CN105336516B - 转换开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种转换开关装置，包括电磁驱动装置、连杆传动装置、动触头装置、公共端静触头装置以及电源端静触头装置；其中，电磁驱动装置驱动连杆传动装置；连杆传动装置的驱动轴带动动触头装置转动；动触头装置设置在公共端静触头装置和电源端静触头装置之间；当连杆传动装置的驱动轴带动动触头装置转动时，动触头装置的两端分别与公共端静触头装置、电源端静触头装置之间连接或断开。本发明中动触头采用旋转式双断点多片式、主副触头设计，在载流量上有了提高，这种模数化设计的触头也很灵活，可以填加触头片的个数来提高触头的载流量，电流规格越大，触头的片数越多，使得本发明更加灵活，更加通用。

Description

转换开关装置
技术领域
本发明涉及电源转换，具体地，涉及一种转换开关装置。
背景技术
现有自动转换开关有以下几种主流组合方式：电机操作机构加两台断路器本体触头系统，电机操作机构加两台隔离开关触头系统，电机操作机构加一体式本体触头系统，电磁操作机构加一体式本体触头系统；另外还有较老的机械连锁加两台接触器型式的转换开关，此型式已渐渐被淘汰。
以上转换开关都有各自的缺陷，具体为，电机操作机构由于电机的限制，转换时间较长，由两台断路器或者隔离开关组成的本体系统体积上也比较大，电磁操作机构加一体式本体触头的形式，虽然切换时间短，但触头部分基于软联接形式的限制，其短时耐受和接通能力以及载流能力有限，在转换开关的未来发展中，这种结构性能上很难再有所提高。双断点的触头系统已成为低压电器未来的发展趋势。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种转换开关装置。
根据本发明提供的转换开关装置，包括电磁驱动装置、连杆传动装置、动触头装置、公共端静触头装置以及电源端静触头装置；
其中，所述电磁驱动装置驱动所述连杆传动装置；所述连杆传动装置的驱动轴带动所述动触头装置转动；
所述动触头装置设置在所述公共端静触头装置和所述电源端静触头装置之间；当所述连杆传动装置的驱动轴带动所述动触头装置转动时，所述动触头装置的两端分别与所述公共端静触头装置、所述电源端静触头装置之间连接或断开。
优选地，所述电磁驱动装置包括主电磁线圈、第一连杆、传动连杆、双头螺柱、第一转轴以及第二转轴；
其中，所述电磁线圈的内侧设置有磁铁；当所述主电磁线圈通电后，吸合所述磁铁，所述磁铁推动所述双头螺柱的一端；所述双头螺柱的另一端通过所述第一转轴连接所述传动连杆一端的上侧端；所述传动连杆一端的下侧端设置在所述第二转轴上，能够带动所述第二转轴转动；所述传动连杆的另一端连接所述第一连杆的一端；
当所述磁铁推动所述双头螺柱的一端时，所述传动连杆一端带动所述第二转轴转动，另一端向上运动通过所述第一连杆驱动所述连杆传动装置。
优选地，所述连杆传动装置包括驱动连杆、第三转轴、第四转轴、第二连杆、传动盘以及触头连接轴；
其中，所述驱动连杆设置在所述第三转轴上且能够带动所述第三转轴转动；所述电磁驱动装置的第一连杆驱动所述驱动连杆的一端，所述驱动连杆的另一端铰接所述第二连杆的一端，所述第二连杆的另一端铰接所述传动盘；所述传动盘设置在所述第四转轴上且能够带动所述第四转轴转动；
所述触头连接轴的一端设置在所述传动盘，另一端连接所述动触头装置。
优选地，还包括第一隔板和第二隔板；所述连杆传动装置设置在所述第一隔板和所述第二隔板之间；
