CN104319119A - 一种具有手自动切换机构的自动转换开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有手自动切换机构的自动转换开关。该自动转换开关设置固定面板和滑动面板，固定面板盖合在自动转换开关之上，两面板各设置一个开口，当滑动面板活动至第一工位时，两个开口不重合，使用者无法操作自动转换开关，其处于自动运行的状态；当滑动面板活动至第二工位两个开口重合时解除了自动运行状态，使用者可以通过工具伸入旋转传动机构达到手动操作自动转换开关；当滑动面板活动至第三工位两个开口不重合的同时保证两侧断路器都是分闸状态时，电机轴上和滑动面板上的限位机构限制电机轴的转动，保证了自动转换开关停用维护时不会合闸，确保了维护的安全进行，避免事故的发生，且实现了手自动的有序切换管理。

Description

一种具有手自动切换机构的自动转换开关

技术领域

本发明属于电气开关领域，特别是涉及一种具有手自动切换机构的自动转换开关。

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：自动转换开关上没有限制使用者手动或自动操作的机构，使用者如果进行了误操作将会影响到正常供电；另一方面，当停用自动转换开关进行维护时，自动转换开关上缺少限制其工作合闸的机构，若自动转换开关合闸，将造成不良的后果，甚至危及人员的生命安全。

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、安全可靠、具有手自动切换机构的自动转换开关。

本发明采用以下技术方案：一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：包括传动机构，传动机构由电机驱动，电机的电机轴与传动机构联动，传动机构的上方设置有固定面板和滑动面板，固定面板上具有与电机轴位置相对应的第一开口，滑动面板与固定面板相邻设置并可相对固定面板滑动，滑动面板上具有第二开口，电机轴和滑动面板上具有相互配合的限位机构；滑动面板的活动具有三个工位，当滑动面板滑至第一工位时，第一开口和第二开口相错开，相互配合的限位机构相错开，自动转换开关仅进行断路器的自动切换；当滑动面板滑至第二工位时，第一开口和第二开口相重合，相互配合的限位机构相错开，可由第一开口和第二开口处对传动机构进行转动而手动切换断路器；当滑动面板滑至第三工位且自动转换开关处于两侧断路器都是分闸状态时，第一开口和第二开口相错开，限位机构相重合限制传动机构转动，自动转换开关处于停用状态。

作为一种改进，限位机构包括设置在电机轴轴套上的“一”字型槽和设置在滑动面板上与“一”字型槽相匹配的凸台。

作为一种改进，固定面板和滑动面板上设置有相互配合的锁闭结构，当滑动面板滑至第三工位时，固定面板和滑动面板上的锁闭结构相重合可进行锁闭。

作为一种改进，滑动面板上设置有弹性部件，弹性部件与固定面板相配合，弹性部件在滑动面板处于第一工位时为放松状态，离开第一工位时为受力状态，弹性部件将滑动面板向第一工位复位。

作为一种改进，还包括安装支架、左拨动支架和右拨动支架，传动机构、左拨动支架和右拨动支架设置在安装支架上，传动机构两侧的分别设置左拨动支架和右拨动支架，左拨动支架和右拨动支架的外侧分别设置一个断路器，传动机构带动左拨动支架和右拨动支架的上下交替运动实现两个断路器的分合闸转换。

作为一种改进，传动机构包括主齿轮、左从动齿轮和右从动齿轮，左从动齿轮和右从动齿轮分别位于主齿轮的两侧，左拨动支架和右拨动支架的侧边分别具有左齿轮条和右齿轮条，左拨动支架设置在左从动齿轮的外侧并相互配合联动，右拨动支架设置在右从动齿轮的外侧并相互配合联动，主齿轮的外圆周具有有齿区和无齿区，无齿区为圆弧，左从动齿轮的外圆周具有左传动齿区和左限位体，右从动齿轮的外圆周具有右传动齿区和右限位体，左齿轮条和左传动齿区配合联动，右齿轮条和右传动齿区配合联动，主齿轮旋转带动左从动齿轮或右从动齿轮旋转，分别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；当主齿轮旋转带动左从动齿轮旋转即有齿区与左从动齿轮的左传动齿区配合时，无齿区与右从动齿轮的右限位体配合限制右从动齿轮转动；当主齿轮旋转带动右从动齿轮旋转即有齿区与右从动齿轮的右传动齿区配合时，无齿区与左从动齿轮的左限位体配合限制左从动齿轮转动。

