CN103426661B - 一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置 - Google Patents

Abstract

一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置。主要包括一个凸轮、一对擎子、一对顶子和一套触发装置；凸轮外沿设计有用来对凸轮双向转动进行限位的限位槽，凸轮固定在高压电器操动机构的传动轴上；当凸轮转动到预定位置时，对不同转动方向进行限位的擎子分别进入相应的限位槽中，且被顶子顶住无法移出，凸轮的转动被限位和锁定；当有新的输出要求时，触发装置将两个顶子同时移开，从而解除了锁定。本发明是在操动机构的传动轴上安装凸轮，通过对凸轮双向转动的限位与锁定实现对操动机构输出的双向限位与锁定，通过触发装置实现对锁定的解除。

Description

一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置

技术领域：

本发明涉及高压电器操动机构技术领域，特别涉及一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置。

背景技术：

随着高压电器技术的发展，特别是组合电器集成技术的发展，出现了多功能开关模块。例如原有独立的隔离开关和接地开关，被集成为隔离-接地三工作位置开关模块，因此需要相应的操动机构去操动该模块。由于该模块的隔离位置为中间位置，所以操动机构将涉及到中间位置的限位于锁定问题。

由于多功能开关模块存在一个或多个中间位置，具有多个输出位置的操动机构需要解决中间位置的限位与锁定问题，因此需要开发一种对操动机构的输出进行双向限位与锁定的装置。

发明内容：

本发明目的在于提供一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置，主要包括一个具有限位槽特征的凸轮、一对擎子、一对顶子和一套触发装置。

凸轮固定在操动机构的传动轴上，凸轮和传动轴转动同步，因此操动机构的输出将反映在凸轮上。在凸轮的外沿设计有至少一对对不同方向进行限位的限位槽，对不同方向进行限位的限位槽位于凸轮外沿的两侧。

固定轴与传动轴的中心线平行，擎子套在固定轴上，可以绕固定轴转动；擎子在擎子复位簧的作用下与凸轮的外沿始终保持接触；两个擎子的位置与凸轮的限位槽相对应，当凸轮转到预定位置时，两个擎子均处于凸轮的限位槽之中。

顶子支撑轴与固定轴的中心线平行，顶子套在顶子支撑轴上，可以绕顶子支撑轴转动；两个顶子的位置与两个擎子相对应，当擎子进入凸轮的限位槽后，顶子在顶子复位簧作用下转动到限位轴处将擎子顶住，使其无法移出限位槽。操动机构的输出在顶子移开之前处于锁定状态。

触发装置上有两个条形槽，两个顶子上均固定有触发轴，两个触发轴分别处于两个条形槽之中；当操动机构的输出处于锁定状态时，两个条形槽的触发来源端与两个触发轴相接触，这样触发装置触发时带动两个触发轴同时动作，使两个顶子同时移开，完成对锁定的释放。

由于限位槽起限位作用的限位侧坡度较陡，另一侧坡度较缓，因此对不同转向限位的限位槽陡坡侧和缓坡侧的位置刚好相反；凸轮转动时必然一个擎子从缓坡侧进入限位槽，另一个擎子从陡坡侧进入限位槽；从缓坡侧进入的擎子与限位槽的限位侧相互作用，限制了凸轮的转动；由于加工与装配存在配合公差等原因，顶子在复位时无法做到完全同步，触发装置上设计的条形槽就是用来满足顶子复位时的不同步要求。

本发明具有以下优点：通过对固定在操动机构传动轴上的凸轮进行双向限位与锁定，实现了对操动机构输出的双向限位与锁定；一套触发装置对两个顶子进行同步驱动，实现了双向锁定的同步释放；触发装置上设置有条形槽，有效解决了两个顶子在复位时的不同步问题。

附图说明

图1为本发明装置在锁定位置的正视示意图；

图2为图1中凸轮的右视图；

图3为图1中凸轮、擎子、顶子的俯视图；

图4为本发明装置在触发装置触发后的正视示意图；

图5为本发明装置在触发装置触发后擎子移出限位槽的正视示意图；

图6为本发明装置在擎子移出限位槽后触发装置失效后的正视示意图；

其中：1.传动轴 2.凸轮 2-1.限位槽 3.擎子 4.固定轴 5.擎子复位簧 6.限位轴 7.顶子复位簧 8.顶子 9.顶子支撑轴 10.触发装置 11.触发轴。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

参考图1、图2、图3所示，为本发明的一种典型装置，主要包括：传动轴(1)、具有限位槽(2-1)特征的凸轮(2)、擎子(3)、固定轴(4)、擎子复位簧(5)、限位轴(6)、顶子复位簧(7)、顶子(8)、顶子支撑轴(9)、触发装置(10)、触发轴(11)。

凸轮(2)通过固定方式安装在传动轴(1)上，这样凸轮(2)与传动轴(1)之间形成了一个运动整体，传动轴(1)的转动完全反映在凸轮(2)上。

在凸轮(2)外沿上加工了一对限位槽(2-1)，限位槽(2-1)错开布置于凸轮(2)外沿两侧，且限位槽(2-1)在厚度上均没贯穿凸轮(2)。图2中位置靠上的限位槽(2-1)的限位侧在下方，位置靠下的限位槽(2-1)的限位侧在上方；限位侧的坡度较陡，另一侧的坡度较缓。

