的内部，没有另外占用空间。该限位装置包括在主动扇齿轮11上设置有一个销25，在传动扇齿轮10上设有一个弧型凹槽10a，在凹槽的两端分别设有一个限位件26和橡胶垫27，主动扇齿轮11上设置的销25在传动扇齿轮10上的弧型凹槽10a里运动。合或分到位时，从动凸轮9及传动扇齿轮10被主动凸轮8在C、D两处双向限位到不能转动，主动扇齿轮11及主轴18转动到销25与限位件26接触时被限位强制停转。正常情况下，分、合闸到位，电机4断电后的惯性转动应在主动扇齿轮11上的销25碰到传动扇齿轮10上的弧型凹槽10a内的限位件26之前停下。如发生电机4不断电故障时、电机4转向出错不能断电时、或手动操作不留意手柄转动过多时，限位装置才起作用。
如图2、图6所示，机芯部分辅助开关17的动作切换由两个新型设计的凸轮15、16带动完成。在分、合闸过程中，与主轴18固定连接的凸轮15驱动与安装在机构支架24上的辅助开关17的转轴固定连接的凸轮16转动，带动辅助开关17动作切换。凸轮15和凸轮16形状与间歇齿轮相似，但并不按齿轮的齿形和模数进行设计，是两个特殊的凸轮，具有驱使辅助开关17动作切换和运动到位后实现定位的功能。
如图1、图2、图7、图8、图9所示，在机构左下部的机构支架24与机构箱2之间还设置有新型设计的手动操作联锁装置3，包括：机构箱2内侧正对手动齿轮轴6的安装孔处固设一个联锁支座37，联锁用旋转电磁铁32通过安装板38固定在联锁支座37上，挡板31固定连接在旋转电磁铁的轴上，微动开关28、30通过螺栓固定连接在安装板29上，安装板29固定连接在联锁支座37上，微动开关28的驱动板36和驱动板36的复位弹簧35套装在销子40上，一起绕销子40转动；微动开关30的驱动板34和驱动板34复位弹簧33套装在销子39上，一起绕销子39转动。本发明机构配有专用操作手柄41，手柄端部最前端直径较小，用锥度适当的圆锥面过渡到与联锁支座37内孔直径相配的长杆部分，长杆后端设置有摇柄及把手。手柄前端中心有与手动齿轮轴6端头六方相配的六方孔。机构还配有专用的如图9所示左、右侧有两个前后错开的斜面的长度很短的闭锁杆42。
机构的工作原理：
如图3所示，电动或手动分闸时，电机4通电或用操作手柄手动操作，使电机4输出齿轮及手动齿轮轴6逆时针转动，驱动中间齿轮轴23上的传动齿轮5转动，并通过中间齿轮轴23上的齿轮部分23a驱动输出轴20上的传动齿轮7转动，输出轴20上的传动齿轮7带动主轴18及主轴18上的传动齿轮14和主动扇齿轮11顺时针转动，固连于主轴18上的驱动微动开关12的凸轮13及驱动辅助开关17的凸轮15也同向转动。主轴18与输出轴20之间由创新设计的特殊的齿轮/凸轮组合传动装置完成传动及输出转角转换。
齿轮/凸轮组合传动装置的传动及输出角转换动作原理如下：
如图3、图4所示，传动扇齿轮10比主动扇齿轮11多保留4齿，从而在传动的启动段及到位段，主动扇齿轮11可与从动齿轮22顺利脱开，而传动扇齿轮10在机构可能达到的任何位置始终保持与从动齿轮22啮合，以确保由输出轴20移位于主轴18上的从动凸轮9与从动齿轮22及输出轴20之间始终保持一一对应的准确位置，并将输出轴20较快转速的转动通过从动齿轮22、传动扇齿轮10的传动转换为从动凸轮9较慢转速的同步转动。通过齿数相同的传动齿轮14与传动齿轮7的啮合传动，使主轴18、主动扇齿轮11与由主轴18移位于输出轴20的主动凸轮8之间始终保持一一对应的准确位置及等转速同步转动。本发明的齿轮/凸轮组合传动装置中，传动齿轮7是在机构传动链中最靠前的本装置的驱动轮。所述的主动凸轮8、从动凸轮9的轴间移位，是以原有的常规齿轮/凸轮联合传动装置为基础作比较。这正是本传动装置的特殊之处。
