CN102737875A - 开关操作联锁机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于开关设备领域，具体是一种开关操作联锁机构。它包括设于机构箱体中的驱动机构以及联锁指示机构，驱动机构包括转动杆、传动杆、蜗杆、蜗轮以及固定在主轴上的行程板，转动杆与传动杆之间通过万向接头连接，传动杆与蜗杆之间通过另一个万向接头连接，蜗轮与蜗杆配合，蜗轮上设有推杆，行程板上设有行程空间，推杆设在该行程空间内；联锁指示机构包括与行程板连接的指示牌拉杆装置以及指示牌，指示牌固定在指示牌拉杆装置端部。本发明的优点是分闸合闸的操作力小，可以实现轻松操作；通过机械的位置信息指示，可以明确接地状态同步输出信号；通过各种联锁保护机构实现准确判断，防止误操作，提高了操作与联锁的可靠性和安全性。

Description

开关操作联锁机构

技术领域

本发明属于开关设备领域，具体是一种开关操作联锁机构。

背景技术

开关设备的操作联锁机构是开关的主要部件之一，也是最容易发生安全事故的关键部分，如操作不当、机构变形、联锁失效等，极易发生人身触电系统短路，甚至爆炸等事故，导致大面积停电

开关操作联锁机构的作用是，对开关柜内的接地开关进行合闸和分闸操作，同时与开关柜内的断路器进行联锁，防止带电合接地开关，防止带接地合断路器送电，从而确保开关柜线路检修维护的安全性，防止人身触电和系统短路事故的发生。

目前的开关柜接地操作联锁机构采用伞齿轮传动机构，无减速装置，操作力大，易出现滑齿或机构变形，导致无法进行接地操作；操作机构与接地开关主轴必须在同一水平线上，否则无法连接传动，缺乏灵活性；联锁机构为硬联锁，由于操作力大，极易损坏联锁件，导致联锁失效；无机械式位置指示，接地状态不明晰；这样，就极易引起误操作、机构损坏、联锁失效等故障而导致事故。

发明内容

本发明要提供一种开关操作联锁机构来解决操作力大、易出现滑齿、机构变形、联锁不可靠、安装不灵活、位置指示不明晰等问题，通过该机构保证开关设备的安全操作。

本发明提供了如下技术方案：

开关操作联锁机构，它包括设于机构箱体中的驱动机构以及联锁指示机构，驱动机构包括转动杆、传动杆、蜗杆、蜗轮以及固定在主轴上的行程板，转动杆与传动杆之间通过万向接头连接，传动杆与蜗杆之间通过另一个万向接头连接，蜗轮与蜗杆配合，蜗轮上设有推杆，行程板上设有行程空间，推杆设在该行程空间内；联锁指示机构包括与行程板连接的指示牌拉杆装置以及指示牌，指示牌固定在指示牌拉杆装置端部。

所述的指示牌拉杆装置还与接地联锁装置连接，该接地联锁装置包括连接杆、定位板以及控制手柄，连接杆与指示牌拉杆装置连接，连接杆上设有复位部件，复位部件一端与连接杆定位连接，而另一端与机构箱体连接，连接杆的端头通过另一个复位部件与控制手柄连接，控制手柄可以转动，定位板与控制手柄固定连接，定位板上设有一活动槽，连接杆上设置有定位杆，该定位杆设在活动槽内，活动槽的两端开有方向相反的两个定位开口，该定位杆可设在活动槽内，也可在两个定位开口中，两个复位部件作用力相反。

所述的指示牌活动连接在机构箱体上，指示牌一端活动连接着一个连接板，该连接板与指示牌拉杆装置活动连接。

所述的行程空间为圆弧形的镂空槽，推杆穿过该镂空槽，所述的行程空间为圆弧形的凹槽，推杆端部设于该凹槽内。

所述的控制手柄上活动连接有联动推板，该联动推板与断路器联锁机构连接，该断路器联锁机构包括联动板和断路器联锁板，断路器联锁板顶住联动板，联动板上设有一个限位销，联动推板设于限位销一侧。

所述的联动推板设有一个斜的肩部，所述的限位销位于肩部以上，所述的联动板下设有一组用于状态信号输出的辅助开关。

所述的控制手柄伸出机构箱体外与旋转部件连接，控制手柄端部设置有一个插头，旋转部件上设有一个插槽，插头设置在插槽内，旋转部件上设有一个螺杆，螺杆通过扭簧与插头连接，旋转部件上还设有一个凸台，该凸台与面板上的定位配合孔配合。

