CN101783255B - 一种高压操作机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压操作机构，包括安装架、驱动轴、输出轴、用于驱动驱动轴转动的手动驱动装置和用于驱动输出轴转动的涡簧操作装置；手动驱动装置包括固定在驱动轴上的驱动盘、第一驱动机构、用于带动第一驱动机构回复原位的第一拉簧、第二驱动机构、用于带动第二驱动机构回复原位的第二拉簧、和手柄机构；手柄机构包括用于带动第一驱动机构及第二驱动机构转动的拐臂、和用于带动拐臂转动的手柄；拐臂和手柄转动设置在驱动轴上；涡簧操作装置包括固定设置在驱动轴上的传动盘、涡簧、涡簧支架、输出盘、两个挚子、用于为两个挚子提供复位弹力的弹性件、和四个用于制动挚子及输出盘的滚轮。本发明结构合理、简化，工作性能稳定可靠。

Description

一种高压操作机构

技术领域

本发明属于高压电器技术领域，具体涉及一种高压操作机构。

背景技术

传统的负荷开关其弹簧操动装置一般均采用螺旋拉伸弹簧或压缩弹簧。但是，采用螺旋弹簧作为储能装置不可避免地存在如下缺陷：第一，体积过大。第二，难以做到双向储能，因此也就难以用一根弹簧完成分、合闸功能。第三，结构复杂，零部件数量过多，机构可靠性差。

专利文件CN2423648Y公开了一种平面涡卷弹簧储能及释放机构，其整个装置由三个弯板构成的一室和二室组成，一室内有四个滚子，二室内有平面涡卷弹簧、驱动板和挡板，弹簧的内端固定在挡板上，驱动块居于一室和二室中间位置，两个保持挚子安装在驱动块上。该专利文献在说明书及附图中详细描述了挚子与滚轮之间的阻挡及释放的各种位置关系。其缺点是：第一没有充分公开驱动板、挡板和涡卷弹簧之间的结构、形状及其位置关系；第二从其附图可以看出的所述驱动板及挡板的形状来说，其结构较为复杂，仍存在有待改进之处。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构合理、较为简化的高压操作机构。

实现本发明目的的技术方案是：一种高压操作机构，包括安装架、驱动轴、输出轴、用于驱动所述驱动轴转动的手动驱动装置和用于驱动所述输出轴转动的涡簧操作装置；所述驱动轴和输出轴转动设置在安装架上；所述安装架包括前板、中板、后板以及连接件；所述手动驱动装置包括固定在驱动轴上的驱动盘、用于驱动所述驱动盘作顺时针转动的第一驱动机构、用于带动第一驱动机构回复原位的第一拉簧、用于驱动驱动盘做逆时针转动的第二驱动机构、用于带动第二驱动机构回复原位的第二拉簧、和用于带动第一驱动机构及第二驱动机构运动的手柄机构；所述手柄机构包括用于带动所述第一驱动机构及第二驱动机构转动的拐臂、和用于带动所述拐臂转动的手柄；所述拐臂和手柄转动设置在驱动轴上；所述涡簧操作装置包括固定设置在驱动轴上的传动盘、设有内固定端和外固定端的涡簧、转动设置在驱动轴上的涡簧支架、固定设置在输出轴上的输出盘、两个设置在输出盘后侧端上的挚子、用于为所述两个挚子提供复位弹力的弹性件、和四个设置在后板前侧端且用于制动所述挚子及输出盘的滚轮。

上述技术方案中，所述传动盘在带动输出盘的转动过程中，一个挚子抵在一个相应的滚轮上、也即被该滚轮所制动，并使所述输出盘停转，进而使得所述传动盘直接带动所述涡簧的外固定端转动以实现储能、或者通过带动涡簧支架转动进而带动所述涡簧的内固定端转动以实现储能；所述传动盘继续转动时，所述传动盘拨动该挚子使其不再抵住该滚轮，涡簧释放储存的能量，涡簧在释能的过程中带动输出盘及输出轴转动。

上述技术方案中，所述驱动轴和输出轴通过轴承设置在安装架上，且所述驱动轴的后端套设在所述输出轴的前端上；所述前板后侧端上设有用于限位所述第一驱动机构和第二驱动机构的限位柱，所述限位柱设置在所述第一驱动机构和第二驱动机构中间；所述拐臂和手柄的邻接端设有相互配合的啮合齿，所述手柄通过所述啮合齿带动所述拐臂转动；所述拐臂包括套设在驱动轴上的套管部、用于带动所述第一驱动机构和第二驱动机构运动的传动部、和用于连接所述套管部与传动部的连接部。

上述技术方案中，所述第一驱动机构包括第一驱动板、第一棘爪、第一扭簧、和第一轴销；所述第一驱动板转动设置在所述驱动轴上，所述第一棘爪通过第一轴销转动设置在所述第一驱动板上，所述第一扭簧为所述第一棘爪提供复位力并使得所述第一棘爪趋向逆时针转动。

上述技术方案中，所述第二驱动机构包括第二驱动板、第二棘爪、第二扭簧、和第二轴销；所述第二驱动板转动设置在所述驱动轴上，所述第二棘爪通过第二轴销转动设置在所述第二驱动板上，所述第二扭簧为所述第二棘爪提供复位力并使得所述第二棘爪趋向顺时针转动。

上述技术方案中，所述拐臂的传动部位于所述第一棘爪和第二棘爪中间，所述拐臂的传动部可带动所述第一棘爪做顺时针转动、也可带动所述第二棘爪做逆时针转动。

上述技术方案中，所述涡簧支架包括板状本体，所述本体上设有挡板、轴孔和固定板；所述挡板设置在本体的顶端，所述轴孔设置在本体的中部，所述固定板是固定设置在本体中部且向后凸出的凸板；所述固定板上设置有用于定位涡簧内固定端的定位槽。

