CN104134559A - 一种自动转换开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动转换开关。该自动转换开关通过电机依次带动带动主齿轮旋转、左右从动齿轮旋转、左右拨动支架上下交替活动，左右拨动支架拨动两侧断路器的手柄实现分合闸转换；以齿轮为主体的操作机构结构简单，便于制造，装配后各齿轮间配合可靠，旋转传动分合闸到位；在电机轴上设置横销，主齿轮上设置相匹配的上孔部，当上孔部处于与横销相配合的位置时，电机旋转带动主齿轮转动；当将主齿轮下压，上孔部脱离了横销，主齿轮仅是套在电机轴上，手动操作主齿轮时不会带动电机轴的转动，即可独立转动，减少了手动分合闸时的阻力，使手动完成断路器的分合动作更轻松，且减少零部件间因大阻力而产生的磨损。

Description

一种自动转换开关

技术领域

本发明属于电气开关领域，特别是涉及一种自动转换开关。

背景技术

自动转换开关广泛的应用于各种需不间断供电的场所，其实现了负载线路在两路电源之间的自动转换，以保证用户供电的可靠性。为了实现两台断路器的分合闸转换，目前公知的自动转换开关采用的是由电机带动操作机构控制两侧的拨动支架上下交替活动，拨动支架带动断路器开关的分合闸。但已有的自动转换开关存在着一些问题：操作机构本身较大，且旋转带动拨动支架上下活动的范围也很大，这使自动转换开关的整体体积变大；操作机构和拨动支架的配合较复杂，操作机构与拨动支架相互作用时受力不合理，整体机构磨损较大，且对断路器的分合闸效果也产生不好的影响；另一方面当人们需要手动进行分合闸操作时，与电机连接的旋转机构结构固定，手动旋转需要带动电机一起旋转，电机的阻力使人们需要施加更大的力才能够转动旋转机构，加之拨动机构处零部件配合的阻力，人们手动旋转较困难，且对各零部件的磨损也较大。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、分合闸交替切换可靠、实现手动旋转开关时与电机分离、减少旋转阻力的自动转换开关。

本发明采用以下技术方案：一种自动转换开关，包括主齿轮、左从动齿轮、右从动齿轮、左拨动支架、右拨动支架和安装支架，所述左从动齿轮和右从动齿轮设置在安装支架上且分别位于主齿轮的两侧，所述左拨动支架和右拨动支架的侧边具有齿轮条，所述左拨动支架设置在左从动齿轮的外侧并相互配合联动，所述右拨动支架设置在右从动齿轮的外侧并相互配合联动，所述左拨动支架和右拨动支架的外侧各设置有一组断路器，所述主齿轮旋转带动左从动齿轮和右从动齿轮旋转，联动的左拨动支架和右拨动支架上下交替运动实现两侧断路器的分合闸转换；所述安装支架的下方设置电机，所述电机伸出电机轴，所述电机轴上设置有横销，所述主齿轮套设在电机轴上，主齿轮的内孔具有与横销形状相匹配的上孔部和与电机轴形状相匹配的下孔部；当上孔部位于横销处相配合时，所述电机与主齿轮联动；当下压主齿轮，上孔部脱离横销，主齿轮可绕电机轴独自转动。

