CN105470846B - 一种抽出式低压配电柜用机械联锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抽出式低压配电柜用机械联锁装置，包括：第一锁定机构和定位机构，第一锁定机构包括：安装板，成型有安装孔及平移引导结构和平移限制结构；操作凸轮，转动设置在安装孔中，受操作人员的操作而转动；联锁板，成型有与平移限制结构配合的平移配合结构，以限制联锁板仅按预定的方向移动；以及成型有与平移引导结构配合的引导配合结构；联锁拨杆，一端连接操作凸轮的偏心轴位置上；联锁拨杆上还设置有致动部件；在操作凸轮的旋转带动下，致动部件配合平移引导结构及引导配合结构带动联锁板往复移动，来实现对相关部件的锁定或解锁；联锁拨杆另一端上下运动实现配电柜和抽屉功能单元之间的锁定或解锁。

Description

一种抽出式低压配电柜用机械联锁装置

技术领域

本发明涉及一种抽出式低压配电柜用机械联锁装置，属于电气设备技术领域。

背景技术

现代的配电网与工程建设中，抽出式低压配电柜(以下简称配电柜)广泛应用于发电厂、变电所、厂矿企业和高层建筑等应用场合的配电系统中。配电柜作为动力配电、电动机控制及照明灯配电设备的电能转换、分配和控制之用，发挥着重要的作用。抽屉内设置有防止抽屉被带电打开的机械联锁机构，该机械联锁机构随抽屉的抽出而控制配电柜内回路分断，随抽屉推进而控制回路接通，从而保证工作人员的人身安全。该类型的配电柜具有节约空间，运行可靠，安装维护方便，分断能力强，以及出线回路多等优点。由于其特殊的工作特性，配电行业内对配电柜的设计具有严格的要求。在国家标准GB7251《低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备》中规定：在抽出式低压配电柜中，每个回路的抽屉都应具备在连接、试验、隔离三个位置上的推进、抽出用操作机构(即上文所述的机械联锁机构)。

例如中国专利文献公开了一种低压抽出式抽屉用新型推进联锁机构，在该推进联锁机构中，操作锁定结构单元包括设置在安装面板上的转轴孔、与转轴孔联动的凸轮板、以及滑动设置在安装面板上的联锁插板，在凸轮板上设置有弧形孔，该联锁插板通过两端带有凸起的连杆连接到弧形孔中，从而使得在转动转轴孔时，能够带动联锁插板上下运动。该专利文献的低压抽出式抽屉用新型推进联锁机构存在以下缺陷：根据斜面原理，凸轮板上的弧形孔的半径变化越小越省力。这样为了满足适当的操作力度且能够带动联锁插板完成足够的上下运动，将需要该弧形孔具有足够的长度，由此导致凸轮板也需要相应的尺度及足够的摆动空间。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，现有的抽出式低压配电柜用机械联锁装置中起锁定抽屉功能单元的锁定机构的结构结构不够紧凑的问题，从而提供一种结构更为紧凑，便于安装布置的抽出式低压配电柜用机械联锁装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种抽出式低压配电柜用机械联锁装置，包括：第一锁定机构和定位机构，所述第一锁定机构包括：安装板，成型有安装孔及平移引导结构和平移限制结构；操作凸轮，转动设置在所述安装孔中，受操作人员的操作而转动；联锁板，成型有与所述平移限制结构配合的平移配合结构，以限制所述联锁板仅按预定的方向移动；以及成型有与所述平移引导结构配合的引导配合结构；联锁拨杆，一端连接所述操作凸轮的偏心轴位置上，所述联锁拨杆上还设置有引导致动部件，在所述操作凸轮的旋转带动下，所述引导致动部件配合所述平移引导结构及所述引导配合结构带动所述联锁板往复移动，来实现对相关部件的锁定或解锁。

上述抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，所述平移引导结构为成型在所述安装板上的引导槽；所述平移配合结构为成型在所述联锁板上的配合槽；所述致动部件为穿过所述引导槽和所述配合槽的致动销，所述致动销沿所述引导槽移动并通过所述配合槽驱动所述联锁板移动。

上述抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，所述引导槽的起点位置和所述配合槽在平移方向上的距离为L1,所述引导槽的终点位置与所述配合槽在平移方向的距离为L2，其中|L2-L1|≥所述联锁板能够解锁或锁定所述相关部件的位移值。

上述抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，所述引导槽包括斜向引导槽，以及与所述斜向引导槽连通且垂直于所述平移方向的竖向引导槽。

上述抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，所述配合槽包括的斜向配合槽，以及与所述斜向配合槽连通且垂直于所述平移方向的竖向配合槽。

上述抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，所述竖向引导槽和所述竖向配合槽长度相等且位置相对应，所述斜向引导槽和所述斜向配合槽长度相等且镜像设置。

