CN105448607A - 一种开关设备机构用输出角度控制及限位脱扣保护机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统开关设备领域，具体地说是一种开关设备机构用输出角度控制及限位脱扣保护机构，包括主动齿轮、脱扣齿轮、第一活动齿形棘爪、第二活动齿形棘爪和复位弹簧，在所述脱扣齿轮的圆周外侧设有一段无齿区域，在脱扣齿轮的无齿区域的齿轮轮体上设有一凹槽，所述第一活动齿形棘爪、第二活动齿形棘爪和复位弹簧均设置于所述凹槽中，其中第一活动齿形棘爪和第二活动齿形棘爪分别通过复位弹簧与所述凹槽的内侧槽壁相连，两个活动齿形棘爪在开关设备机构合分闸时均只能向设有复位弹簧的一侧转动，两个活动齿形棘爪上均设有引导齿，所述引导齿在开关设备机构分合闸到位时与所述主动齿轮啮合。本发明结构简单，性能可靠。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统开关设备领域，具体地说是一种开关设备机构用输出角度控制及限位脱扣保护机构。
背景技术
目前在电力系统GIS开关设备上，隔离及接地开关使用的操动机构大部分为转角输出，在高压开关设备隔离及接地机构的传动输出中，精确控制机构输出转角及转动时间以及可靠控制机构的脱扣保护非常重要，现有技术中的转角控制和脱扣保护机构有如下几种：
1、离合器结构：在机构传动末端，由机构行程到底后的限位，在大阻力的作用下，离合器脱开，机构输出轴停止转动，保证机构输出角度。该结构制造精度较高，结构复杂，受结构磨损等因素的影响，传动精度有所降低，但可以做到输出传动角度较大，如市场上常见的ABB公司生产的操动机构即多是离合器限位脱扣的结构。国内生产的机构也有仿制该结构，但由于国产离合器操作寿命有限，使机构寿命大受影响。
2、槽板直线结构：该结构一般用在槽板传动系统中，当传动轴在槽板脱开后，槽板具有一直线导向位置，使传动角度定置在指定位置上，受槽板结构影响，该结构输出角度小于90度，且该结构的导向直线部分不能做的很长，必须增加限位装置，因此会产生冲击。
3、丝杠丝母分离脱开结构：当机构输出需要定置时，丝杠丝母分离，丝母与传动系统静止，输出转角固定。该结构定位准确，精度较高，脱扣后无冲击，但该结构当丝杠、丝母分离后需要增加返回入扣结构，这便使该结构复杂化且成本增加，而且因为丝杠丝母只能提供直线运动，转换成为角度输出需增加传动拐臂，所以该结构输出角度小于90度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开关设备机构用输出角度控制及限位脱扣保护机构，通过设置带引导齿的活动齿形棘爪实现机构的转角控制及限位脱扣扣保护，结构简单，性能可靠。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种开关设备机构用输出角度控制及限位脱扣保护机构，包括主动齿轮、脱扣齿轮、第一活动齿形棘爪、第二活动齿形棘爪和复位弹簧，在所述脱扣齿轮的圆周外侧设有一段无齿区域，在脱扣齿轮的无齿区域的齿轮轮体上设有一凹槽，所述第一活动齿形棘爪、第二活动齿形棘爪和复位弹簧均设置于所述凹槽中，其中第一活动齿形棘爪和第二活动齿形棘爪分别通过复位弹簧与所述凹槽的内侧槽壁相连，两个活动齿形棘爪在开关设备机构合分闸时均只能向设有复位弹簧的一侧转动，两个活动齿形棘爪上均设有引导齿，所述引导齿在开关设备机构分合闸到位时与所述主动齿轮啮合。
所述凹槽的底面上设有一固定轴，第一活动齿形棘爪和第二活动齿形棘爪安装在所述固定轴上。
所述主动齿轮安装在主动传动轴上，所述脱扣齿轮安装在从动传动轴上，所述主动传动轴和从动传动轴安装在整个装置的支架上。
所述引导齿的齿形模数与脱扣齿轮上的固定齿齿形模数相同。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明采用两个设有引导齿的活动齿形棘爪构成棘爪机构，从而控制主动齿轮旋转时带动脱扣齿轮转动或者空转，使机构能够完成反复合分运动。
2、本发明可以根据活动齿形棘爪位置的进行调整，使脱扣齿轮可输出的角度可控制在60度～340度内，角度控制精确。
3、本发明适用广泛，可适合各种电压等级的开关设备产品的安装，尤其适合550KV以上开关设备使用的大角度输出机构，达到了机构通用化的目的。
4、本发明结构简单，零部件使用少，易于加工制造。
附图说明
图1为本发明结构示意图一，
图2为本发明结构示意图二，
图3为本发明安装示意图一，
图4为本发明安装示意图二。
