CN104240991B - 一种自动转换开关电器的联锁装置 - Google Patents

Abstract

一种自动转换开关电器的联锁装置，包括两套操作机构，各包括能禁止其自身合闸的脱扣半轴、定位轴、能驱动其触头闭合/分断的转轴和与转轴固定连接的悬臂。还包括两套杠杆组件，其转动杠杆的一端与驱动杠杆的一端铰链连接，转动杠杆的另一端设有可转动地安装在本操作机构的定位轴上的定位轴孔，第一驱动杠杆的另一端与第二操作机构的悬臂铰链连接，第二驱动杠杆的另一端则与第一操作机构的悬臂铰链连接。两个弹性耦合件，各带有与其脱扣半轴柔性耦连的耦接端和通过驱动连接结构与其转动杠杆连接的连接端，并且，该驱动连接结构使得各转动杠杆的转动能带动其弹性耦合件产生一个能使其脱扣半轴转换锁定状态的位移，显著提高了联锁装置的可靠性。

Description

一种自动转换开关电器的联锁装置

技术领域

本发明涉及一种自动转换开关电器，特别是一种自动转换开关电器的联锁装置，属于低压电器领域。

背景技术

自动转换开关电器是一种实现常用电源与备用电源之间的自动切换的低压电器，适用于各种不能长期断电的场所。随着全球经济的快速发展，国际市场对电器产品的要求也不断提高，双电源供电回路越来越多，自动转换开关电器已经成为低压电器双电源供电回路中重要的组成部分，其应用范围也越来越广泛。现有自动转换开关电器具有两个分别控制常用电源与备用电源接通/分断的开关装置(如断路器)，每个开关装置具有独立的触头系统和控制触头系统闭合/分断的操作机构，并且两个操作机构之间满足以下操作关系：允许两个操作机构同时执行分闸操作(即使得所在的触头系统分断的操作)；允许其中一个操作机构执行合闸操作(即使得所在的触头系统闭合的操作)，而另一个操作机构必须处在分闸状态；禁止两个操作机构同时合闸。自动转换开关电器能够对常用电源与备用电源这两路电源同时检测，当发现供电电源出现异常(如出现断电或欠压、过压等故障)时会自动从异常电源切换到正常电源，这就要求自动转换开关电器必须具备可靠的机械联锁和电气联锁，能有效防止两路电源同时接通，确保电力安全和生产的连续性。

联锁装置的设置是为了确保两个操作机构绝对不能同时合闸，其功能是：在其中一个操作机构执行合闸的操作过程中，联锁装置自动将另一个操作机构锁定、并使其不能擅自合闸。在两路中的每个操作机构中都设有锁定该机构不能合闸的控制件，例如脱口半轴，当该脱口半轴移动到锁定位置时，其所在的操作机构就不能合闸操作。现有的联锁装置执行联锁的零件易损坏，造成联锁装置易失效，故而存在上述两路电源有可能同时接通的安全隐患。此外，由于联锁装置的失效通常为配合失效，而鉴别零件损坏又比较困难，特别是脱口半轴的锁定失效难以发现，因此，一旦联锁装置出现某个零件的失效，必须整体更换轴套开关装置和联锁装置。申请人经进一步研究发现，造成执行联锁的零件易损坏的原因在于操作机构的合闸/分闸操作对于联锁装置的冲击载荷，然而由于操作机构的工作原理所致，若从改进操作机构的结构来减小所述的冲击载荷几乎是不可能的。另一方面，现有的联锁装置的设计观念认为，从确保联锁装置的工作可靠性出发，联锁装置拟采用刚性传动结构，即传动件之间的连接为刚性连接，这是造成现有的联锁装置的零件易损坏的又一个原因。因此，需要在确保联锁装置的工作可靠性的前提下，创造性地寻求到能实现解决零件易损坏问题的有效、可行且经济的联锁装置的具体结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种克服了现有技术缺陷的自动转换开关电器的联锁装置，将执行联锁的刚性连接的零件改为柔性连接，大大减轻了联锁装置的零件受到的冲击力，确保联锁装置的可靠性，大幅度提高了自动转换开关电器的安全可靠性和产品的质量等级。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。

一种自动转换开关电器的联锁装置，包括第一操作机构1和第二操作机构7，第一操作机构1包括能禁止其自身合闸的第一脱扣半轴101、第一定位轴102和能驱动其触头闭合/分断的第一转轴103，所述的第一转轴103与一个第一悬臂1031固定连接；第二操作机构7，包括能禁止其自身合闸的第二脱扣半轴701、第二定位轴702和能驱动其触头闭合/分断的第二转轴703，所述的第二转轴703与一个第二悬臂7031固定连接。所述联锁装置还包括第一杠杆组件3和第二杠杆组件5，第一杠杆组件3包括第一转动杠杆31和第一驱动杠杆33，所述的第一转动杠杆31的一端与所述的第一驱动杠杆33的一端铰链连接，第一转动杠杆31的另一端设有可转动地安装在第一操作机构1的第一定位轴102上的第一定位轴孔3101，第一驱动杠杆33的另一端则与第二操作机构7的第二悬臂7031铰链连接。第二杠杆组件5，包括第二转动杠杆51和第二驱动杠杆53，所述的第二转动杠杆51的一端与所述的第二驱动杠杆53的一端铰链连接，第二转动杠杆51的另一端设有可转动地安装在第二操作机构7的第二定位轴702上的第二定位轴孔5101，第二驱动杠杆53的另一端则与第一操作机构1的第一悬臂1031铰链连接。所述联锁装置还包括第一弹性耦合件21、22和第二弹性耦合件91、92，第一弹性耦合件21、22的一端为与第一脱扣半轴101柔性耦连的第一耦接端，另一端为通过驱动连接结构与第一转动杠杆31连接的第一连接端，并且，该驱动连接结构的设置使得第一转动杠杆31的转动能带动第一弹性耦合件21、22产生一个能使第一脱扣半轴101转换锁定状态的位移；第二弹性耦合件91、92的一端为与第二脱扣半轴701柔性耦连的第二耦接端，另一端为通过驱动连接结构与第二转动杠杆51连接的第二连接端，并且，该驱动连接结构的设置使得第二转动杠杆51的转动能带动第二弹性耦合件91、92产生一个能使第二脱扣半轴701转换锁定状态的位移。

