CN104319154A - 三维空间力矩传递机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三维空间力矩传递机构，包括两个传动臂和连杆，设置在两个传动臂之间的连杆，其两端分别通过球头轴关节与相对应的传动臂一端相连接，形成能在三维空间自由转动的转动节点，两个传动臂的另一端分别安装在对应设置的轴承座上，两个轴承座分别设置在底座的两个相差50°的平面上，在一个传动臂上还设置有传动臂力矩输入点，传动臂力矩输入点处连接有主连杆和极间连杆。应用在户外V型三极联动隔离开关上，隔离开关的分、合闸操作灵活可靠，不受雨雪和覆冰等造成隔离开关重载的影响，大大地提高了隔离开关运行的可靠性，从而保证了电网的运行安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种电器产品的传动部件，特别是适用于户外V型隔离开关的两个相差50°的支柱绝缘子之间的三维空间力矩传递机构。
背景技术
户外V型隔离开关分、合闸时，两个相差50°且在三维空间转动的支柱绝缘子间的力矩传递，一直是延用传统的结构：即在V型隔离开关底座下面，依靠安装在两个支柱绝缘子端部的伞齿轮相互啮合，由主动伞齿轮带动从动伞齿轮使其上的绝缘子在三维空间做相向转动，从而完成隔离开关的分、合闸。这种传动机构存在的问题是：裸露的伞齿轮没有密封保护，伞齿轮容易生锈、干油风化，年久不操作，伞齿轮转动失灵，使运行的户外V型隔离开关存在安全隐患；底座内部空间小，维护不便；伞齿轮结构在生产中经常出现两伞齿轮啮合间隙变化不定，导致分、合闸动作不准确，且调试困难；铸件伞齿轮在铸造加工中存在质量不稳定等因素，在电网运行中也曾因伞齿轮掉齿而导致电网停电的严重事故发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用安全可靠、调整方便、结构简单的三维空间力矩传递机构。
本发明的技术解决方案是：一种三维空间力矩传递机构，其特征在于三维空间力矩传递机构包括两个传动臂和连杆，设置在两个传动臂之间的连杆，其两端分别通过球头轴关节与相对应的传动臂一端相连接，形成能在三维空间自由转动的转动节点，两个传动臂的另一端分别安装在对应设置的轴承座上，两个轴承座分别设置在底座的两个相差50°的平面上，在一个传动臂上还设置有传动臂力矩输入点，传动臂力矩输入点处连接有主连杆和极间连杆。
所述的连杆长度可以调节。
所述的球头轴关节是由外套、衬套、压盖以及球头轴构成，在外套内设置有采用钼合金金属材料制成的衬套，衬套是由具有半球形内表面的上衬套和下衬套两部分构成，上、下衬套之间有一定的安装间距，球头轴头部位于衬套内，球头轴杆部经下衬套和外套的底部伸出，上衬套的上部设有连接在外套上的压盖，压盖与上衬套之间有一定的间隙，限位螺栓穿过压盖其端部抵在上衬套上，调整限位螺栓，可改变衬套与球头轴的配合间隙，以适应不同载荷下的润滑要求。
本发明的特点是：利用四连杆传动原理和球头轴关节相结合，实现了三维空间力矩传递，结构简单，操作灵活，传递力矩大。将三维空间力矩传递机构应用在户外V型三极联动隔离开关上，调整维护方便，隔离开关的分、合闸操作灵活可靠，不受雨雪和覆冰等造成隔离开关重载的影响，大大地提高了隔离开关运行的可靠性，从而保证了电网的运行安全。
附图说明
图1为本发明安装在隔离开关上的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明安装在三极联动隔离开关上的结构示意图；
图4为本发明球头轴关节的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1、2所示，本实施例提供的三维空间力矩传递机构用于对户外V型三极联动隔离开关实施开、合闸控制，隔离开关的每一级均安装有三维空间力矩传递机构，下面以其中一级为例加以说明：三维空间力矩传递机构主要由主连杆3、两个传动臂4和8、两个球头轴关节2、极间连杆5和连杆7构成。连杆7的长度可调，其两端分别固定连接在球头轴关节2的球头轴15的杆部，两个球头轴关节2用螺栓19分别与传动臂4和8的一端相连接，形成能在三维空间自由转动的转动节点。传动臂4和8的另一端分别安装在可自由转动的轴承座上，轴承座安装在隔离开关底座9的两个相差50°的平面上。传动臂4与8的安装角度相差90°。在传动臂4上还设置有传动臂力矩输入点12，通过销轴将主连杆3和极间连杆5连接在传动臂力矩输入点处，主连杆3的另一端与隔离开关操作机构的拐臂11连接，极间连杆的另一端连接在下一级传动臂力矩输出点处，见图3。隔离开关的绝缘子1和10分别安装在传动臂4和8上。当操动机构通过拐臂、主连杆将力矩施加到传动臂4上时，传动臂4转动，并经球头轴关节带动连杆做三维空间运动，通过安装在连杆另一端的球头轴关节，带动传动臂8转动，与此同时，通过极间连杆将力矩施加到下一级传动臂4上，从而使两个相差50°角的绝缘子同时沿自身的中心轴相向转动相同的角度，完成户外V型三极隔离开关的分闸或合闸动作。
如图4所示，本实施例采用的球头轴关节是由外套13、设置在外套内的衬套、固定在外套上的压盖14以及不锈钢球头轴15构成。采用钼合金金属材料制成的衬套是由上衬套16和下衬套17两部分构成，上衬套和下衬套的内表面为半球形，且相互之间有一定的安装间距。下衬套底部中间位置处开有通孔，下衬套安装在外套内，其通孔正好与外套底部的通孔相对，可使球头轴的杆部从通孔伸出，并与连杆7的端部相连。位于上、下衬套内的球头轴的头部表面与上、下衬套的半球形内表面吻合。压盖用固定螺钉18固定在外套上，压盖与上衬套之间留有一定的间隙，限位螺栓6穿过压盖其端部抵在上衬套上，调节限位螺栓，可以改变衬套与球头轴之间的配合间隙，从而使球头轴关节在轻载或重载的情况下都能灵活自如的转动。
本发明的三维空间力矩传递机构不限于上述实施例。
Claims (3)
1.一种三维空间力矩传递机构，其特征在于三维空间力矩传递机构包括两个传动臂和连杆，设置在两个传动臂之间的连杆，其两端分别通过球头轴关节与相对应的传动臂一端相连接，形成能在三维空间自由转动的转动节点，两个传动臂的另一端分别安装在对应设置的轴承座上，两个轴承座分别设置在底座的两个相差50°的平面上，在一个传动臂上还设置有传动臂力矩输入点，传动臂力矩输入点处连接有主连杆和极间连杆。
2.根据权利要求1所述的三维空间力矩传递机构，其特征在于所述的连杆长度可以调节。
3.根据权利要求1所述的三维空间力矩传递机构，其特征在于所述的球头轴关节是由外套、衬套、压盖以及球头轴构成，在外套内设置有采用钼合金金属材料制成的衬套，衬套是由具有半球形内表面的上衬套和下衬套两部分构成，上、下衬套之间有一定的安装间距，球头轴头部位于衬套内，球头轴杆部经下衬套和外套的底部伸出，上衬套的上部设有连接在外套上的压盖，压盖与上衬套之间有一定的间隙，限位螺栓穿过压盖其端部抵在上衬套上。
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