上述技术方案中，所述涡簧的内固定端固定在所述涡簧支架的固定板上，所述涡簧的外固定端是浮动端；所述涡簧的外固定端是设置在涡簧顶部的U形勾板。

上述技术方案中，所述传动盘包括板状本体，所述本体上设有轴孔、第一拨板和第二拨板；所述轴孔设置在本体中部；所述第一拨板是固定设置在本体顶端且向前凸出的凸板；所述第二拨板是固定设置在本体下部且向后凸出的凸板。

上述技术方案中，所述驱动盘的周向边缘处设有四个凹槽；所述四个凹槽沿驱动盘的重心垂线两两对称设置。

上述技术方案中，所述输出盘包括板状本体，所述本体上设有输出轴孔、挡板、两个用于安装所述挚子的安装孔和两个用于限位所述挚子转动角度的限位孔；所述输出轴孔设置在所述本体中部，所述挡板是固定设置在本体顶端且向前凸出的凸板。

上述技术方案中，所述第一驱动板的中部设有用于套设在驱动轴上的驱动轴孔，其上部设有用于限位第一棘爪转动角度的限位凸台和用于安装定位所述第一棘爪的副轴孔。

上述技术方案中，所述第一棘爪的中部设有轴孔，第一轴销穿过第一棘爪的轴孔和第一驱动板的副轴孔，所述第一棘爪的上端作为限位部且抵在所述第一驱动板限位凸台上，所述第一棘爪的下端是与所述驱动盘周向边缘处的凹槽相配合的锁定部。

上述技术方案中，所述第一扭簧套设在所述第一轴销上，为第一棘爪提供趋向逆时针方向转动的复位弹力。

上述技术方案中，所述第一拉簧的一端设置在前板上，另一端设置在第一驱动板的下部上，为第一驱动板提供趋向逆时针转动的复位弹力；

上述技术方案中，所述第二驱动板的中部设有用于套设在驱动轴上的驱动轴孔，其上部设有用于限位第二棘爪转动角度的限位凸台和用于安装定位所述第二棘爪的副轴孔。

上述技术方案中，所述第二棘爪的中部设有轴孔，第二轴销穿过第二棘爪的轴孔和第二驱动板的副轴孔，所述第二棘爪的上端作为限位部且抵在所述第二驱动板限位凸台上，所述第二棘爪的下端是与所述驱动盘周向边缘处的凹槽相配合的锁定部。

上述技术方案中，所述第二扭簧套设在所述第二轴销上，为第二棘爪提供趋向顺时针方向转动的复位弹力。

上述技术方案中，所述第二拉簧的一端设置在面板上，另一端设置在第二驱动板的下部上，为第二驱动板提供趋向顺时针转动的复位弹力；

上述技术方案中，所述拐臂的传动部设置在所述第一棘爪的限位部和第二棘爪的限位部中间。

上述技术方案中，所述限位柱位于所述第一驱动板的限位凸台和所述第二驱动板的限位凸台中间。

上述技术方案中，所述两个挚子对称设置在所述输出轴孔的两侧，所述各挚子的前侧端设有两个向前凸出的圆柱，上面的一个圆柱作为限位柱设置在输出盘上相应的一个限位孔中，下面的一个圆柱作为安装柱设置在输出盘的一个安装孔中。

上述技术方案中，所述输出盘上的限位孔设置在安装孔的正上方，其基本形状是弧形孔。

上述技术方案中，所述弹性件是一个撑簧，所述弹性件的两端分别抵在两个挚子的限位柱上。

上述技术方案中，所述传动盘的第一拨板和所述输出盘的挡板位于所述涡簧外固定端的U形勾板所围成的缺口中，且所述输出盘的挡板位于所述传动盘的第一拨板的上方；所述涡簧支架的挡板位于所述输出盘的挡板的一侧，且与所述U形勾板分居在所述输出盘挡板的两侧；所述涡簧支架的挡板抵在所述第一拨板和所述输出盘挡板上。

上述技术方案中，所述各挚子在随着输出盘的转动过程中可抵在滚轮上从而被制动；所述传动盘在继续转动过程中，其第二拨板拨动抵在滚轮上的挚子使其克服弹性件的复位作用向着接近另一挚子的方向转动一定角度，从而使该挚子不再抵在该滚轮上。

上述技术方案中，沿着从前到后的方向，所述手柄、拐臂、前板、第一驱动机构、驱动板、第二驱动机构、中板、涡簧支架、涡簧、传动板、输出板、和后板依次设置。

上述技术方案中，该高压操作机构还包括用于驱动所述驱动轴转动的电动驱动装置；所述电动驱动装置包括设有输出轮的电动机、转动设置在驱动轴上的驱动齿轮、和设置在驱动轴上的离合装置；所述离合装置包括固定在驱动轴上的电磁元件、固定在驱动齿轮上的动铁心、和用于使动铁心复位的复位机构；所述电磁元件通电后可吸附住动铁心，从而使驱动齿轮可带动所述电磁元件和驱动轴转动。

上述技术方案中，所述电磁元件与所述动铁心相对的端面上均设有摩擦齿。

上述技术方案中，所述电磁元件的接近所述动铁心的一面上设有滑孔；所述复位机构包括滚珠和弹簧；所述弹簧和滚珠按照距离所述动铁心从远到近的方向依次设置在所述滑孔中；所述动铁心的接近所述电磁元件的一面上设有用于与所述滚珠相配合的限位凹槽。

