CN106449261A - 一种机械闭锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械闭锁装置，包括第一闭锁部、第二闭锁部以及传动部，第一闭锁部包括第一转盘和第一限位件，第二闭锁部包括第二转盘和第二限位件，第一转盘上设有与第一限位件导向移动配合且槽口朝下的第一驱动槽、与第一驱动槽连通的第一止转通道；第二转盘上设有与第二限位件导向移动配合且槽口朝下的第二驱动槽、与第二驱动槽连通的第二止转通道。本发明的有益效果在于：当隔离开关合闸时，第一驱动槽驱动第一限位件带动传动部向左移动，使第二限位件移动到第二止转通道中，此时接地开关不能合闸；当隔离开关分闸时，第一驱动槽驱动第一限位件带动传动部向右移动，使第二限位件回到第二驱动槽中，这时接地开关可以合闸，实现了闭锁的目的。

Description

一种机械闭锁装置

技术领域

本发明涉及一种机械闭锁装置。

背景技术

按照有关规定，凡有可能引起误操作的电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。机械闭锁是在开关柜或户外闸刀的操作部位之间用互相制约和联动的机械结构来达到先后动作的闭锁要求，实现一电气设备操作后、另一电气设备就不能操作的目的，例如隔离开关与接地开关之间的闭锁，要保证先断开隔离开关、才能合接地开关，先拉开接地开关、才能合隔离开关的操作顺序。

现有的机械闭锁装置其使用性能不好，首先由于机械闭锁装置大多都是户外工作，其零部件在长期的雨淋日晒下很容易发生时效变形和严重生锈，导致闭锁阻力成倍增加，从而加重了操动机构的负荷，严重时甚至无法实现闭锁功能。同时，户外高压隔离开关和接地开关在长期的风吹日晒过程中，其零部件也会发生一定的时效变形，再加上最初的安装误差等因素，可能会导致其分合闸角度发生变化，比如最初设计分合闸角度是90度，一段时间后，该角度变成85度，这时隔离开关或接地开关就无法完全回到初始状态，从而造成抱死，使隔离开关和接地开关均无法再正常分合闸，此时就需要对机械闭锁装置进行调整，但是现有机械闭锁装置一般都是固定在操作杆上，致使调整操作非常困难，甚至无法操作。

另外，现有机械闭锁装置都是针对特定型号的隔离开关配套设置的，比如90度机构的隔离开关，其闭锁盘的圆弧面允许转动的角度范围也是对应的，不能适用于135度或180度机构的隔离开关，通用性差，因此针对不同的隔离开关，需要配置不同的机械闭锁装置，从而造成成本投入较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全新的且使用性能比较好的机械闭锁装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种机械闭锁装置，包括用于与隔离开关操作杆相连的第一闭锁部和用于与接地开关操作杆相连的第二闭锁部以及传动连接在第一闭锁部和第二闭锁部之间的传动部，第一闭锁部和第二闭锁部左右设置，第一闭锁部和第二闭锁部均具有合闸位和分闸位，第一闭锁部包括用于固定在隔离开关操作杆上并随之一起转动的第一转盘和固定在传动部左侧的第一限位件，第二闭锁部包括用于固定在接地开关操作杆上并随之一起转动的第二转盘和固定在传动部右侧的第二限位件，第一转盘上设有与第一限位件导向移动配合的且槽口朝下的第一驱动槽，第一驱动槽具有用于在第一转盘分合闸转动时驱动第一限位件从而带动传动部左右移动的第一驱动槽壁；第一转盘上位于第一驱动槽距隔离开关操作杆转动中心的最远端设置有与第一驱动槽连通的第一止转通道；

第二转盘上设有与第二限位件导向移动配合的且槽口朝下的第二驱动槽，第二驱动槽具有用于在第二转盘分合闸转动时驱动第二限位件从而带动传动部左右移动的第二驱动槽壁；第二转盘上位于第二驱动槽距接地开关操作杆转动中心的最远端设置有与第二驱动槽连通的第二止转通道；