上述抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，所述平移限制结构包括至少一个沿所述平移方向延伸的限制槽，所述平移配合结构包括与所述限制槽配合的导向销，以使所述联锁板沿平移方向移动。

上述抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，所述平移限制结构包括至少一个导向销；所述引导配合结构包括与所述导向销配合，且沿所述平移方向延伸且限制槽，以使所述联锁板沿所述平移方向移动。

上述抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，所述联锁拨杆上设置有长孔，所述操作凸轮上成型有伸入所述长孔中的传动销，以在扭转所述操作凸轮时通过所述传动销带动所述联锁拨杆摆动。

上述抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，所述安装板为L形安装版，所述操作凸轮、联锁板和联锁拨杆分别设置在L形安装板的竖直面上，在L形安装板的水平面上设置有供所述联锁拨杆下端伸出的通孔。

上述抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，联锁板靠近所述相关部件的一侧成型有用于锁定或解锁的凸出结构。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本发明的抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，平移引导结构能够在一定程度上阻碍致动部件的运动，使操作凸轮需要相对较大的力才能驱动联锁拨杆沿着平移引导结构运动，因此本实施例中操作凸轮位置处不需要较大的安装空间，从而缩减了联锁装置的安装空间。

2、本发明的抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，操作凸轮可直接驱动联锁拨杆向下插入，锁定抽屉功能单元和配电柜；联锁拨杆向下插入的过程中，直接带动联锁板横向平移锁定相关部件，以上联锁拨杆的锁定或解锁，和联锁板的锁定或解锁，均为直接驱动，不包含中间传动机构，简化了现有联锁装置的结构，有助于降低生产成本。

3、本发明的抽出式低压配电柜用机械联锁装置中，斜向引导槽由于和斜向配合槽镜像设置，使得联锁拨杆上的致动销在斜向引导槽上运动较为合理的距离即可将联锁板推动至解锁或锁定位置，通过调整斜向引导槽和斜向配合槽的倾斜角度，可调整工作人员操作操作凸轮的旋转角度，优选斜向引导槽和斜向配合槽为45°倾斜角的斜槽，避免仅转动很小的角度联锁板就已经解锁或锁定，和转动较大角度才能使联锁板解锁或锁定，以保证工作人员有较佳的操作体验。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，

图1是本发明的抽出式低压配电柜用机械联锁装置的结构示意图；

图2是图1背向示意图；

图3是本发明的抽出式低压配电柜用机械联锁装置中锁定机构的结构示意图；

图4是本发明的抽出式低压配电柜用机械联锁装置中联锁板上的配合槽和安装板上的引导槽的结构示意图；

附图标记说明

10-操作凸轮；20-联锁拨杆；21-长孔；101-传动销；11-操作凸轮；111-定位凸起；31-联锁板；311-引导槽；312-配合槽；311a-斜向引导槽；311b-竖向引导槽；312a-斜向配合槽；312b-竖向配合槽；313-限制槽。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的抽出式低压配电柜指示灯用开关机构和抽出式低压配电柜用机械联锁机构进行进一步介绍,在此需要说明的是，对于以下实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种抽出式低压配电柜用机械联锁装置，包括第一锁定机构和定位机构，所述第一锁定机构包括，成型有安装孔及平移引导结构和平移限制结构的安装板，该安装板是本实施例的机械联锁装置中其他部件的安装基础，在安装板上分别设置有操作凸轮10、联锁拨杆20和联锁板31，工作人员通过旋转操作凸轮10来带动联锁拨杆20摆动，再通过联锁拨杆20摆动来驱动联锁板31平移，从而实现对相关部件的锁定和解锁。

具体地，参考图1和图3，安装孔设置在安装板靠上位置，安装孔内转动设置有操作凸轮10，工作人员可通过扳手、或其他部件转动操作凸轮10。联锁拨杆20的一端连接在所述操作凸轮10的偏心轴位置上，当工作人员转动操作凸轮10的时候，将带动联锁拨杆20摆动。参考图2，在安装板上还设置有平移引导结构，所述联锁拨杆20上设置有与平移引导结构配合的致动部件，这样在联锁拨杆20受力摆动时，能够使致动部件沿着平移引导结构移动。

参考图2，联锁板31设置在操作凸轮10的下方安装板上，安装板和联锁板之间设置有相互配合的平移限制结构配合和平移配合结构，从而使联锁板31受力运动时，能按预定方向平移。同时，联锁板31上还设置有与所述致动部件、以及所述平移引导结构相配合的引导配合结构，当致动部件沿着平移引导结构移动时，可通过致动部件驱动引导配合结构时联锁板31移动，致使联锁板31沿着平移引导结构往复移动，来实现对相关部件的锁定或解锁。

