发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种抽出式开关电器的互锁装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种抽出式开关电器的互锁装置,包括手动驱动装置和与所述手动驱动装置联动的互锁装置;
所述互锁装置包括分别固设于A电源方轴和B电源方轴一端的A转盘和B转盘、固定在主体框架侧板内壁上的扣板、垂直滑动设置在所述扣板内且随所述手动驱动装置联动的锁板、以及固定在所述扣板内侧底部的锁位装置;所述本体开关在滑入所述主体框架的过程中,触碰所述锁位装置,使所述锁位装置解除对所述锁板的锁定,从而使所述锁板能够在所述手动驱动装置的带动下在所述扣板内自由滑动;所述本体开关从所述主体框架内滑出过程中,所述锁位装置能够恢复对所述锁板的锁定;所述A转盘和所述B转盘上均设置有两凸起部,且所述A转盘上的凸起部与B转盘上的凸起部对称,所述扣板上设有分别与所述A转盘的凸起部和B转盘的凸起部配合的限位孔,所述锁板的两端对称设置有用于阻挡所述凸起部的上挡位和下挡位,一侧中间对称设置有中挡位;
当所述手动驱动装置带动所述锁板在所述扣板内分别滑动至最高位、中间位和最低位时,所述A转盘与B转盘不能同时转动,继而实现A电源和B电源不能同时接通,即A电源和B电源的机械互锁。
本发明所述的抽出式开关电器的互锁装置,其中,所述手动驱动装置包括滑动设置在所述主体框架侧板前端的手柄组件、铰接在所述手柄组件末端与所述主体框架后侧板之间的驱动连杆;所述驱动连杆与所述锁板固定连接,从而带动所述锁板在所述扣板内滑动。
本发明所述的抽出式开关电器的互锁装置,其中,所述手柄组件包括固定在所述主体框架侧板前端的手柄固定滑槽板、滑动设置在所述手柄固定滑槽板内的手柄锁装置;所述手柄固定滑槽板的两端和中央分别设有锁杆孔位;
所述手柄锁装置包括手柄塑壳、固定在所述手柄塑壳一侧的手柄;所述手柄开有一端开口的锁杆槽,所述锁杆槽内设有锁杆和弹性件,所述弹性件一端与所述锁杆槽的内壁抵触,另一端与所述锁杆套接;所述锁杆上还设有按钮,按下所述按钮,所述锁杆缩回到所述锁杆槽中,拉起所述按钮,所述锁杆在所述弹性件的回复力作用下卡入到相应的所述锁杆孔位中从而对所述手柄组件进行限位。
本发明所述的抽出式开关电器的互锁装置,其中,所述锁板一侧中央向外延伸有U形板,所述驱动连杆上与所述U形板一端相对应的位置设有腰形孔,所述驱动连杆通过穿过所述腰形孔与U形板的连接轴套与所述锁板固定连接。
本发明所述的抽出式开关电器的互锁装置,其中,所述手柄固定滑槽板中央开有一条长缝,所述长缝的两端和中央设有所述锁杆孔位,且所述锁杆的直径和锁杆孔位的宽度均大于所述长缝的宽度。
本发明所述的抽出式开关电器的互锁装置,其中,所述锁板的上挡位和下挡位均包括平行设置在所述锁板两端两侧的挡板,所述中挡位包括设置在所述锁板中部一侧的挡片和从所述挡片一端向外延伸的小压头;所述挡片与所述锁板所在平面垂直。
本发明所述的抽出式开关电器的互锁装置,其中,所述锁板上与设有所述中挡位相对的一侧还设有大压头。
本发明所述的抽出式开关电器的互锁装置,其中,所述锁位装置包括插销固定板、以及通过弹性件设于所述插销固定板上的插销;所述插销固定板与所述扣板内侧固定,且开有插销开口槽,所述插销通过弹性件设于所述插销开口槽内;所述弹性件一端与所述插销开口槽的内壁抵触,另一端与所述插销的一端固定连接;所述插销的另一端还设有轴线与所述插销轴线垂直的推杆;
所述下挡位设有与所述插销配合的插销孔位,所述扣板上与所述推杆的对应位置设有腰形孔,所述推杆受所述开关本体的推动在所述腰形孔内滑动。
本发明所述的抽出式开关电器的互锁装置,其中,所述限位孔包括水平段和垂直于所述水平段的竖直段。
本发明所述的抽出式开关电器的互锁装置,其中,所述弹性件包括弹簧。