当第一闭锁部和第二闭锁部均位于分闸位时，第一驱动槽的距隔离开关操作杆转动中心的最远端与第二驱动槽的距接地开关操作杆转动中心的最远端刚好相对且两者之间的距离最短，此时第一限位件位于第一驱动槽的距隔离开关操作杆转动中心的最远端，第二限位件位于第二驱动槽的距接地开关操作杆转动中心的最远端；

当第一闭锁部位于合闸位时，第二限位件随着第一转盘的转动从第二驱动槽中移动到第二止转通道中，第二闭锁部位于分闸位；

当第二闭锁部位于合闸位时，第一限位件随着第二转盘的转动从第一驱动槽中移动到第一止转通道中，第一闭锁部位于分闸位。

传动部的左侧设置有与第一止转通道止转配合的第一止转块，第一止转块与第一止转通道同时也构成导向滑动配合关系，所述第一限位件设置在第一止转块的上方；传动部的右侧设置有与第二止转通道止转配合的第二止转块，第二止转块与第二止转通道同时也构成导向滑动配合关系，所述第二限位件设置在第二止转块的上方。

第一止转块的左侧还设置有用于卡设在隔离开关操作杆上的第一U型叉，第一U型叉的U型口宽度大于第一止转块的宽度以使传动部向右移动时第一U型叉无法通过第一止转通道；第二止转块的右侧还设置有用于卡设在接地开关操作杆上的第二U型叉，第二U型叉的U型口宽度大于第二止转块的宽度以使传动部向左移动时第二U型叉无法通过第二止转通道。

所述第一驱动槽和第二驱动槽均是闭合的且外形均呈鸡蛋形。

第一转盘为分体式，第一转盘包括第一左转盘、第一右转盘、用于将第一左转盘和第一右转盘固定在隔离开关操作杆上的第一固定螺栓，第一驱动槽由设置于第一左转盘上的部分驱动槽和设置于第一右转盘上的部分驱动槽对合后围成。

第二转盘为分体式，第二转盘包括第二左转盘、第二右转盘、用于将第二左转盘和第二右转盘固定在隔离开关操作杆上的第二固定螺栓，第二驱动槽由设置于第二左转盘上的部分驱动槽和设置于第二右转盘上的部分驱动槽对合后围成。

本发明的有益效果在于：当隔离开关合闸时，随着第一转盘的转动，第一驱动槽驱动第一限位件带动传动部向左移动，从而可以使第二限位件从第二驱动槽中移动到第二止转通道中，此时接地开关不能合闸；当隔离开关分闸时，第一转盘反向转动，从而使第一驱动槽驱动第一限位件带动传动部向右移动，从而使第二限位件回到第二驱动槽中，这时接地开关就可以进行合闸了，反过来也是同样的原理，实现了一电气设备操作后、另一电气设备就不能操作的目的。由于第一驱动槽和第二驱动槽的槽口均朝下，因此即使是在雨淋日晒的工况下，第一驱动槽壁和第二驱动槽壁也基本不会生锈，因此不会增加闭锁阻力，从而保证操动机构的负荷不加大，因此使用性能比较好。