根据本发明的一种实施方式：所述的第一弹性耦合件为第一拉簧21，所述的驱动连接结构为设置在第一转动杠杆31上的与第一拉簧21相匹配的第一偏心孔3102，第一拉簧21的第一连接端与第一转动杠杆31上的第一偏心孔3102连接，第一偏心孔3102与第一定位轴孔3101之间设有偏心距L；所述的第二弹性耦合件为第二拉簧91，所述的驱动连接结构为设置在第二转动杠杆51上的与第二拉簧91相匹配的第二偏心孔5102，第二拉簧91的第二连接端与第二转动杠杆51上的第二偏心孔5102连接，第二偏心孔5102与第二定位轴孔5101之间设有偏心距L。

根据本发明的另一种实施方式：所述的第一弹性耦合件为第一片簧22，所述的驱动连接结构为与第一片簧22的第一连接端固定连接的第一转动杠杆31，第一片簧22的第一耦接端与第一脱扣半轴101接触配合以形成柔性耦合，并且第一片簧22的一端与第一定位轴孔3101之间设有力臂距D；所述的第二弹性耦合件为第二片簧92，所述的驱动连接结构为与第二片簧92的第二连接端固定连接的第二转动杠杆51，第二片簧92的第二耦接端与第二脱扣半轴701接触配合以形成柔性耦合，并且第二片簧92的一端与第二定位轴孔5101之间设有力臂距D。

根据本发明的优选实施方式：在第一操作机构1处于合闸状态下，第二脱扣半轴701移动到能禁止第二操作机构7合闸的锁定位置是由第一转轴103的第一悬臂1031通过第二杠杆组件5驱使第二转动杠杆51带动第二弹性耦合件91、92产生位移所致；并且，第一弹性耦合件21、22与第一脱扣半轴101之间的柔性耦连使第一弹性耦合件21、22可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第一脱扣半轴101回到其解锁位置。

根据本发明的优选实施方式：在第一操作机构1处于分闸状态下，第二脱扣半轴701回到不能禁止第二操作机构7合闸的解锁位置是由第一转轴103的第一悬臂1031通过第二杠杆组件5驱使第二转动杠杆51带动第二弹性耦合件91、92产生位移所致；并且，第一弹性耦合件21、22与第一脱扣半轴101之间的柔性耦连使第一弹性耦合件21、22可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第一脱扣半轴101回到其解锁位置。

根据本发明的优选实施方式：：在第二操作机构7处于合闸状态下，第一脱扣半轴101移动到能禁止第一操作机构1合闸的锁定位置是由第二转轴703的第二悬臂7031通过第一杠杆组件3驱使第一转动杠杆31带动第一弹性耦合件21、22产生位移所致；并且，第二弹性耦合件91、92与第二脱扣半轴701之间的柔性耦连使第二弹性耦合件91、92可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第二脱扣半轴701回到其解锁位置。

根据本发明的优选实施方式：在第二操作机构7处于分闸状态下，第一脱扣半轴101回到不能禁止第一操作机构1合闸的解锁位置是由第二转轴703的第二悬臂7031通过第一杠杆组件3驱使第一转动杠杆31带动第一弹性耦合件21、22产生位移所致；并且，第二弹性耦合件91、92与第二脱扣半轴701之间的柔性耦连使第二弹性耦合件91、92可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第二脱扣半轴701回到其解锁位置。

根据本发明的进一步优选的实施方式：在第一操作机构1处于分闸状态下，所述的第二弹性耦合件91、92与第二脱扣半轴701之间的柔性耦连使得第二弹性耦合件91、92的弹性变形为0；在第二操作机构7处于分闸状态下，所述的第一弹性耦合件21、22与第一脱扣半轴101之间的柔性耦连使得第一弹性耦合件21、22的弹性变形为0。

根据本发明的另一种优选实施方式：所述的联锁装置还包括：第一弹性限位件6，它安装在第一操作机构1的第一定位轴102上，其上设有阻挡面R，在第一杠杆组件3的第一转动杠杆31驱使第一弹性耦合件21、22致使第一脱扣半轴101到达锁定位置时，所述的阻挡面R与第一转动杠杆31的侧面M接触、并限定第一转动杠杆31的位置。以及第二弹性限位件8，它安装在第二操作机构7的第二定位轴702上，其上设有阻挡面，在第二杠杆组件5的第二转动杠杆51驱使第二弹性耦合件91、92致使第二脱扣半轴701到达锁定位置时，所述的阻挡面与第二转动杠杆51的侧面接触、并限定第二转动杠杆51的位置。

根据本发明的进一步优选的实施方式：所述的第一弹性限位件6和第二弹性限位件8采用弹性材料制成；或者，所述的阻挡面R分别设置在第一弹性限位件6的可弹性变形的部位上和第二弹性限位件8的可弹性变形的部位上。

采用本发明的自动转换开关电器的联锁装置，通过柔性连接的结构利用弹簧作为执行联锁的关键零件，定位轴销上装有弹性限制件，使自动转换开关在执行联锁时，脱口半轴受到的冲击力大大减小，巧妙而切实地解决了自动转换开关电器机械联锁的可靠性问题，从而大幅度延长了联锁装置中易损零件的使用寿命。