作为一种改进，电机轴上套设有弹簧，所述弹簧设置在主齿轮和安装支架之间，或者设置在主齿轮和电机之间。

作为一种改进，主齿轮的下部具有用于定位弹簧的凹台，主齿轮的上部具有用于安装旋转手柄的凸台。

作为一种改进，主齿轮圆周上具有无齿区，当无齿区旋转至左从动齿轮或右从动齿轮处时，左从动齿轮或右从动齿轮相对主齿轮分别孤立。

作为一种改进，无齿区占主齿轮整圆的1/3，所述主齿轮轴心分别与左从动齿轮和右从动齿轮两者的轴心连线，两条线形成的夹角为120度，所述无齿区位于夹角处。

作为一种改进，安装支架上设置有导向槽，所述左拨动支架和右拨动支架的下表面设置有导向块，所述导向块装入导向槽中配合实现左拨动支架和右拨动支架沿导向槽方向活动。

作为一种改进，左拨动支架和右拨动支架还包括有拨杆槽和推杆，所述拨杆槽设置在左拨动支架和右拨动支架的中部，所述齿轮条的运动方向与拨杆槽的槽口开设方向相垂直，所述推杆设置在左拨动支架和右拨动支架的上部，所述自动转换开关还包括有两对微动开关，所述微动开关设置在左拨动支架和右拨动支架的运动方向上，左右各一对，一对两个分别位于左拨动支架或右拨动支架上下运动的极限位置，在左拨动支架或右拨动支架上下活动时由推杆推动微动开关闭合或分离。

本发明的有益效果：通过电机带动主齿轮旋转，带动左右从动齿轮旋转，左右从动齿轮带动具有齿轮条的左右拨动支架上下交替活动，左右拨动支架拨动两侧断路器的手柄实现分合闸转换；以齿轮为主体的操作机构结构简单，便于制造，装配后各齿轮间配合可靠，旋转传动分合闸到位；采用主齿轮、从动齿轮、齿轮条三部分进行传动，磨损小，结构紧凑；在电机轴上设置横销，主齿轮上设置相匹配的上孔部，当上孔部处于与横销相配合的位置时，电机旋转带动主齿轮转动；当将主齿轮下压，上孔部脱离了横销，主齿轮仅是套在电机轴上，手动操作主齿轮时不会带动电机轴的转动，即可独立转动，减少了手动分合闸时的阻力，使手动完成断路器的分合动作更轻松，且减少零部件间因大阻力而产生的磨损。

附图说明

图1是本发明自动转换开关的正视图。

图2是本发明电机轴、旋转机构、弹簧的配合剖视图。

图3是本发明拨动支架的立体结构图。

图4是本发明设置微动开关后的的正视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1、2、3、4所示，为发明自动转换开关的具体实施例。该实施例包括主齿轮1、左从动齿轮2、右从动齿轮3、左拨动支架4、右拨动支架5和安装支架6，左从动齿轮2和右从动齿轮3设置在安装支架6上且分别位于主齿轮1的两侧，左拨动支架4和右拨动支架5的侧边具有齿轮条4a，左拨动支架4设置在左从动齿轮2的外侧并相互配合联动，右拨动支架5设置在右从动齿轮2的外侧并相互配合联动，左拨动支架4和右拨动支架5的外侧各设置有一组断路器，主齿轮1旋转带动左从动齿轮2和右从动齿轮3旋转，联动的左拨动支架4和右拨动支架5上下交替运动实现两侧断路器的分合闸转换；安装支架6的下方设置电机，电机伸出电机轴7，电机轴7上设置有横销8，主齿轮1套设在电机轴7上，主齿轮1的内孔具有与横销8形状相匹配的上孔部1a和与电机轴7形状相匹配的下孔部1b；当上孔部1a位于横销8处相配合时，电机与主齿轮1联动；当下压主齿轮1，上孔部1a脱离横销8，主齿轮1可绕电机轴7独自转动。

本发明由简单紧凑的结构实现自动转换开关两侧的交替分合闸转换，当主齿轮1处于第一工位即逆时针到底时，左侧断路器合闸，右侧断路器分闸；主齿轮1从第一工位顺时针旋转，带动左从动齿轮2逆时针旋转，左从动齿轮2带动具有齿轮条4a的左拨动支架4向下活动，左侧断路器分闸；当主齿轮1到达中间工位，左侧断路器分闸，右侧断路器分闸；主齿轮1从中间工位顺时针旋转，带动右从动齿轮3逆时针旋转，右从动齿轮3带动具有齿轮条4a的右拨动支架5向上活动，右侧断路器合闸；当主齿轮1处于第二工位即顺时针到底时，左侧断路器分闸，右侧断路器合闸。当主齿轮1从第二工位逆时针旋转至第一工位的过程实现了右侧断路器合闸到分闸，左侧断路器分闸到合闸的转换。