上述技术方案中，沿着从前到后的方向，所述电动驱动装置设置在第二驱动机构和中板之间。

本发明具有积极的效果：

(1)本发明中，所述手动驱动装置包括固定在驱动轴上的驱动盘、用于驱动所述驱动盘作顺时针转动的第一驱动机构、用于带动第一驱动机构回复原位的第一拉簧、用于驱动驱动盘做逆时针转动的第二驱动机构、用于带动第二驱动机构回复原位的第二拉簧、和用于带动第一驱动机构及第二驱动机构运动的手柄机构；所述手柄机构包括用于带动所述第一驱动机构及第二驱动机构转动的拐臂、和用于带动所述拐臂转动的手柄；所述拐臂和手柄转动设置在驱动轴上；所述涡簧操作装置包括固定设置在驱动轴上的传动盘、设有内固定端和外固定端的涡簧、转动设置在驱动轴上的涡簧支架、固定设置在输出轴上的输出盘、两个设置在输出盘后侧端上的挚子、用于为所述两个挚子提供复位弹力的弹性件、和四个设置在后板前侧端且用于制动所述挚子及输出盘的滚轮。该种涡簧式高压操作机构可具备三工位转换功能，与传统的弹操式操作机构相比，涡簧操作装置所用部件较少，可靠性高，工作更稳定。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为图1所示高压操作机构的一种爆炸图；

图3为图1所示高压操作机构从另一角度观察时的爆炸图；

图4为1所示高压操作机构在移除部分部件后的一种立体结构示意图；

图5为图1所示高压操作机构中电磁元件的一种半剖结构示意图；

图6为图1所示高压操作机构中手动驱动装置中的一种立体结构示意图；

图7为图6所示手动驱动装置从另一角度观察时的立体结构示意图；

图8为图1所示高压操作机构中手动驱动装置的一种工作原理图；

图9为图1所示高压操作机构中手动驱动装置的另一工作原理图；

图10为图1所示高压操作机构中涡簧支架的一种立体结构示意图；

图11为图1所示高压操作机构中输出盘的一种正视图；

图12为图1所示高压操作机构在移除部分部件后的一种立体结构示意图；

图13为图1所示高压操作机构中涡簧操作装置处于中间位的一种工作状态示意图；

图14为图13所示涡簧操作装置在处于中间位的一种工作状态示意图；

图15为图13所示涡簧式操作装置在合闸操作后的一种工作状态示意图。

附图所示标记为：安装架1，前板11，弧形孔111，中板12，后板13，连接件14，限位柱15，驱动轴2，输出轴3，手动驱动装置4，驱动盘41，凹槽411，第一驱动机构42，第一驱动板421，驱动轴孔4211，限位凸台4212，副轴孔4213，第一棘爪422，轴孔4221，限位部4222，锁定部4223，第一扭簧423，第一轴销424，第一拉簧43，第二驱动机构44，第二驱动板441，驱动轴孔4411，限位凸台4412，副轴孔4413，第二棘爪442，轴孔4421，限位部4422，锁定部4423，第二扭簧443，第二轴销444，第二拉簧45，

手柄机构46；拐臂461，套管部4611，传动部4612，连接部4613，手柄462，啮合齿4621，滑筒463，涡簧操作装置5，传动盘51，板状本体511，轴孔512、第一拨板513，第二拨板514，涡簧52，内固定端521，外固定端522，缺口523，涡簧支架53，板状本体531，挡板5311，轴孔5312，固定板5313，定位槽5314，输出盘54，板状本体541，输出轴孔542，挡板543，安装孔544，限位孔545，挚子55，限位柱551，安装柱552，左侧挚子553，右侧挚子554，弹性件56，滚轮57，第一滚轮571，第二滚轮572，第三滚轮573，第四滚轮574，电动驱动装置6，电动机61，输出轮611，驱动齿轮62，离合装置63，摩擦齿6311，滑孔6312，电磁元件631，动铁心632，限位凹槽6321，复位机构633，滚珠6331，弹簧6332，线圈634，轴承100。

具体实施方式

(实施例1)

图1至图15显示了本发明的一种具体实施方式，其中图1为本发明的一种结构示意图；图2为图1所示高压操作机构的一种爆炸图；图3为图1所示高压操作机构从另一角度观察时的爆炸图；图4为1所示高压操作机构在移除部分部件后的一种立体结构示意图；图5为图1所示高压操作机构中电磁元件的一种半剖结构示意图；图6为图1所示高压操作机构中手动驱动装置中的一种立体结构示意图；图7为图6所示手动驱动装置从另一角度观察时的立体结构示意图；图8为图1所示高压操作机构中手动驱动装置的一种工作原理图；图9为图1所示高压操作机构中手动驱动装置的另一工作原理图；图10为图1所示高压操作机构中涡簧支架的一种立体结构示意图；图11为图1所示高压操作机构中输出盘的一种正视图；图12为图1所示高压操作机构在移除部分部件后的一种立体结构示意图；图13为图1所示高压操作机构中涡簧操作装置处于中间位的一种工作状态示意图；图14为图13所示涡簧操作装置在处于中间位的一种工作状态示意图；图15为图13所示涡簧式操作装置在合闸操作后的一种工作状态示意图。

本实施例是一种三工位高压操作机构，见图1至图12，包括安装架1、驱动轴2、输出轴3、用于驱动所述驱动轴2转动的手动驱动装置4和用于驱动所述输出轴3转动的涡簧操作装置5。

所述安装架1包括前板11、中板12、后板13以及连接件14。所述驱动轴2和输出轴3通过轴承100转动设置在安装架1上；本实施例中，所述驱动轴2的后端是一个膨大的套管，且套在所述输出轴3的后端上。

