CN104124079B - 绝缘开关设备中的传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及绝缘开关设备中的传动系统，包括机架，机架上转动设置有轴线均沿前后方向延伸的动力传递轴和三个动力输出轴，动力传递轴上固设有第一链轮，三个动力输出轴上分别固设有第二链轮、第三链轮和第四链轮，第一链轮、第二链轮、第三链轮和第四链轮通过同一封闭环形链条传动连接。本发明提供了一种结构简单、且能实现多工位操作的用于绝缘开关设备中的传动系统。

Description

绝缘开关设备中的传动系统

技术领域

本发明涉及用于绝缘开关设备中的传动系统。

背景技术

目前，国内外均已开始了固体绝缘开关设备的研发，固体绝缘开关设备是取代六氟化硫气体绝缘开关设备的新型开关设备，其传动系统的设计应具备结构紧凑、小型化等特点。现有的传动系统如中国专利CN103050300A公开的“固体绝缘开关传动系统”，该传动系统包括支架，支架上由左至右依次固定有三根轴线沿前后方向延伸的传动拐臂轴，各转动拐臂轴上均连接有V形传动拐臂，V形传动拐臂的两条臂可以绕对应传动拐臂轴转动，传动系统还包括沿左右方向设置的传动拉杆，三个V形传动拐臂中对应的动力拐臂共同铰接在传动拉杆上，三个V形传动拐臂中对应的阻力拐臂分别与各相开关中的触头传动连接，传动拉杆上连接有可沿左右方向弹性变形的分闸弹簧。

在合闸时，机构输出拐臂带动传动拉杆向左移动，分闸弹簧被压缩，三个V形传动拐臂均绕各自的传动拐臂轴逆时针转动；在分闸时，分闸弹簧释放能量推动传动拉杆向右运动，三个V形传动拐臂均绕各自的传动拐臂轴顺时针转动，从而实现分闸。现有的这种传动系机构存在的问题在于：分闸弹簧使得传动系统只具有合闸、分闸两个工位，不能满足固体绝缘开关设备的多工位需求；另外，传动拉杆和各V形传动拐臂配合虽然实现了三相开关动作的同步性，但是传动拐臂和传动拉杆的设置使得传动系统的结构复杂，制作成本和故障率较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、且能实现多工位操作的用于绝缘开关设备中的传动系统。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

绝缘开关设备中的传动系统，包括机架，机架上转动设置有轴线均沿前后方向延伸的动力传递轴和三个动力输出轴，动力传递轴上固设有第一链轮，三个动力输出轴上分别固设有第二链轮、第三链轮和第四链轮，第一链轮、第二链轮、第三链轮和第四链轮通过同一封闭环形链条传动连接。

三个动力输出轴沿左右方向间隔设置，三个动力输出轴的轴线在同一平面上。

动力传递轴处于中间位置的动力输出轴的正上方。

机架上还转动设置有与动力传递轴平行设置的限位指示轴，限位指示轴通过齿轮传动机构与动力传递轴传动连接，传动系统还包括随所述限位指示轴一起转动的限位指示装置，机架上于所述限位指示轴的外围开设有与限位指示轴同轴线设置的环形导向槽，所述环形导向槽的内侧或外侧槽壁上开设有至少两个绕环形导向槽周向间隔布置的限位指示凹槽，所述限位指示装置包括导向方向沿所述限位指示轴径向延伸的径向导轨及导向移动装配于所述径向导轨上的限位指示杆，所述限位指示杆沿前后方向穿设于所述环形导向槽中并可沿环形导向槽的导向方向往复移动，限位指示装置还包括在所述限位指示杆移动至对应限位指示凹槽位置处时迫使所述限位指示杆进入对应限位指示凹槽中的弹簧，限位指示凹槽具有在环形导向槽周向上与所述限位指示杆限位配合的两侧槽壁。

机架上于各限位指示凹槽的对应位置处分别设置有位移传感器接口。

机架上还转动设置有与动力传递轴、限位指示轴平行设置的动力输入轴，所述齿轮传动机构包括用于限位指示轴与动力输入轴之间传动的第一齿轮传动机构和用于动力输入轴与动力传递轴之间传动的第二齿轮传动机构。