如图4所示，主动凸轮8由半径方向外凸出部分两侧为等半径圆弧，中间有局部凸出部分F，靠近局部凸出部分F的一段由两侧至中间逐渐向外凸出。启动时凸轮传动阶段初始，本装置的驱动齿轮7直接带动主动凸轮8逆时针转动，主、从动凸轮在所述的等半径圆弧上滑动，主动凸轮8空转，从动凸轮9、传动扇齿轮10、从动齿轮22及输出轴20不转动。转动到主动凸轮8向外逐渐凸出的非等半径部分，主动凸轮8滑动推压从动凸轮9，依次传递带动从动凸轮9、传动扇齿轮10、从动齿轮22、输出轴20相对于主轴18、主动扇齿轮11及主动凸轮8由慢到快转动，在从动齿轮22加速到凸轮传动的转速比与齿轮传动的转速比非常接近时，图4a的启动段凸轮传动接力转换为图4b的齿轮传动。启动及转换时没有明显的冲击力。启动段及到位段凸轮传动时，主动扇齿轮11与从动齿轮22脱开，传动齿轮14、主轴18、主动扇齿轮11空转。凸轮传动时，主轴18、主动扇齿轮11与传动扇齿轮10、从动凸轮9转动不同步(图4a、4c、4d)，齿轮传动时，上述四种零件等速同步转动，主动扇齿轮11与传动扇齿轮10的对应齿对准，如图4b。齿轮传动的输出轴转角占绝大部分(接近97％的输出总转角)，启动段及到位段的凸轮传动输出轴转角很小(都小于2％的输出总转角)。齿轮传动时，本装置的驱动齿轮7依次传递带动传动齿轮14、主轴18、主动扇齿轮11、从动齿轮22、输出轴20转动及输出，并由从动齿轮22带动传动扇齿轮10及从动凸轮9在主轴18上空转。齿轮传动结束，主动扇齿轮11与从动齿轮22自动脱开，参见图4c，主动凸轮8前端E处随即与从动凸轮9对应处接触，滑动推压从动凸轮9，依次传递带动从动凸轮9、传动扇齿轮10、从动齿轮22、输出轴20转动，传动转换为图4c的接近到位段的凸轮传动。凸轮传动临近输出轴22分闸到位位置，凸轮13推动分闸侧的微动开关12切换，电机4断电。电机4至主轴18、主动扇齿轮11、主动凸轮8因惯性继续旋转，主动凸轮8通过从动凸轮9等将输出轴20推送到位。此后从动凸轮9、传动扇齿轮10、从动齿轮22、输出轴20不再转动，而电机4至主轴18、主动扇齿轮11、主动凸轮8继续惯性转动到设计控制的限位位置之前适当位置停转，到达图4d的动作结束的整个传动装置分闸到位位置。分闸到位后，从动凸轮9的凹口两端的两段短圆弧分别由主动凸轮8两侧等半径的C、D处双向限位，将输出轴20及机构带动的开关的主触头精准可靠的定位在设计要求的位置。
由于从动齿轮22与主动扇齿轮11、传动齿轮10有较大的传动比，可实现主轴18、主动扇齿轮11的近340°转动及从动凸轮9、传动扇齿轮10的略大于3/4圈转动(常规齿轮/凸轮联合传动装置可能达到的最大输出转角)与输出轴20的近3圈输出转角的转换。适当设计主动凸轮8、从动凸轮9的形状和尺寸，可实现精准的转角输出(误差小于±0.3％)，可靠稳定的合、分闸定位，充分限制消减启动及到位时的冲击力的功能。
如上所述，输出轴20临近分闸到位时，与主轴18固定连接的驱动微动开关的凸轮13驱动安装在机构支架24上的微动开关12进行切换，微动开关中的触头切断分闸控制回路，分闸接触器动作，切断电机回路。
如图6所示，机芯部分辅助开关17的动作切换由两个新型设计的凸轮15、16带动完成。在分、合闸过程中，与主轴18固定连接的凸轮15驱动与安装在机构支架24上的辅助开关17的转轴固定连接的凸轮16转动，带动辅助开关17动作切换。在分闸位置时，凸轮16的16a齿及16b齿位于与图6d对称的与凸轮15等半径圆弧部分紧靠的位置，合闸动作的初始段，凸轮15转动，凸轮16不转动，当凸轮15转过一定角度，到达图6a的传动阶段，凸轮15的15a齿及其后的等半径圆弧的前端分别驱动凸轮16的16b齿及16c齿转动，带动辅助开关17第一次切换，断开常闭触头。随后，进入图6b的传动阶段，凸轮15继续转动，凸轮16由于其16c齿、16d齿靠近凸轮15等半径圆弧，凸轮16不转动，这一阶段占用了凸轮15的大部分转角。继续动作，到达图6c的传动阶段，凸轮15的15b齿及其后的等半径圆弧前端，分别驱动凸轮16的16d齿及16e齿转动，带动辅助开关17第二次切换，接通常开触头。再继续动作，直至到达图6d的动作结束的合闸到位位置，到达该位置之前，有一段凸轮15空转，凸轮16不转的过程。在合闸到位的位置，凸轮16的16e齿及16f齿被凸轮15的等半径圆弧双向限位不能转动，将辅助开关17准确定位。分闸时，凸轮15、凸轮16及辅助开关的动作过程与合闸时相同，但转向与合闸相反，辅助开关17第一次切换是断开其常开触头，第二次切换是接通其常闭触头。合、分闸中，辅助开关断开其常闭、常开触头时，都是短时间打开触头全行程。合闸时，是在机构操作的主开关的动静触头可靠接通后，辅助开关常开触头才接通；分闸时，是在主开关的动触头非常接近到位位置，辅助开关常闭触头才接通。
机构的合闸过程的动作原理和动作过程与机构的分闸过程相同，但各部件运动方向相反，不再详细描述。