所述的机构箱体内还设置有闭锁电磁铁，该闭锁电磁铁设在联动推板的侧面，联动推板的肩部的另一侧设置有一个台阶，闭锁电磁铁设在该台阶之上。

所述的旋转部件上设置有孔或者凹口。

所述的行程板为扇形板。

本发明的优点是分闸合闸的操作力小，可以实现轻松操作；通过机械的位置信息指示，可以明确接地状态同步输出信号；通过各种联锁保护机构实现准确判断，防止误操作，提高了操作与联锁的可靠性和安全性。附图说明

附图说明

图1为本发明的使用结构示意图；

图2为图1的D-D剖视图；

图3为图1的A向视图；

图4为图3的B向视图；

图5为图1的C向视图；

图6为图1中拆去面板后的C向视图；

图7为图2的E-E向剖视图。

具体实施方式

如图1至图6所示，开关操作联锁机构，它包括设于机构箱体1中的驱动机构以及联锁指示机构，驱动机构包括转动杆2、传动杆3、蜗杆4、蜗轮5以及固定在主轴7上的行程板8，主轴7与接地开关机构上的闸板6连接，转动杆2与传动杆3之间通过万向接头连接，传动杆3与蜗杆4之间通过另一个万向接头连接，蜗轮5与蜗杆4配合，蜗轮5上设有推杆5a，行程板8上设有行程空间8a，推杆5a设在该行程空间8a内；联锁指示机构包括与行程板8连接的指示牌拉杆装置8b以及指示牌9，指示牌9固定在指示牌拉杆装置8b端部，指示牌拉杆装置可以是与行程板8连接的直杆或者众多连接的直杆或者连杆组成。

转动起转动杆2，再通过传动杆3、蜗杆4进行传动，将转动力传动给蜗轮5，推杆5a固定在蜗轮5上可以在行程空间8a内活动，通过行程空间8a两端与推杆5a的接触，使行程板8产生不同向的位置旋转，从而到达主轴7的不同向位置的旋转，实现闸板6的合闸与分闸的工作；其中行程板8的转动带动指示牌拉杆装置8b的位置变动，从而带动指示牌显示合闸与分闸不同的信息，保证了开关柜接地的安全。

指示牌拉杆装置8b还与接地联锁装置连接，该接地联锁装置包括连接杆10、定位板11以及控制手柄12，控制手柄12与机构箱体1外的面板上设置的旋转部件17连接，连接杆10与指示牌拉杆装置8b固定，连接杆10上设有复位部件13，复位部件13一端受连接杆10上的限位螺栓限位，而另一端受机构箱体1限位，连接杆10一端与指示牌拉杆装置8b连接，另一端的端部通过另一个复位部件13a与控制手柄12活动连接，控制手柄12可以转动，定位板11与控制手柄12固定连接，定位板11上设有一活动槽11a，连接杆10上设置有定位杆12a，该定位杆12a设在活动槽11a内，活动槽11a的两端开有方向相反的定位开口11b和定位开口11c，该定位杆12a设在活动槽11a内并可在两个定位开口11b、11c之间移动，还可以定位于定位开口11b或定位开口11c中,复位部件13和复位部件13a通常使用弹性复位部件，且一般采用弹簧，复位部件13和复位部件13a作用力相反。

当闸板6分闸时，连接杆10在指示牌拉杆装置8b的作用下推向靠近控制手柄12，此时定位杆12a位于定位板11上的靠近控制手柄12一侧的定位开口11c上，旋转控制手柄12，可以使定位杆12a伸入定位开口11c中；当闸板6合闸时，连接杆10在指示牌拉杆装置8b的作用下拉向远离控制手柄12，此时定位杆12a位于定位板11上的远离控制手柄12一侧的定位开口11b上，旋转控制手柄12，可以使定位杆12a伸入定位开口11b中；当闸板正在由分闸变为合闸或者合闸变为分闸的状态时，此时由于连接杆10受复位部件13和复位部件13a相反作用力，定位杆12a在活动槽11a中，此时旋转手柄12无法旋转。

指示牌9活动连接在机构箱体1上通过销栓9a，指示牌9一端活动连接着一个连接板9b，该连接板9b与指示牌拉杆装置8b活动连接，实际上，连接板9b与连接杆10活动连接从而与指示牌拉杆装置活动连接，连接板9b与连接杆10之间通过连接销连接。

指示牌围绕与机构箱体连接的活动点转动，通过指示牌的一个端部连接着连接板，连接板与指示牌拉杆连接后可以在指示牌拉杆的带动下进行转动，指示牌只需要在与机构箱体连接的活动点的一侧指示分闸，在另一侧指示合闸，这样就能通过指示牌旋转而现实不同的接地开关状态的指示。