所述手动驱动装置4包括固定在驱动轴2上的驱动盘41、用于驱动所述驱动盘41作顺时针转动的第一驱动机构42、用于带动第一驱动机构42回复原位的第一拉簧43、用于驱动驱动盘41做逆时针转动的第二驱动机构44、用于带动第二驱动机构44回复原位的第二拉簧45、和用于带动第一驱动机构42及第二驱动机构44运动的手柄机构46。

所述手柄机构46包括用于带动所述第一驱动机构42及第二驱动机构44转动的拐臂461、和用于带动所述拐臂461转动的手柄462；所述拐臂461和手柄462转动设置在驱动轴2上；

所述涡簧操作装置5包括固定设置在驱动轴2上的传动盘51、设有内固定端521和外固定端522的涡簧52、转动设置在驱动轴2上的涡簧支架53、固定设置在输出轴3上的输出盘54、两个设置在输出盘54后侧端上的挚子55、用于为所述两个挚子55提供复位弹力的弹性件56、和四个设置在后板13前侧端且用于制动所述挚子55及输出盘54的滚轮57。

所述传动盘51在带动输出盘54的转动过程中，一个挚子55抵在一个相应的滚轮57上、也即被该滚轮57所制动，并使所述输出盘54停转，进而使得所述传动盘51直接带动所述涡簧52的外固定端522转动以实现储能、或者通过带动涡簧支架53转动进而带动所述涡簧52的内固定端521转动以实现储能；所述传动盘51继续转动时，所述传动盘51拨动该挚子55使其不再抵住该滚轮57，涡簧52释放储存的能量，涡簧52在释能的过程中带动输出盘54及输出轴3转动。

所述驱动轴2和输出轴3通过轴承设置在安装架1上，且所述驱动轴2的后端套设在所述输出轴3的前端上；

所述前板11后侧端上设有用于限位所述第一驱动机构42和第二驱动机构44的限位柱15，所述限位柱15设置在所述第一驱动机构42和第二驱动机构44中间；

所述拐臂461和手柄462的邻接端设有相互配合的啮合齿4621，所述手柄462通过所述啮合齿4621带动所述拐臂461转动；

所述拐臂461包括套设在驱动轴2上的套管部4611、用于带动所述第一驱动机构42和第二驱动机构44运动的传动部4612、和用于连接所述套管部4611与传动部4612的连接部4613；

所述第一驱动机构42包括第一驱动板421、第一棘爪422、第一扭簧423、和第一轴销424；所述第一驱动板421转动设置在所述驱动轴2上，所述第一棘爪422通过第一轴销424转动设置在所述第一驱动板421上，所述第一扭簧423为所述第一棘爪422提供复位力并使得所述第一棘爪422趋向逆时针转动；

所述第二驱动机构44包括第二驱动板441、第二棘爪442、第二扭簧443、和第二轴销444；所述第二驱动板441转动设置在所述驱动轴2上，所述第二棘爪442通过第二轴销444转动设置在所述第二驱动板441上，所述第二扭簧443为所述第二棘爪442提供复位力并使得所述第二棘爪442趋向顺时针转动；

所述拐臂461的传动部4612位于所述第一棘爪422和第二棘爪442中间，所述拐臂461的传动部4612可带动所述第一棘爪422做顺时针转动、也可带动所述第二棘爪442做逆时针转动；

所述涡簧支架53包括板状本体531，所述本体531上设有挡板5311、轴孔5312和固定板5313；所述挡板5311设置在本体531的顶端，所述轴孔5312设置在本体531的中部，所述固定板5313是固定设置在本体531中部且向后凸出的凸板；

所述涡簧52的内固定端521固定在所述涡簧支架53的固定板5313上，所述涡簧52的外固定端522是浮动端；所述涡簧52的外固定端522是设置在涡簧52顶部的U形勾板；

所述传动盘51包括板状本体511，所述本体511上设有轴孔512、第一拨板513和第二拨板514；所述轴孔512设置在本体511中部；所述第一拨板513是固定设置在本体511顶端且向前凸出的凸板；所述第二拨板514是固定设置在本体511下部且向后凸出的凸板；

所述驱动盘41的周向边缘处设有四个凹槽411；所述四个凹槽411沿驱动盘41的重心垂线两两对称设置；

所述输出盘54包括板状本体541，所述本体541上设有输出轴孔542、挡板543、两个用于安装所述挚子55的安装孔544和两个用于限位所述挚子55转动角度的限位孔545；所述输出轴孔542设置在所述本体541中部，所述挡板543是固定设置在本体541顶端且向前凸出的凸板。

所述第一驱动板421的中部设有用于套设在驱动轴2上的驱动轴孔4211，其上部设有用于限位第一棘爪422转动角度的限位凸台4212和用于安装定位所述第一棘爪422的副轴孔4213；所述第一驱动板421可绕驱动轴2转动；所述限位凸台4212与所述第一驱动板421垂直设置；

所述第一棘爪422的中部设有轴孔4221，第一轴销424穿过第一棘爪422的轴孔4221和第一驱动板421的副轴孔4213，所述第一棘爪422的上端作为限位部4222且抵在所述第一驱动板421限位凸台4212上，所述第一棘爪422的下端是与所述驱动盘41周向边缘处的凹槽411相配合的锁定部4223；

所述第一扭簧423套设在所述第一轴销424上，其一端抵在第一驱动板421上，另一端抵在第一棘爪422上，从而为第一棘爪422提供趋向逆时针方向转动的复位弹力；

所述第一拉簧43的一端设置在前板11上，另一端设置在第一驱动板421的下部上，从而为第一驱动板421提供趋向逆时针转动的复位弹力，使得所述第一驱动板421的上部抵在所述限位柱15上；