如图7、图8所示，在机构进行手动操作时，应在设置于机构左下部的手动操作联锁装置3中插入操作手柄41。在操作手柄41插入联锁支座37的内孔时，操作手柄前端的锥面先推开微动开关30的驱动板34，驱动板34推动微动开关30切换，切换时，微动开关30的常闭和常开触头分别切断电动操作控制回路(此时不可能再进行电动操作)，同时接通联锁电磁铁回路，联锁用旋转电磁铁32带电旋转打开挡板31让开手柄通道，使操作手柄前端能够进入到超过挡板。手柄继续插入，其前端锥面再推开微动开关28的驱动板36，驱动板36推动微动开关28切换，切换时，微动开关28的常闭和常开触头分别切断只能短时通电的联锁用旋转电磁铁32的回路及接通给出“正在手动操作”信号的回路；挡板31在旋转电磁铁内的复位弹簧的作用下回转，由于已插入操作手柄的阻挡，挡板31不能完全复位，操作手柄仍可继续插入，直至手柄前端的六方孔套在手动齿轮轴6的六方端头上，再转动手柄带动手动齿轮轴旋转，进行手动操作。
如图9所示，在电站检修需要闭锁本机构时，在联锁支座37的内孔中插入闭锁杆42并加锁(使用挂锁43)，与插入操作手柄41的动作过程相似，插入闭锁杆42时，闭锁杆42推动微动开关30、28分别切断电动操作控制回路和联锁电磁铁回路，实现闭锁。机构闭锁后，可防止他人在不知情时误操作本机构，造成人员、设备的损害。
机构的控制回路及联锁电磁铁回路都经过一个“外部联锁回路”再接至电源，外部联锁回路由电站中与本机构操作的开关相关的所有开关设备的辅助开关触头串联组成，只有相关的所有开关设备所处的位置或状态都允许本开关动作，外部联锁回路才能接通，本机构控制回路及电磁铁回路才能接通电源，旋转电磁铁32才能通电旋转，操作手柄41才可插入进行手动操作。通过上述方式，实现了机构的手动操作与电动操作之间，本机构手动操作(以及电动操作)与相关开关设备状态之间的电气联锁，防止了误操作。

Claims (6)

1.一种开关设备用电动操动机构，主要由机芯(1)、机构箱(2)和手动操作联锁装置(3)三部分组成，机芯(1)、手动操作联锁装置(3)固设于机构箱(2)内部，机芯(1)包括一个机构支架(24)，机构支架(24)上设置有电机(4)、主轴(18)、输出轴(20)和中间齿轮轴(23)，电机(4)通过其输出齿轮驱动中间齿轮轴(23)上固连的传动齿轮(5)，并通过中间齿轮轴(23)上的齿轮部分(23a)驱动输出轴(20)上的传动齿轮(7)，传动齿轮(7)带动主轴(18)及主轴(18)上的传动齿轮(14)和主动扇齿轮(11)转动；主轴(18)在伸出机构支架(24)一端通过一个与其固连的凸轮(13)驱动安装在机构支架(24)上的微动开关(12)进行切换，微动开关中的触头电连接于电机的控制回路，输出轴(20)伸出机构支架(24)之外的两个输出端用于与机构操作的开关连接及传动，其特征在于：主轴(18)另一端固定连接凸轮(15)，机构支架(24)上安装有辅助开关(17)，辅助开关(17)的转轴固定连接凸轮(16)，凸轮(15)驱动凸轮(16)转动，带动辅助开关(17)切换，主轴(18)与输出轴(20)之间通过齿轮/凸轮组合传动装置连接传动及输出转角转换；所述的齿轮/凸轮组合传动装置包括主轴(18)上同轴固定连接一个主动扇齿轮(11)和一个传动齿轮(14)，传动扇齿轮(10)和从动凸轮(9)固定连接且空套在主轴(18)上绕主轴(18)同步转动；输出轴(20)上同轴固定连接一个从动齿轮(22)，从动齿轮(22)与传动扇齿轮(10)啮合，主动凸轮(8)和传动齿轮(7)固定连接且空套在输出轴(20)上绕输出轴(20)同步转动。
2.根据权利要求1所述的开关设备用电动操动机构，其特征在于：所述的齿轮/凸轮组合传动装置中设有限位装置，所述的限位装置设置于主动扇齿轮(11)和传动扇齿轮(10)的内部，该限位装置包括在主动扇齿轮(11)上设置一个销(25)，传动扇齿轮(10)上设有一个弧型凹槽(10a)，凹槽的两端分别设有一个限位件(26)和一个橡胶垫(27)，销(25)在传动扇齿轮(10)的弧型凹槽(10a)里运动。
