CN106531487B - 一种用于氮气柜的负荷开关双向离合器 - Google Patents

Abstract

一种用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器，包括电机(2)、电动输出齿轮(3)、主动齿轮(5)、从动盘(6)、脱扣机构(8)、从动齿轮(7)、拐臂(9)、弹簧(4)，电动输出齿轮(3)与第一齿轮(1)啮合，第一齿轮(1)与第二齿轮(10)同中心轴转动，第二齿轮(10)又与主动齿轮(5)啮合，所以电动输出齿轮(3)正反转动控制主动齿轮(5)正反转动设置两组脱扣机构(8)，所述负荷开关双向离合器实现齿轮正反转动过程中均能可靠脱扣，从而实现电机正反转动时都可可靠离合。

Description

一种用于氮气柜的负荷开关双向离合器

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，涉及电气开关离合器。

背景技术

由于SF6气体被定为受限制的温室气体，因而在高压开关行业尽量控制其的用量与排放。所以急需一种新型非SF6气体充气柜，而氮气开关柜是一种壳体内充有较低压力(0.1～0.5mpa)氮气的充气柜。为确保氮气柜的配套机构性能稳定及可靠，在机构中采用了负荷开关双向离合器，实现了机构在电机正转反转过程中均能可靠离合。现有技术一般采用的电动双向离合器离合过程不脱扣，利用空程控制行程开关关闭电机，但是电机由于惯性的原因还会有余转，此时会对机构造成一定的损坏，同时，空程位置不易把控，容易造成不准确；另一种方式是手动离合，不通过电动，手动实现过程中，由于需要人为施力改变机构状态，所以费力且不便。而现在提供的双向离合器，通过电机正反转动，实现正反方向自动脱扣，自动合闸，过程快速准确，且对机构无损害。

发明内容

本发明为了解决以上问题，现提供一种用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器，实现在电机正转反转过程中均能可靠达到离合功能。

本发明具体采用以下技术方案：

一种用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器，包括电机2、电动输出齿轮3、第一齿轮1、第二齿轮10、主动齿轮5、脱扣机构8、从动盘6、从动齿轮7、拐臂9、弹簧4；其特征在于：

所述电机2启动，带动电动输出齿轮3转动，电动输出齿轮3与第一齿轮1啮合，第一齿轮1与第二齿轮10同轴转动，第二齿轮10又与主动齿轮5啮合，电机2的正反向转动控制主动齿轮5正反转动；

所述脱扣机构8包括结构相同的两组脱扣机构(8-1,8-2)，在主动齿轮5上设置两个孔洞，两组脱扣机构分别通过一限位轴套套入其中一个孔洞中；主动齿轮5正反转动时，通过两组脱扣机构分别带动从动盘6正反转动；

从动盘6和从动齿轮7通过中心轴相连，拐臂9的一端设置在中心轴上，另一端与弹簧4相连。

本发明进一步包括以下优选方案：

每一组脱扣机构(8-1,8-2)均由限位轴套11、脱扣拐臂12、脱扣滚轮13、扭簧14四部分组成；主动齿轮5表面设有两个孔洞，每一组脱扣机构的限位轴套11的一端分别套入其中的一个孔洞内，每个限位轴套11另一端都依次套入扭簧14、脱扣拐臂12；脱扣拐臂12一端套在限位轴套11上，另一端则与脱扣滚轮13连接。

从动盘6边缘内侧设有两个牙口，每组脱扣机构(8-1,8-2)上的脱扣拐臂12上分别设有一个与从动盘6的牙口相匹配的凸棱，每组脱扣机构(8-1,8-2)上的脱扣拐臂12的凸棱分别与从动盘6边缘处的其中一个牙口阴阳贴合；

主动齿轮5正方向转动，通过一组脱扣机构的脱扣拐臂上的凸棱与从动盘6上的一个牙口阴阳贴合带动从动盘6正方向转动；主动齿轮5反方向转动，通过另一组脱扣机构的脱扣拐臂上的凸棱与从动盘6上的另一个牙口阴阳贴合带动从动盘6反方向转动；

每组脱扣机构的扭簧14末梢顶住从动盘6中心孔边缘处。

从动盘6与从动齿轮7中心孔都设置有凹槽，中心轴表面设有分别与从动盘6、从动齿轮7中心孔凹槽相匹配的凸起，从动盘6正反转动可带动从动齿轮7及中心轴一起正反转动，从而带动中心轴上的拐臂9转动，拐臂9转动使弹簧4发生形变。

主动齿轮5与从动盘6之间预留间隙，在主动齿轮5与从动盘6间隙设置两个圆轮15，圆轮15的中心轴固定在开关柜体上；

主动齿轮5正反转动各作用一组脱扣机构8带动从动盘6正反转动，从而带动拐臂9转动，转动到弹簧4形变量最大的时候一组脱扣机构上的脱扣滚轮13与相对应设置的一个圆轮15相撞，使得脱扣滚轮13被迫向从动盘6中心方向偏移，脱扣拐臂上的凸棱与从动盘6上的牙口脱离，脱扣机构实现脱扣。