以齿轮为主体的操作机构结构简单，便于制造，装配后各齿轮间配合可靠，旋转传动分合闸到位；采用主齿轮1、从动齿轮、齿轮条4a三部分进行传动，结构紧凑。主齿轮1由电机带动，本身动力大，传动时会向配合件施压，与其配合的配合件为磨损较大的部件，拨动支架具有与齿轮相比更为复杂的结构，其成本也更高；本发明中采用在主齿轮1和拨动支架间增加一个从动齿轮的设计，一方面达到传动效果的同时，将传动磨损的位置集中在从动齿轮，相比主齿轮1和拨动支架直接配合的传动情况下具有更长的使用寿命，磨损较多的从动齿轮便于更换且成本较低。对于增加齿轮数量和配合关系的实施方式，是本发明的简单变化，是没有作出创造性劳动前提下所获得的实施例，属于本发明保护的范围。

本发明在电机轴7上设置横销8，主齿轮1上设置相匹配的上孔部1a，当上孔部1a卡在横销8与其相配合时，电机旋转带动主齿轮1转动，实现自动对断路器进行分合闸的操作；当将主齿轮1下压，上孔部1a脱离了横销8，主齿轮1仅是通过上孔部1a和下孔部1b的结构套在电机轴7上，手动操作主齿轮1时不会带动电机轴7的转动，即可脱离电机独立转动，减少了手动分合闸时的阻力，使手动完成断路器的分合动作更轻松，且减少零部件间因大阻力而产生的磨损。

本发明的主齿轮1和电机轴7可以通过上孔部1a和横销8相卡合的配合方式固定，并通过设置在主齿轮1上的旋转手柄对主齿轮1进行下压或上提。作为一种改进的具体实施方式，电机轴7上套设弹簧7a，弹簧7a可设置在主齿轮1和安装支架6之间，或者通过安装支架6上的通孔直接设置在主齿轮1和电机之间。通过装配在主齿轮1下弹簧7a的力将主齿轮1的上孔部1a顶卡在横销8处，使电机转动时电机轴7和横销8带动主齿轮1转动，通过主齿轮1带动左右从动齿轮和左右波动支架活动，以达到电机转动时完成断路器的自动合分闸。通过装配在主齿轮1上的旋转手柄向下压主齿轮1，主齿轮1下设置的弹簧7a，通过压缩弹簧7a后，让上孔部1a和横销8分离，使手动转动主齿轮1时完全脱离电机的束缚力；当放开旋转手柄，主齿轮1由弹簧7a的弹力向上推动使上孔部1a顶卡回横销8处。

作为一种改进的具体实施方式，主齿轮1的下部具有用于定位弹簧7a的凹台1d，上部具有用于安装旋转手柄的凸台1e。凹台1d的设计保证弹簧7a和主齿轮1的稳定配合和上下运动，凸台1e的设计便于与旋转手柄安装配合，旋转手柄与主齿轮1结构稳定，整体结构合理便于加工。

作为一种改进的具体实施方式，主齿轮1圆周上具有无齿区1c，当无齿区1c旋转至左从动齿轮2或右从动齿轮3处时，左从动齿轮2或右从动齿轮3相对主齿轮1分别孤立。孤立即代表了左从动齿轮2或右从动齿轮3相对主齿轮1没有了联动，左从动齿轮2或右从动齿轮3不会被带动旋转，以主齿轮1的运动过程进行对无齿区1a作用的分析。初始状态主齿轮1处于第二工位即顺时针旋转到底，右断路器处于合闸状态，当主齿轮1开始逆时针旋转，将持续带动一侧的右从动齿轮3和右拨动支架5活动分闸，此时无齿区1a处于左从动齿轮2处，因此左从动齿轮2和左拨动支架4无运动，左断路器处于分闸状态；当主齿轮1旋转至中间工位，右断路器分闸完毕，无齿区1a一侧边缘将离开左从动齿轮2，另一侧边缘到达右从动齿轮3；主齿轮1继续逆时针旋转至第一工位的过程中，持续带动左从动齿轮2和左拨动支架4活动合闸，此时无齿区1a处于右从动齿轮3处，因此右从动齿轮3和右拨动支架5无运动，右断路器处于分闸状态。当主齿轮1顺时针旋转实现以上动作相反的工作过程。无齿区1a的设计可以缩短左拨动支架4和右拨动支架5的动作距离，使整体结构更加紧凑；在无齿区1a处于左从动齿轮2或右从动齿轮3所在侧之时，所在侧没有运动，减少了零部件间的配合损耗，延长了齿轮传动机构使用寿命；一侧运动另一侧空置停止的设计也避免了两侧活动卡死的可能，保证自动转换开关的正常工作。