3.根据权利要求1所述的开关设备用电动操动机构，其特征在于：所述的手动操作联锁装置(3)包括一个联锁支座(37)，联锁用旋转电磁铁(32)通过安装板(38)固定在联锁支座(37)上，挡板(31)固定连接在旋转电磁铁(32)的轴上，微动开关(28)、(30)通过螺栓固定连接在安装板(29)上，安装板(29)固定连接在联锁支座(37)上，微动开关(28)的驱动板(36)和驱动板(36)的复位弹簧(35)套装在销子(40)上，绕销子(40)转动；微动开关(30)的驱动板(34)和驱动板(34)的复位弹簧(33)套装在销子(39)上，绕销子(39)转动。
4.根据权利要求1所述的开关设备用电动操动机构，其特征在于：所述传动扇齿轮(10)和从动凸轮(9)通过圆孔六方套、花键或平键固定连接，主动凸轮(8)和传动齿轮(7)通过圆孔六方套、花键或平键固定连接。
5.根据权利要求1所述的开关设备用电动操动机构，其特征在于：所述的传动齿轮(7)是齿轮/凸轮组合传动装置中的驱动轮，也可以采用传动齿轮(14)作为驱动轮，还可以在主轴上另外固定连接一个齿轮作为驱动轮。
6.根据权利要求3所述的开关设备用电动操动机构，其特征在于：所述微动开关(28)、(30)的动作受控于操作手柄(41)的插入过程，微动开关(28)、(30)的触头电连接于机构的控制回路，操作手柄(41)插入过程及手动操作时，适时接通或断开相关的电气回路，实现联锁及防误操作。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011072541A1 (zh) * 2009-12-16 2011-06-23 中国西电电气股份有限公司 开关设备用电动操动机构
CN102360964A (zh) * 2011-09-26 2012-02-22 宁波兴邦电器有限公司 开关设备用电动操动机构
CN102856091A (zh) * 2011-06-29 2013-01-02 西门子公司 开关装置的离合组件及其开关装置
CN103688329A (zh) * 2011-07-25 2014-03-26 Abb技术有限公司 用于操纵开关设备的开关器所用的驱动单元的锁止装置
CN103681023A (zh) * 2013-11-25 2014-03-26 川铁电气（天津）集团有限公司 适于小空间多功能的电动操作机构
CN103837711A (zh) * 2014-03-14 2014-06-04 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 一种基于2mv陡前沿冲击试验装置的陡化间隙调节装置
EP2565891A3 (en) * 2011-09-05 2015-10-14 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Driver for switch in gas insulated switchgear and gas insulated switchgear having the same
CN105048708A (zh) * 2015-07-10 2015-11-11 许继集团有限公司 电机变速机构总成及使用该总成的中压开关
CN105097316A (zh) * 2015-08-04 2015-11-25 许继集团有限公司 三工位开关操作机构
CN105448554A (zh) * 2014-08-25 2016-03-30 李程程 一种大角度输出电动机操动机构
CN106655503A (zh) * 2016-11-24 2017-05-10 国网浙江省电力公司温州供电公司 一种蓝牙功能开合的柱上开关
CN106712308A (zh) * 2017-03-31 2017-05-24 国网四川省电力公司德阳供电公司 一种便携式分合闸装置及方法
CN108087526A (zh) * 2018-01-08 2018-05-29 许涛 一种以非全牙齿轮和凸轮组成的自动投切啮合离合装置
CN109449017A (zh) * 2018-12-05 2019-03-08 河南华盛隆源电气有限公司 一种外置隔离开关的断路器
CN110571088A (zh) * 2019-10-14 2019-12-13 北京中车赛德铁道电气科技有限公司 一种应用于高海拔高压电气箱的保护接地开关