作为一种改进，左限位体和右限位体为分别在各自左传动齿区和右传动齿区两边缘处形成的突起，左从动齿轮或右从动齿轮上各自的两个突起与无齿区接触配合时限制左从动齿轮或右从动齿轮的旋转。

作为一种改进，左从动齿轮或右从动齿轮上各自的两个突起之间连接形成与无齿区形状相匹配的弧形结构。

作为一种改进，主齿轮的对称位置上设置有微动开关件，主齿轮的下方设置有位置信号开关，主齿轮带动微动开关件旋转与位置信号开关配合。

作为一种改进，左拨动支架和右拨动支架还包括有上下两片支架本体、设置在支架本体之间的多组平行排列的转轴和设置在相对左齿轮条或右齿轮条另一侧的拨动块，安装支架上在左拨动支架和右拨动支架所在位置各设置有多根平行的滑杆，平行排列的转轴与转轴之间穿过滑杆进行配合，或者转轴与拨动块之间穿过滑杆进行配合。

本发明的有益效果：设置固定面板和滑动面板，固定面板盖合在自动转换开关之上，两面板各设置一个开口，当滑动面板活动至第一工位时，两个开口不重合，使用者无法操作自动转换开关，其处于自动运行的状态；当滑动面板活动至第二工位两个开口重合时，使用者可以通过工具伸入旋转传动机构达到手动操作自动转换开关；当滑动面板活动至第三工位两个开口不重合的同时保证两侧断路器都是分闸状态时，限位机构相重合限制了电机轴和传动机构的转动，保证了自动转换开关停用维护时不会合闸，确保了维护的安全进行，避免事故的发生，且实现了手自动的有序切换管理。

附图说明

图1是本发明自动转换开关上滑动面板处于第一工位时的立体图。

图2是本发明自动转换开关上滑动面板处于第二工位时的立体图。

图3是本发明自动转换开关上滑动面板处于第三工位时的立体图。

图4是本发明自动转换开关上滑动面板处于第三工位时的正视图。

图5是本发明自动转换开关的传动机构的正视图。

图6是本发明自动转换开关的拨动支架结构的立体图。

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、5、6所示，为发明自动转换开关的具体实施例。该实施例包括安装支架1、传动机构2、左拨动支架3和右拨动支架4，传动机构2、左拨动支架3和右拨动支架4设置在安装支架1上，传动机构2两侧的分别设置左拨动支架3和右拨动支架4，左拨动支架3和右拨动支架4的外侧分别设置一个断路器，传动机构2带动左拨动支架3和右拨动支架4的上下交替运动实现两个断路器的分合闸转换；传动机构2由电机驱动，电机的电机轴与传动机构2联动，电机轴上还设置有轴套5，轴套5上设置有“一”字型槽6，轴套5的上方设置有固定面板7和滑动面板8，固定面板7上具有与轴套5位置相对应的第一开口71，滑动面板8与固定面板7相邻设置并可相对固定面板7滑动，滑动面板8上具有第二开口81和与“一”字型槽6相匹配的凸台82，“一”字型槽6和凸台82组成了相互配合的限位机构。图1、2、3中所示，仅表示出一小部分固定面板7，实际情况下其可制造成自动转换开关的前盖结构，覆盖整个前部，即只通过第一开口71可与内部结构操作机构相通。实施例中滑动面板8为水平滑动，滑动具有三个工位来实现三个功能状态。当滑动面板8滑至第一工位时即图1中处于左侧位置时，第一开口71和第二开口81相错开，“一”字型槽6和凸台82相错开，使用者的手动操作工具无法由开口处伸入，所以自动转换开关仅由电机控制进行断路器的自动切换。当滑动面板8滑至第二工位时即图2中处于中间位置时，第一开口71和第二开口81相重合，“一”字型槽6和凸台82相错开，使用者可将旋转手柄之类的操作工具由第一开口71和第二开口81相重合形成的通道伸入，与轴套5配合手动旋转控制传动机构2，对两路断路器进行手动切换。当滑动面板8滑至第三工位时即图3中处于右侧位置时，要到达第三工位自动转换开关必须处于两侧断路器都是分闸状态，即令“一”字型槽6处于中间位置，滑动面板8上的凸台82可以顺利穿过“一”字型槽6限制其转动，电机无法带动自动合闸；第一开口71和第二开口81相错开，使用者无法操作手动合闸，自动转换开关处于停用状态。以上结构实现了自动转换开关的手自动操作的切换，有利于对自动转换开关的使用进行规范管理；处于非手动操作状态时，两个开口相错开，避免内部机构暴露在外，减少了灰尘或者异物的进入，避免了外界因素对内部机构正常运作的影响。第三工位的状态同时限制了对自动转换开关手自动的操作，令自动转换开关停用维护时不会合闸，确保了维护的安全进行，避免事故的发生，实现了手自动的有序切换管理，且结构简单，便于制造，成本较低，可广泛应用于自动转换开关中。