行程空间8a为圆弧形的镂空槽，推杆穿过该镂空槽；也可以是圆弧形的凹槽，推杆端部设于该凹槽内，镂空槽可以使推杆穿过行程板从而起到充分的行程行走与连接，凹槽可以使推杆不穿过行程板，这样推杆不会对行程板内侧的机构产生影响。

控制手柄12上活动连接有联动推板12b，该联动推板12b与断路器联锁机构连接，该断路器联锁机构包括联动板14和断路器联锁板15，断路器联锁板15与断路器连接，联动板14紧靠在断路器联锁板15端部，联动板14上设有一个限位销14a，联动推板12b设于限位销14a一侧。

当断路器没有断开时，联动板受断路器联锁板的固定作用而无法移动，此时联动板上的限位销限制联动推板移动，从而控制手柄无法进行旋转，在断路器没有断开的情况下禁止对接地开关进行合闸操作，只有在断路器断开时，联动板和断路器联锁板可以活动的情况下，控制手柄12可以转动，让联动推板推开限位销。

联动推板12b设有一个肩部12b1，所述的限位销14a设位于肩部12b1以上，该肩部为联动推板上设置的斜面，通过该斜面可以更好的将手柄旋转作用力作用于限位销。

联动板14下设有一组用于输出状态信号的辅助开关16，该辅助开关通常为行程开关，行程开关受联动推板12b底部的折边的推动而进行输出状态信号。

控制手柄12与机构箱体1外面板上的旋转部件17连接，旋转部件17上设有一个孔或者凹口12c，孔或凹口与操作转动杆2的箱体上的入口相对应，当旋转手柄旋转使孔或者凹口对着转动杆时，可以将操作手柄伸入转动杆2上旋转转动杆2，如果孔或凹口不对着入口则操作手柄无法伸入开关柜内对转动杆进行旋转。

行程板8可以采用扇形板、三角形板或者其他多边形板，甚至可以采用圆形板都能达到在推杆5a的作用下旋转的功能，通常行程板8采用扇形板。

如图7所示，控制手柄12伸出机构箱体1外与面板18上的旋转部件17连接，控制手柄12端部设置有一个插头12d，旋转部件17上设有一个插槽，插头设置在插槽内，旋转部件17上设有一个螺杆19，螺杆19通过扭簧20与插头连接，旋转部件17上还设有一个凸台17a，该凸台17a与面板18上的定位配合孔配合，旋转部件17向外拉开使凸台17a离开定位配合孔时才能旋转。

其中，机构箱体1内还设置有闭锁电磁铁19，该闭锁电磁铁19设在联动推板12b的侧面，联动推板12b的肩部12b1的另一侧设置有一个台阶12b2，闭锁电磁铁19设在该台阶12b2之上，闭锁电磁铁19的电磁铁伸出时能挡住台阶12b2，当接地开关带电时，闭锁电磁铁19失电，此时电磁铁伸出挡住台阶12b2，防止联动推板12b向上运动，此时控制手柄12无法转动，即阻止对接地开关进行合闸操作。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明的工作原理是，转动控制手柄12，使控制手柄12上的凹口12c对准转动杆2，通过操作手柄转起转动杆2带动传动杆3转动，传动杆3带动蜗杆4转动，蜗杆4带动蜗轮5转动，当蜗轮5顺时针转动时，由于推杆5a的作用，作为行程板5的扇形板受力顺时针转动，主轴7随着扇形板顺时针转动，由于主轴7连接着接地开关上的弹簧，当主轴7在扇形板作用下转过弹簧的死点时，受弹簧作用再顺时针转动，此时闸板6随着主轴顺时针旋转，从而实现合闸；当需要分闸时，只需要控制转动杆2向相反方向进行旋转，这样就可以使蜗轮5逆时针转动，推杆5a在扇形板的行程空间8a内逆时针行走，当走完空行程的行程空间8a时，便会给扇形板行程逆时针的作用力，扇形板因此随着逆时针转动，主轴7也转动，当转过弹簧的死点时闸板6逆时针转动，从而完成分闸。

如图5和图6所示，扇形板的顺时针转动时，指示牌拉杆装置8b采用弯折的连杆形式与扇形板连接，指示牌拉杆装置8b随着扇形板向左移动，指示牌拉杆装置8b带动连接杆10向左移动，连接杆10带动连接板9b向左移动，这样指示牌9以销栓9a为支点进行转动，指示牌9指示合闸的标志就显示在机构箱体1外，当扇形板逆时针转动时，指示牌9显示分闸的标志就显示在机构箱体1外，从而实现合闸或分闸的同步显示，保证开关柜接地开关的安全。