所述第二驱动板441的中部设有用于套设在驱动轴2上的驱动轴孔4411，其上部设有用于限位第二棘爪442转动角度的限位凸台4412和用于安装定位所述第二棘爪442的副轴孔4413；所述第二驱动板441可绕驱动轴2转动；所述限位凸台4412与所述第二驱动板441垂直设置；

所述第二棘爪442的中部设有轴孔4421，第二轴销444穿过第二棘爪442的轴孔4421和第二驱动板441的副轴孔4413，所述第二棘爪442的上端作为限位部4422且抵在所述第二驱动板441限位凸台4412上，所述第二棘爪442的下端是与所述驱动盘41周向边缘处的凹槽411相配合的锁定部4423；

所述第二扭簧443套设在所述第二轴销444上，其一端抵在第二驱动板441上，另一端抵在第二棘爪442上，从而为第二棘爪442提供趋向顺时针方向转动的复位弹力；

所述第二拉簧45的一端设置在面板上，另一端设置在第二驱动板441的下部上，从而为第二驱动板441提供趋向顺时针转动的复位弹力，使得所述第二驱动板441的上部抵在所述限位柱15上；

所述拐臂461的传动部4612设置在所述第一棘爪422的限位部4222和第二棘爪442的限位部4422中间；

所述限位柱15位于所述第一驱动板421的限位凸台4212和所述第二驱动板441的限位凸台4412中间；

所述涡簧支架53的固定板5313上设置有至少一个用于定位涡簧52内固定端521的定位槽5314，所述涡簧52的内固定端521设置在所述定位槽5314中；

所述两个挚子55对称设置在所述输出轴孔542的两侧，所述各挚子55的前侧端设有两个向前凸出的圆柱，上面的一个圆柱作为限位柱551设置在输出盘54上相应的一个限位孔545中，下面的一个圆柱作为安装柱552设置在输出盘54的一个安装孔544中；

所述输出盘54上的限位孔545设置在安装孔544的正上方，其基本形状是弧形孔；

所述弹性件56是一个撑簧或扭簧，所述弹性件56的两端形成V字形，所述弹性件56的两端分别抵在两个挚子55的限位柱551上；

所述传动盘51的第一拨板513和所述输出盘54的挡板543位于所述涡簧52外固定端522的U形勾板所围成的缺口523中，且所述输出盘54的挡板543位于所述传动盘51的第一拨板513的上方；所述涡簧支架53的挡板5311位于所述输出盘54的挡板543的一侧，且与所述U形勾板分居在所述输出盘54挡板543的两侧；所述涡簧支架53的挡板5311抵在所述第一拨板513和所述输出盘54挡板543上。

所述前板11上设有用于限制所述拐臂461传动部4612转动角度的弧形孔111，所述拐臂461的传动部4612位于所述弧形孔111中，且只能沿着所述弧形孔111中做往复转动；

见图11，所述限位孔545的弧形孔所处圆弧线的圆心是所述安装孔544的圆心；

所述涡簧支架53的固定板5313排成圆形，所述固定板5313上设置有三个用于定位涡簧52内固定端521的定位槽5314；所述各挚子55的顶端端面是弧线状的曲面，所述各挚子55在随着输出盘54的转动过程中可抵在滚轮57上从而被制动；所述传动盘51在继续转动过程中，其第二拨板514拨动抵在滚轮57上的挚子55使其克服弹性件56的复位作用向着接近另一挚子55的方向转动一定角度，从而使该挚子55不再抵在该滚轮57上；

本实施例中，见图2和图3，沿着从前到后的方向，所述手柄462、拐臂461、前板11、第一驱动机构42、驱动板、第二驱动机构44、中板12、涡簧支架53、涡簧52、传动板、输出板、和后板13依次设置。

下面结合图8和图9描述一下本实施例中手动驱动装置的工作原理：

见图8，当所述驱动轴沿着图8中箭头所示方向，将从中间位转到右工位，扳动手柄，带动所述拐臂克服第一拉簧的拉力沿顺时针转动时，也即向右转动，其传动部抵压在所述第一棘爪的限位部上、且克服所述第一扭簧的复位弹力带动第一棘爪沿顺时针转动，直至第一棘爪的锁定部抵压在驱动盘边缘处相应的一个凹槽中，所述拐臂继续转动，通过第一棘爪的锁定部带动所述驱动盘沿顺时针转动，从而最终带动驱动轴沿顺时针转动；此时驱动轴也即到达右工位，也即图9所示状态；

当所述驱动轴需要回转到中间位时，只需扳动手柄左转，带动所述拐臂克服第二拉簧的拉力沿逆时针转动时，所述拐臂的传动部抵压在所述第二棘爪的限位部上、且克服所述第二扭簧的复位弹力带动第二棘爪沿逆时针转动，直至第二棘爪的锁定部抵压在驱动盘边缘处相应的一个凹槽中，所述拐臂继续转动，通过第二棘爪的锁定部带动所述驱动盘沿逆时针转动，从而最终带动驱动轴沿逆时针转动；此后撤去施加在手柄上的外力，驱动盘不再转动，而所述第二驱动机构和手柄机构将在第二拉簧的复位弹力作用下回复原位，此时驱动轴回复至中间位；

当所述驱动轴需要转动至左工位时只需要继续沿逆时针方向扳动手柄即可，驱动轴转至左工位后撤去外力，驱动盘不再转动，而所述第二驱动机构和手柄机构将在第二拉簧的复位弹力作用下回复原位。