作为一种改进的具体实施方式，无齿区1c占主齿轮1整圆的1/3，主齿轮1轴心分别与左从动齿轮2和右从动齿轮3两者的轴心连线，两条线形成的夹角为120度，无齿区1c位于夹角处。设计成以上的无齿区1c结构，及左从动齿轮2和右从动齿轮3的角度，结构紧凑，且使无齿区1c与左从动齿轮2、右从动齿轮3合理的设置配合，使两侧从动齿轮和拨动支架为不必同时工作，避免了两侧出现卡死的可能。

作为一种改进的具体实施方式，安装支架6上设置有导向槽6a，左拨动支架4和右拨动支架5的下表面设置有导向块4b，导向块4b装入导向槽6a中配合实现左拨动支架4和右拨动支架5沿导向槽6a方向活动。导向槽6a结构加工方便，便于导向块4b的安装定位，便于保证左拨动支架4和右拨动支架5上下活动的稳定性，保证两侧与断路器、从动齿轮配合位置的稳定。

作为一种改进的具体实施方式，左拨动支架4和右拨动支架5还包括有拨杆槽4c和推杆4d，拨杆槽4c设置在左拨动支架4和右拨动支架5的中部，齿轮条4a的运动方向与拨杆槽4c的槽口开设方向相垂直，推杆4d设置在左拨动支架4和右拨动支架5的上部，自动转换开关还包括有两对微动开关10，微动开关10设置在左拨动支架4和右拨动支架5的运动方向上，左右各一对，一对两个分别位于左拨动支架4或右拨动支架5上下运动的极限位置，在左拨动支架4或右拨动支架5上下活动时由推杆31推动微动开关10闭合或分离。自动转换开关两侧成组排列的断路器开关上会设置拨杆，多个开关由拨杆统一带动开合闸，拨杆的一端套入拨杆槽4c中，随着拨动支架的活动，拨动支架带动拨杆上下活动实现断路器的开合闸；设置的推杆4d可在拨动支架活动过程中用于闭合或松开在相应位置设置的微动开关10来检测断路器开合闸是否到位，在拨动支架上下两个活动方向上设置微动开关10，当拨动支架向上或向下活动到位时，推杆4d可推动微动开关10使其闭合，微动开关10给出信号使人们了解断路器的分合闸情况。结构简单合理，便于制造减少生产成本，与各配合零件受力均匀延长使用寿命，保证自动转换开关的正常工作。

Claims (10)

1.一种自动转换开关，其特征在于：包括主齿轮(1)、左从动齿轮(2)、右从动齿轮(3)、左拨动支架(4)、右拨动支架(5)和安装支架(6)，所述左从动齿轮(2)和右从动齿轮(3)设置在安装支架(6)上且分别位于主齿轮(1)的两侧，所述左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的侧边具有齿轮条(4a)，所述左拨动支架(4)设置在左从动齿轮(2)的外侧并相互配合联动，所述右拨动支架(5)设置在右从动齿轮(2)的外侧并相互配合联动，所述左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的外侧各设置有一组断路器，所述主齿轮(1)旋转带动左从动齿轮(2)和右从动齿轮(3)旋转，联动的左拨动支架(4)和右拨动支架(5)上下交替运动实现两侧断路器的分合闸转换；所述安装支架(6)的下方设置电机，所述电机伸出电机轴(7)，所述电机轴(7)上设置有横销(8)，所述主齿轮(1)套设在电机轴(1)上，主齿轮(1)的内孔具有与横销(8)形状相匹配的上孔部(1a)和与电机轴(7)形状相匹配的下孔部(1b)；当上孔部(1a)位于横销(8)处相配合时，所述电机与主齿轮(1)联动；当下压主齿轮(1)，上孔部(1a)脱离横销(8)，主齿轮(1)可绕电机轴(7)独自转动。