固定轴(4)与传动轴(1)的中心线平行，擎子(3)的一端有一轴孔，擎子(3)通过该轴孔套在固定轴(4)上，擎子(3)可以绕固定轴(4)转动；擎子(3)的另一圆弧端面在擎子复位簧(5)的作用下始终与凸轮(2)的外沿保持接触；图3中两个擎子(3)在轴向与凸轮(2)的限位槽(2-1)相对应，当凸轮(2)转到预定位置时，两个擎子(3)均进入凸轮(2)的限位槽(2-1)之中。

顶子支撑轴(9)与固定轴(4)的中心线平行，顶子(8)的中部有一轴孔，通过该轴孔套在顶子支撑轴(9)上，顶子(8)可以绕顶子支撑轴(9)转动；图3中两个顶子(8)与两个擎子(3)相对应，当擎子(3)进入凸轮(2)的限位槽(2-1)后，顶子(8)在顶子复位簧(7)的作用下转动到限位轴(6)处将擎子(3)顶住，使擎子(3)无法移出限位槽(2-1)。

由于对凸轮(2)不同转向限位的擎子(3)进入限位槽(2-1)后均被顶子(8)顶住无法移出，因此凸轮(2)不同转向的转动都将被限位；操动机构的输出在顶子(8)移开之前处于锁定状态。

触发装置(10)上有两个条形槽，两个顶子(8)上均有触发轴(11)，两个触发轴(11)分别处于两个条形槽之中；当操动机构的输出处于锁定状态时，条形槽与触发轴(11)在触发来源侧相接触或靠近，这样触发时触发装置(10)带动两个触发轴(11)同时动作，使两个顶子(8)同时移开，即实现了对锁定的释放。

工作过程描述：

图1为锁定位置，此时擎子(3)处于限位槽(2-1)中，顶子(8)顶住了擎子(3)，擎子(3)无法移出限位槽(2-1)，凸轮(2)将无法转动，因此该状态为操动机构输出的锁定状态。

当操动机构有新的输出要求时，触发装置(10)首先动作，图4为触发装置(10)动作后的状态；由于触发来源侧为上侧，因此触发前触发轴(11)与触发装置(10)的条形槽的上端接触；触发装置(10)向下触发时带动两个顶子(8)绕顶子支撑轴(9)沿顺时针旋转一定角度。此时顶子(8)不再顶住擎子(3)，因此该状态为对锁定的释放状态。

图5为操动机构的输出传动轴(1)做逆时针转动输出的情况。凸轮(2)随输出传动轴(1)一起做逆时针转动，凸轮(2)与擎子(3)发生相对运动，擎子(3)移出限位槽(2-1)。

图6为触发装置失效后的状态。擎子(3)移出限位槽(2-1)后，触发装置(10)失效，顶子(8)在顶子复位簧(7)的作用下做逆时针转动，转动到与擎子(3)接触后停止转动。

凸轮(2)逆时针转动一周后，位置偏上方的擎子(3)首先从缓坡侧进入限位槽(2-1)中，与此同时位置偏上方的顶子(8)在顶子复位簧(7)作用下转到水平位置与限位轴(6)接触，顶子(8)顶住擎子(3)；此时位置偏下方的擎子(3)从陡坡侧也进入限位槽(2-1)中，被位置偏下方的顶子(8)顶住；因此又回到了图1的锁定状态。

当操动机构的输出传动轴(1)做顺时针转动输出时，位置偏下方的擎子(3)从陡坡侧进入限位槽(2-1)中，其工作过程与传动轴(1)做逆时针转动输出时相一致。

上述实例中操动机构的输出位置与凸轮的限位位置对应，操动机构输出位置之间的步长与凸轮转动一周相一致；当操动机构的输出与上述不同时，通过调整凸轮限位槽的位置与数量，以及调整凸轮所在传动轴与操动机构输出的变比，来实现输出位置与锁定位置相一致。

Claims (6)

1.一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置，其特征是：包括一个具有限位槽(2-1)特征的凸轮(2)、一对擎子(3)、一对顶子(8)和一套触发装置(10)；凸轮安装在操动机构的传动轴(1)上，擎子(3)安装在固定轴(4)上，顶子(8)安装在顶子支撑轴(9)上，触发装置(10)与一对顶子(8)相连。

2.根据权利要求1所述的一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置，其特征是：凸轮(2)与操动机构的传动轴(1)之间采用固定方式连接，凸轮(2)与传动轴(1)在转动时同步。

3.根据权利要求1所述的一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置，其特征是：凸轮(2)上至少有一对对双向转动进行限位的限位槽(2-1)；限位槽(2-1)起限位作用的限位侧坡度较陡，另一侧坡度较缓；至少一对限位槽(2-1)在凸轮(2)的厚度方向呈错开布置且在厚度方向未贯穿整个凸轮(2)。

4.根据权利要求1所述的一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置，其特征是：擎子(3)在复位簧(5)的作用下始终与凸轮(2)保持接触；一对擎子(3)只能进入各自侧的限位槽(2-1)，不能进入对方侧的限位槽(2-1)；当一侧擎子(3)进入限位槽(2-1)后，另一侧擎子(3)也将处于限位槽(2-1)中。

5.根据权利要求1所述的一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置，其特征是：当擎子(3)进入限位槽(2-1)后被顶子(8)顶住，使擎子(3)无法移出限位槽(2-1)。

6.根据权利要求1所述的一种高压电器操动机构的双向限位与锁定装置，其特征是：触发装置(10)上有两个条形槽；触发轴(11)固定在顶子(8)上；触发轴(11)处于条形槽之中，可以沿条形槽滑动。