CN102709103A - 接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构，其设计主要在于接地齿轮轴与接地储能轴之间、以及隔离齿轮轴与隔离储能轴之间分别设有接地离合转轮、隔离离合转轮，接地离合转轮、隔离离合转轮均由外轮、内轮、离合爪、扭簧构成，外轮与内轮活动连接，且外轮通过扭簧铰接离合爪，离合爪在扭簧作用下扣紧于内轮的爪槽。接地输出轴与隔离输出轴为同一输出轴，接地输出轴固接接地驱动拐臂，接地驱动拐臂与接地离合转轮的之间设有联动离合爪的接地传动拐臂；隔离输出轴固接隔离驱动拐臂，隔离驱动拐臂与隔离离合转轮之间设有联动离合爪的隔离传动拐臂。其结构紧凑，操作使用较为可靠、方便、安全，适合作为双开关联锁操动机构使用。

Description

接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构

技术领域

本发明涉及一种开关操动机构，是一种接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构。

背景技术

在现有的高压开关中，隔离开关和接地开关是既独立又联系的两个开关设备。隔离开关处于合闸状态时，接地开关应分闸且保证不能合闸；隔离开关处于分闸状态时，接地开关方能合闸；接地开关处于合闸状态时，隔离开关应分闸且保证不能合闸；接地开关处于分闸状态时，隔离开关方能合闸。为实现操作隔离开关与接地开关之间互锁的要求，现市面上多采用两台操动机构外加互锁装置来实现。但这种结构较为复杂，体积较大，不利于制造、装配，且制造成本较高。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构，使其解决现有同类操动机构结构较为复杂，不易于加工制造，分合闸联锁可靠性欠佳的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构，该操动机构包括安装板、接地开关联动组件、隔离开关联动组件，接地开关联动组件、隔离开关联动组件均安装于安装板，接地开关联动组件包括接地操作轴、接地齿轮轴、接地储能轴、接地储能弹簧、接地凸轮、接地输出轴、接地拐臂、接地挚子、接地扣板、接地半轴、及相应的弹簧元件，接地操作轴、接地齿轮轴、接地储能轴依次联动，接地储能轴联动接地储能弹簧、接地凸轮，接地凸轮、接地拐臂、接地输出轴依次联动，接地半轴、接地扣板、接地挚子、接地拐臂依次联动，通过上述接地开关各部件联动实现接地开关的合闸和分闸；隔离开关联动组件包括隔离操作轴、隔离齿轮轴、隔离储能轴、隔离储能弹簧、隔离凸轮、隔离输出轴、隔离拐臂、隔离挚子、隔离扣板、隔离半轴、及相应的弹簧元件，隔离操作轴、隔离齿轮轴、隔离储能轴依次联动，隔离储能轴联动隔离储能弹簧、隔离凸轮，隔离凸轮、隔离拐臂、隔离输出轴依次联动，隔离半轴、隔离扣板、隔离挚子、隔离拐臂依次联动，通过上述各隔离开关部件联动实现隔离开关的合闸和分闸。其结构要点在于所述接地齿轮轴与所述接地储能轴之间设有接地离合转轮，所述隔离齿轮轴与所述隔离储能轴之间设有隔离离合转轮，所述接地离合转轮、隔离离合转轮均由外轮、内轮、离合爪、扭簧构成，外轮与内轮活动连接，外轮通过扭簧铰接离合爪，内轮设有与所述离合爪配合的爪槽，所述离合爪在所述扭簧作用下扣紧于爪槽内。所述接地离合转轮中的外轮与所述接地齿轮轴传动连接，内轮与所述接地储能轴固接；所述隔离离合转轮中的外轮与所述隔离齿轮轴传动连接，内轮与所述隔离储能轴固接。 所述接地输出轴与所述隔离输出轴为同一输出轴，所述接地输出轴固接接地驱动拐臂，接地驱动拐臂与所述接地离合转轮之间设有联动离合爪的接地传动拐臂；所述隔离输出轴固接隔离驱动拐臂，隔离驱动拐臂与所述隔离离合转轮之间设有联动离合爪的隔离传动拐臂。当所述接地输出轴、隔离输出轴顺时针转动至所述接地拐臂与所述接地挚子相扣时，即所述接地拐臂一端从接地挚子一侧扣至接地挚子另一侧并保持相抵状态，所述接地驱动拐臂、接地传动拐臂联动所述接地离合轮转的离合爪与爪槽分离，所述隔离驱动拐臂直接联动所述隔离离合转轮的离合爪与爪槽分离；当所述接地输出轴、隔离输出轴逆时针转动至所述隔离拐臂与所述隔离挚子相扣时，即所述隔离拐臂一端从隔离挚子一侧扣至隔离挚子另一侧并保持相抵状态，所述隔离驱动拐臂、隔离传动拐臂联动所述隔离离合转轮的离合爪与爪槽分离，所述接地驱动拐臂直接联动所述接地离合转轮的离合爪与爪槽分离。本发明上述结构中，实质上是将接地拐臂的三个转动工位（初始状态、合闸、分闸）与隔离拐臂的三个转动工位（初始状态、分闸、合闸）设置为由同一输出轴联动，即接地拐臂转动到某个工位时，隔离拐臂也相应的转动至某个工位，为了使接地开关、隔离开关达到合闸联锁的要求，故设置接地离合转轮、隔离离合转轮，并将接地离合转轮、隔离离合转轮中的离合爪设置为与对应的接地输出轴、隔离输出轴联动，使离合爪与爪槽之间实现扣紧或分离。按照现有接地开关和隔离开关的联锁要求，本发明接地开关、隔离开关在初始状态下，接地离合转轮与隔离离合转轮中的离合爪与爪槽保持扣紧状态，此时可对接地开关、隔离开关两者其一进行合闸操作；当接地开关、隔离开关两者其一进行合闸操作并合闸到位时，接地离合转轮、隔离离合转轮中的离合爪与爪槽皆达到分离状态，此时无法对接地开关、隔离开关进行合闸操作，即实现接地开关与隔离开关联锁的目的。