附图说明

图1为本发明中机械闭锁装置的立体结构图；

图2为图1的另一个视角的立体结构图；

图3为图1中接地开关操作杆旋转合闸后的立体结构图；

图4为图3中的隔离开关侧的局部放大图；

图5为图1中传动部的结构示意图；

图6为图4的主视图；

图7为图6的俯视图；

图8为图6中去掉传动部时的结构示意图；

图9为图6中第一连接件的结构示意图；

图10为图9的仰视图；

图11为图6中第一左转盘的主视图；

图12为图11的右视图；

图13为图11的仰视图；

图14为图6中第一右转盘的主视图；

图15为图14的左视图；

图16为图14的仰视图；

图17为图14的右视图；

图18为图6中支撑夹的结构示意图；

图19为图6中第一限位件的结构示意图。

图中：1.第一转盘；11.第一左转盘；12.第一右转盘；111.第一左半驱动槽；112顶丝孔；113.螺栓穿孔；114.左半均壁槽；115.第一左半外圈驱动槽壁；116.第一左半内圈驱动槽壁；121.门形框；122.第一右半驱动槽；123.右半均壁槽；124.顶丝孔；125.螺栓穿孔；126.第一止转通道；127.第一右半内圈驱动槽壁；128.第一右半外圈驱动槽壁；2.第二转盘；3.隔离开关操作杆；4.接地开关操作杆；5.限位夹；6.第一支撑夹；61.螺栓穿孔；62.顶丝孔；7.第二支撑夹；8.传动部；81.连接管；82.第一连接件；83.第二连接件；821.第一限位件；822.第一止转块；823.第一滑台；824.紧固螺栓；825.第一连接头；826.顶丝；827.U型螺栓；828.第一U型叉；829.凸缘；8210.滚轮固定孔；8211.过渡部；8212.U型螺栓穿孔；8213.顶丝孔。

具体实施方式

机械闭锁装置的一个实施例如图1~图19所示，包括用于与隔离开关操作杆3相连的第一闭锁部和用于与接地开关操作杆4相连的第二闭锁部以及传动连接在第一闭锁部和第二闭锁部之间的传动部8，第一闭锁部和第二闭锁部左右设置，第一闭锁部和第二闭锁部均具有合闸位和分闸位。第一闭锁部包括用于固定在隔离开关操作杆4上并随之一起转动的第一转盘1，第一转盘1为分体式，第一转盘1包括左右对合的第一左转盘11和第一右转盘12。第一转盘1上设置有闭合的且槽口朝下的第一驱动槽，所述第一驱动槽是由设置于第一左转盘11上的呈弓形的第一左半驱动槽111以及设置于第一右转盘12上的近似半椭圆形的第一右半驱动槽122对合围成的，第一驱动槽的外形呈鸡蛋形。

第一驱动槽具有第一驱动槽壁，所述第一驱动槽壁包括第一内圈驱动槽壁和第一外圈驱动槽壁，第一内圈驱动槽壁是由第一左半驱动槽111的第一左半内圈驱动槽壁116以及第一右半驱动槽122的第一右半内圈驱动槽壁127对合围成的；第一外圈驱动槽壁是由第一左半驱动槽111的第一左半外圈驱动槽壁115以及第一右半驱动槽122的第一右半外圈驱动槽壁128对合围成的。第一驱动槽距隔离开关操作杆3转动中心的距离逐渐缓慢变化以使第一外圈驱动槽壁和第一内圈驱动槽壁均呈平滑的曲面，第一内圈驱动槽壁和第一外圈驱动槽壁均呈鸡蛋形。

第一左转盘11上还设置有两个螺栓穿孔113和一个顶丝孔112，第一右转盘12上也设置有两个螺栓穿孔125和一个顶丝孔124，第一左转盘11和第一右转盘12的中心分别具有半圆孔，两者对合在隔离开关操作杆3上后，两个螺栓穿孔113和两个螺栓穿孔125刚好对应以供固定螺栓穿过并将第一左转盘11和第一右转盘12固定在隔离开关操作杆3上。同时为了保证固定效果，两边均采用顶丝穿过各自的顶丝孔顶紧在隔离开关操作杆3上。第一左转盘11和第一右转盘12均为一体铸造成型，为了保证铸件质量，在第一左转盘11上还设置有左半均壁槽114，在第一右转盘12上还设置有右半均壁槽123，以保证各自的壁厚均匀。

第一左转盘11和第一右转盘12固定在隔离开关操作杆3上后的初始状态即第一闭锁部处于分闸位时，第一驱动槽的距隔离开关操作杆3转动中心的最远端刚好是朝右的，即鸡蛋形的蛋尖是朝右的。第一右转盘12上位于第一驱动槽距隔离开关操作杆3转动中心的最远端设置有与第一驱动槽连通的第一止转通道126，第一止转通道126呈“凸”字型，它是由门形框121形成的。