所述连杆传动装置的数量为两个；所述第一隔板设置有Y形缺口；两个所述连杆传动装置的驱动连杆均设置有与所述Y形缺口相匹配的运行缺口；
所述第一连杆另一端设置有驱动转轴，所述驱动转轴依次穿过所述Y形缺口和所述运行缺口；
所述第二隔板设置有触头连接轴运行槽；所述触头连接轴的另一端通过所述触头连接轴运行槽穿出且能够沿所述触头连接轴运行槽转动。
优选地，所述公共端静触头装置包括公共端静触头、静触头外壳、灭弧罩盖、第一灭弧栅和第二灭弧栅；
其中，所述公共端静触头外壳和所述灭弧罩盖构成安装空间；所述第一灭弧栅和第二灭弧栅相背设置在所述安装空间内；所述公共端静触头设置在所述安装空间内，其中，所述公共端静触头的一端与第一灭弧栅相对应，另一端与所述第二灭弧栅相对应；
一所述连杆传动装置与所述公共端静触头的一端相对应，另一所述连杆传动装置与所述公共端静触头的另一端相对应。
优选地，所述公共端静触头外壳上设置有第一散热片和第二散热片；所述第一散热片和所述第二散热片之间形成散热通道；
所述公共端静触头包括相连的电极安装件和触头散热件；所述触头散热件设置在所述散热通道内；所述电极安装件设置在所述第一散热片、所述第二散热片与所述静触头外壳的侧壁之间。
优选地，所述动触头装置的数量为两组；每组动触头装置包括多个依次排列的动触头装置；所述电源端静触头装置的数量为两组；每组电源端静触头装置包括多个依次排列的电源端静触头装置；
所述公共端静触头装置的数量为一组，即多个依次排列的公共端静触头装置；
一组所述电源端静触头装置与所述公共端静触头装置之间设置有一组动触头装置；另一组所述电源端静触头装置与所述公共端静触头装置之间设置有一组动触头装置；
一所述连杆传动装置驱动一组动触头装置，另一所述连杆传动装置驱动另一组动触头装置。
优选地，所述动触头装置包括动触头限制件、第一动触头轴、第一动触头弹簧、第二动触头弹簧、第一限制件轴、第二限制件轴以及动触头触头片；
其中，所述动触头限制件和所述动触头外壳构成动触头安装空间；所述第一限制件轴设置在所述动触头限制件内侧的上端面上，所述第二限制件轴设置在所述动触头限制件内侧的下端面上；
所述第一动触头弹簧套设在所述第一限制件轴上，所述第一动触头弹簧一端连接所述动触头限制件内侧的上端面，另一端连接所述动触头触头片上侧面；所述第二动触头弹簧套设在所述第二限制件轴上，所述第二动触头弹簧一端连接所述动触头限制件内侧的下端面，另一端连接所述动触头触头片下侧面；
所述动触头触头片设置在所述第一动触头轴上且能够带动所述第一动触头轴转动；所述第一限制件轴和所述第二限制件轴设置在所述第一动触头轴的两侧。
优选地，所述第一动触头弹簧、所述第二动触头弹簧、所述第一限制件轴、所述第二限制件轴以及所述动触头触头片的数量为多个；
多个所述动触头触头片依次贴合；
所述第一动触头弹簧、所述第二动触头弹簧、所述第一限制件轴、所述第二限制件轴与所述动触头触头片的数量一一对应；
相连动触头触头片之间设置有动触头垫圈,该动触头垫圈可由其它结构型式代替,比如动触头片上包裹防护层,其作用在于减少动触头片受电弧的损伤。
优选地，还包括第二动触头轴；其中，所述第二动触头轴的数量为两个；
所述动触头触头片的两端部均设置有动触头轴安装孔；所述第二动触头轴设置在所述动触头轴安装孔内；
所述动触头轴安装孔的直径大于所述第二动触头轴的直径。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明中通过电磁驱动装置产驱动，动力足，动作时间快；