所述离合爪驱使所述内轮转动的方向与所述外轮转动方向一致，有利于机构传动的可靠。

所述接地挚子与所述接地扣板一端通过接地挚子扭簧铰接，接地扣板通过接地扣板轴活动连接所述安装板，接地扣板另一端通过复位弹簧与所述接地半轴相抵，复位弹簧固定于所述安装板。此结构作为本发明接地开关复位操作的控制结构。

所述隔离挚子与所述隔离扣板之间通过隔离挚子扭簧铰接，隔离挚子一端通过复位扭簧、隔离扣板轴活动连接所述安装板，隔离扣板另一端通过复位扭簧与所述隔离半轴相抵。此结构走位隔离开关复位操作的控制结构。

本发明将现有接地开关操动机构与隔离开关操动机构结合为一整体，采用同一根输出轴来控制隔离开关、接地开关的合闸联锁，结构紧凑，操作较为方便、可靠，使用较为安全，适合作为接地开关和隔离开关的分合闸操动机构使用，或同类产品的结构改进。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图，图中作了A-A剖视，B-B剖视。

图2是图1的仰视图。

图3是图1的A-A剖视部分结构示意图。

图4是图1的B-B剖视部分结构示意图。

图5是本发明初始状态下接地开关的部分结构示意图。

图6是本发明初始状态下隔离开关的部分结构示意图。

图7是本发明接地开关合闸到位时接地开关组件的部分结构示意图。

图8是本发明接地开关合闸到位时隔离开关组件的部分结构示意图。

图9是本发明隔离开关合闸到位时接地开关组件的部分结构示意图。

图10是本发明隔离开关合闸到位时隔离开关组件的部分结构示意图。

图11是本发明接地开关合闸到位时接地开关组件的部分结构示意图。

图12是本发明初始状态下接地开关组件的部分结构示意图。

图13是本发明隔离开关合闸到位时接地开关组件的部分结构示意图。

图14是本发明接地开关合闸到位时隔离开关组件的部分结构示意图。

图15是本发明在初始状态下隔离开关组件的部分结构示意图。

图16是本发明隔离开关合闸到位时隔离开关组件的部分结构示意图。

图中序号的名称为：1、前板，2、中板，3、后板，4、安装杆，5、接地操作轴，6、接地齿轮轴，7、接地离合转轮，8、接地储能轴，801、接地凸轮，9、接地曲轴，10、接地储能弹簧，11、接地输出轴，1101、接地驱动拐臂，12、接地拐臂，13、接地挚子，14、接地挚子扭簧，15、接地半轴，16、接地扣板，17、复位弹簧，18、接地挂簧轴，19、隔离操作轴，20、隔离离合转轮，21、隔离齿轮轴，22、隔离储能轴，2201、隔离凸轮，23、隔离曲轴，24、隔离储能弹簧，25、隔离输出轴，2501、隔离驱动拐臂，26、隔离拐臂，27、隔离挚子，28、隔离扣板，29、隔离挚子扭簧，30、隔离半轴，31、复位扭簧，32、隔离挂簧轴，33、外轮，34、内轮，3401、爪槽，35、离合爪，36、扭簧，37、接地传动拐臂，38、隔离传动拐臂。 