附图说明

从附图所示实施例的描述中可更清楚地看出本发明的优点和特征，其中：

图1是本发明的自动转换开关电器的联锁装置的第一实施例的立体示意图，图中示出了与第一操作机构1相关的联锁装置的组装结构。

图2是与第二操作机构7相关的联锁装置的组装结构的立体示意图。

图3是第一杠杆组件3的立体示意图。

图4是第二杠杆组件5的立体示意图。

图5是本发明的自动转换开关电器的联锁装置的第二实施例的立体示意图，图中示出了与第一操作机构1相关的联锁装置的组装结构。

图6是与第二操作机构7相关的联锁装置的组装结构的第二实施例的立体示意图。

图7是图5所示的第二实施例的第一转动杠杆31、第一驱动杠杆33和第一片簧22的组装结构立体示意图。

图8是图6所示的第二实施例的第二转动杠杆51、第二驱动杠杆53和第二片簧92的组装结构立体示意图。

图9是图1的A局部放大图，图9中示出了弹性限制件6安装关系及其与第一驱动杠杆33之间的限位配合关系。

具体实施方式

下面结合图1至图9给出的实施例，进一步说明本发明的自动转换开关电器的联锁装置的具体实施方式。其中，图1至图4示出了本发明的第一实施例，图5至图8示出了第二实施例，本发明的自动转换开关电器的联锁装置的第一实施例与第二实施例的区别在于所采用了不同的弹性耦合件，具体地说：在第一实施例的方式下，联锁装置的第一弹性耦合件为第一拉簧21，第二弹性耦合件为第二拉簧91；在第二实施例的方式下，联锁装置的第一弹性耦合件为第一片簧22，第二弹性耦合件为第二片簧92。本发明的自动转换开关电器的联锁装置不限于以下实施例的描述。

不管是第一实施例还是第二实施例，本发明的自动转换开关电器的联锁装置都包括第一操作机构1和第二操作机构7，第一操作机构1包括能禁止其自身合闸的第一脱扣半轴101、第一定位轴102和能驱动其触头闭合/分断的第一转轴103，所述的第一转轴103与一个第一悬臂1031固定连接；第二操作机构7，包括能禁止其自身合闸的第二脱扣半轴701、第二定位轴702和能驱动其触头闭合/分断的第二转轴703，所述的第二转轴703与一个第二悬臂7031固定连接。所述联锁装置还包括第一杠杆组件3和第二杠杆组件5，第一杠杆组件3包括第一转动杠杆31和第一驱动杠杆33，所述的第一转动杠杆31的一端与所述的第一驱动杠杆33的一端铰链连接，第一转动杠杆31的另一端设有可转动地安装在第一操作机构1的第一定位轴102上的第一定位轴孔3101，第一驱动杠杆33的另一端则与第二操作机构7的第二悬臂7031铰链连接。第二杠杆组件5，包括第二转动杠杆51和第二驱动杠杆53，所述的第二转动杠杆51的一端与所述的第二驱动杠杆53的一端铰链连接，第二转动杠杆51的另一端设有可转动地安装在第二操作机构7的第二定位轴702上的第二定位轴孔5101，第二驱动杠杆53的另一端则与第一操作机构1的第一悬臂1031铰链连接。所述联锁装置还包括第一弹性耦合件21、22和第二弹性耦合件91、92，第一弹性耦合件21、22的一端为与第一脱扣半轴101柔性耦连的第一耦接端，另一端为通过驱动连接结构与第一转动杠杆31连接的第一连接端，并且，该驱动连接结构的设置使得第一转动杠杆31的转动能带动第一弹性耦合件21、22产生一个能使第一脱扣半轴101转换锁定状态的位移；第二弹性耦合件91、92的一端为与第二脱扣半轴701柔性耦连的第二耦接端，另一端为通过驱动连接结构与第二转动杠杆51连接的第二连接端，并且，该驱动连接结构的设置使得第二转动杠杆51的转动能带动第二弹性耦合件91、92产生一个能使第二脱扣半轴701转换锁定状态的位移。具体对比图1和图2第一实施例的情况，图1中所示的第一实施例的第一弹性耦合件采用第一拉簧21，第一操作机构1在其第一转动杠杆31驱动下，第一拉簧21产生位移(平位移)，该位移使得第一拉簧21弹性变形增大而产生的弹力驱动第一脱扣半轴101移到了能禁止第一操作机构1合闸的锁定位置。图2中则示出了第一实施例的第二弹性耦合件采用第二拉簧91，图2中所示的第二操作机构7在其第二转动杠杆51驱动下，第二拉簧91产生位移，该位移使得第二拉簧21的弹性变形变小，弹性变形的变小使第二拉簧91的弹力变小而使第二脱扣半轴701回到了不能禁止第二操作机构7合闸的解锁位置。再具体对比图5和图6第二实施例的情况，图5中所示的第二实施例的第一弹性耦合件采用第一片簧22，第一操作机构1在其第一转动杠杆31驱动下，第一片簧22产生位移(角位移)，该位移使得第一片簧22弹性变形增大而产生的弹力驱动第一脱扣半轴101移到了能禁止第一操作机构1合闸的锁定位置。图中6示出了第二实施例的第二弹性耦合件采用第二片簧92，第二操作机构7在其第二转动杠杆51驱动下，第二片簧92产生位移(角位移)，该位移使得第二片簧92与第二脱扣半轴701分离而弹性变形变为0，弹性变形的变小使第二片簧92的弹力变小而使第二脱扣半轴701回到了不能禁止第二操作机构7合闸的解锁位置。

由于采用了第一弹性耦合件21或22和第二弹性耦合件91或92，所以大大减小了第一操作机构1和第二操作机构7分别作用于相关的第一杠杆组件3、第二杠杆组件5、第一脱扣半轴101、第二脱扣半轴701上的冲击力，特别是阻隔了机构释能时的冲击力传到第一脱扣半轴101、第二脱扣半轴701上，从而能有效防止第一杠杆组件3、第二杠杆组件5、第一脱扣半轴101、第二脱扣半轴701的失效，可显著延长第一操作机构1、第二操作机构7和联锁装置的使用寿命。