本发明具有以下有益的技术效果：

双向离合器内部结构连接紧凑，体积小，各部件利用率高；

此双向离合器脱扣装置方式新颖，脱扣准确高效，过程快速连贯；

确保机构性能稳定及可靠，在一定程度上对氮气柜机构有保护作用。

附图说明

图1是本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的整体结构示意图；

其中，图1-1为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器整体结构的右视图，

图1-2为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器整体结构的正视图，

图1-3为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器整体结构的背视图；

图2是本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器与机构连接的三维结构图；

图3是本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构未脱扣时各部件位置关系图；

其中，图3-1为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构未脱扣时各部件位置关系侧视图，

图3-2为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构未脱扣时各部件位置关系正视图，

图3-3为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构未脱扣时各部件位置关系立体三维图；

图4是本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构脱扣后各部件位置关系图；

其中，图4-1为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构脱扣后各部件位置关系侧视图，

图4-2为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构脱扣后各部件位置关系正视图，

图4-3为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构脱扣后各部件位置关系立体三维图；

图5是本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的脱扣瞬间脱扣机构8与圆轮15位置关系图；

其中，图5-1为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的脱扣瞬间脱扣机构8与圆轮15位置关系正视图，

图5-2为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的脱扣瞬间脱扣机构8与圆轮15位置关系立体三维图；

图6是本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器各重要部件图；

其中，图6-1为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的主动齿轮5零件图，

图6-2为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的从动盘6零件图，

图6-3为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的从动齿轮7零件图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细介绍本发明的技术方案。

图1是本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的整体结构示意图，其中，图1-1为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器整体结构的右视图，图1-2为正视图，图1-3为背视图。本发明公开的用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器，包括电机2、电动输出齿轮3、第一齿轮1、第二齿轮10、主动齿轮5、脱扣机构8、从动盘6、从动齿轮7、拐臂9、弹簧4。电机2的输出轴与电动输出齿轮3的转轴相连，电动输出齿轮3与第一齿轮1啮合，第一齿轮1与第二齿轮10同中心轴转动，第二齿轮10又与主动齿轮5啮合，电机2的正反向转动控制主动齿轮5正反转动。从动盘6和从动齿轮7通过中心轴相连，拐臂9的一端设置在中心轴上，另一端与弹簧4相连。

如附图3-3所示，脱扣机构8包括结构相同的两组脱扣机构(8-1,8-2)，在主动齿轮5上设置两个孔洞如图6中的6-1所示，两组脱扣机构分别通过一限位轴套套入其中一个孔洞中；主动齿轮5正反转动时，通过两组脱扣机构分别带动从动盘6正反转动。

图3是本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构未脱扣时各部件位置关系图；其中，图3-1为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构未脱扣时各部件位置关系侧视图，图3-2为正视图，图3-3为三维图，从动盘6边缘处设有两个牙口如图6-2所示；逆时针转动，脱扣机构8-1上的脱扣拐臂12的凸棱与从动盘6边缘处的其中一个牙口阴阳贴合，主动齿轮5逆时针转动，通过脱扣机构8-1上的脱扣拐臂12带动从动盘6逆时针转动，从动盘6与从动齿轮7中心孔都设置有凹槽如图6-2、6-3所示，中心轴表面设有分别与从动盘6、从动齿轮7中心孔凹槽相匹配的凸起，从动盘6逆时针转动可带动从动齿轮7及中心轴一起逆时针转动，从而带动中心轴上的拐臂9转动，拐臂9转动使弹簧4发生形变。

逆时针转动到脱扣机构8-1上的脱扣滚轮13与圆轮15相撞如图5所示，此时拐臂9已使弹簧4形变到最大值，其中，图5-1为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的脱扣瞬间脱扣机构8与圆轮15位置关系正视图，图5-2为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的脱扣瞬间脱扣机构8与圆轮15位置关系立体三维图。

图4是本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构脱扣后各部件位置关系图；其中，图4-1为用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器脱扣机构脱扣后各部件位置关系侧视图，图4-2为正视图，图4-3为三维图；脱扣机构8-1上的脱扣滚轮13与圆轮15相撞后，脱扣滚轮13往从动盘6中心方向运动，使得脱扣机构8-1的运动轨迹偏移，导致脱扣机构8-1上的脱扣拐臂12从从动盘6边缘处的一个牙口脱离，主动齿轮5逆时针继续转动的过程中无法再通过脱扣机构8-1上的脱扣拐臂12带动从动盘6运动，从而也无法带动从动齿轮7及中心轴转动，脱扣完成。图2为本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器机构连接的三维图。