作为一种改进的具体实施方式，固定面板7和滑动面板8上设置有相互配合的锁闭结构9，当滑动面板8滑至第三工位时，固定面板7和滑动面板8上的锁闭结构9相重合可进行锁闭。在第三工位时自动转换开关处于停用状态，为确保使用者不可进行手动操作，设置锁闭结构9在第三工位的时候锁死滑动面板8，避免其他使用者的误操作发生事故，便于停用时的设备管理。如图1-3为一种锁闭结构9的具体实施例，其为相互配合的锁孔结构，当到达第三工位时，使用者可以挂上锁对自动转换开关进行锁死，避免其他人操作。

作为一种改进的具体实施方式，滑动面板8上设置有弹性部件，弹性部件与固定面板7相配合，弹性部件在滑动面板8处于第一工位时为放松状态，离开第一工位时为受力状态，弹性部件将滑动面板8向第一工位复位。设置弹性部件对滑动面板8进行复位，在没人操作时，滑动面板8会因弹性部件的作用复位到第一工位，使自动转换开关在自动切换工作状态下固定面板7和滑动面板8上开口相错开封闭内外空间，避免其停留在其他工位影响正常使用。

作为一种改进的具体实施方式，传动机构2包括主齿轮21、左从动齿轮22和右从动齿轮23，左从动齿轮22和右从动齿轮23分别位于主齿轮21的两侧，左拨动支架3和右拨动支架4的侧边分别具有左齿轮条31和右齿轮条41，左拨动支架3设置在左从动齿轮22的外侧并相互配合联动，右拨动支架4设置在右从动齿轮22的外侧并相互配合联动，主齿轮21的外圆周具有有齿区211和无齿区212，无齿区212为圆弧，左从动齿轮22的外圆周具有左传动齿区221和左限位体222，右从动齿轮23的外圆周具有右传动齿区231和右限位体232，左齿轮条31和左传动齿区221配合联动，右齿轮条41和右传动齿区231配合联动，主齿轮21旋转带动左从动齿轮22或右从动齿轮23旋转，分别联动的左拨动支架3和右拨动支架4上下交替运动实现两侧断路器的分合闸转换。现有的自动转换开关操作机构本身较大，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，正常情况下两侧的拨动支架是交替分合闸，但如果自动转换开关出现故障出现两侧同时合闸的情况，轻则会短路引起停电，严重的话会危及到供电场所的人身安全；因此在自动转换开关上设计合理有效的机构保证两侧断路器不会同时合闸是至关重要的。本发明中，当主齿轮21旋转带动左从动齿轮22旋转即有齿区211与左从动齿轮22的左传动齿区221配合时，无齿区212与右从动齿轮23的右限位体232配合限制右从动齿轮23转动；当主齿轮21旋转带动右从动齿轮23旋转即有齿区211与右从动齿轮23的右传动齿区231配合时，无齿区212与左从动齿轮22的左限位体222配合限制左从动齿轮22转动。将三个齿轮的转轴设置在一条线上，令三个齿轮紧密配合，所占的空间较小；如图4所示，当主齿轮21处于中间位置时，有齿区211和无齿区212位置相对称，有齿区211和无齿区212的左交界相对应的处在左传动齿区221和左限位体222的交界处，右交界相对应的处在右传动齿区231和右限位体232的交界处，自动转换开关处于两侧都分闸的状态；当中间位置的主齿轮21顺时针旋转，有齿区211和右传动齿区231配合联动，同时无齿区212和左限位体222配合限制左从动齿轮22转动，右传动齿区231带动右齿轮条41向上活动，即右拨动支架4向上活动带动右断路器合闸，而左侧处于分闸，并因无齿区212和左限位体222的限制作用，左侧的机构也会因上述的限制作用卡住无法强行合闸，保证了两侧断路器无法同时合闸，确保供电安全，避免事故的发生，保证供电场所的人身安全。当中间位置的主齿轮21逆时针旋转，有齿区211和左传动齿区221配合联动，同时无齿区212和右限位体232配合限制右从动齿轮23转动，左传动齿区221带动左齿轮条31向上活动，即左拨动支架3向上活动带动左断路器合闸，而右侧处于分闸，并因无齿区212和右限位体232的限制作用，右侧的机构也会因上述的限制作用卡住无法强行合闸，保证了两侧断路器无法同时合闸。另一方面，采用直接设置在齿轮上的限制结构也减少了零件数量，不像之前的锁止结构零件繁多，结构复杂，占用很大空间；本发明做到结构小巧，仅齿轮和拨动支架的简单结构可以制造的轻薄，减小自动转换开关的体积；齿轮和齿条的紧密配合使拨动支架的行程更短，进一步减小体积；齿轮啮合的结构传动可靠，断路器出现脱扣时拨动支架也可以活动到位进行再扣。