上述实施方式是本实施例的核心技术方案，显然平移引导结构能够在一定程度上阻碍致动部件的运动，使操作凸轮10需要相对较大的力才能驱动联锁拨杆20沿着平移引导结构运动，因此本实施例中操作凸轮10位置处不需要较大的安装空间，从而缩减了联锁装置的安装空间。同时，操作凸轮10可直接驱动联锁拨杆20向下插入，锁定抽屉功能单元和配电柜；联锁拨杆20向下插入的过程中，直接带动联锁板31横向平移锁定相关部件，以上联锁拨杆20的锁定或解锁，和联锁板31的锁定或解锁，均为直接驱动，不包含中间传动机构，简化了现有联锁装置的结构，有助于降低生产成本。

进一步，参考图2、图4，所述平移引导结构为成型在所述安装板上的引导槽311；所述引导配合结构为成型在所述联锁板31上的配合槽312；需要满足的条件是引导槽311和配合槽312的路径不完全一致，这样穿过所述引导槽和所述配合槽的致动部件在沿着引导槽311移动的过程中就能够借助于配合槽312，使联锁板31移动，联锁板31移动方向为平移方向，具体地，致动部件是成型在联锁拨杆上的致动销，致动销同时穿过引导槽311和配合槽312。

更进一步，为了使致动销能够在下移的过程中驱动联锁板31移动，引导槽311和配合槽312应满足以下条件，所述引导槽311的起点位置和所述配合槽312在平移方向上的距离为L1,所述引导槽311的终点位置与所述配合槽312在平移方向的距离为L2，其中|L2-L1|≥所述联锁板31能够解锁或锁定所述相关部件的位移值。

以下参考图4详细说明引导槽311和配合槽312的设置方式：

作为引导槽311和配合槽312的一种优选实施方式，引导槽311包括斜向引导槽311a，以及与所述斜向引导槽311a连通且垂直于所述平移方向的竖向引导槽311b，其中竖向引导槽311b优选设置在斜向引导槽311a的上方。所述配合槽312包括的斜向配合槽312a，以及与所述斜向配合槽312a连通且垂直于所述平移方向的竖向配合槽312b。具体地，由图1、图2中可见，所述竖向引导槽311b和所述竖向配合槽312b长度相等且位置相对应，所述斜向引导槽311a和所述斜向配合槽311b长度相等且镜像设置。这样在致动销处于最高点时，竖向引导槽311b和竖向配合槽312b的上端和下端重合，这样当致动销运动至斜向引导槽311a后，立即能够驱动联锁板31平移，斜向引导槽311a由于和斜向配合槽311b镜像设置，使得联锁拨杆20上的致动销在斜向引导槽311a上运动较为合理的距离即可将联锁板31推动至解锁或锁定位置，通过调整斜向引导槽311a和斜向配合槽312a的倾斜角度，可调整工作人员操作操作凸轮10的旋转角度，在本实施例中，优选斜向引导槽311a和斜向配合槽312a为45°倾斜角的斜槽，避免仅转动很小的角度联锁板31就已经解锁或锁定，和转动较大角度才能使联锁板31解锁或锁定，以保证工作人员有较佳的操作体验。

以下结合图2详细说明本实施例中平移限制结构的设置方式：

作为一种优选的实施方式，所述平移限制结构包括至少一个沿所述平移方向延伸的限制槽313，所述平移配合结构包括与所述限制槽313配合的导向销，以使所述联锁板31沿平移方向移动。

作为上述平移限制结构的一种变形实施方式，所述平移限制结构包括至少一个导向销；所述平移配合结构包括与所述导向销配合，且沿所述平移方向延伸且限制槽313，以使所述联锁板31沿所述平移方向移动。显然平移限制结构的设置方式有多种设置方式，但不局限于以上描述的两种，本领域技术人员应能够根据实际需求来选择和设计平移限制结构的设置方式。

此外，所述联锁拨杆20上设置有长孔21，所述操作凸轮10上成型有伸入所述长孔21中的传动销101，以在扭转所述操作凸轮10时通过所述传动销101带动所述联锁拨杆20摆动；所述安装板为L形安装板，所述操作凸轮10、联锁板31和联锁拨杆20分别设置在L形安装板的竖直面上，在L形安装板的水平面上设置有供所述联锁拨杆20下端伸出的通孔。如图1所示，联锁板31靠近所述相关部件的一侧成型有用于锁定或解锁的凸出结构，凸出结构的一侧是一个水平插板，水平插板上成型有锁定孔，当联锁拨杆20向下运动时，将通过致动销带动联锁板31向图1所示的右侧方向移动，此时所述凸出结构伸入到所述水平插板的锁定孔中，从而对水平插板起到锁定作用；当联锁拨杆20向上运动时，联锁板31的凸出结构退出锁定孔，水平插板能够活动。