2、本发明中动触头采用旋转式双断点多片式设计，在载流量上有了提高，这种模数化设计的触头也很灵活，可以填加触头片的个数来提高触头的载流量，电流规格越大，触头的片数越多，使得本发明更加灵活，更加通用；
3、本发明在体积上也比同等壳架的双电源有所减小；
4、本发明中连杆传动装置的数量为两个，即常用侧触头与备用侧触头，常用侧触头与备用侧触头通过Y形缺口实现机械连锁，确保不会两路电源同时接入；
5、本发明中公共端静触头装置灭弧结构和相间绝缘结构能够很好的熄灭电弧，减小电弧对电器造成损伤；
6、本发明中动触头采用主副触头设计，可以极大的减少电弧对主触头的损伤，增加产品寿命。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的内侧结构示意图；
图3为本发明的内侧结构分解示意图；
图4为本发明中电磁驱动装置的结构示意图；
图5为本发明中动触头、公共端静触头装置以及静触头装置的配合示意图；
图6为本发明中动触头的结构示意图；
图7为本发明的截面示意图；
图8为本发明中公共端静触头装置的结构示意图；
图9为本发明中公共端静触头装置的结构分解示意图；
图10为本发明中静触头灭弧组件的结构示意图。
图中：
1 为公共端静触头装置；
2 为动触头装置；
3 为电源端静触头装置；
4 为第三转轴；
5 为驱动连杆；
6 为第二连杆；
7 为第四转轴；
8 为传动盘；
9 为第一连杆；
10 为主电磁线圈；
11 为第二转轴；
12 为双头螺柱；
13 为传动连杆；
14 为第一转轴；
15 为触头连接轴；
16 为常用动触头装置；
17 为备用动触头装置。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本实施例中，本发明提供的转换开关装置，包括电磁驱动装置、连杆传动装置、动触头装置2、公共端静触头装置1以及电源端静触头装置3；
其中，所述电磁驱动装置驱动所述连杆传动装置；所述连杆传动装置的驱动轴带动所述动触头装置2转动；
所述动触头装置2设置在所述公共端静触头装置1和所述静触头装置3之间；当所述连杆传动装置的驱动轴带动所述动触头装置2转动时，所述动触头装置2的两端分别与所述公共端静触头装置1、所述静触头装置3之间连接或断开。
所述电磁驱动装置包括主电磁线圈10、第一连杆9、传动连杆13、双头螺柱12、第一转轴14以及第二转轴11；其中，所述电磁线圈10的内侧设置有磁铁；当所述主电磁线圈通电后，吸合所述磁铁，所述磁铁推动所述双头螺柱12的一端；所述双头螺柱12的另一端通过所述第一转轴14连接所述传动连杆13一端的上侧端；所述传动连杆13一端的下侧端设置在所述第二转轴11上，能够带动所述第二转轴11转动；所述传动连杆13的另一端连接所述第一连杆9的一端；
当所述磁铁推动所述双头螺柱12的一端时，所述传动连杆13一端带动所述第二转轴11转动，另一端向上运动通过所述第一连杆9驱动所述连杆传动装置。
所述连杆传动装置包括驱动连杆5、第三转轴4、第四转轴7、第二连杆6、传动盘8以及触头连接轴15；其中，所述驱动连杆5设置在所述第三转轴4上且能够带动所述第三转轴4转动；所述电磁驱动装置的第一连杆9驱动所述驱动连杆5的一端，所述驱动连杆5的另一端铰接所述第二连杆6的一端，所述第二连杆6的另一端铰接所述传动盘8；所述传动盘8设置在所述第四转轴7上且能够带动所述第四转轴7转动；所述触头连接轴15的一端设置在所述传动盘8，另一端连接所述动触头装置2。