2.根据权利要求1所述的一种自动转换开关，其特征是所述电机轴(7)上套设有弹簧(7a)，所述弹簧(7a)设置在主齿轮(1)和安装支架(6)之间，或者设置在主齿轮(1)和电机之间。

3.根据权利要求2所述的一种自动转换开关，其特征是所述主齿轮(1)的下部具有用于定位弹簧(7a)的凹台(1d)，所述主齿轮(1)的上部具有用于安装旋转手柄的凸台(1e)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种自动转换开关，其特征是所述主齿轮(1)圆周上具有无齿区(1c)，当无齿区(1c)旋转至左从动齿轮(2)或右从动齿轮(3)处时，左从动齿轮(2)或右从动齿轮(3)相对主齿轮(1)分别孤立。

5.根据权利要求4所述的一种自动转换开关，其特征是所述无齿区(1c)占主齿轮(1)整圆的1/3，所述主齿轮(1)轴心分别与左从动齿轮(2)和右从动齿轮(3)两者的轴心连线，两条线形成的夹角为120度，所述无齿区(1c)位于夹角处。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种自动转换开关，其特征是所述安装支架(6)上设置有导向槽(6a)，所述左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的下表面设置有导向块(4b)，所述导向块(4b)装入导向槽(6a)中配合实现左拨动支架(4)和右拨动支架(5)沿导向槽(6a)方向活动。

7.根据权利要求4所述的一种自动转换开关，其特征是所述安装支架(6)上设置有导向槽(6a)，所述左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的下表面设置有导向块(4b)，所述导向块(4b)装入导向槽(6a)中配合实现左拨动支架(4)和右拨动支架(5)沿导向槽(6a)方向活动。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种自动转换开关，其特征是所述左拨动支架(4)和右拨动支架(5)还包括有拨杆槽(4c)和推杆(4d)，所述拨杆槽(4c)设置在左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的中部，所述齿轮条(4a)的运动方向与拨杆槽(4c)的槽口开设方向相垂直，所述推杆(4d)设置在左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的上部，所述自动转换开关还包括有两对微动开关(10)，所述微动开关(10)设置在左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的运动方向上，左右各一对，一对两个分别位于左拨动支架(4)或右拨动支架(5)上下运动的极限位置，在左拨动支架(4)或右拨动支架(5)上下活动时由推杆(31)推动微动开关(10)闭合或分离。

9.根据权利要求4所述的一种自动转换开关，其特征是所述左拨动支架(4)和右拨动支架(5)还包括有拨杆槽(4c)和推杆(4d)，所述拨杆槽(4c)设置在左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的中部，所述齿轮条(4a)的运动方向与拨杆槽(4c)的槽口开设方向相垂直，所述推杆(4d)设置在左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的上部，所述自动转换开关还包括有两对微动开关(10)，所述微动开关(10)设置在左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的运动方向上，左右各一对，一对两个分别位于左拨动支架(4)或右拨动支架(5)上下运动的极限位置，在左拨动支架(4)或右拨动支架(5)上下活动时由推杆(31)推动微动开关(10)闭合或分离。

10.根据权利要求6所述的一种自动转换开关，其特征是所述左拨动支架(4)和右拨动支架(5)还包括有拨杆槽(4c)和推杆(4d)，所述拨杆槽(4c)设置在左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的中部，所述齿轮条(4a)的运动方向与拨杆槽(4c)的槽口开设方向相垂直，所述推杆(4d)设置在左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的上部，所述自动转换开关还包括有两对微动开关(10)，所述微动开关(10)设置在左拨动支架(4)和右拨动支架(5)的运动方向上，左右各一对，一对两个分别位于左拨动支架(4)或右拨动支架(5)上下运动的极限位置，在左拨动支架(4)或右拨动支架(5)上下活动时由推杆(31)推动微动开关(10)闭合或分离。