下面结合图13至图15讲述一下本实施例中涡簧操作装置的工作原理：

图13至图15中，为了更加清楚地表明技术特征，还对所述两个挚子及四个滚轮分别进行了标记。左侧挚子553，右侧挚子554，第一滚轮571，第二滚轮572，第三滚轮573，第四滚轮574。

图13所示状态是输出轴处于中间位状态；当驱动轴(图13上被输出轴遮挡住)沿着图示箭头方向转动时，驱动轴带动驱动板转动，所述驱动板通过其第一拨板(位于所述输出板的挡板下方且被所述挡板遮盖住)推动所述涡簧的外固定端沿着图13中箭头所示方向转动并紧缩从而开始储能，所述涡簧支架此时虽然不被驱动板直接带动，但是由于涡簧由于紧缩，且由于涡簧的内固定端固定在涡簧支架上，所述涡簧支架也受到了涡簧所提供的沿箭头所示方向转动的动力，使得所述涡簧支架具有转动趋势并转动一个较小角度；涡簧支架的挡板抵在输出板的挡板上，从而使所述输出板具有沿图13中箭头所示方向的转动趋势；

但是正如图13所示，所述输出板上的左侧挚子的顶端抵在第一滚轮上，从而使得所述输出板不能被涡簧支架的挡板推动；此时所述左侧挚子的限位柱在弹性件的张力作用下，位于相应一个限位孔的左侧端；

此后，涡簧支架、输出板、左侧挚子、右侧挚子和输出轴静止不动，所述驱动板和涡簧随驱动轴的转动而转动，直至转动到图14所示状态。

见图14，传动盘的第二拨板刚刚开始抵在所述左侧挚子上；此后驱动轴继续转动，则将带动所述传动盘及第二拨板沿着箭头所示方向转动；所述第二拨板将把所述左侧挚子克服撑簧的张力使得左侧挚子的限位柱在输出板的限位孔中滑动，使得该限位柱抵在该限位孔的右侧端，从而拨动该左侧挚子使其不再抵在第一滚轮上；

此后，由于输出板不再受到第一滚轮的阻力，所述紧缩的涡簧将急剧释放储存能量回复原位，也即所述涡簧的内固定端将带动涡簧支架的挡板沿着箭头所示方向转动，由于所述涡簧支架的挡板抵在所述输出板的挡板上，从而带动输出板沿箭头所示方向转动，由于此后左侧挚子又被所述撑簧撑开，所以在涡簧的释能过程中，左侧挚子的顶端又抵在第二滚轮上，也即图15所示状态；由于输出板固定在所述输出轴上，从而最终带动所述输出轴转动一定角度，也即驱动轴带动输出轴实现一次合闸操作。

如果要实现分闸操作，则需在图15所示状态下，沿着图15中箭头所示方向转动驱动轴，驱动轴带动所述传动盘及其第一拨板转动，由于所述传动盘的第一拨板可抵在所述涡簧支架的挡板上，从而带动涡簧支架沿着图15中箭头所示方向转动，涡簧支架则带动涡簧的内固定端转动，从而使得涡簧紧缩并储能。

此时由于右侧挚子的顶端抵在第四滚轮上，所以在第四滚轮的阻力作用下，左侧挚子、右侧挚子、传动盘及输出轴均静止不动。

当传动盘转动一定角度后，其第二拨板抵在所述右侧挚子上后；随着驱动轴的继续转动，第二拨板将克服撑簧的张力将右侧挚子向着接近左侧挚子的方向拨动一定角度，从而使得所述第四滚轮不能再抵住右侧挚子，涡簧从而得以释放储存能量，也即涡簧的外固定端将带动传动盘的挡板并进而带动驱动轴转动一定角度，最终达到图13所示状态，也即驱动轴带动输出轴实现分闸操作。

为了实现智能化控制和远程控制，本实施例还包括用于驱动所述驱动轴2转动的电动驱动装置6；所述电动驱动装置6包括设有输出轮611的电动机61、转动设置在驱动轴2上的驱动齿轮62、和设置在驱动轴2上的离合装置63；所述离合装置63包括固定在驱动轴2上的电磁元件631、固定在驱动齿轮62上的动铁心632、和用于使动铁心632复位的复位机构633；所述电磁元件631内设线圈634，通电后可吸附住动铁心632，从而使驱动齿轮62可带动所述电磁元件631和驱动轴2转动。

所述电磁元件631与所述动铁心632相对的端面上均设有摩擦齿6311；所述驱动齿轮62依靠所述电磁元件631与所述动铁心632之间的摩擦力带动所述电磁元件631和驱动轴2转动。

所述电磁元件631的接近所述动铁心632的一面上设有滑孔6312；所述复位机构633包括滚珠6331和弹簧6332；所述弹簧6332和滚珠6331按照距离所述动铁心632从远到近的方向依次设置在所述滑孔6312中；所述动铁心632的接近所述电磁元件631的一面上设有用于与所述滚珠6331相配合的限位凹槽6321。

本实施例中，为了更好地控制转动角度，所述驱动齿轮62是只有半周边缘处设有轮齿的半齿轮。

所述手柄机构46还包括转动设置在驱动轴2上的滑筒463，所述拐臂461的套管部4611和所述手柄462转动设置在所述滑筒463上。该滑筒463可采用耐磨材料制成，以保证手柄及拐臂的使用寿命。

本实施例中，见图2和图3，沿着从前到后的方向，所述电动驱动装置6设置在第二驱动机构44和中板12之间。

利用所述电动驱动装置6，可以实现智能及远程控制操作功能。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高压操作机构，包括安装架(1)、驱动轴(2)、输出轴(3)、用于驱动所述驱动轴(2)转动的手动驱动装置(4)和用于驱动所述输出轴(3)转动的涡簧操作装置(5)；