实施本发明的抽出式开关电器的互锁装置,具有以下有益效果:本发明能自动保持本体开关从到位状态抽出与再次插入到位时A电源和B电源的分断与接通的状态,即记忆功能。本体开关再次插入时,只有A电源和B电源的分断与接通的状态与前一次从到位状态抽出时A电源和B电源的分断与接通的状态相同时,本体开关才能插入到位,大大提高了操作安全性,降低了误操作带来的风险。因此,该抽出式开关电器的互锁装置能简单可靠地实现机械式的互锁及本体开关的抽出和插入的合理操作。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置与主体框架的装配示意图;
图2是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中A转盘与B转盘的结构示意图;
图3是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置的结构示意图;
图4是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中锁板与扣板的结构示意图;
图5是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中锁板的结构示意图;
图6是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中锁板另一结构的结构示意图;
图7是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中锁位装置的结构示意图;
图8是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中手柄组件的结构示意图;
图9是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中手柄锁装置的结构示意图;
图10是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中当锁板处于最高位且A电源接通B电源断开时的使用状态图;
图11是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中当锁板处于中间位且A电源和B电源均断开时的使用状态图;
图12是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中当锁板处于中间位且A电源接通B电源断开时的使用状态图;
图13是本发明一种抽出式开关电器的互锁装置中当锁板处于中间位且A电源断开B电源接通时的使用状态图。
具体实施方式
如图1所示,同时参见图2和图3。在本发明的优选实施例中,该抽出式开关电器的互锁装置包括手动驱动装置300和与手动驱动装置300联动的互锁装置200。其中,互锁装置200包括分别固设于A电源方轴101和B电源方轴102一端的A转盘201和B转盘201a、固定在主体框架侧板内壁上的扣板202、垂直滑动设置在扣板202内且随手动驱动装置300联动的锁板203、以及固定在扣板202内侧底部的锁位装置204。其中,本体开关100是滑动设置在主体框架内的。
A\B主电路开关装置安装在能插入、抽出的本体开关100内,即本体开关100左支座和本体开关100右支座通过螺丝被固定在本体开关100的绝缘板上,A\B主电路开关装置上安装有A动触头系统、B动触头系统和负载电源端子,并且本体开关100上有相对应的A静触头系统──A电源端子、B静触头系统──B电源端子和负载电源端子。本体开关100上的驱动装置能驱动A电源方轴101或B电源方轴102转动一定的角度,从而使A动触头系统与A静触头系统相接触\断开或B动触头系统与B静触头系统相接触\断开,同时带动A转盘201或B转盘201a转动一定的角度。本体开关100的驱动装置能使A电源和B电源有三种状态:1)、A电源接通、B电源断开;2)、A电源断开、B电源接通;3)、A电源断开、B电源断开。
当本体开关100滑入到主体框架内的过程中,本体开关100会触碰锁位装置204,从而使锁位装置204解除对锁板203的锁定使其能在手动驱动装置300的带动下在扣板202内上下滑动,当本体开关100被抽出的过程中,本体开关100锁位装置204能够恢复对锁板203的锁定使其在扣板202内不能自由滑动。