第一操作机构1和第二操作机构7可采用已知的结构形式，参见图1，第一操作机构1中的第一转轴103可转动的安装在第一操作机构1固有的第一机架100上，第一转轴103上设有带有第一悬臂孔1032的第一触头臂，通过第一悬臂孔1032将第一触头臂与第一触头系统的第一动触头(图中未示出)连接，当第一转轴103在第一操作机构1的控制下转动时，第一转轴103的转动驱动第一动触头与第一静触头(图中未示出)闭合或分断，或者说，第一转轴103能驱动其触头闭合/分断。参见图2，第二操作机构7中的第二转轴703可转动的安装在第二操作机构7固有的第二机架700上，第二转轴703上设有带有第二悬臂孔7032的第二触头臂，通过第二悬臂孔7032将第二触头臂与第二触头系统的第二动触头(图中未示出)连接，当第二转轴703在第二操作机构7的控制下转动时，第二转轴703的转动驱动第二动触头与第二静触头(图中未示出)闭合或分断，或者说，第二转轴703能驱动其触头闭合/分断。第一悬臂1031与第一转轴103之间的固定连接结构、第二悬臂7031与第二转轴703之间的固定连接结构，可采用焊接实现。所述的第一触头系统执行一路电源(如常用电源)的通/断，而第二触头系统执行另一路电源(如备用电源)的通/断，或者说，第一操作机构1控制一路电源(如常用电源)的通/断，而第二操作机构7控制另一路电源(如备用电源)的通/断，因此要求：当第一操作机构1执行合闸操作时，必须同时禁止第二操作机构7的合闸操作，反之亦然，当第二操作机构7执行合闸操作时，必须同时禁止第一操作机构1的合闸操作，当然，允许第一操作机构1和第二操作机构7同时执行分闸操作，在此同时分闸状态下，允许其中一个操作机构执行合闸操作，而该操作机构的合闸操作也就是禁止另一个操作机构的合闸操作。第一脱扣半轴101和第二脱扣半轴701可采用已知的结构，它们各自具有两个工作位置，第一脱扣半轴101的一个工作位置如图1和图5所示位置(相对向下的位置)，只要第一脱扣半轴101处在该位置，便能禁止第一操作机构1合闸，因此该位置也称之为锁定位置，其另一个工作位置图中未示出(相对向上的位置)，只要第一脱扣半轴101处在该位置，便不能禁止第一操作机构1合闸(即允许第一操作机构1合闸)，因此该位置也称之为解锁位置。通过第一脱扣半轴101在锁定位置与解锁位置之间的切换来控制第一操作机构1在禁止合闸与允许合闸之间转换，第一脱扣半轴101从解锁位置移到锁定位置需要外力驱动，而第一脱扣半轴101从锁定位置回到解锁位置通常是由其自身的复位力驱动的，而所述的复位力通常由复位弹簧(图中未示出)提供。类似的，第二脱扣半轴701也具有两个工作位置，其一个工作位置如图2和图6所示位置(相对向上的位置)，只要第二脱扣半轴701处在该位置，便不能禁止第二操作机构7合闸(即允许第二操作机构7合闸)，因此该位置也称之为解锁位置，其另一个工作位置图中未示出(相对向下的位置)，只要第二脱扣半轴701处在该位置，便能禁止第二操作机构7合闸，因此该位置也称之为锁定位置。通过第二脱扣半轴701在锁定位置与解锁位置之间的切换来控制第二操作机构7在禁止合闸与允许合闸之间转换，第二脱扣半轴701从解锁位置移到锁定位置需要外力驱动，而第二脱扣半轴701从锁定位置回到解锁位置通常是由其自身的复位力驱动的，而所述的复位力通常由复位弹簧(图中未示出)提供。

图3中第一杠杆组件3的第一转动杠杆31和第一驱动杠杆33通过第一铰轴32铰链连接，第一偏心孔3102与第一定位轴孔3101之间设有偏心距L。图4中第二杠杆组件5的第二转动杠杆51和第二驱动杠杆53通过第二铰轴52铰链连接，第二偏心孔5102与第二定位轴孔5101之间设有偏心距L。图7中所示的第一转动杠杆31与第一驱动杠杆33通过第一铰轴32铰链连接，第一片簧22与第一转动杠杆31通过第一铆钉34固定连接。第一转动杠杆31和第一驱动杠杆33。图8中所示的第二转动杠杆51与第二驱动杠杆53通过第二铰轴52铰链连接，第二片簧92与第二转动杠杆51通过第二铆钉54固定连接。上述的第一转动杠杆31与第一驱动杠杆33之间的铰链连接、第二转动杠杆51与第二驱动杠杆53之间的铰链连接可采用如图3和图7所示的结构，即：第一转动杠杆31与第一驱动杠杆33之间采用第一铰轴32的铰链连接结构，图4和图8所示的第二转动杠杆51与第二驱动杠杆53之间采用第二铰轴52的铰链连接结构。第一驱动杠杆33与第二操作机构7的第二悬臂7031之间的铰链连接、第二驱动杠杆53与第一操作机构1的第一悬臂1031之间的铰链连接，也可采用如上的铰轴的铰链连接结构。第一转动杠杆31的第一定位轴孔3101可转动地安装在第一操作机构1的第一定位轴102上，使得第一转动杠杆31能绕第一定位轴102转动；第一定位轴102固定在第一操作机构1上所固有的第一机架100上。第二转动杠杆51的第二定位轴孔5101可转动地安装在第二操作机构7的第二定位轴702上，使得第二转动杠杆51能绕第二定位轴702转动；第二定位轴702固定在第二操作机构7上所固有的第二机架700上。根据上述具体实施方式的说明不难理解到，本发明的联锁装置在第一操作机构1与第二操作机构7之间设置有以下联动关系：当第一操作机构1执行合闸/分闸操作时，其第一转轴103的转动驱动第二杠杆组件5的第二驱动杠杆53移动，第二驱动杠杆53的移动推动安装在第二操作机构7上的第二转动杠杆51绕第二定位轴702转动；当第二操作机构7执行合闸/分闸操作时，其第二转轴703的转动驱动第一杠杆组件3的第一驱动杠杆33移动，第一驱动杠杆33的移动推动安装在第一操作机构1上的第一转动杠杆31绕第一定位轴102转动。