所述第二齿轮传动机构包括同轴固设于所述动力输入轴上的第一大齿轮和同轴固设于所述动力传递轴上的第一小齿轮，第一大齿轮与第一小齿轮啮合传动。

所述第一齿轮传动机构包括同轴固设于所述限位指示轴上的第二大齿轮，所述限位指示装置通过固设于所述第二大齿轮上而随所述限位指示轴一起转动。

所述机架上还转动设置有与所述限位指示轴、动力传递轴、动力输入轴平行设置的中间传动轴，所述第一齿轮传动机构还包括同轴固设于所述中间传动轴上的第二小齿轮和第三大齿轮，第二大齿轮与第二小齿轮啮合传动，第一齿轮传动机构还包括同轴固设于所述动力输入轴上的与所述第三大齿轮啮合传动的第三小齿轮。

所述机架包括前后间隔设置的前、后面板，前、后面板通过支撑件固定连接，三个动力输出轴均转动设置于所述后面板上，动力传递轴、限位指示轴、动力输入轴和中间传动轴的两端分别转动装配于前、后面板上。

本发明的有益效果为：使用时，将各相刀闸（或绝缘拉杆）传动连接在对应各动力输出轴上，旋转动力经动力传递轴、封闭环形链条和各动力输出轴向各相刀闸传动，封闭环形链条保证了各相刀闸动作的不同步性，通过封闭环形链条的使用使得可以省去相应的拐臂和传动拉杆结构，降低了传动系统的结构复杂程度；同时第一链轮的转动角度可以决定对应刀闸的摆动角度，由于第一链轮摆动角度的可控性，使得刀闸可以具有多个工作位。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中机架的结构示意图；

图4是图1中限位指示装置的结构示意图。

具体实施方式

绝缘开关设备中的传动系统的实施例如图1~4所示：包括机架，机架包括前后间隔设置的前面板1和后面板19，前、后面板通过支撑件固定连接，支撑件包括穿四个沿前后方向穿设于前、后面板上的支撑轴18及分别套设于对应支撑轴上的支撑套筒20，各支撑套筒20的两端分别顶设在前、后面板之间。后面板上沿左右方向间隔固设有三个由具有润滑性能的材料制成的轴套22，各轴套22中分别转动装配有动力输出轴，三个动力输出轴分别为第一动力输出轴2、第二动力输出轴3和第三动力输出轴4，三个动力输出轴的轴线在同一平面上，各动力输出轴的后端均连接有分别用于与各相刀闸连接的连接套筒24，各动力输出轴还设置有挡卡23，轴套22嵌入后面板19上的对应安装孔中，在传动系统工作时起到润滑和紧固作用，挡卡23可防止传动系统工作时动力输出轴晃动而影响传动的平稳性。传动系统还包括与各动力输出轴平行设置的动力传递轴5、动力输入轴6、中间传动轴7和限位指示轴8，其中动力传递轴5处于中间位置的动力输出轴的正上方，动力传递轴、动力输入轴、中间传动轴和限位指示轴的两端分别转动装配在前、后面板上，三个动力输出轴上分别固设有第二链轮12、第三链轮13和第四链轮14，动力传递轴5上固设有第一链轮11，第一链轮11、第二链轮12、第三链轮13和第四链轮14通过同一封闭环形链条10传动连接。限位指示轴8通过齿轮传动机构与动力传递轴5传动连接，齿轮传动机构包括用于限位指示轴8与动力输入轴6之间传动的第一齿轮传动机构和用于动力输入轴6与动力传递轴5之间传动的第二齿轮传动机构，第二齿轮传动机构包括同轴固设于动力输入轴6上的第一大齿轮15和同轴固设于动力传递轴5上的第一小齿轮16，第一大齿轮15与第一小齿轮16啮合传动。第一齿轮传动机构包括同轴固设于限位指示轴上的第二大齿轮17，第一齿轮传动机构还包括同轴固设于中间传动轴7上的第二小齿轮和第三大齿轮16，第二大齿轮17与第二小齿轮啮合传动，第一齿轮传动机构还包括同轴固设于动力输入轴6上的与第三大齿轮16啮合传动的第三小齿轮，在本发明中，大、小齿轮是相对而言的，第一大齿轮的半径大于第一小齿轮的半径，第二大齿轮的半径大于第二小齿轮的半径，第三大齿轮的半径大于第三小齿轮的半径，动力输入轴6用于与外部动力源连接，动力输入轴的前端预留有操作头，方便操作。