本发明提供的转换开关装置，还包括第一隔板和第二隔板；所述连杆传动装置设置在所述第一隔板和所述第二隔板之间；所述连杆传动装置的数量为两个；所述第一隔板设置有Y形缺口；两个所述连杆传动装置的驱动连杆5均设置有与所述Y形缺口相匹配的运行缺口；所述第一连杆9另一端设置有驱动转轴，所述驱动转轴依次穿过所述Y形缺口和所述运行缺口；所述第二隔板设置有触头连接轴运行槽；所述触头连接轴15的另一端通过所述触头连接轴运行槽穿出且能够沿所述触头连接轴运行槽转动。
所述公共端静触头装置1包括公共端静触头、静触头外壳、灭弧罩盖、第一灭弧栅和第二灭弧栅；
其中，所述公共端静触头外壳和所述灭弧罩盖构成安装空间；所述第一灭弧栅和第二灭弧栅相背设置在所述安装空间内；所述公共端静触头设置在所述安装空间内，其中，所述公共端静触头的一端与第一灭弧栅相对应，另一端与所述第二灭弧栅相对应；
一所述连杆传动装置与所述公共端静触头的一端相对应，另一所述连杆传动装置与所述公共端静触头的另一端相对应。
所述公共端静触头外壳上设置有第一散热片和第二散热片；所述第一散热片和所述第二散热片之间形成散热通道；所述公共端静触头包括相连的电极安装件和触头散热件；所述触头散热件设置在所述散热通道内；所述电极安装件设置在所述第一散热片、所述第二散热片与所述静触头外壳的侧壁之间。
所述动触头装置2的数量为两组；每组动触头装置2包括多个依次排列的动触头装置2；所述电源端静触头装置3的数量为两组；每组电源端静触头装置3包括多个依次排列的电源端静触头装置3；
所述公共端静触头装置1的数量为一组，即多个依次排列的公共端静触头装置1；
一组所述电源端静触头装置3与所述公共端静触头装置1之间设置有一组动触头装置2；另一组所述电源端静触头装置3与所述公共端静触头装置1之间设置有一组动触头装置2；
一所述连杆传动装置驱动一组动触头装置2，另一所述连杆传动装置驱动另一组动触头装置2。
所述动触头装置2包括动触头限制件、第一动触头轴、第一动触头弹簧、第二动触头弹簧、第一限制件轴、第二限制件轴以及动触头触头片；
其中，所述动触头限制件和所述动触头外壳构成动触头安装空间；所述第一限制件轴设置在所述动触头限制件内侧的上端面上，所述第二限制件轴设置在所述动触头限制件内侧的下端面上；
所述第一动触头弹簧套设在所述第一限制件轴上，所述第一动触头弹簧一端连接所述动触头限制件内侧的上端面，另一端连接所述动触头触头片上侧面；所述第二动触头弹簧套设在所述第二限制件轴上，所述第二动触头弹簧一端连接所述动触头限制件内侧的下端面，另一端连接所述动触头触头片下侧面；
所述动触头触头片设置在所述第一动触头轴上且能够带动所述第一动触头轴转动；所述第一限制件轴和所述第二限制件轴设置在所述第一动触头轴的两侧。
所述第一动触头弹簧、所述第二动触头弹簧、所述第一限制件轴、所述第二限制件轴以及所述动触头触头片的数量为多个；多个所述动触头触头片依次贴合；所述第一动触头弹簧、所述第二动触头弹簧、所述第一限制件轴、所述第二限制件轴与所述动触头触头片的数量一一对应；相连动触头触头片之间设置有动触头垫圈。
本发明提供的转换开关装置，还包括第二动触头轴；其中，所述第二动触头轴的数量为两个；所述动触头触头片的两端部均设置有动触头轴安装孔；所述第二动触头轴设置在所述动触头轴安装孔内；所述动触头轴安装孔的直径大于所述第二动触头轴的直径。第一转轴14、第二转轴11、第三转轴4、第四方轴7采用方轴。