参见图1至图4，第一实施例的第一弹性耦合件为第一拉簧21，与之相匹配的驱动连接结构为设置在第一转动杠杆31上的第一偏心孔3102，第一偏心孔3102与第一定位轴孔3101之间设有偏心距L，第一拉簧21的一端为第一耦接端，该第一耦接端与第一脱扣半轴101连接以形成柔性耦合，第一拉簧21的另一端为第一连接端，该第一连接端与第一转动杠杆31上的第一偏心孔3102连接。类似的，第一实施例的第二弹性耦合件为第二拉簧91，与之相匹配的驱动连接结构为设置在第二转动杠杆51上的第二偏心孔5102，第二偏心孔5102与第二定位轴孔5101之间设有偏心距L，第二拉簧91的一端为第二耦接端，该第二耦接端与第二脱扣半轴701连接以形成柔性耦合，第二拉簧91的另一端为第二连接端，该第二连接端与第二转动杠杆51上的第二偏心孔5102连接。下面结合图1至图4进一步说明第一实施例的采用拉簧为弹性耦合件的本发明的自动转换开关电器的联锁装置的工作原理。

图1和图2所示的第一操作机构1和第二操作机构7处于同一个工作状态，即第一操作机构1处于分闸状态、并被禁止合闸操作(即其第一脱扣半轴101处于锁定位置)，而第二操作机构7处于合闸操作状态(即其处于允许合闸操作状态)，其第二脱扣半轴701处于解锁位置。参见图1和图3，第二操作机构7的合闸操作使其第二转轴703上的第二悬臂7031推动第一杠杆组件3的第一驱动杠杆33移动，第一驱动杠杆33的移动推动第一转动杠杆31绕第一定位轴102作逆时针转动，由于偏心距L的结构，使得第一转动杠杆31绕第一定位轴102的转动可带动第一偏心孔3102绕第一定位轴102转动，第一偏心孔3102的转动带动第一拉簧21向右位移，由于该位移使第一拉簧21的弹性变形所产生的弹力大于第一脱扣半轴101的复位力，所以第一拉簧21的弹力能驱动第一脱扣半轴101移动到禁止第一操作机构1合闸的锁定位置。不难理解，第一拉簧21驱动第一脱扣半轴101从解锁位置移动到锁定位置，其中隐含两个结构特征：特征之一是第一拉簧21的整体位移(如图所示的向右平移)，特征之二是该位移使第一拉簧21产生的弹性变形增大，并且该弹性变形产生的弹力大于第一脱扣半轴101的复位力。当然，在此锁定状态下，如果第一拉簧21在第一转动杠杆31的驱动下向左位移，那么该位移会使第一拉簧21的弹性变形减小或消失，该弹性变形的减小或消失使得第一拉簧21的弹力减小或消失并小于第一脱扣半轴101的复位力，从而使第一脱扣半轴101在其复位力的作用下回到解锁位置，这其中也隐含两个结构特征：特征之一是第一拉簧21的整体位移(如向左平移)，特征之二是该位移使第一拉簧21的弹性变形减小或消失，并且该弹性变形产生的弹力小于第一脱扣半轴101的复位力。参见图2和图4，第一操作机构1的分闸操作使其第一转轴103上的第一悬臂1031推动第二杠杆组件5的第二驱动杠杆53移动、并驱使第二转动杠杆51绕第二定位轴702作顺时针转动、并回到图示位置，由于偏心距L的结构，使得第二转动杠杆51绕第二定位轴702的转动带动第二偏心孔7102绕第二定位轴702转动，第二偏心孔7102的转动带动第二拉簧91向左位移，由于该位移使第二拉簧91的弹性变形所产生的弹力小于第二脱扣半轴701的复位力，所以第二脱扣半轴701在其自身的复位力的作用下回到不能禁止第二操作机构7合闸的解锁位置。不难理解，第二拉簧91使第二脱扣半轴701从锁定位置回到解锁位置，其中隐含两个结构特征：特征之一是第二拉簧91的整体位移(向左平移)，特征之二是该位移使第二拉簧91的弹性变形减小或消失，并且该弹性变形产生的弹力小于第二脱扣半轴701的复位力。当然，在此解锁状态下，如果第二拉簧91在第二转动杠杆51的驱动下向右位移，那么该位移会使第二拉簧91的弹性变形增大，该弹性变形的增大使得第二拉簧91的弹力增大到大于第二脱扣半轴701的复位力，从而使第二脱扣半轴701在第二拉簧91的弹力作用下移动到锁定位置，这其中也隐含两个结构特征：特征之一是第二拉簧91的整体位移(向右平移)，特征之二是该位移使第二拉簧91产生的弹性变形增大，并且该弹性变形产生的弹力大于第二脱扣半轴701的复位力。

参见图5至图8第二实施例的情况，第一弹性耦合件为第一片簧22，第一片簧22的一端为第一耦接端，该第一耦接端与第一脱扣半轴101接触配合以形成柔性耦合，第一片簧22的另一端为第一连接端，该第一连接端与第一转动杠杆31固定连接以形成驱动连接结构，并且第一片簧22的一端与第一定位轴孔3101之间设有力臂距D。类似的，第二弹性耦合件为第二片簧92，第二片簧92的一端为第二耦接端，该第二耦接端与第二脱扣半轴701接触配合以形成柔性耦合，第二片簧92的另一端为第二连接端，该第二连接端与第二转动杠杆51固定连接以形成驱动连接结构，并且第二片簧92的一端与第二定位轴孔5101之间设有力臂距D。下面结合图5至图8进一步说明第二实施例的采用片簧为弹性耦合件的本发明的自动转换开关电器的联锁装置的工作原理。