所述驱动轴(2)和输出轴(3)转动设置在安装架(1)上；所述安装架(1)包括前板(11)、中板(12)、后板(13)以及连接件(14)；

其特征在于：

所述手动驱动装置(4)包括固定在驱动轴(2)上的驱动盘(41)、用于驱动所述驱动盘(41)作顺时针转动的第一驱动机构(42)、用于带动第一驱动机构(42)回复原位的第一拉簧(43)、用于驱动驱动盘(41)做逆时针转动的第二驱动机构(44)、用于带动第二驱动机构(44)回复原位的第二拉簧(45)、和用于带动第一驱动机构(42)及第二驱动机构(44)运动的手柄机构(46)；

所述手柄机构(46)包括用于带动所述第一驱动机构(42)及第二驱动机构(44)转动的拐臂(461)、和用于带动所述拐臂(461)转动的手柄(462)；所述拐臂(461)和手柄(462)转动设置在驱动轴(2)上；

所述涡簧操作装置(5)包括固定设置在驱动轴(2)上的传动盘(51)、设有内固定端(521)和外固定端(522)的涡簧(52)、转动设置在驱动轴(2)上的涡簧支架(53)、固定设置在输出轴(3)上的输出盘(54)、两个设置在输出盘(54)后侧端上的挚子(55)、用于为所述两个挚子(55)提供复位弹力的弹性件(56)、和四个设置在后板(13)前侧端且用于制动所述挚子(55)及输出盘(54)的滚轮(57)；

所述传动盘(51)包括板状本体(511)，所述本体(511)上设有轴孔(512)、第一拨板(513)和第二拨板(514)；所述轴孔(512)设置在本体(511)中部；所述第一拨板(513)是固定设置在本体(511)顶端且向前凸出的凸板；所述第二拨板(514)是固定设置在本体(511)下部且向后凸出的凸板；

所述输出盘(54)包括板状本体(541)，所述本体(541)上设有输出轴孔(542)、挡板(543)、两个用于安装所述挚子(55)的安装孔(544)和两个用于限位所述挚子(55)转动角度的限位孔(545)；所述输出轴孔(542)设置在所述本体(541)中部，所述挡板(543)是固定设置在本体(541)顶端且向前凸出的凸板；所述输出盘(54)上的限位孔(545)设置在安装孔(544)的正上方，其基本形状是弧形孔；

所述涡簧支架(53)包括板状本体(531)，所述本体(531)上设有挡板(5311)、轴孔(5312)和固定板(5313)；所述挡板(5311)设置在本体(531)的顶端，所述轴孔(5312)设置在本体(531)的中部，所述固定板(5313)是固定设置在本体(531)中部且向后凸出的凸板；所述固定板(5313)上设置有用于定位涡簧(52)内固定端(521)的定位槽(5314)；

所述涡簧(52)的内固定端(521)固定在所述涡簧支架(53)的固定板(5313)上，所述涡簧(52)的外固定端(522)是浮动端；所述涡簧(52)的外固定端(522)是设置在涡簧(52)顶部的U形勾板；

所述传动盘(51)的第一拨板(513)和所述输出盘(54)的挡板(543)位于所述涡簧(52)外固定端(522)的U形勾板所围成的缺口(523)中，且所述输出盘(54)的挡板(543)位于所述传动盘(51)的第一拨板(513)的上方；所述涡簧支架(53)的挡板(5311)位于所述输出盘(54)的挡板(543)的一侧，且与所述U形勾板分居在所述输出盘(54)挡板(543)的两侧；所述涡簧支架(53)的挡板(5311)抵在所述第一拨板(513)和所述输出盘(54)挡板(543)上。

2.根据所述权利要求1所述的高压操作机构，其特征在于：所述驱动轴(2)和输出轴(3)通过轴承设置在安装架(1)上，且所述驱动轴(2)的后端套设在所述输出轴(3)的前端上；

所述前板(11)后侧端上设有用于限位所述第一驱动机构(42)和第二驱动机构(44)的限位柱(15)，所述限位柱(15)设置在所述第一驱动机构(42)和第二驱动机构(44)中间；

所述拐臂(461)和手柄(462)的邻接端设有相互配合的啮合齿(4621)，所述手柄(462)通过所述啮合齿(4621)带动所述拐臂(461)转动；

所述拐臂(461)包括套设在驱动轴(2)上的套管部(4611)、用于带动所述第一驱动机构(42)和第二驱动机构(44)运动的传动部(4612)、和用于连接所述套管部(4611)与传动部(4612)的连接部(4613)；

所述第一驱动机构(42)包括第一驱动板(421)、第一棘爪(422)、第一扭簧(423)、和第一轴销(424)；所述第一驱动板(421)转动设置在所述驱动轴(2)上，所述第一棘爪(422)通过第一轴销(424)转动设置在所述第一驱动板(421)上，所述第一扭簧(423)为所述第一棘爪(422)提供复位力并使得所述第一棘爪(422)趋向逆时针转动；

所述第二驱动机构(44)包括第二驱动板(441)、第二棘爪(442)、第二扭簧(443)、和第二轴销(444)；所述第二驱动板(441)转动设置在所述驱动轴(2)上，所述第二棘爪(442)通过第二轴销(444)转动设置在所述第二驱动板(441)上，所述第二扭簧(443)为所述第二棘爪(442)提供复位力并使得所述第二棘爪(442)趋向顺时针转动；