传动部8包括分别位于左右两端的结构相同的第一连接件82和第二连接件83，第一连接件82和第二连接件83之间固定有连接管81。以第一连接件82为例，其包括通过U型螺栓827固定在连接管81左端的第一连接头825，第一连接头825呈半圆形，对应的其上设置有U型螺栓穿孔8212，为了保证紧固效果，第一连接头825上还设置有顶丝孔8213用于穿装顶丝826。第一连接头825通过一个过渡部8211连接有第一滑台823，第一滑台823上设置有与第一止转通道126止转配合的第一止转块822，第一止转块822上开设有滚轮固定孔8210，第一闭锁部还包括通过紧固螺栓824固定在滚轮固定孔8210中的第一限位件821，第一限位件821是可以绕紧固螺栓824滚动的滚轮，第一限位件821与第一左转盘11上的第一驱动槽为导向移动配合关系，第一限位件821刚好可以在第一驱动槽中导向移动。

“凸”字型的第一止转通道126的上半部分是供第一限位件821通过的、下半部分是与第一止转块822既导向滑动配合、又止转配合的，门形框121的两个脚刚好卡在第一止转块822的前后两侧。

第一滑台823上于第一止转块822的左侧一体设置有用于卡设在隔离开关操作杆3上的第一U型叉828，第一U型叉828、第一止转块822均位于第一转盘的下方，只有第一限位件821刚好嵌进第一驱动槽中。第一U型叉828的U型口宽度大于第一止转块822的宽度以使传动部向右移动时第一U型叉828无法通过第一止转通道126。

隔离开关操作杆3上于第一滑台823的下方固设有第一支撑夹6，第一支撑夹6为两瓣分体式，每一瓣上都开设螺栓穿孔61用于使两瓣对合后固定在隔离开关操作杆3上，为了保证紧固效果，第一支撑夹6上还开设有顶丝穿孔。第一连接头825、过渡部8211、第一滑台823、第一止转块822、第一U型叉828为一体铸造成型，为保证第一滑台823的刚度以及下表面的平整，在第一滑台823的下表面上设置有凸缘829，第一支撑夹6的作用即是对第一滑台823进行支撑，并对凸缘829提供一个左右滑动的平面。

为了保证很好的限位，在隔离开关操作杆3上于第一转盘的上方还固定有限位夹5，限位夹5的结构与第一支撑夹6的结构是相同的。第二闭锁部的结构与第一闭锁部的结构完全相同，包括固定在接地开关操作杆4上并随之一起转动的同样也为分体式的第二转盘2以及固定在第二连接件83右侧的第二限位件。同样的，第二转盘2上设置有与第二限位件导向移动配合的且槽口朝下的第二驱动槽，第二驱动槽也呈鸡蛋形且同样具有第二驱动槽壁，第二驱动槽壁包括第二外圈驱动槽壁和第二内圈驱动槽壁，接地开关操作杆4上同样也设置有第二支撑夹7和限位夹5。

第二转盘2固定在接地开关操作杆4上后的初始状态即第二闭锁部处于分闸位时，第二驱动槽的距隔接地开关操作杆4转动中心的最远端刚好是朝左的，即鸡蛋形的蛋尖是朝左的，这时第一驱动槽的距隔离开关操作杆3转动中心的最远端与第二驱动槽的距接地开关操作杆4转动中心的最远端刚好相对且两者之间的距离最短。

机械闭锁装置的工作原理是：初始状态时即第一闭锁部和第二闭锁部均位于分闸位时，第一限位件821位于第一驱动槽的距隔离开关操作杆3转动中心的最远端，第二限位件位于第二驱动槽的距接地开关操作杆4转动中心的最远端。当接地开关操作杆4转动实现合闸时，随着第二转盘的转动，在第二驱动槽的第二外圈驱动槽壁的拉力作用下，驱动第二限位件带着传动部向右移动，此时第一止转块822和第一限位件821向右移动，第一限位件821脱出第一驱动槽，第一止转块822进入第一止转通道126中，接地开关操作杆4旋转到位后，第一闭锁部不能合闸，只能处于分闸位。