图5和图6所示的第一操作机构1和第二操作机构7处于同一个工作状态，即第一操作机构1处于分闸状态、并被禁止合闸操作(即其第一脱扣半轴101处于锁定位置)，而第二操作机构7处于合闸操作状态(即其处于允许合闸操作状态)，其第二脱扣半轴701处于解锁位置。参见图5和图7，第二操作机构7的合闸操作使其第二转轴703上的第二悬臂7031推动第一杠杆组件3的第一驱动杠杆33移动，第一驱动杠杆33的移动推动第一转动杠杆31绕第一定位轴102作逆时针转动，由于第一片簧22固定在第一转动杠杆31上，并且第一片簧22的一端(即第一耦接端)与第一定位轴孔3101之间设有力臂距D，使得第一转动杠杆31的转动带动第一片簧22的第一耦接端绕第一定位轴102转动，即第一片簧22产生一个以第一定位轴102为支点的角位移，该位移使第一片簧22与第一脱扣半轴101接触并产生弹性变形，并且该弹性变形产生的弹力大于第一脱扣半轴101的复位力，所以第一片簧22的弹力能驱动第一脱扣半轴101移动到禁止第一操作机构1合闸的锁定位置。不难理解，第一片簧22驱动第一脱扣半轴101从解锁位置移动到锁定位置，其中隐含两个结构特征：特征之一是第一片簧22的整体位移(如图所示的向逆时针方向的角位移)，特征之二是该位移使第一拉簧21产生的弹性变形增大，并且该弹性变形产生的弹力大于第一脱扣半轴101的复位力。当然，在此锁定状态下，如果第一片簧22在第一转动杠杆31的驱动下向顺时针方向转动，那么该转动会使第一片簧22的弹性变形减小或消失，该弹性变形的减小或消失使得第一片簧22的弹力减小或消失并小于第一脱扣半轴101的复位力，从而使第一脱扣半轴101在其复位力的作用下回到解锁位置，这其中也隐含两个结构特征：特征之一是第一片簧22的整体移动(如向顺时针方向角位移)，特征之二是该位移使第一片簧22的弹性变形减小或消失，并且该弹性变形产生的弹力小于第一脱扣半轴101的复位力。参见图6和图8，第一操作机构1的分闸操作使其第一转轴103上的第一悬臂1031推动第二杠杆组件5的第二驱动杠杆53移动并驱使第二转动杠杆51绕第二定位轴702作顺时针转动并回到图示位置，由于第二片簧92固定在第二转动杠杆51上，并且第二片簧92的一端(第一耦接端)与第二定位轴孔7101之间设有力臂距D，使得第二转动杠杆51的转动带动第二片簧92的第二耦接端绕第二定位轴702转动，即第二片簧92产生一个以第二定位轴702为支点的角位移，该位移使第二片簧92与第二脱扣半轴701分离并弹性变形消失，该弹性变形的消失使得第二片簧92的弹力小于第二脱扣半轴701的复位力，所以第二脱扣半轴701在其自身的复位力的作用下回到不能禁止第二操作机构7合闸的解锁位置。不难理解，第二片簧92使第二脱扣半轴701从锁定位置回到解锁位置，其中隐含两个结构特征：特征之一是第二片簧92的整体移动(向左平移)，特征之二是该移动使第二片簧92的弹性变形消失或减小，并且该弹性变形产生的弹力小于第二脱扣半轴701的复位力。当然，在此解锁状态下，如果第二片簧92在第二转动杠杆51的驱动下向逆时针转动，那么该转动会使第二片簧92与第二脱扣半轴701接触并使弹性变形增大，该弹性变形的增大使得第二片簧92的弹力增大到大于第二脱扣半轴701的复位力，从而使第二脱扣半轴701在第二簧92的弹力作用下移动到锁定位置，其中也隐含两个结构特征：特征之一是第二片簧92的整体位移(向逆时针方向角位移)，特征之二是该位移使第二片簧92产生的弹性变形增大，并且该弹性变形产生的弹力大于第二脱扣半轴701的复位力。

在自动转换开关电器的四种工作状态下，即第一操作机构1处于合闸状态下、处于分闸状态下和第二操作机构7处于合闸状态下、处于分闸状态下四种工作状态，第一弹性耦合件21或22和第二弹性耦合件91或92的位移致使第一脱扣半轴101和第二脱扣半轴701在锁定位置与解锁位置之间实现转换，以下说明实现转换的具体过程和结构。

在第一操作机构1处于合闸状态下，第一转轴103的第一悬臂1031通过第二杠杆组件5驱使第二转动杠杆51带动第二弹性耦合件91或92产生位移，致使第二脱扣半轴701移动到能禁止第二操作机构7合闸的锁定位置；并且，第一弹性耦合件21或22与第一脱扣半轴101之间的柔性耦连使第一弹性耦合件21或22可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第一脱扣半轴101回到其解锁位置。

在第一操作机构1处于分闸状态下，第一转轴103的第一悬臂1031通过第二杠杆组件5驱使第二转动杠杆51带动第二弹性耦合件91或92产生位移，致使第二脱扣半轴701回到不能禁止第二操作机构7合闸的解锁位置；并且，第一弹性耦合件21或22与第一脱扣半轴101之间的柔性耦连使第一弹性耦合件21或22可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第一脱扣半轴101回到其解锁位置。

在第二操作机构7处于合闸状态下，第二转轴703的第二悬臂7031通过第一杠杆组件3驱使第一转动杠杆31带动第一弹性耦合件21或22产生位移，致使第一脱扣半轴101移动到能禁止第一操作机构1合闸的锁定位置；并且，第二弹性耦合件91或92与第二脱扣半轴701之间的柔性耦连使第二弹性耦合件91或92可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第二脱扣半轴701回到其解锁位置。

在第二操作机构7处于分闸状态下，第二转轴703的第二悬臂7031通过第一杠杆组件3驱使第一转动杠杆31带动第一弹性耦合件21或22产生位移，致使第一脱扣半轴101回到不能禁止第一操作机构1合闸的解锁位置；并且，第二弹性耦合件91或92与第二脱扣半轴701之间的柔性耦连使第二弹性耦合件91或92可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第二脱扣半轴701回到其解锁位置。