CN111341608A (zh) * 2020-02-27 2020-06-26 福建省三星电气股份有限公司 一种集成电动操作机构的断路器
CN112349559A (zh) * 2019-08-07 2021-02-09 北京人民电器厂有限公司 一种触头系统、负荷开关及信息处理系统
CN113745021A (zh) * 2020-05-29 2021-12-03 西安西电高压开关操动机构有限责任公司 一种多圈输出的开关操动机构
CN116513496A (zh) * 2023-05-10 2023-08-01 重庆开拓卫星科技有限公司 一种驱动备份的太阳翼驱动装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101690129B1 (ko) 2012-03-02 2017-01-09 엘에스산전 주식회사 스위치기어용 개폐기 조작장치
CN104409235B (zh) * 2014-11-27 2016-05-18 无锡飞世龙机电有限公司 一种双向自动投切环网设备的操作机构
CN109786143B (zh) * 2017-11-13 2020-05-29 施耐德电器工业公司 双电源转换开关及其手动操作机构
EP3483909A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-15 Schneider Electric Industries SAS Automatic transfer switching equipment and manual operating mechanism thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4133228B2 (ja) * 2002-10-31 2008-08-13 寺崎電気産業株式会社 回路遮断器の電動操作装置
CN201122522Y (zh) * 2007-11-21 2008-09-24 西安电力机械制造公司 开关设备用电动操动机构
CN100517531C (zh) * 2007-11-21 2009-07-22 中国西电电气股份有限公司 开关设备用电动弹簧操动机构
CN101714472B (zh) * 2009-12-16 2011-12-21 中国西电电气股份有限公司 开关设备用电动操动机构

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011072541A1 (zh) * 2009-12-16 2011-06-23 中国西电电气股份有限公司 开关设备用电动操动机构
CN102856091A (zh) * 2011-06-29 2013-01-02 西门子公司 开关装置的离合组件及其开关装置
CN102856091B (zh) * 2011-06-29 2014-12-10 西门子公司 开关装置的离合组件及其开关装置
CN103688329B (zh) * 2011-07-25 2016-03-09 Abb技术有限公司 用于操纵开关设备的开关器所用的驱动单元的锁止装置
CN103688329A (zh) * 2011-07-25 2014-03-26 Abb技术有限公司 用于操纵开关设备的开关器所用的驱动单元的锁止装置
EP2565891B1 (en) 2011-09-05 2019-10-02 Hyundai Electric & Energy Systems Co., Ltd. Driver for switch in gas insulated switchgear and gas insulated switchgear having the same
EP2565891A3 (en) * 2011-09-05 2015-10-14 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Driver for switch in gas insulated switchgear and gas insulated switchgear having the same