如图2所示,上述A转盘201和B转盘201a上分别对称设置有两凸起部205,扣板202上设有分别与A转盘201的凸起部205和B转盘201a的凸起部205配合的限位孔206(如图4所示),锁板203的两端对称设置有用于阻挡凸起部205的上挡位208和下挡位209(如图5所示),一侧中间对称设置有中挡位210。上挡位208和下挡位209均用于阻挡凸起部205,从而使A转盘201或B转盘201a在一定的条件下只能够单向转动。
当开关本体处于闭合状态时,锁位装置204解除对锁板203的锁定使其能够在手动驱动装置300的带动下上下滑动,手动驱动装置300可以带动锁板203分别滑动至最高位、中间位和最低位。
当锁板203处于最高位时,上挡位208相应地处于最高位,A转盘201的其中一个凸起部205位于靠近上挡位208的中挡位210以下位置,且同时位于扣板202上部的限位孔206内,由于没有上挡位208和中挡位210的阻挡,A电源方轴101能够顺时针方向转动,从而接通A电源;而B转盘210a的两个凸起部205由于分别受到下挡位209和靠近下挡位209的中挡位210的阻挡,B电源方轴102不能转动,即B电源无法接通。
当锁板203处于最低位时,下挡位209相应地处于最低位,B转盘201a的其中一个凸起部205位于靠近下挡位209的中挡位210的以上位置,且同时位于扣板202下部的限位孔206内,由于没有下挡位209和中挡位210的阻挡,B电源方轴102能够逆时针方向转动,从而接通B电源;而A转盘210的两个凸起部205由于分别受到上挡位208和靠近上挡位208的中挡位210的阻挡,A电源方轴101不能转动,即A电源无法接通。
因此,该抽出式开关电器的互锁装置能够使得A转盘201与B转盘201a不能同时转动,继而实现A电源和B电源不能同时接通,即A电源和B电源的机械互锁。
如图8所示,同时参见图9。优选地,手动驱动装置300包括可上下滑动地设置在本体开关100主体框架侧板前端的手柄组件、铰接在手柄组件末端与主体框架后侧板之间的驱动连杆303,驱动连杆303在手柄组件的带动下绕位于主体框架后侧板的铰接点上下摆动,且驱动连杆303与锁板203固定连接,从而带动锁板203在扣板202内上下滑动。
进一步地,手柄组件包括固定在本体开关100的主体框架侧板前端的手柄固定滑槽板301、滑动设置在手柄固定滑槽板301内的手柄锁装置302,且在手柄固定滑槽板301的两端和中央分别设有锁杆孔位308。当手柄锁装置302分别滑到两端和中央的锁杆孔位308时,锁板203在驱动连杆303的带动下分别处于最高位、最低位和中间位。
优选地,手柄锁装置302包括手柄塑壳309、固定在手柄塑壳309一侧的手柄304,该手柄304开有一端开口的锁杆槽,锁杆槽内设有锁杆305和弹性件306,弹性件306一端与锁杆槽的内壁抵触,另一端与锁杆305套接。此外,锁杆305上还设有按钮307,按下按钮307,锁杆305缩回到锁杆槽中,拉起按钮307,锁杆305在弹性件306的回复力作用下卡入到相应的锁杆孔位308中从而对手柄组件进行限位。
优选地,手柄固定滑槽板301中央开有一条长缝,该长缝的两端和中央设有上述的锁杆孔位308,且锁杆305的直径和锁杆孔位308的宽度均大于长缝的宽度,因此只有锁杆305滑到锁杆孔位308所在的位置时,锁杆305才能在弹性件306的回复力作用下卡入到锁杆孔位308中。
值得注意的是,手柄锁装置302的结构形式和固定方式可以有多种,在本发明的优选实施例中,手柄锁装置302采用的是滑槽带滚轮和锁杆的结构,也可以采用卡槽滑块结构、门锁型、或插销插扣带锁型等;其固定的位置也不限于手柄固定滑槽板301上,还可以直接固定在主体框架的侧板上;同样,安装方向可竖直、横向、纵向等,只要能实现锁位即可。
如图4所示,驱动连杆303与锁板203采用以下结构连接:锁板203的一侧中央向外延伸有U形板207,驱动连杆303上与该U形板207一端相对应的位置设有腰形孔,驱动连杆303通过穿过腰形孔与U形板207的连接轴310与锁板203铰接。同时,U形板207也可以采用其他结构替代,并不局限于本实施例采用的方式。