本发明用于氮气开关柜的负荷开关双向离合器的工作流程如下：电机2启动，控制电动输出齿轮3正反方向转动，电动输出齿轮3与第一齿轮1啮合，第一齿轮1与第二齿轮10同中心轴转动，第二齿轮10又与主动齿轮5啮合，故电动输出齿轮3正反转动控制主动齿轮5正反转动。主动齿轮5正反方向转动，通过脱扣机构8的限位轴套11带动两组脱扣机构8正反方向转动，正反方向转动，可通过作用其中一组脱扣机构8上的脱扣拐臂12与从动盘6牙口与牙口的贴合来带动一起正反方向转动，由于从动盘6和从动齿轮7中心孔都有凹槽，套入中心孔的中心轴有突起，则阴阳贴合一起正反运动，中心轴转动带动拐臂9转动，从而使弹簧4发生形变，转动至形变最大点，则作用的一组脱扣机构8上的脱扣滚轮13与外围圆轮15相撞被顶被迫滑下，此组脱扣机构8运动轨迹偏移，脱扣拐臂12与从动盘6牙口与牙口不再贴合，不可带动从动盘6、从动齿轮7、中心轴、拐臂9一起转动，实现脱扣。

申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于氮气柜的负荷开关双向离合器，包括电机(2)、电动输出齿轮(3)、第一齿轮(1)、第二齿轮(10)、主动齿轮(5)、脱扣机构(8)、从动盘(6)、从动齿轮(7)、拐臂(9)、弹簧(4)；其特征在于：

所述电机(2)启动，带动电动输出齿轮(3)转动，电动输出齿轮(3)与第一齿轮(1)啮合，第一齿轮(1)与第二齿轮(10)同轴转动，第二齿轮(10)又与主动齿轮(5)啮合，电机(2)的正反向转动控制主动齿轮(5)正反转动；

所述脱扣机构(8)包括结构相同的两组脱扣机构(8-1,8-2)，在主动齿轮(5)上设置两个孔洞，两组脱扣机构分别通过一限位轴套套入其中一个孔洞中；主动齿轮(5)正反转动时，通过两组脱扣机构分别带动从动盘(6)正反转动；

从动盘(6)和从动齿轮(7)通过中心轴相连，拐臂(9)的一端设置在中心轴上，另一端与弹簧(4)相连；

在主动齿轮(5)与从动盘(6)间隙处设置两个圆轮(15)，圆轮(15)的中心轴固定在开关柜体上；

主动齿轮(5)正反转动各作用一组脱扣机构(8)带动从动盘(6)正反转动，从而带动拐臂(9)转动，转动到弹簧(4)形变量最大时，一组脱扣机构上的脱扣滚轮(13)与相对应设置的一个圆轮(15)相撞，使得脱扣机构的脱扣滚轮(13)被迫向从动盘(6)中心方向偏移，脱扣机构的脱扣拐臂上的凸棱与从动盘(6)上的牙口脱离，脱扣机构实现脱扣。

2.根据权利要求1所述的用于氮气柜的负荷开关双向离合器，其特征在于：

每一组脱扣机构(8-1,8-2)均由限位轴套(11)、脱扣拐臂(12)、脱扣滚轮(13)、扭簧(14)四部分组成；主动齿轮(5)表面设有两个孔洞，每一组脱扣机构的限位轴套(11)的一端分别套入其中的一个孔洞内，每个限位轴套(11)另一端都依次套入扭簧(14)、脱扣拐臂(12)；脱扣拐臂(12)一端套在限位轴套(11)上，另一端则与脱扣滚轮(13)连接。

3.根据权利要求2所述的用于氮气柜的负荷开关双向离合器，其特征在于：

从动盘(6)边缘内侧设有两个牙口，每组脱扣机构(8-1,8-2)上的脱扣拐臂(12)上分别设有一个与从动盘6的牙口相匹配的凸棱，每组脱扣机构(8-1,8-2)上的脱扣拐臂(12)的凸棱分别与从动盘(6)边缘处的其中一个牙口阴阳贴合；

主动齿轮(5)正方向转动，通过一组脱扣机构的脱扣拐臂上的凸棱与从动盘(6)上的一个牙口阴阳贴合带动从动盘(6)正方向转动；主动齿轮(5)反方向转动，通过另一组脱扣机构的脱扣拐臂上的凸棱与从动盘(6)上的另一个牙口阴阳贴合带动从动盘(6)反方向转动；

每组脱扣机构的扭簧(14)的末梢顶住从动盘(6)中心孔边缘处。

4.根据权利要求3所述的用于氮气柜的负荷开关双向离合器，其特征在于：

从动盘(6)与从动齿轮(7)中心孔都设置有凹槽，中心轴表面设有分别与从动盘(6)、从动齿轮(7)中心孔凹槽相匹配的凸块，从动盘(6)正反转动可带动从动齿轮(7)及中心轴一起正反转动，从而带动中心轴上的拐臂(9)转动，拐臂(9)转动使弹簧(4)发生形变。