其中，1为主动齿轮，2为主动传动轴，3为脱扣齿轮，4为从动传动轴，5为从动输出齿轮，6为第一活动齿形棘爪，7为复位弹簧，8为固定轴，9为第二活动齿形棘爪，10为凹槽，11为支架，12为电机，13为棘爪机构，14为引导齿。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～2所示，本发明包括主动齿轮1、脱扣齿轮3、第一活动齿形棘爪6、第二活动齿形棘爪9、复位弹簧7和固定轴8，如图3～4所示，主动齿轮1安装在主动传动轴2上，脱扣齿轮3安装在从动传动轴4上，所述主动传动轴2和从动传动轴4安装在整个装置的支架11上。
如图1～2所示，在所述脱扣齿轮3的圆周外侧设有一段无齿区域，在该无齿区域的齿轮轮体上设有一凹槽10，所述第一活动齿形棘爪6、第二活动齿形棘爪9、复位弹簧7和固定轴8均安装在所述凹槽10中，其中固定轴8固装在所述凹槽10的底面上，第一活动齿形棘爪6和第二活动齿形棘爪9安装在所述固定轴8上并分别通过一个复位弹簧7与所述凹槽10的内侧槽壁相连，两个活动齿形棘爪在合分闸时只能向设有复位弹簧7的一侧转动而无法向远离复位弹簧7一侧转动，两个活动齿形棘爪上均设有引导齿14，所述引导齿14的齿形模数与脱扣齿轮3上的固定齿齿形模数相同，本实施例中两个活动齿形棘爪上分别只设有一个引导齿14，本发明可以根据实际需要在活动齿形棘爪上设置多个引导齿14。
如图3～4所示，电机12通过一个齿轮传动机构和蜗轮蜗杆传动机构带动主动齿轮1转动，在从动传动轴4上设有从动输出齿轮5，脱扣齿轮3转动时带动所述从动输出齿轮5转动，并将转动力矩传递到与所述从动输出齿轮5相啮合的齿轮上。
本发明的工作原理为：
如图1所示，当机构开始合闸时，二级主动齿轮7顺时针转动，首先和第一活动齿形棘爪6上的引导齿14咬合，由于两个活动齿形棘爪都无法向远离复位弹簧7一侧转动，二级主动齿轮7便可以将第一活动齿形棘爪6上的引导齿14压下并带动脱扣齿轮3逆时针转动一个齿位，然后脱扣齿轮3上的固定齿便与所述二级主动齿轮7可靠咬合，二级主动齿轮7带动脱扣齿轮3正常旋转。如图2所示，当机构合闸到位时，二级主动齿轮7与棘爪机构13中的第二活动齿形棘爪9上的引导齿14相啮合，由于两个活动齿形棘爪都可以向设有复位弹簧7的一侧转动，因此此时二级主动齿轮7顺时针转动将第二活动齿形棘爪9上的引导齿14压下时，只能压缩与第二活动齿形棘爪9相连的复位弹簧7，而无法与第二活动齿形棘爪9上的引导齿14可靠咬合，这样二级主动齿轮7便无法带动脱扣齿轮3旋转，只能处于空转状态，脱扣齿轮3停止转动，机构完成合闸。分闸过程相反，二级主动齿轮7逆时针转动，首先与第二活动齿形棘爪9咬合，带动脱扣齿轮3顺时针转动，分闸到位后，二级主动齿轮7与第一活动齿形棘爪6上的引导齿14啮合，此时由于二级主动齿轮7转动只能压缩与第一活动齿形棘爪6相连的复位弹簧7，无法与第一活动齿形棘爪6上的引导齿14可靠咬合，脱扣齿轮3停止转动，机构完成分闸。
如图3～4所示，电机12通过一个齿轮传动机构和蜗轮蜗杆传动机构带动主动齿轮1转动，当主动齿轮1通过所述棘爪机构13带动脱扣齿轮3或者空转，在从动传动轴4上设有从动输出齿轮5，脱扣齿轮3转动时带动所述从动输出齿轮5转动，并将转动力矩传递到与所述从动输出齿轮5相啮合的齿轮上。
Claims (4)
1.一种开关设备机构用输出角度控制及限位脱扣保护机构，其特征在于：包括主动齿轮(1)、脱扣齿轮(3)、第一活动齿形棘爪(6)、第二活动齿形棘爪(9)和复位弹簧(7)，在所述脱扣齿轮(3)的圆周外侧设有一段无齿区域，在脱扣齿轮(3)的无齿区域的齿轮轮体上设有一凹槽(10)，所述第一活动齿形棘爪(6)、第二活动齿形棘爪(9)和复位弹簧(7)均设置于所述凹槽(10)中，其中第一活动齿形棘爪(6)和第二活动齿形棘爪(9)分别通过复位弹簧(7)与所述凹槽(10)的内侧槽壁相连，两个活动齿形棘爪在开关设备机构合分闸时均只能向设有复位弹簧(7)的一侧转动，两个活动齿形棘爪上均设有引导齿(14)，所述引导齿(14)在开关设备机构分合闸到位时与所述主动齿轮(1)啮合。
2.根据权利要求1所述的开关设备机构用输出角度控制及限位脱扣保护机构，其特征在于：所述凹槽(10)的底面上设有一固定轴(8)，第一活动齿形棘爪(6)和第二活动齿形棘爪(9)安装在所述固定轴(8)上。
3.根据权利要求1所述的开关设备机构用输出角度控制及限位脱扣保护机构，其特征在于：所述主动齿轮(1)安装在主动传动轴(2)上，所述脱扣齿轮(3)安装在从动传动轴(4)上，所述主动传动轴(2)和从动传动轴(4)安装在整个装置的支架(11)上。
4.根据权利要求1所述的开关设备机构用输出角度控制及限位脱扣保护机构，其特征在于：所述引导齿(14)的齿形模数与脱扣齿轮(3)上的固定齿齿形模数相同。
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