如图5所示,优选地,上述锁板203的上挡位208和下挡位209均包括平行设置在锁板203两端两侧的挡板211,挡板211与锁板203的上表面垂直,而两个中挡位210均包括设置在锁板203中部一侧的挡片212和从挡片212一端向外延伸的小压头213,且该挡片212所在的平面与锁板203的上表面垂直。挡板211和挡片212可以阻挡凸起部205从而阻碍A转盘210和B转盘210a的单向旋转,而小压头213可以防止锁板203在最高位时向下滑动接通B旁路电源,也可以防止锁板203在最低位时向上滑动接通A旁路电源。A、B旁路电源(图中未示出)可以在本体开关100处于维修状态或出现故障时,代替本体开关100接通电源。由于A电源与B电源不能同时接通,同样,在A电源未断开的情况下,A电源与B旁路电源也不能同时接通,而在B电源未断开的情况下,A旁路电源不能接通。如图6所示,也可以在锁板203上与所述中挡位210相对的一侧设置大压头214,大压头214不仅可以起到与小压头213相同的功能(阻挡A转盘210和B转盘210a上的另一个凸起部205),而且由于该大压头214使本体开关100与旁路开关电源端子之间有更大的电气间隙,因此性能更优、安全性更强。
如图7所示,优选地,上述锁位装置204包括插销固定板215、以及通过弹性件217设于插销固定板215上的插销216;插销固定板215与扣板202内侧固定,且开有插销开口槽,插销216通过弹性件217设于该插销开口槽内;弹性件217一端与插销开口槽的内壁抵触,另一端与插销216的一端固定连接,且插销216的另一端还设有轴线与插销216轴线垂直的推杆218。相应地,下挡位209设有与插销216配合的插销孔位219(如图5所示),而扣板202上与推杆218的对应位置设有腰形孔,当推杆218受开关本体的推动时,能够在腰形孔内滑动。当本体开关100插入主体框架时,会推动推杆218在腰形孔内滑动,弹性件217被压缩,当本体开关100从主体框架内抽出时,插销216会在弹性件217的回复力作用下从插销开口槽中伸出,从而使插销216插入插销孔位219。值得注意的是,锁位装置204的结构形式和固定方式可以有多种,如能摆动的棘爪形的插卡-插销装置;插销孔的位置不限于锁板203上,如也可以设置在驱动连杆303上,锁位装置204的安装位置不限于扣板202上,如也可以安装在主体框架的侧板上;安装方向可以水平或竖直及其它角度,只要能实现锁位功能即可。
为了凸起部205能够在限位孔206内顺利滑动,上述限位孔206包括水平段和从水平段末端向下延伸的竖直段,从而使限位孔206呈L型,当然也可以采用圆弧形,并不局限于此。且上述提到的弹性件均采用弹簧。
下面结合互锁装置的具体结构来阐述互锁原理:
如图10所示,前面已经有叙述,当手柄锁装置302处于最高位时,A电源受本体开关100内部驱动装置的驱动处于接通状态,而B电源处于断开状态。在此状态下,由于A转盘201的其中一个凸起部205处于扣板202上部限位孔206的竖直段内,本体开关100受扣板202的阻挡不能水平抽出。
如图11所示,断开A电源(当A电源还处于接通状态时,由于靠近上挡位208的小压头213受到A转盘201其中一个凸起部205的阻挡,因而不能够下滑到中间位置),按压手柄上的按钮307,锁板203可以在扣板202中往下滑到中间位置,在此状态下,A转盘201和B转盘201a的其中一个凸起部205分别被锁板203的两个中挡位210的挡片212阻挡,本体开关100不能水平抽出。此时,本体开关100的驱动装置可以驱动A电源方轴101或B电源方轴102转动,可以实现本体A电源和B电源的三种状态:1)、A电源接通、B电源断开;2)、A电源断开、B电源接通;3)、A电源断开、B电源断开。
在第1种状态下(A电源接通、B电源断开),靠近下挡位209的小压头213被B转盘201a的其中一个凸起部205阻挡,不能在扣板202中下滑到最下端位置(也就是B旁路电源不能接通),但可以上抬到最上端位置(A旁路电源可以接通);