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1～图4所示，该接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构包括安装板、接地开关组件、隔离开关组件，安装板由前板1、中板2、后板3三者通过接地挂簧轴18、隔离挂簧轴32、安装杆4连接构成，其中隔离开关组件置于前板与中板之间的空间，接地开关组件置于后板与中板之间的空间。

接地开关组件包括接地操作轴5、接地齿轮轴6、接地离合转轮7、接地储能轴8、接地输出轴11、接地拐臂12、接地驱动拐臂1101、接地挚子13、接地扣板16、接地半轴15，接地操作轴设有齿轮，通过该齿轮与接地齿轮轴啮合传动。接地离合转轮由外轮33、内轮34、离合爪35、扭簧36构成，外轮通过扭簧铰接离合爪，内轮设有与离合爪配合的爪槽3401，初始状态下，离合爪与爪槽扣紧。接地离合转轮的外轮与接地齿轮轴啮合传动，接地离合转轮的内轮固接接地储能轴，接地储能轴活动连接后板3和中板2，且接地储能轴上固接接地凸轮801，接地储能轴一端穿过后板通过接地曲轴9连接接地储能弹簧10一端，接地储能弹簧另一端连接接地挂簧轴18一端。接地输出轴11活动连接前板与中板，接地输出轴上固接接地拐臂12和接地驱动拐臂1101，接地拐臂与安装板之间设有用于接地拐臂带动接地输出轴旋转复位的弹簧件。接地驱动拐臂与接地离合转轮7的离合爪35之间设有一铰接于中板的接地传动拐臂37，接地驱动拐臂通过接地传动拐臂联动接地离合转轮的离合爪动作。接地挚子13通过销轴、接地挚子扭簧14铰接接地扣板16一端，接地扣板中部铰接一接地扣板轴，接地扣板轴定位于中板、后板之间；接地扣板的一侧连接一压紧的复位弹簧17，接地扣板另一侧端部与接地半轴15相抵，接地半轴活动连接中板、后板。以上即为本发明的接地开关组件结构。

隔离开关组件包括隔离操作轴19、隔离齿轮轴21、隔离离合转轮20、隔离储能轴22、隔离输出轴25、隔离拐臂26、隔离驱动拐臂2501、隔离挚子27、隔离扣板28、隔离半轴30，隔离操作轴设有齿轮，通过该齿轮与隔离齿轮轴啮合传动。隔离离合转轮由外轮33、内轮34、离合爪35、扭簧36构成，外轮通过扭簧铰接离合爪，内轮设有与离合爪配合的爪槽3401，初始状态下，离合爪与爪槽扣紧。隔离离合转轮的外轮与隔离齿轮轴啮合传动，隔离离合转轮的内轮固接隔离储能轴，隔离储能轴活动连接前板1和中板2，且隔离储能轴上固接隔离凸轮2201，隔离储能轴一端穿过前板通过隔离曲轴23连接隔离储能弹簧24一端，隔离储能弹簧另一端连接隔离挂簧轴32一端。隔离输出轴25活动连接前板和中板，隔离输出轴上固接隔离拐臂26和隔离驱动拐臂2501，隔离驱动拐臂与安装板之间设有用于隔离拐臂带动隔离输出轴旋转复位的弹簧件。隔离驱动拐臂与隔离离合转轮的离合爪之间设有一铰接于中板的隔离传动拐臂38，隔离驱动拐臂通过隔离传动拐臂联动隔离离合转轮的离合爪动作。隔离挚子27通过销轴、隔离挚子扭簧29铰接隔离扣板28中部，隔离扣板一端铰接一隔离扣板轴，隔离扣板轴定位于前板、中板之间，隔离扣板与隔离扣板轴之间设有一复位扭簧31；隔离扣板另一端依靠复位扭簧的弹力与隔离半轴30相抵，隔离半轴活动连接前板、中板。以上即为本发明隔离开关组件结构