传动系统还包括限位指示装置25，限位指示装置通过螺栓固定于第二大齿轮17上而随限位指示轴8一起转动，限位指示装置包括装置底座，装置底座上设有供螺栓旋装的螺纹孔37，装置底座设置有轴线延伸方向与限位指示轴的径向一致的安装套35，安装套的内孔构成导向方向沿限位指示轴的径向延伸的径向导轨，在径向导轨上导向移动装配有限位指示杆32，限位指示杆32包括L形杆体32-1和设置于安装套的内孔中的尾盖32-2，安装套上设置有防止尾盖32-2由安装套的内孔中脱出的端盖34，尾盖32-2与安装套35的内孔底部之间顶设有弹簧36，L形杆体包括沿前后方向延伸的竖段和沿限位指示轴的径向延伸的横段，横段通过螺钉33与尾盖32-2固定连接。前面板1上于限位指示轴8的外围开设有与限位指示轴同轴线设置的环形导向槽31，环形导向槽的外侧槽壁上开设有三个绕环形导向槽的周向间隔布置的限位指示凹槽30，L形杆体32-1的竖段沿前后方向穿设于环形导向槽中并可沿环形导向槽的导向方向往复移动，限位指示凹槽30具有在环形导向槽周向上与限位指示杆限位配合的两侧槽壁，当限位指示杆移动到对应限位指示凹槽位置处时，在弹簧36的作用力下，L形杆体32-1的竖段会进入到对应限位指示凹槽30中，这时限位指示杆与限位指示凹槽的两侧槽壁限位配合，当需要相应刀闸运动到另一个工作位时，操作人员将限位指示杆由对应限位指示凹槽中拨出至环形导向槽31中即可。前面板1上于各限位指示凹槽的对应位置处分别设置有位移传感器接口33。机架上还设置有观察窗位置9、红外传感器接口28和微机接口29。图2中项21表示平键。

在使用时，将各相设置有触头的刀闸分别连接于对应各连接套24上，动力经动力输入轴6输入传动系统，动力输入轴6通过第一齿轮传动机构带动动力传递轴5转动，动力传动轴5通过封闭环形链条10带动各动力输出轴和各相刀闸转动，从而实现各相刀闸的同步摆动；同时动力输入轴6通过第二齿轮传动机构带动限位指示轴8转动，环形导向槽上的三个限位指示凹槽分别与触头的分闸、合闸和接地三个工作位相对应，这样可以直观的看到触头具体在哪个工作位，同时还能保证触头在各工作位的限位，当需要触头到下一个工作时，拨动限位指示杆由对应限位指示凹槽脱出，在动力输入轴的带动下，各刀闸即可转动到下一工作位。本发明中各链轮、齿轮与对应轴均通过普通平键连接，本发明传动系统的结构紧凑，整体尺寸小，所需零部件数量较少，尽量采用标准化零部件，实现了传动系统的部分模块化功能；可通过调整齿轮传动比和齿轮位置，满足任意布置动力输入轴、任意触头行程、多工位操作的需要；有独立的限位指示装置，并可与观察窗相结合，实现触头合闸、分闸和接地位置的随时追踪，并可实现开关位置的双显示，更准确的监测触头的各种位置形态；有独立的位移、红外线传感器安装端口，位移传感器可准确判断出限位指示杆的位置，从而准确判断触头的工作位，红外传感器可实现对触头温度的实时采集，一方面提高了开关设备 安全性能，另一方面也解决了开关本体内置式传感器对电场造成的不良影响；限位指示装置可配合微机实现开关的自动化操作，以提升开关设备的自动化操作水平；整个传动系统可整体布置在相对于三工位开关运动方向的垂直面上，有利于缩小产品整体尺寸；第一齿轮传动机构实现了动力输入轴与动力传递轴之间的变速传动；第二齿轮传动机构既实现了动力输入轴与限位指示轴之间的变速传动，同时也可以增加动力输入轴与限位指示轴之间的间距，有利于保证机架的结构强度。