作为一种改进的具体实施方式，左限位体222和右限位体232为分别在各自左传动齿区221和右传动齿区231两边缘处形成的突起2a，左从动齿轮22或右从动齿轮23上各自的两个突起2a与无齿区212接触配合时限制左从动齿轮22或右从动齿轮23的旋转。如图5所示，无齿区212为圆弧，当齿轮旋转至圆弧与两个突起2a接触配合时，主齿轮21的旋转并未改变圆弧与两个突起2a之间的距离，因此主齿轮21不受限制可正常旋转；但当左从动齿轮22或右从动齿轮23要强行转动时，不管向哪侧转动，必有一个突起2a会与圆弧相卡，从而限制其转动，达到齿轮锁止的作用，使受限制一侧的齿轮无法活动避免同时合闸。

作为一种改进的具体实施方式，左从动齿轮22或右从动齿轮23上各自的两个突起2a之间连接形成与无齿区212形状相匹配的弧形结构。将左限位体222和右限位体232设计成与无齿区212形状相匹配的弧形结构，制造加工简单，圆弧和弧形结构配合流畅，在左从动齿轮22或右从动齿轮23要强行转动时，弧形结构可以有一部分的表面与圆弧相接触，受力均匀且锁止效果良好，也避免异物进入两者之间影响无齿区和限位体的正常配合。

作为一种改进的具体实施方式，主齿轮21的对称位置上设置有微动开关件213，主齿轮21的下方设置有位置信号开关214，主齿轮21带动微动开关件213旋转与位置信号开关214配合。当主齿轮21处于对称位置时，微动开关件213可触动位置信号开关214，使使用者了解到自动转换开关处于两侧分闸的状态，可以将滑动面板8滑动至第三工位进行切换。微动开关件213和位置信号开关214的设置方便了使用者对自动转换开关的状态进行监视。

作为一种改进的具体实施方式，左拨动支架3和右拨动支架4还包括有上下两片支架本体32、设置在支架本体32之间的多组平行排列的转轴33和设置在相对左齿轮条31或右齿轮条41另一侧的拨动块34，安装支架1上在左拨动支架3和右拨动支架4所在位置各设置有两根平行的滑杆11，靠近主齿轮2的一根滑杆11从转轴33与转轴33间穿过并相接触配合，较远的一根滑杆11从转轴33与拨动块34之间穿过并相接触配合。如图6所示，上下两片支架本体32的结构使左拨动支架3和右拨动支架4可制造的轻薄，减小自动转换开关的体积；两根平行滑杆11的设计保证拨动支架固定和活动的平稳，多组平行排列的转轴33保证拨动支架活动的稳定和顺畅，转轴33与转轴33、转轴33与拨动块34将滑杆11夹设的结构使整体更稳定，不易有左右方向的晃动。

Claims (10)

1.一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：包括传动机构(2)，所述传动机构(2)由电机驱动，所述电机的电机轴与传动机构(2)联动，所述传动机构(2)的上方设置有固定面板(7)和滑动面板(8)，所述固定面板(7)上具有与电机轴位置相对应的第一开口(71)，所述滑动面板(8)与固定面板(7)相邻设置并可相对固定面板(7)滑动，滑动面板(8)上具有第二开口(81)，电机轴和滑动面板(8)上具有相互配合的限位机构；所述滑动面板(8)的活动具有三个工位，当滑动面板(8)滑至第一工位时，第一开口(71)和第二开口(81)相错开，相互配合的限位机构相错开，自动转换开关仅进行断路器的自动切换；当滑动面板(8)滑至第二工位时，第一开口(71)和第二开口(81)相重合，相互配合的限位机构相错开，可由第一开口(71)和第二开口(81)处对传动机构(2)进行转动而手动切换断路器；当滑动面板(8)滑至第三工位且自动转换开关处于两侧断路器都是分闸状态时，第一开口(71)和第二开口(81)相错开，限位机构相重合限制传动机构(2)转动，自动转换开关处于停用状态。