在上述接地开关组件和隔离开关组件中，接地输出轴与隔离输出轴实质上为同一输出轴，为便于理解，故将该输出轴定义为接地输出轴、隔离输出轴分开表述。本发明的接地开关组件与隔离开关组件在实际安装时，具备如下对应关系：当该弹簧操动机构处于初始状态时，即如图5、图6、图12、图15所示，此时接地离合转轮中的离合爪与爪槽扣紧，隔离离合转轮中的离合爪与爪槽扣紧，接地拐臂与接地挚子未联动扣合，隔离拐臂与隔离挚子未联动扣合。

当需要进行接地合闸操作时，即操作接地操作轴，接地操作轴联动接地齿轮轴，接地齿轮轴带动接地离合转轮的外轮转动，由于此时接地离合转轮的离合爪与爪槽扣紧，故外轮带动内轮及接地储能轴转动，接地储能轴带动接地储能弹簧储能。储能完成后，由接地储能弹簧对接地储能轴施加接地开关合闸力，接地储能轴所连接的接地凸轮与接地拐臂联动，接地拐臂与接地挚子扣合达到图7所示状态，即实现接地开关合闸操作。在接地拐臂转动的同时，接地输出轴，即隔离输出轴同时转动。接地输出轴带动接地驱动拐臂转动，接地驱动拐臂依次联动接地传动拐臂、接地离合转轮的离合爪转动，即达到图11所示状态，此时接地离合转轮的离合爪与爪槽分离，即接地离合转轮的外轮无法再带动内轮转动，也就无法进行再次接地开关合闸操作。上述隔离输出轴转动时，带动隔离拐臂、隔离驱动拐臂转动，隔离驱动拐臂状态如图8所示，隔离驱动拐臂依次联动隔离传动拐臂、隔离离合转轮的离合爪转动，即达到图14所示，此时隔离离合转轮的离合爪与爪槽分离，隔离离合转轮的外轮无法带动内轮转动，也就无法进行隔离开关合闸操作。以上过程是接地开关合闸操作时，达到接地开关与隔离开关合闸联锁的过程。当需要复位操作时，只需操作接地半轴，使接地扣板与接地半轴脱扣，接地扣板在复位弹簧作用下转动，继而带动接地挚子转动，实现接地挚子与接地拐臂脱扣，接地拐臂在弹簧件作用下带动接地输出轴转动复位，同时各部件,恢复到初始状态。

当进行隔离开关合闸操作时，其过程原理与接地开关合闸操作基本相同，具体如下。当进行隔离开关合闸操作时，操作隔离操作轴，隔离操作轴联动给传动轮，隔离齿轮轴带动隔离离合转轮的外轮转动，由于此时隔离离合转轮的离合爪与爪槽扣紧，故外轮带动内轮及隔离储能轴转动，隔离储能轴带动隔离储能弹簧储能。储能完成后，由隔离储能弹簧对隔离储能轴施加隔离开关合闸力，隔离储能轴所连接的隔离凸轮与隔离拐臂联动，隔离拐臂与隔离挚子扣合达到图10所示状态，即实现隔离开关合闸操作。在隔离拐臂转动的同时，隔离输出轴，即接地输出轴同时转动。隔离输出轴带动隔离驱动拐臂转动，隔离驱动拐臂一端直接联动隔离离合转轮的离合爪转动，即达到图16所示状态，此时隔离离合转轮的离合爪与爪槽分离，即隔离离合转轮的外轮无法再带动内轮转动，也就无法进行再次隔离开关合闸操作。上述接地输出轴转动时，带动接地拐臂、接地驱动拐臂转动，接地驱动拐臂状态如图9所示，接地驱动拐臂直接联动接地离合转轮的离合爪转动，即达到图13所示状态，此时接地离合转轮的离合爪与爪槽分离，接地离合转轮的外轮无法带动内轮转动，故无法进行接地开关合闸操作。以上过程即为隔离开关合闸操作时，达到接地开关与隔离开关合闸联锁的过程。当需要复位操作时，只需操作隔离半轴，使隔离扣板与隔离半轴脱扣，隔离半轴在复位扭簧作用下转动，继而带动隔离挚子转动，实现隔离挚子与隔离拐臂脱扣，隔离拐臂在弹簧件作用下带动隔离输出轴转动复位，同时各部件恢复到初始状态。

Claims (4)