如图1、图6所示，当接地开关断开时，连接杆10的定位杆12a位于定位开口11c中，此时可以旋转与控制手柄12连接的旋转部件17，如图5所示，初始状态是分位挂锁，旋转部件17旋转时带动控制手柄12旋转，旋转部件17上的开口顺时针转动，当开口与分位挂锁的位置齐平的时候，旋转部件17的旋钮拿手处对着操作的位置，此时操作手柄通过开口插入旋转转动杆2；由于联动推板12b与控制手柄12为铰接式的活动连接，因此控制手柄12旋转时，联动推板12b向上运动，通过它自身的斜的肩部12b1向上使定位销14a向左运动，从而带动联动板14向左运动，此时，断路器联锁板15顶着联动板14，断路器不断开则联动板14无法移动，此刻受此定位销14a的限位，控制手柄12无法旋转，当断路器断开时，联动板14可以移动，在联动推板12b的肩部的作用下推动定位销14a移动，定位销14a带动联动板14移动，从而可以转动控制手柄12，这样断路器断开的条件下旋转部件17带动控制手柄12的旋转，从而使开口对准转动杆2，达到可以插入操作手柄旋转转动杆2的目的。

在接地开关合闸后，旋转手柄12要继续旋转至合位挂锁状态，此时联动推板12b继续上升，在联动板14下面设有一组辅助开关16，当联动推板12b触碰到辅助开关16并使其动作后，就输出状态信号表示已经合闸完成。在面板18具有两个定位配合孔，上旋转部件17上的凸台17a进入另一个定位配合孔，使旋转部件17可以复位，旋转部件17和插头12d上用于安装挂锁的长圆孔12e对齐，可以挂锁。

Claims (10)

1.开关操作联锁机构，它包括设于机构箱体中的驱动机构以及联锁指示机构，驱动机构包括转动杆、传动杆、蜗杆、蜗轮以及固定在主轴上的行程板，转动杆与传动杆之间通过万向接头连接，传动杆与蜗杆之间通过另一个万向接头连接，蜗轮与蜗杆配合，蜗轮上设有推杆，行程板上设有行程空间，推杆设在该行程空间内；联锁指示机构包括与行程板连接的指示牌拉杆装置以及指示牌，指示牌固定在指示牌拉杆装置端部。

2.根据权利要求1所述的开关操作联锁机构，其特征在于：所述的指示牌拉杆装置还与接地联锁装置连接，该接地联锁装置包括连接杆、定位板以及控制手柄，连接杆与指示牌拉杆装置连接，连接杆上设有复位部件，复位部件一端与连接杆定位连接，而另一端与机构箱体连接，连接杆的端头通过另一个复位部件与控制手柄连接，控制手柄可以转动，定位板与控制手柄固定连接，定位板上设有一活动槽，连接杆上设置有定位杆，该定位杆设在活动槽内，活动槽的两端开有方向相反的两个定位开口，该定位杆可设在活动槽内，也可在两个定位开口中，两个复位部件作用力相反。

3.根据权利要求1所述的开关操作联锁机构，其特征在于：所述的指示牌活动连接在机构箱体上，指示牌一端活动连接着一个连接板，该连接板与指示牌拉杆装置活动连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的接地开关操作联锁机构，其特征在于：所述的行程空间为圆弧形的镂空槽，推杆穿过该镂空槽，所述的行程空间为圆弧形的凹槽，推杆端部设于该凹槽内。

5.根据权利要求2所述的开关操作联锁机构，其特征在于：所述的控制手柄上活动连接有联动推板，该联动推板与断路器联锁机构连接，该断路器联锁机构包括联动板和断路器联锁板，断路器联锁板顶住联动板，联动板上设有一个限位销，联动推板设于限位销一侧。

6.根据权利要求5所述的开关操作联锁机构，其特征在于：所述的联动推板设有一个斜的肩部，所述的限位销位于肩部以上，所述的联动板下设有一组用于状态信号输出的辅助开关。

7.根据权利要求2或5或6所述的开关操作联锁机构，其特征在于：所述的控制手柄伸出机构箱体外与旋转部件连接，控制手柄端部设置有一个插头，旋转部件上设有一个插槽，插头设置在插槽内，旋转部件上设有一个螺杆，螺杆通过扭簧与插头连接，旋转部件上还设有一个凸台，该凸台与面板上的定位配合孔配合。

8.根据权利要求5所述的开关操作联锁机构，其特征在于：所述的机构箱体内还设置有闭锁电磁铁，该闭锁电磁铁设在联动推板的侧面，联动推板的肩部的另一侧设置有一个台阶，闭锁电磁铁设在该台阶之上。

9.根据权利要求7所述的开关操作联锁机构，其特征在于：所述的旋转部件上设置有孔或者凹口。

10.根据权利要求1所述的开关操作联锁机构，其特征在于：所述的行程板为扇形板。

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