第一闭锁部想要实现合闸，首先必须使第二闭锁部回到分闸位，即必须首先使接地开关操作杆4反向转动，在第二驱动槽的第二内圈驱动槽壁的推力作用下，驱动第二限位件带着传动部向左移动，最终使第一限位件821回到第一驱动槽中、第一止转块822离开第一止转通道126，此时第二限位件也回到初始状态，这时第一闭锁部就可以转动合闸了。

同样的，当隔离开关操作杆3转动实现合闸时，随着第一转盘1的转动，在第一驱动槽的第一外圈驱动槽壁的拉力作用下，驱动第一限位件带着传动部向左移动，此时第二闭锁部处于分闸位，不能合闸；当隔离开关操作杆3反向转动实现分闸时，在第一驱动槽的第一内圈驱动槽壁的推力作用下，驱动第一限位件带着传动部向右移动，最终使第一闭锁部和第二闭锁部回到初始状态。

由于第一驱动槽和第二驱动槽的槽口均朝下，因此即使是在雨淋日晒的工况下，第一驱动槽壁和第二驱动槽壁也基本不会生锈，因此不会增加闭锁阻力，从而保证操动机构的负荷不加大。同时，由于第一驱动槽壁和第二驱动槽壁均为平滑的曲面，因此在拉动和推动传动部左右移动的过程中，不会有特别大的阻力，从而可以保证机械闭锁的效率以及隔离开关或接地开关的分合闸速度，使用性能好。

由于第一转盘和第二转盘均为分体式，这样当长期使用后隔离开关或接地开关的分合闸角度发生变化时，如果隔离开关或接地开关无法完全回到初始状态，这时就可以将第一转盘或第二转盘上的固定螺栓和顶丝旋松，将他们调整到正确的对应位置，再将固定螺栓和顶丝固定即可，调整非常方便，操作难度低。

另外，第一驱动槽和第二驱动槽都是闭合的鸡蛋形，使得第一转盘1和第二转盘2的旋转工作角度比较大，在本发明中，第一转盘1和第二转盘2的工作角度为60°~300°，在驱动槽和限位件的配合作用下，传动部可左右移动的范围是10~20mm，当然实际上，由于第一驱动槽和第二驱动槽特殊的形状，当第一转盘或第二转盘旋转180度时，传动部是达到移动极限的，此时传动部移动到最远的距离，如果第一转盘或第二转盘继续旋转，传动部就要回退了，不过为了保证最基本的闭锁功能，第一转盘或第二转盘的旋转角度最好不要超过270°，更不用说360°了，那样就起不到闭锁的作用了。

目前市场上最常见的就是90度机构、135度机构和180度机构的隔离开关，因此本发明的机械闭锁装置均可以满足以上三种机构隔离开关的使用，通用性强，只需制作多套相同的机械闭锁装置，即可满足不同型号隔离开关的使用，从而可以降低成本投入，在实际应用时，只需改变连接管81的长度即可。

在机械闭锁装置的其他实施例中：第一转盘也可以是一体式的，此时可以在第一转盘上开设供操作杆穿过的固定孔；第二转盘也可以是是一体式的，此时可以在第二转盘上开设供操作杆穿过的固定孔；第一驱动槽和第二驱动槽均可以不是闭合的，比如根据操作杆的旋转工作角度，可以将第一驱动槽和第二驱动槽只设置成一小段驱动槽，该一小段驱动槽的长度对应的就是操作杆的旋转工作角度；第一驱动槽和第二驱动槽的形状可以不是鸡蛋形的，比如可以是椭圆形或者其他非圆形的形状；第一止转块的左侧可以不设置第一U型叉，第二止转块的右侧也可以不设置第二U型叉，此时需要注意操作杆的旋转工作角度以及传动部的移动范围，不能将某一侧的止转块完全拉出止转通道；传动部的左侧可以不设置第一止转块，传动部的右侧也可以不设置第二止转块，此时可以利用第一限位件与第一止转通道止转配合以及利用第二限位件与第二止转通道止转配合，从而实现闭锁。