当使用本发明提供的转换开关装置时，主电磁线圈10为动触头2的开合提供动力，当主电磁线圈10通电后，吸合主电磁线圈10中的磁铁，磁铁推动连接的双头螺柱12，双头螺柱12推动第一转轴14，第一转轴14套在传动连杆13中间的轴上，第二转轴11位置固定，通过第一转轴14的推动，第二转轴14的移动将传动连杆13的另一端翘起，翘起的一端连接着第一连杆9，两片第一连杆9通过轴销连接套在驱动连杆5重叠在一起形成的Y形缺口中，第一连杆9的动作会推动驱动连杆5，第三转轴4和与第四转轴7为定点，第一连杆9产生的动力转化为驱动连杆5二选一的选择性旋转运动，第二连杆6连接驱动连杆5和传动盘8，传动盘8则产生和驱动连杆5相似的旋转运动，通过第二连杆6的长度和传动盘8的位置调节，传动盘8的旋转角度相应改变，触头连接轴15固定在传动盘8上且动触头2套在触头连接轴15上，传动盘8的转动带动动触头2的旋转，其旋转角度相同，公共端静触头装置1和静触头装置3的触头接触位置相对于动触头2的中心点为镜像式结构，通过动触头2的转动，同时接通和分断其与静触头1和静触头3的接触，以达到产品合闸和分断的要求通过公共端静触头装置的灭弧装置、静触头灭弧组件、底板和底板垫块的组合结构保证相与相之间的绝缘，防止相间短路，即防止相邻触头2之间、相邻公共端静触头装置1之间以及相邻电源端静触头装置3之间的短路。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种转换开关装置，其特征在于，包括电磁驱动装置、连杆传动装置、动触头装置(2)、公共端静触头装置(1)以及电源端静触头装置(3)；
其中，所述电磁驱动装置驱动所述连杆传动装置；所述连杆传动装置的驱动轴(15)带动所述动触头装置(2)转动；
所述动触头装置(2)设置在所述公共端静触头装置(1)和所述电源端静触头装置(3)之间；当所述连杆传动装置的驱动轴(15)带动所述动触头装置(2)转动时，所述动触头装置(2)的两端分别与所述公共端静触头装置(1)、所述电源端静触头装置(3)之间连接或断开；
所述连杆传动装置包括驱动连杆(5)、第三转轴(4)、第四转轴(7)、第二连杆(6)、传动盘(8)以及触头连接轴(15)；
其中，所述驱动连杆(5)设置在所述第三转轴(4)上且能够带动所述第三转轴(4)转动；所述电磁驱动装置的第一连杆(9)驱动所述驱动连杆(5)的一端，所述驱动连杆(5)的另一端铰接所述第二连杆(6)的一端，所述第二连杆(6)的另一端铰接所述传动盘(8)；所述传动盘(8)设置在所述第四转轴(7)上且能够带动所述第四转轴(7)转动；
所述触头连接轴(15)的一端设置在所述传动盘(8)，另一端连接所述动触头装置(2)；
还包括第一隔板和第二隔板；所述连杆传动装置设置在所述第一隔板和所述第二隔板之间；
所述连杆传动装置的数量为两个；所述第一隔板设置有Y形缺口；两个所述连杆传动装置的驱动连杆(5)均设置有与所述Y形缺口相匹配的运行缺口；
所述第一连杆(9)另一端设置有驱动转轴，所述驱动转轴依次穿过所述Y形缺口和所述运行缺口；
所述第二隔板设置有触头连接轴运行槽；所述触头连接轴(15)的另一端通过所述触头连接轴运行槽穿出且能够沿所述触头连接轴运行槽转动；
所述公共端静触头装置(1)包括公共端静触头、静触头外壳、灭弧罩盖、第一灭弧栅和第二灭弧栅；
其中，所述公共端静触头外壳和所述灭弧罩盖构成安装空间；所述第一灭弧栅和第二灭弧栅相背设置在所述安装空间内；所述公共端静触头设置在所述安装空间内，其中，所述公共端静触头的一端与第一灭弧栅相对应，另一端与所述第二灭弧栅相对应；
一所述连杆传动装置与所述公共端静触头的一端相对应，另一所述连杆传动装置与所述公共端静触头的另一端相对应。