所述拐臂(461)的传动部(4612)位于所述第一棘爪(422)和第二棘爪(442)中间，所述拐臂(461)的传动部(4612)可带动所述第一棘爪(422)做顺时针转动、也可带动所述第二棘爪(442)做逆时针转动；

所述驱动盘(41)的周向边缘处设有四个凹槽(411)；所述四个凹槽(411)沿驱动盘(41)的重心垂线两两对称设置。

3.根据所述权利要求2所述的高压操作机构，其特征在于：所述第一驱动板(421)的中部设有用于套设在驱动轴(2)上的驱动轴孔(4211)，其上部设有用于限位第一棘爪(422)转动角度的限位凸台(4212)和用于安装定位所述第一棘爪(422)的副轴孔(4213)；

所述第一棘爪(422)的中部设有轴孔(4221)，第一轴销(424)穿过第一棘爪(422)的轴孔(4221)和第一驱动板(421)的副轴孔(4213)，所述第一棘爪(422)的上端作为限位部(4222)且抵在所述第一驱动板(421)限位凸台(4212)上，所述第一棘爪(422)的下端是与所述驱动盘(41)周向边缘处的凹槽(411)相配合的锁定部(4223)；

所述第一扭簧(423)套设在所述第一轴销(424)上，为第一棘爪(422)提供趋向逆时针方向转动的复位弹力；

所述第一拉簧(43)的一端设置在前板(11)上，另一端设置在第一驱动板(421)的下部上，为第一驱动板(421)提供趋向逆时针转动的复位弹力；

所述第二驱动板(441)的中部设有用于套设在驱动轴(2)上的驱动轴孔(4411)，其上部设有用于限位第二棘爪(442)转动角度的限位凸台(4412)和用于安装定位所述第二棘爪(442)的副轴孔(4413)；

所述第二棘爪(442)的中部设有轴孔(4421)，第二轴销(444)穿过第二棘爪(442)的轴孔(4421)和第二驱动板(441)的副轴孔(4413)，所述第二棘爪(442)的上端作为限位部(4422)且抵在所述第二驱动板(441)限位凸台(4412)上，所述第二棘爪(442)的下端是与所述驱动盘(41)周向边缘处的凹槽(411)相配合的锁定部(4423)；

所述第二扭簧(443)套设在所述第二轴销(444)上，为第二棘爪(442)提供趋向顺时针方向转动的复位弹力；

所述第二拉簧(45)的一端设置在面板上，另一端设置在第二驱动板(441)的下部上，为第二驱动板(441)提供趋向顺时针转动的复位弹力；

所述拐臂(461)的传动部(4612)设置在所述第一棘爪(422)的限位部(4222)和第二棘爪(442)的限位部(4422)中间；

所述限位柱(15)位于所述第一驱动板(421)的限位凸台(4212)和所述第二驱动板(441)的限位凸台(4412)中间；

所述两个挚子(55)对称设置在所述输出轴孔(542)的两侧，所述各挚子(55)的前侧端设有两个向前凸出的圆柱，上面的一个圆柱作为限位柱(551)设置在输出盘(54)上相应的一个限位孔(545)中，下面的一个圆柱作为安装柱(552)设置在输出盘(54)的一个安装孔(544)中；

所述弹性件(56)是一个撑簧，所述弹性件(56)的两端分别抵在两个挚子(55)的限位柱(551)上。

4.根据所述权利要求3所述的高压操作机构，其特征在于：所述各挚子(55)在随着输出盘(54)的转动过程中可抵在滚轮(57)上从而被制动；所述传动盘(51)在继续转动过程中，其第二拨板(514)拨动抵在滚轮(57)上的挚子(55)使其克服弹性件(56)的复位作用向着接近另一挚子(55)的方向转动一定角度，从而使该挚子(55)不再抵在该滚轮(57)上；

沿着从前到后的方向，所述手柄(462)、拐臂(461)、前板(11)、第一驱动机构(42)、驱动板、第二驱动机构(44)、中板(12)、涡簧支架(53)、涡簧(52)、传动板、输出板、和后板(13)依次设置。

5.根据所述权利要求4所述的高压操作机构，其特征在于：该高压操作机构还包括用于驱动所述驱动轴(2)转动的电动驱动装置(6)；所述电动驱动装置(6)包括设有输出轮(611)的电动机(61)、转动设置在驱动轴(2)上的驱动齿轮(62)、和设置在驱动轴(2)上的离合装置(63)；所述离合装置(63)包括固定在驱动轴(2)上的电磁元件(631)、固定在驱动齿轮(62)上的动铁心(632)、和用于使动铁心(632)复位的复位机构(633)；所述电磁元件(631)通电后可吸附住动铁心(632)，从而使驱动齿轮(62)可带动所述电磁元件(631)和驱动轴(2)转动。

6.根据所述权利要求5所述的高压操作机构，其特征在于：所述电磁元件(631)与所述动铁心(632)相对的端面上均设有摩擦齿(6311)。

7.根据所述权利要求6所述的高压操作机构，其特征在于：所述电磁元件(631)的接近所述动铁心(632)的一面上设有滑孔(6312)；所述复位机构(633)包括滚珠(6331)和弹簧(6332)；所述弹簧(6332)和滚珠(6331)按照距离所述动铁心(632)从远到近的方向依次设置在所述滑孔(6312)中；所述动铁心(632)的接近所述电磁元件(631)的一面上设有用于与所述滚珠(6331)相配合的限位凹槽(6321)。

8.根据权利要求7所述的高压操作机构，其特征在于：沿着从前到后的方向，所述电动驱动装置(6)设置在第二驱动机构(44)和中板(12)之间。

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