本发明实现柔性耦连的具体结构和弹性耦合件的弹力参数可有多种方案，一种优选的实施方案是：在第一操作机构1处于分闸状态下，第二弹性耦合件91或92与第二脱扣半轴701之间的柔性耦连使得第二弹性耦合件91或92的弹性变形为0；在第二操作机构7处于分闸状态下，第一弹性耦合件21或22与第一脱扣半轴101之间的柔性耦连使得第一弹性耦合件21或22的弹性变形为0。在此所述的弹性耦合件的弹性变形为0即弹力为0，可通过以下具体方式实现：在图1至图4所示的第一实施例的采用拉簧21、91的情况下，在偏心孔3102或5102与拉簧21或91之间设置连接间隙。而在图5至图8所示的第二实施例的采用片簧22、92的情况下，在脱扣半轴101或701与片簧22或92之间设置分离间隙。显然，所述的弹性变形为0的优选实施方式的优点在于，可大幅度降低相关零件的加工精度，可大大方便相关部件的装配调试，从而可降低制造成本、提高生产效率、易于大规模生产。当然，如果弹性耦合件的弹性变形不为0、但弹力小于脱扣半轴的复位力的情况也能满足联锁装置正常工作的要求，其具体实现方式如取消上述的连接间隙或分离间隙，但这种实施方式需要对相关零件的加工精度提出很高的要求。

参见图1、2或图9，为了进一步减小机构的冲击力的影响，本发明的自动转换开关电器的联锁装置还提供一种可选择采用的方案是，还包括安装在第一操作机构1的第一定位轴102上的第一弹性限位件6和安装在第二操作机构7的第二定位轴702上的第二弹性限位件8，第一弹性限位件6上设有阻挡面R(参见图9)，在第一杠杆组件3的第一转动杠杆31驱使第一弹性耦合件21或22致使第一脱扣半轴101到达锁定位置时，所述的阻挡面R与第一转动杠杆31的侧面M接触并限定第一转动杠杆31的位置。同理，第二弹性限位件8上设有阻挡面(图中未示出)，在第二杠杆组件5的第二转动杠杆51驱使第二弹性耦合件91或92致使第二脱扣半轴701到达锁定位置时，所述的阻挡面与第二转动杠杆51的侧面接触并限定第二转动杠杆51的位置。应当能理解到，由于第一杠杆组件3和第二杠杆组件5都属于一种平面连杆机构，所以在不采用第一弹性限位件6和第二弹性限位件8的情况下，第一转动杠杆31和第二转动杠杆51的运动和位置已经受到平面连杆机构的约束和限定，但是，惯性产生的冲击力仍会作用于机构，因此，通过第一弹性限位件6与第一转动杠杆31的接触限位以及通过第二弹性限位件8与第二转动杠杆51的接触限位可有效减小惯性产生的冲击力的影响。所谓“弹性限位件“其实已限定了：第一弹性限位件6与第一转动杠杆31的接触为弹性接触，这种弹性接触的功能是由第一弹性限位件6的结构实现的；同理，第二弹性限位件8与第二转动杠杆51的接触为弹性接触，这种弹性接触的功能是由第二弹性限位件6的结构实现的。实现弹性接触功能的两个弹性限位件的具体结构可有多种方案，优选以下两种方案：所述的第一弹性限位件6和第二弹性限位件8采用弹性材料(如橡胶)制成；或者，所述的阻挡面R分别设置在第一弹性限位件6的可弹性变形的部位(如弹簧片，图中未示出)上和第二弹性限位件8的可弹性变形的部位(如弹簧片，图中未示出)上。

上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种自动转换开关电器的联锁装置，包括：

第一操作机构(1)，包括能禁止其自身合闸的第一脱扣半轴(101)、第一定位轴(102)和能驱动其触头闭合/分断的第一转轴(103)，所述的第一转轴(103)与一个第一悬臂(1031)固定连接；

第二操作机构(7)，包括能禁止其自身合闸的第二脱扣半轴(701)、第二定位轴(702)和能驱动其触头闭合/分断的第二转轴(703)，所述的第二转轴(703)与一个第二悬臂(7031)固定连接；

其特征在于，所述联锁装置还包括：

第一杠杆组件(3)，包括第一转动杠杆(31)和第一驱动杠杆(33)，所述的第一转动杠杆(31)的一端与所述的第一驱动杠杆(33)的一端铰链连接，第一转动杠杆(31)的另一端设有可转动地安装在第一操作机构(1)的第一定位轴(102)上的第一定位轴孔(3101)，第一驱动杠杆(33)的另一端则与第二操作机构(7)的第二悬臂(7031)铰链连接；

第二杠杆组件(5)，包括第二转动杠杆(51)和第二驱动杠杆(53)，所述的第二转动杠杆(51)的一端与所述的第二驱动杠杆(53)的一端铰链连接，第二转动杠杆(51)的另一端设有可转动地安装在第二操作机构(7)的第二定位轴(702)上的第二定位轴孔(5101)，第二驱动杠杆(53)的另一端则与第一操作机构(1)的第一悬臂(1031)铰链连接；

第一弹性耦合件(21、22)，它的一端为与第一脱扣半轴(101)柔性耦连的第一耦接端，另一端为通过驱动连接结构与第一转动杠杆(31)连接的第一连接端，并且，该驱动连接结构的设置使得第一转动杠杆(31)的转动能带动第一弹性耦合件(21、22)产生一个能使第一脱扣半轴(101)转换锁定状态的位移；

第二弹性耦合件(91、92)，它的一端为与第二脱扣半轴(701)柔性耦连的第二耦接端，另一端为通过驱动连接结构与第二转动杠杆(51)连接的第二连接端，并且，该驱动连接结构的设置使得第二转动杠杆(51)的转动能带动第二弹性耦合件(91、92)产生一个能使第二脱扣半轴(701)转换锁定状态的位移。