以下参考图1-图4，详细说明本实施例的抽出式低压配电柜用机械联锁装置的工作过程：

如图1所示，本实施例的抽出式低压配电柜用机械联锁装置处于解锁状态，将其变为锁定状态的工作过程如下。工作人员使用工具扭转操作凸轮10，此时操作凸轮10上定位凸起111将力矩传递给联锁拨杆20上的长孔21，进而带动联锁拨杆20向下摆动，此时参考图2，联锁拨杆上的致动部件沿着引导槽311运动。在联锁板31和安装板上设置有平移方向延伸的限制槽313，因此联锁板31沿着限制槽313的延伸方向向图2所示的左侧移动，致动部件在运动至斜向引导槽311b时，能够推动联锁板31向图2所示的左侧平移。参考图3和图4，联锁板31向图3所示的右侧平移后进入到相关部件(水平插板)上的锁定孔中，从而锁定相关部件的，最终致动部件运动至引导槽311的末端。

解锁过程是上述锁定过程的反向运动，反向旋转操作凸轮10，联锁拨杆20向上移动使联锁板向图3所示的左侧移动，从相关部件的锁定孔中退出，完成解锁。需要说明的是，联锁拨杆20在抽屉功能单元处于连接位置时，能够伸入到下方与其位置相对应的孔中，从而将配电柜和抽屉功能单元锁定，使抽屉功能单元不能移动。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于，包括第一锁定机构和定位机构，所述第一锁定机构包括：

安装板，成型有安装孔及平移引导结构和平移限制结构；

操作凸轮(10)，转动设置在所述安装孔中，受操作人员的操作而转动；

联锁板(31)，成型有与所述平移限制结构配合的平移配合结构，以限制所述联锁板(31)仅按预定的方向移动；以及成型有与所述平移引导结构配合的引导配合结构；

联锁拨杆(20)，一端连接所述操作凸轮(10)的偏心轴位置上；所述联锁拨杆(20)上还设置有致动部件；

在所述操作凸轮(10)的旋转带动下，所述致动部件配合所述平移引导结构及所述引导配合结构带动所述联锁板(31)往复移动，来实现对相关部件的锁定或解锁；所述联锁拨杆(20)另一端上下运动实现配电柜和抽屉功能单元之间的锁定或解锁。

2.根据权利要求1所述的抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于：所述平移引导结构为成型在所述安装板上的引导槽(311)；所述引导配合结构为成型在所述联锁板(31)上的配合槽(312)；所述致动部件为穿过所述引导槽和所述配合槽的致动销，所述致动销沿所述引导槽移动并通过所述配合槽驱动所述联锁板(31)沿平移方向移动。

3.根据权利要求2所述的抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于：所述引导槽(311)的起点位置和所述配合槽(312)在所述平移方向上的距离为L1,所述引导槽(311)的终点位置与所述配合槽(312)在所述平移方向的距离为L2，其中|L2-L1|≥所述联锁板(31)能够解锁或锁定所述相关部件的位移值。

4.根据权利要求2或3所述的抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于：所述引导槽(311)包括斜向引导槽(311a)，以及与所述斜向引导槽(311a)连通且垂直于所述平移方向的竖向引导槽(311b)。

5.根据权利要求4所述的抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于：所述配合槽(312)包括的斜向配合槽(312a)，以及与所述斜向配合槽(312a)连通且垂直于所述平移方向的竖向配合槽(312b)。

6.根据权利要求5所述的抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于：所述竖向引导槽(311b)和所述竖向配合槽(312b)长度相等且位置相对应，所述斜向引导槽(311a)和所述斜向配合槽(311b)长度相等且镜像设置。

7.根据权利要求2所述的抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于：所述平移限制结构包括至少一个沿所述平移方向延伸的限制槽(313)，所述平移配合结构包括与所述限制槽(313)配合的导向销，以使所述联锁板(31)沿平移方向移动。

8.根据权利要求2所述的抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于：所述平移限制结构包括至少一个导向销；所述平移配合结构包括与所述导向销配合，且沿所述平移方向延伸且限制槽(313)，以使所述联锁板(31)沿所述平移方向移动。

9.根据权利要求7或8所述的抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于：所述联锁拨杆(20)上设置有长孔(21)，所述操作凸轮(10)上成型有伸入所述长孔(21)中的传动销(101)，以在扭转所述操作凸轮(10)时通过所述传动销(101)带动所述联锁拨杆(20)摆动。

10.根据权利要求7或8所述的抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于：所述安装板为L形安装板，所述操作凸轮(10)、联锁板(31)和联锁拨杆(20)分别设置在L形安装板的竖直面上，在L形安装板的水平面上设置有供所述联锁拨杆(20)下端伸出的通孔。

11.根据权利要求7或8所述的抽出式低压配电柜用机械联锁装置，其特征在于：联锁板(31)靠近所述相关部件的一侧成型有用于锁定或解锁的凸出结构。