2.根据权利要求1所述的转换开关装置，其特征在于，所述电磁驱动装置包括主电磁线圈(10)、第一连杆(9)、传动连杆(13)、双头螺柱(12)、第一转轴(14)以及第二转轴(11)；
其中，所述电磁线圈(10)的内侧设置有磁铁；当所述主电磁线圈通电后，吸合所述磁铁，所述磁铁推动所述双头螺柱(12)的一端；所述双头螺柱(12)的另一端通过所述第一转轴(14)连接所述传动连杆(13)一端的上侧端；所述传动连杆(13)一端的下侧端设置在所述第二转轴(11)上，能够带动所述第二转轴(11)转动；所述传动连杆(13)的另一端连接所述第一连杆(9)的一端；
当所述磁铁推动所述双头螺柱(12)的一端时，所述传动连杆(13)一端带动所述第二转轴(11)转动，另一端向上运动通过所述第一连杆(9)驱动所述连杆传动装置。
3.根据权利要求1所述的转换开关装置，其特征在于，所述公共端静触头外壳上设置有第一散热片和第二散热片；所述第一散热片和所述第二散热片之间形成散热通道；
所述公共端静触头包括相连的电极安装件和触头散热件；所述触头散热件设置在所述散热通道内；所述电极安装件设置在所述第一散热片、所述第二散热片与所述静触头外壳的侧壁之间。
4.根据权利要求1所述的转换开关装置，其特征在于，所述动触头装置(2)的数量为两组；每组动触头装置(2)包括多个依次排列的动触头装置(2)；所述电源端静触头装置(3)的数量为两组；每组电源端静触头装置(3)包括多个依次排列的电源端静触头装置(3)；
所述公共端静触头装置(1)的数量为一组，即多个依次排列的公共端静触头装置(1)；
一组所述电源端静触头装置(3)与所述公共端静触头装置(1)之间设置有一组动触头装置(2)；另一组所述电源端静触头装置(3)与所述公共端静触头装置(1)之间设置有一组动触头装置(2)；
一所述连杆传动装置驱动一组动触头装置(2)，另一所述连杆传动装置驱动另一组动触头装置(2)。
5.根据权利要求1所述的转换开关装置，其特征在于，所述动触头装置(2)包括动触头限制件、第一动触头轴、第一动触头弹簧、第二动触头弹簧、第一限制件轴、第二限制件轴以及动触头触头片；
其中，所述动触头限制件和动触头外壳构成动触头安装空间；所述第一限制件轴设置在所述动触头限制件内侧的上端面上，所述第二限制件轴设置在所述动触头限制件内侧的下端面上；
所述第一动触头弹簧套设在所述第一限制件轴上，所述第一动触头弹簧一端连接所述动触头限制件内侧的上端面，另一端连接所述动触头触头片上侧面；所述第二动触头弹簧套设在所述第二限制件轴上，所述第二动触头弹簧一端连接所述动触头限制件内侧的下端面，另一端连接所述动触头触头片下侧面；
所述动触头触头片设置在所述第一动触头轴上且能够带动所述第一动触头轴转动；所述第一限制件轴和所述第二限制件轴设置在所述第一动触头轴的两侧。
6.根据权利要求5所述的转换开关装置，其特征在于，所述第一动触头弹簧、所述第二动触头弹簧、所述第一限制件轴、所述第二限制件轴以及所述动触头触头片的数量为多个；
多个所述动触头触头片依次贴合；
所述第一动触头弹簧、所述第二动触头弹簧、所述第一限制件轴、所述第二限制件轴与所述动触头触头片的数量一一对应；
相连动触头触头片之间设置有动触头垫圈。
7.根据权利要求5所述的转换开关装置，其特征在于，还包括第二动触头轴；其中，所述第二动触头轴的数量为两个；
所述动触头触头片的两端部均设置有动触头轴安装孔；所述第二动触头轴设置在所述动触头轴安装孔内；
所述动触头轴安装孔的直径大于所述第二动触头轴的直径。
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