2.根据权利要求1所述的自动转换开关电器的联锁装置，其特征在于：

所述的第一弹性耦合件为第一拉簧(21)，所述的驱动连接结构为设置在第一转动杠杆(31)上的与第一拉簧(21)相匹配的第一偏心孔(3102)，第一拉簧(21)的第一连接端与第一转动杠杆(31)上的第一偏心孔(3102)连接，第一偏心孔(3102)与第一定位轴孔(3101)之间设有偏心距L；

所述的第二弹性耦合件为第二拉簧(91)，所述的驱动连接结构为设置在第二转动杠杆(51)上的与第二拉簧(91)相匹配的第二偏心孔(5102)，第二拉簧(91)的第二连接端与第二转动杠杆(51)上的第二偏心孔(5102)连接，第二偏心孔(5102)与第二定位轴孔(5101)之间设有偏心距L。

3.根据权利要求1所述的自动转换开关电器的联锁装置，其特征在于：

所述的第一弹性耦合件为第一片簧(22)，所述的驱动连接结构为与第一片簧(22)的第一连接端固定连接的第一转动杠杆(31)，第一片簧(22)的第一耦接端与第一脱扣半轴(101)接触配合以形成柔性耦合，并且第一片簧(22)的一端与第一定位轴孔(3101)之间设有力臂距D；

所述的第二弹性耦合件为第二片簧(92)，所述的驱动连接结构为与第二片簧(92)的第二连接端固定连接的第二转动杠杆(51)，第二片簧(92)的第二耦接端与第二脱扣半轴(701)接触配合以形成柔性耦合，并且第二片簧(92)的一端与第二定位轴孔(5101)之间设有力臂距D。

4.根据权利要求1所述的自动转换开关电器的联锁装置，其特征在于：在第一操作机构(1)处于合闸状态下，第二脱扣半轴(701)移动到能禁止第二操作机构(7)合闸的锁定位置是由第一转轴(103)的第一悬臂(1031)通过第二杠杆组件(5)驱使第二转动杠杆(51)带动第二弹性耦合件(91、92)产生位移所致；并且，第一弹性耦合件(21、22)与第一脱扣半轴(101)之间的柔性耦连使第一弹性耦合件(21、22)可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第一脱扣半轴(101)回到其解锁位置。

5.根据权利要求1所述的自动转换开关电器的联锁装置，其特征在于：在第一操作机构(1)处于分闸状态下，第二脱扣半轴(701)回到不能禁止第二操作机构(7)合闸的解锁位置是由第一转轴(103)的第一悬臂(1031)通过第二杠杆组件(5)驱使第二转动杠杆(51)带动第二弹性耦合件(91、92)产生位移所致；并且，第一弹性耦合件(21、22)与第一脱扣半轴(101)之间的柔性耦连使第一弹性耦合件(21、22)可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第一脱扣半轴(101)回到其解锁位置。

6.根据权利要求1所述的自动转换开关电器的联锁装置，其特征在于：在第二操作机构(7)处于合闸状态下，第一脱扣半轴(101)移动到能禁止第一操作机构(1)合闸的锁定位置是由第二转轴(703)的第二悬臂(7031)通过第一杠杆组件(3)驱使第一转动杠杆(31)带动第一弹性耦合件(21、22)产生位移所致；并且，第二弹性耦合件(91、92)与第二脱扣半轴(701)之间的柔性耦连使第二弹性耦合件(91、92)可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第二脱扣半轴(701)回到其解锁位置。

7.根据权利要求1所述的自动转换开关电器的联锁装置，其特征在于：在第二操作机构(7)处于分闸状态下，第一脱扣半轴(101)回到不能禁止第一操作机构(1)合闸的解锁位置是由第二转轴(703)的第二悬臂(7031)通过第一杠杆组件(3)驱使第一转动杠杆(31)带动第一弹性耦合件(21、22)产生位移所致；并且，第二弹性耦合件(91、92)与第二脱扣半轴(701)之间的柔性耦连使第二弹性耦合件(91、92)可能产生的弹性变形及弹力不会妨碍第二脱扣半轴(701)回到其解锁位置。

8.根据权利要求5或7之一所述的自动转换开关电器的联锁装置，其特征在于：在第一操作机构(1)处于分闸状态下，所述的第二弹性耦合件(91、92)与第二脱扣半轴(701)之间的柔性耦连使得第二弹性耦合件(91、92)的弹性变形为0；在第二操作机构(7)处于分闸状态下，所述的第一弹性耦合件(21、22)与第一脱扣半轴(101)之间的柔性耦连使得第一弹性耦合件(21、22)的弹性变形为0。

9.根据权利要求1所述的自动转换开关电器的联锁装置，其特征在于：所述的联锁装置还包括：

第一弹性限位件(6)，它安装在第一操作机构(1)的第一定位轴(102)上，其上设有阻挡面R，在第一杠杆组件(3)的第一转动杠杆(31)驱使第一弹性耦合件(21、22)致使第一脱扣半轴(101)到达锁定位置时，所述的阻挡面R与第一转动杠杆(31)的侧面M接触、并限定第一转动杠杆(31)的位置；

第二弹性限位件(8)，它安装在第二操作机构(7)的第二定位轴(702)上，其上设有阻挡面，在第二杠杆组件(5)的第二转动杠杆(51)驱使第二弹性耦合件(91、92)致使第二脱扣半轴(701)到达锁定位置时，所述的阻挡面与第二转动杠杆(51)的侧面接触、并限定第二转动杠杆(51)的位置。

10.根据权利要求9所述的自动转换开关电器的联锁装置，其特征在于：所述的第一弹性限位件(6)和第二弹性限位件(8)采用弹性材料制成；或者，所述的阻挡面R分别设置在第一弹性限位件(6)的可弹性变形的部位上和第二弹性限位件(8)的可弹性变形的部位上。