CN102360964A (zh) * 2011-09-26 2012-02-22 宁波兴邦电器有限公司 开关设备用电动操动机构
CN102360964B (zh) * 2011-09-26 2016-05-11 宁波兴邦电器有限公司 开关设备用电动操动机构
CN103681023A (zh) * 2013-11-25 2014-03-26 川铁电气（天津）集团有限公司 适于小空间多功能的电动操作机构
CN103837711B (zh) * 2014-03-14 2016-09-28 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 一种基于2mv陡前沿冲击试验装置的陡化间隙调节装置
CN103837711A (zh) * 2014-03-14 2014-06-04 云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院 一种基于2mv陡前沿冲击试验装置的陡化间隙调节装置
CN105448554A (zh) * 2014-08-25 2016-03-30 李程程 一种大角度输出电动机操动机构
CN105448554B (zh) * 2014-08-25 2017-12-19 李程程 一种大角度输出电动机操动机构
CN105048708A (zh) * 2015-07-10 2015-11-11 许继集团有限公司 电机变速机构总成及使用该总成的中压开关
CN105097316A (zh) * 2015-08-04 2015-11-25 许继集团有限公司 三工位开关操作机构
CN106655503A (zh) * 2016-11-24 2017-05-10 国网浙江省电力公司温州供电公司 一种蓝牙功能开合的柱上开关
CN106655503B (zh) * 2016-11-24 2023-08-15 国网浙江省电力公司温州供电公司 一种蓝牙功能开合的柱上开关
CN106712308B (zh) * 2017-03-31 2023-04-11 国网四川省电力公司德阳供电公司 一种便携式分合闸装置及方法
CN106712308A (zh) * 2017-03-31 2017-05-24 国网四川省电力公司德阳供电公司 一种便携式分合闸装置及方法
CN108087526A (zh) * 2018-01-08 2018-05-29 许涛 一种以非全牙齿轮和凸轮组成的自动投切啮合离合装置
CN109449017A (zh) * 2018-12-05 2019-03-08 河南华盛隆源电气有限公司 一种外置隔离开关的断路器
CN109449017B (zh) * 2018-12-05 2024-02-09 河南华盛隆源电气有限公司 一种外置隔离开关的断路器
CN112349559A (zh) * 2019-08-07 2021-02-09 北京人民电器厂有限公司 一种触头系统、负荷开关及信息处理系统
CN110571088B (zh) * 2019-10-14 2021-11-12 北京中车赛德铁道电气科技有限公司 一种应用于高海拔高压电气箱的保护接地开关
CN110571088A (zh) * 2019-10-14 2019-12-13 北京中车赛德铁道电气科技有限公司 一种应用于高海拔高压电气箱的保护接地开关
CN111341608A (zh) * 2020-02-27 2020-06-26 福建省三星电气股份有限公司 一种集成电动操作机构的断路器
CN113745021A (zh) * 2020-05-29 2021-12-03 西安西电高压开关操动机构有限责任公司 一种多圈输出的开关操动机构
CN113745021B (zh) * 2020-05-29 2024-07-23 西安西电高压开关操动机构有限责任公司 一种多圈输出的开关操动机构
CN116513496A (zh) * 2023-05-10 2023-08-01 重庆开拓卫星科技有限公司 一种驱动备份的太阳翼驱动装置
CN116513496B (zh) * 2023-05-10 2024-01-30 重庆开拓卫星科技有限公司 一种驱动备份的太阳翼驱动装置

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