Claims (6)

1.一种机械闭锁装置，其特征在于：包括用于与隔离开关操作杆相连的第一闭锁部和用于与接地开关操作杆相连的第二闭锁部以及传动连接在第一闭锁部和第二闭锁部之间的传动部，第一闭锁部和第二闭锁部左右设置，第一闭锁部和第二闭锁部均具有合闸位和分闸位，第一闭锁部包括用于固定在隔离开关操作杆上并随之一起转动的第一转盘和固定在传动部左侧的第一限位件，第二闭锁部包括用于固定在接地开关操作杆上并随之一起转动的第二转盘和固定在传动部右侧的第二限位件，第一转盘上设有与第一限位件导向移动配合的且槽口朝下的第一驱动槽，第一驱动槽具有用于在第一转盘分合闸转动时驱动第一限位件从而带动传动部左右移动的第一驱动槽壁；第一转盘上位于第一驱动槽距隔离开关操作杆转动中心的最远端设置有与第一驱动槽连通的第一止转通道；

第二转盘上设有与第二限位件导向移动配合的且槽口朝下的第二驱动槽，第二驱动槽具有用于在第二转盘分合闸转动时驱动第二限位件从而带动传动部左右移动的第二驱动槽壁；第二转盘上位于第二驱动槽距接地开关操作杆转动中心的最远端设置有与第二驱动槽连通的第二止转通道；

当第一闭锁部和第二闭锁部均位于分闸位时，第一驱动槽的距隔离开关操作杆转动中心的最远端与第二驱动槽的距接地开关操作杆转动中心的最远端刚好相对且两者之间的距离最短，此时第一限位件位于第一驱动槽的距隔离开关操作杆转动中心的最远端，第二限位件位于第二驱动槽的距接地开关操作杆转动中心的最远端；

当第一闭锁部位于合闸位时，第二限位件随着第一转盘的转动从第二驱动槽中移动到第二止转通道中，第二闭锁部位于分闸位；

当第二闭锁部位于合闸位时，第一限位件随着第二转盘的转动从第一驱动槽中移动到第一止转通道中，第一闭锁部位于分闸位。

2.根据权利要求1所述的机械闭锁装置，其特征在于：传动部的左侧设置有与第一止转通道止转配合的第一止转块，第一止转块与第一止转通道同时也构成导向滑动配合关系，所述第一限位件设置在第一止转块的上方；传动部的右侧设置有与第二止转通道止转配合的第二止转块，第二止转块与第二止转通道同时也构成导向滑动配合关系，所述第二限位件设置在第二止转块的上方。

3.根据权利要求2所述的机械闭锁装置，其特征在于：第一止转块的左侧还设置有用于卡设在隔离开关操作杆上的第一U型叉，第一U型叉的U型口宽度大于第一止转块的宽度以使传动部向右移动时第一U型叉无法通过第一止转通道；第二止转块的右侧还设置有用于卡设在接地开关操作杆上的第二U型叉，第二U型叉的U型口宽度大于第二止转块的宽度以使传动部向左移动时第二U型叉无法通过第二止转通道。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的机械闭锁装置，其特征在于：所述第一驱动槽和第二驱动槽均是闭合的且外形均呈鸡蛋形。

5.根据权利要求4所述的机械闭锁装置，其特征在于：第一转盘为分体式，第一转盘包括第一左转盘、第一右转盘、用于将第一左转盘和第一右转盘固定在隔离开关操作杆上的第一固定螺栓，第一驱动槽由设置于第一左转盘上的部分驱动槽和设置于第一右转盘上的部分驱动槽对合后围成。

6.根据权利要求4所述的机械闭锁装置，其特征在于：第二转盘为分体式，第二转盘包括第二左转盘、第二右转盘、用于将第二左转盘和第二右转盘固定在隔离开关操作杆上的第二固定螺栓，第二驱动槽由设置于第二左转盘上的部分驱动槽和设置于第二右转盘上的部分驱动槽对合后围成。