在本发明的其它实施例中：限位指示装置中的装置底座上的螺纹孔还可以不设，此时装置底座可以直接焊接在第二大齿轮上；限位指示装置还可以直接固设于限位指示轴上而随限位指示轴一起转动；当然限位指示装置中的装置底座和安装套还均可以不设，此时径向导轨可以由开设于第二大齿轮上的径向槽构成，弹簧设置于限位指示杆与第二大齿轮之间；限位指示凹槽还可以设置于环形导向槽的内侧槽壁上；当开关只具有分闸、合闸工作位时，限位指示凹槽的个数还可以仅有两个，当开关具有三个以上的工作位时，限位指示凹槽的个数还可以适当的增加；中间传动轴还可以不设，此时动力输入轴通过一级齿轮传动副与限位指示轴传动连接；当然限位指示装置还可以不设，比如说通过步进电机来向动力输入轴输入动力，此时限位指示轴、中间传动轴和对应的第二齿轮传动机构均可以没有；第一齿轮传动机构还可以是多级齿轮副传动机构；当然第一齿轮传动机构和动力输入轴还可以不设，此时可以手动或通过电机直接向动力传递轴输入动力；支撑轴、支撑套筒的个数还可以是两个、三个、五个或其它个数；机架还可以是框架结构；轴套还可以不设，此时各动力输入轴可通过轴承转动装配在后面板上；连接套也可以不设，此时各刀闸可以直接止转套设于对应动力输出轴上；本发明中的传动系统还可以应用于绝缘拉杆式的绝缘开关设备中。

Claims (9)

1.绝缘开关设备中的传动系统，包括机架，其特征在于：机架上转动设置有轴线均沿前后方向延伸的动力传递轴和三个动力输出轴，动力传递轴上固设有第一链轮，三个动力输出轴上分别固设有第二链轮、第三链轮和第四链轮，第一链轮、第二链轮、第三链轮和第四链轮通过同一封闭环形链条传动连接；机架上还转动设置有与动力传递轴平行设置的限位指示轴，限位指示轴通过齿轮传动机构与动力传递轴传动连接，传动系统还包括随所述限位指示轴一起转动的限位指示装置，机架上于所述限位指示轴的外围开设有与限位指示轴同轴线设置的环形导向槽，所述环形导向槽的内侧或外侧槽壁上开设有至少两个绕环形导向槽周向间隔布置的限位指示凹槽，所述限位指示装置包括导向方向沿所述限位指示轴径向延伸的径向导轨及导向移动装配于所述径向导轨上的限位指示杆，限位指示杆包括沿前后方向延伸的竖段和沿限位指示轴的径向延伸的横段，所述限位指示杆沿前后方向穿设于所述环形导向槽中并可沿环形导向槽的导向方向往复移动，限位指示装置还包括在所述限位指示杆移动至对应限位指示凹槽位置处时迫使所述限位指示杆进入对应限位指示凹槽中的弹簧，限位指示凹槽具有在环形导向槽周向上与所述限位指示杆限位配合的两侧槽壁。

2.根据权利要求1所述的传动系统，其特征在于：三个动力输出轴沿左右方向间隔设置，三个动力输出轴的轴线在同一平面上。

3.根据权利要求2所述的传动系统，其特征在于：动力传递轴处于中间位置的动力输出轴的正上方。

4.根据权利要求1所述的传动系统，其特征在于：机架上于各限位指示凹槽的对应位置处分别设置有位移传感器接口。

5.根据权利要求1所述的传动系统，其特征在于：机架上还转动设置有与动力传递轴、限位指示轴平行设置的动力输入轴，所述齿轮传动机构包括用于限位指示轴与动力输入轴之间传动的第一齿轮传动机构和用于动力输入轴与动力传递轴之间传动的第二齿轮传动机构。

6.根据权利要求5所述的传动系统，其特征在于：所述第二齿轮传动机构包括同轴固设于所述动力输入轴上的第一大齿轮和同轴固设于所述动力传递轴上的第一小齿轮，第一大齿轮与第一小齿轮啮合传动。

7.根据权利要求5所述的传动系统，其特征在于：所述第一齿轮传动机构包括同轴固设于所述限位指示轴上的第二大齿轮，所述限位指示装置通过固设于所述第二大齿轮上而随所述限位指示轴一起转动。

8.根据权利要求7所述的传动系统，其特征在于：所述机架上还转动设置有与所述限位指示轴、动力传递轴、动力输入轴平行设置的中间传动轴，所述第一齿轮传动机构还包括同轴固设于所述中间传动轴上的第二小齿轮和第三大齿轮，第二大齿轮与第二小齿轮啮合传动，第一齿轮传动机构还包括同轴固设于所述动力输入轴上的与所述第三大齿轮啮合传动的第三小齿轮。

9.根据权利要求8所述的传动系统，其特征在于：所述机架包括前后间隔设置的前、后面板，前、后面板通过支撑件固定连接，三个动力输出轴均转动设置于所述后面板上，动力传递轴、限位指示轴、动力输入轴和中间传动轴的两端分别转动装配于前、后面板上。