在第2种状态下(A电源断开、B电源接通),靠近上挡位208的小压头213被A转盘201的其中一个凸起部205阻挡,不能在扣板202中上抬到最上端位置(A旁路电源不能接通),但可以下滑到最下端位置(B旁路电源可以接通);
在第3种状态下(A电源断开、B电源断开),锁板203上的两个小压头213分别被A转盘201和B转盘201a的其中一个凸起部205阻挡,即使按压手柄上的按钮307使锁杆305退出解除限位,锁板203在扣板202中既不能下滑到最下端位置,也不能上抬到最上端位置,只有恢复到第1种状态下或第2种状态下,锁板203才能滑动(也就是当A、B电源均断开的情况下,A旁路电源和B旁路电源也不能被接通,以防止产生电弧引发安全事故)。
同理,当手柄锁装置302处于最低位时,由于B电源与A电源在此抽出式开关电器的互锁装置中结构呈上下对称分布,因此具有类似的互锁功能:
手柄组件302在手柄固定滑槽板301下部位置时,本体开关100插入到位(此时,本体开关100处于闭合状态,本体开关100推动推杆218使插销216退出插销孔209),本体开关100的驱动装置驱动B电源方轴转动,B动触头系统与B静触头系统相接触即B电源接通;A电源方轴不转动,A动触头系统与A静触头系统断开即A电源断开。B转盘201a的其中一凸起部205以B电源方轴为轴中心转动一定角度,进入扣板202下部限位槽206的竖直段内;A转盘201不转动,A转盘201的其中一凸起部205处于扣板202上部限位槽206的水平段内。在此状态下,由于B转盘201a的其中一凸起部205处于扣板202下部限位槽206的竖直段内,本体开关100不能水平抽出。而A转盘201的其中一凸起部205被锁板203的上挡位208阻挡,A转盘201不能转动,从而A电源不能接通。
按压手柄上的按钮307(锁杆305退出锁杆孔位308解除限位),锁板203可以在扣板202中往上抬到中间位置,在此状态下,A转盘201和B转盘201a的其中一凸起部205分别被锁板203的中挡位210阻挡,本体开关100不能水平抽出。
而当B转盘201a的其中一凸起部205以B电源方轴为轴中心反向转动一定角度(即断开B电源),退出扣板203下部的限位槽206的竖直段,处于扣板203下部限位槽206的水平段时;A转盘201不转动,A转盘201的其中一凸起部205处于扣板202上部限位槽206的水平段内;此状态下,本体开关100可以水平抽出。本体开关100在抽出过程中,锁位装置204的插销216插入插销孔位209,锁板203在扣板202中被固定在最下端,即使按压手柄上的按钮307,锁板203也不能上抬到中间位置。
值得注意的是,在本体开关100插入过程中,只有本体开关100处于A电源断开、B电源断开状态下,并且手柄组件302处于手柄固定滑槽板301的上部位置或下部位置时,本体开关100才能插入到位。而如下3种状态均不能使本体开关100插入到位:
1)、A电源断开、B电源断开状态下,并且手柄组件302处于手柄固定滑槽板301的中间位置。A转盘201和B转盘201a均被锁板203的中挡位210阻挡。
2)、A电源接通、B电源断开状态下,并且手柄组件302处于手柄固定滑槽板301中间位置或手柄组件302处于手柄固定滑槽板301的下端位置,A转盘201的其中一凸起部205被扣板202阻挡和B转盘201a被锁板202的下挡位209阻挡。
3)、B电源接通、A电源断开状态下,并且手柄组件302处于手柄固定滑槽板301的中间位置或手柄组件302处于手柄固定滑槽板301的上端位置,B转盘201a被扣板202阻挡和A轴转盘201被锁板203的上挡位208阻挡。
因此,该抽出开关电器的互锁装置能自动保持本体开关100从到位状态抽出与再次插入到位时A电源和B电源的分断与接通的状态,即记忆功能(除人为破坏之外)。本体开关100再次插入时,只有A电源和B电源的分断与接通的状态与前一次从到位状态抽出时A电源和B电源的分断与接通的状态相同时,本体开关100才能插入到位。因此,该抽出式开关电器的互锁装置能简单可靠地实现机械式的互锁及本体开关100的抽出和插入的合理操作。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。