2.根据权利要求1所述的一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：所述限位机构包括设置在电机轴轴套(5)上的“一”字型槽(6)和设置在滑动面板(8)上与“一”字型槽(6)相匹配的凸台(82)。

3.根据权利要求2所述的一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：所述固定面板(7)和滑动面板(8)上设置有相互配合的锁闭结构(9)，当滑动面板(8)滑至第三工位时，固定面板(7)和滑动面板(8)上的锁闭结构(9)相重合可进行锁闭。

4.根据权利要求3所述的一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：所述滑动面板(8)上设置有弹性部件，所述弹性部件与固定面板(7)相配合，弹性部件在滑动面板(8)处于第一工位时为放松状态，离开第一工位时为受力状态，所述弹性部件将滑动面板(8)向第一工位复位。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：还包括安装支架(1)、左拨动支架(3)和右拨动支架(4)，所述传动机构(2)、左拨动支架(3)和右拨动支架(4)设置在安装支架(1)上，所述传动机构(2)两侧的分别设置左拨动支架(3)和右拨动支架(4)，所述左拨动支架(3)和右拨动支架(4)的外侧分别设置一个断路器，所述传动机构(2)带动左拨动支架(3)和右拨动支架(4)的上下交替运动实现两个断路器的分合闸转换。

6.根据权利要求5所述的一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：所述传动机构(2)包括主齿轮(21)、左从动齿轮(22)和右从动齿轮(23)，所述左从动齿轮(22)和右从动齿轮(23)分别位于主齿轮(21)的两侧，所述左拨动支架(3)和右拨动支架(4)的侧边分别具有左齿轮条(31)和右齿轮条(41)，所述左拨动支架(3)设置在左从动齿轮(22)的外侧并相互配合联动，所述右拨动支架(4)设置在右从动齿轮(22)的外侧并相互配合联动，所述主齿轮(21)的外圆周具有有齿区(211)和无齿区(212)，所述无齿区(212)为圆弧，所述左从动齿轮(22)的外圆周具有左传动齿区(221)和左限位体(222)，所述右从动齿轮(23)的外圆周具有右传动齿区(231)和右限位体(232)，所述左齿轮条(31)和左传动齿区(221)配合联动，所述右齿轮条(41)和右传动齿区(231)配合联动，所述主齿轮(21)旋转带动左从动齿轮(22)或右从动齿轮(23)旋转，分别联动的左拨动支架(3)和右拨动支架(4)上下交替运动实现两侧断路器的分合闸转换；当所述主齿轮(21)旋转带动左从动齿轮(22)旋转即有齿区(211)与左从动齿轮(22)的左传动齿区(221)配合时，无齿区(212)与右从动齿轮(23)的右限位体(232)配合限制右从动齿轮(23)转动；当所述主齿轮(21)旋转带动右从动齿轮(23)旋转即有齿区(211)与右从动齿轮(23)的右传动齿区(231)配合时，无齿区(212)与左从动齿轮(22)的左限位体(222)配合限制左从动齿轮(22)转动。

7.根据权利要求6所述的一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：所述左限位体(222)和右限位体(232)为分别在各自左传动齿区(221)和右传动齿区(231)两边缘处形成的突起(2a)，左从动齿轮(22)或右从动齿轮(23)上各自的两个所述突起(2a)与无齿区(212)接触配合时限制左从动齿轮(22)或右从动齿轮(23)的旋转。

8.根据权利要求7所述的一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：所述左从动齿轮(22)或右从动齿轮(23)上各自的两个所述突起(2a)之间连接形成与无齿区(212)形状相匹配的弧形结构。

9.根据权利要求6或7或8所述的一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：所述主齿轮(21)的对称位置上设置有微动开关件(213)，所述主齿轮(21)的下方设置有位置信号开关(214)，所述主齿轮(21)带动微动开关件(213)旋转与位置信号开关(214)配合。

10.根据权利要求6或7或8所述的一种具有手自动切换机构的自动转换开关，其特征在于：所述左拨动支架(3)和右拨动支架(4)还包括有上下两片支架本体(32)、设置在支架本体(32)之间的多组平行排列的转轴(33)和设置在相对左齿轮条(31)或右齿轮条(41)另一侧的拨动块(34)，所述安装支架(1)上在左拨动支架(3)和右拨动支架(4)所在位置各设置有多根平行的滑杆(11)，所述平行排列的转轴(33)与转轴(33)之间穿过滑杆(11)进行配合，或者转轴(33)与拨动块(34)之间穿过滑杆(11)进行配合。