1. 一种接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构，该操动机构包括安装板、接地开关联动组件、隔离开关联动组件，接地开关联动组件、隔离开关联动组件均安装于安装板，接地开关联动组件包括接地操作轴（5）、接地齿轮轴（6）、接地储能轴（8）、接地储能弹簧（10）、接地凸轮（801）、接地输出轴（11）、接地拐臂（12）、接地挚子（13）、接地扣板（16）、接地半轴（15）、及相应的弹簧元件，接地操作轴、接地齿轮轴、接地储能轴依次联动，接地储能轴联动接地储能弹簧、接地凸轮，接地凸轮、接地拐臂、接地输出轴依次联动，接地半轴、接地扣板、接地挚子、接地拐臂依次联动；隔离开关联动组件包括隔离操作轴（19）、隔离齿轮轴（21）、隔离储能轴（22）、隔离储能弹簧（24）、隔离凸轮（2201）、隔离输出轴（25）、隔离拐臂（26）、隔离挚子（27）、隔离扣板（28）、隔离半轴（30）、及相应的弹簧元件，隔离操作轴、隔离齿轮轴、隔离储能轴依次联动，隔离储能轴联动隔离储能弹簧、隔离凸轮，隔离凸轮、隔离拐臂、隔离输出轴依次联动，隔离半轴、隔离扣板、隔离挚子、隔离拐臂依次联动；其特征在于：

所述接地齿轮轴（6）与所述接地储能轴（8）之间设有接地离合转轮（7），所述隔离齿轮轴（21）与所述隔离储能轴（22）之间设有隔离离合转轮（20），所述接地离合转轮、隔离离合转轮均由外轮（33）、内轮（34）、离合爪（35）、扭簧（36）构成，外轮与内轮活动连接，外轮通过扭簧铰接离合爪，内轮设有与所述离合爪配合的爪槽（2401），所述离合爪在所述扭簧作用下扣紧于爪槽内；所述接地离合转轮中的外轮与所述接地齿轮轴传动连接，内轮与所述接地储能轴固接；所述隔离离合转轮中的外轮与所述隔离齿轮轴传动连接，内轮与所述隔离储能轴固接； 

所述接地输出轴（11）与所述隔离输出轴（25）为同一输出轴，所述接地输出轴固接接地驱动拐臂（1101），接地驱动拐臂与所述接地离合转轮之间设有联动离合爪的接地传动拐臂（37）；所述隔离输出轴固接隔离驱动拐臂（2501），隔离驱动拐臂与所述隔离离合转轮之间设有联动离合爪的隔离传动拐臂（38）；

当所述接地输出轴、隔离输出轴顺时针转动至所述接地拐臂（12）与所述接地挚子（13）相扣时，即所述接地拐臂一端从接地挚子一侧扣至接地挚子另一侧并保持相抵状态，所述接地驱动拐臂（1101）、接地传动拐臂（37）联动所述接地离合轮转（7）的离合爪与爪槽分离，所述隔离驱动拐臂（2501）直接联动所述隔离离合转轮（20）的离合爪与爪槽分离；当所述接地输出轴、隔离输出轴逆时针转动至所述隔离拐臂（26）与所述隔离挚子（27）相扣时，即所述隔离拐臂一端从隔离挚子一侧扣至隔离挚子另一侧并保持相抵状态，所述隔离驱动拐臂、隔离传动拐臂联动所述隔离离合转轮的离合爪与爪槽分离，所述接地驱动拐臂直接联动所述接地离合转轮的离合爪与爪槽分离。

2. 根据权利要求1所述接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构，其特征在于所述离合爪（35）驱使所述内轮（34）转动的方向与所述外轮（33）转动方向一致。

3. 根据权利要求1所述接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构，其特征在于所述接地挚子（13）与所述接地扣板（16）一端通过接地挚子扭簧（14）铰接，接地扣板通过接地扣板轴活动连接所述安装板，接地扣板另一端通过复位弹簧（17）与所述接地半轴（15）相抵，复位弹簧固定于所述安装板。

4. 根据权利要求1所述接地开关和隔离开关分合闸弹簧操动机构，其特征在于所述隔离挚子（27）与所述隔离扣板（28）之间通过隔离挚子扭簧（28）铰接，隔离挚子一端通过复位扭簧（31）、隔离扣板轴活动连接所述安装板，隔离扣板另一端通过复位扭簧与所述隔离半轴（30）相抵。

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