CN106531492B - 偏心轮滑块传动式自保持电控开关 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种偏心轮滑块传动式自保持电控开关，包括外壳，所述外壳内设有：驱动机构，与偏心轮铰接，用于驱动偏心轮发生偏转；传动滑块，设于外壳上，外壳上设有滑槽，传动滑块设于所述滑槽内受偏心轮的作用沿直线方向滑动，传动滑块的轴向两端均设有限位块，两个限位块分别为第一限位块和第二限位块；偏心轮，通过偏心轮支撑轴转动连接于外壳上，包括第一抵接面和第二抵接面，第一抵接面用于与第一限位块配合实现开关组件的分闸，第二抵接面与第二限位块配合实现开关组件的合闸，偏心轮具有分闸工作位和合闸工作位。本发明通过偏心轮动力滑块传动技术，消除了现有的电控开关存在的耗电保持、工作运行稳定性差及维护成本高的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及电气开关设备技术领域，特别涉及一种适用于电力系统中电动合闸与分闸、并能长期稳定自保持的偏心轮滑块传动式自保持电控开关。
背景技术
作为电气开关的电控操作机构，一般采用电磁操作开关，如电磁式交流接触器。常规的电磁式交流接触器，它采用电磁动力吸合衔铁使开关触头闭合，为了保持闭合状态需持续提供电能。同时，由于电源电压发生异常波动，或电磁系统中出现吸合和保持异常，易使控制线圈温升过高而损坏或者脱扣。在常规交流接触器的使用中，不仅有正常运行的电能浪费和维护成本的较高的缺陷，同时还会因设备故障引起供电可靠性的降低，以及导致产品质量下降和材料损耗。
还有一种为断路器式电控装置，它是在断路器的基础上加装电动操作机构来实现电控的目的。由于断路器的机械结构复杂、多连杆运动磨损大、导致运行稳定性差，不宜在要求较高的用电场合使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种偏心轮滑块传动式自保持电控开关，目的在于通过偏心轮动力滑块传动技术，改变常规电控操作开关的机构方式，消除了现有的电控开关存在的耗电保持、工作运行稳定性差及维护成本高的缺陷。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种偏心轮滑块传动式自保持电控开关，包括外壳，所述外壳内设有驱动机构、传动滑块、偏心轮以及开关组件；其中，
驱动机构，与偏心轮铰接，用于驱动所述偏心轮发生偏转；
传动滑块，设于所述外壳上，所述外壳上设有滑槽，所述传动滑块设于所述滑槽内受偏心轮的作用沿直线方向滑动，传动滑块的轴向两端均设有限位块，两个限位块分别为第一限位块和第二限位块；
偏心轮，通过偏心轮支撑轴转动连接于所述外壳上，包括第一抵接面和第二抵接面，所述第一抵接面用于与第一限位块配合实现开关组件的分闸，所述第二抵接面与第二限位块配合实现开关组件的合闸，所述偏心轮具有分闸工作位和合闸工作位。
作为一种实施方式，所述第一抵接面和第二抵接面均为平面，当第一限位块与形状为平面的第一抵接面相抵接时，第一抵接面所受的作用力指向所述偏心轮支撑轴；当第二限位块与形状为平面的第二抵接面相抵接时，第二限位块与第二抵接面的作用力指向所述偏心轮支撑轴。
作为一种实施方式，所述第一限位块和第二限位块均采用导向滚轮。
作为一种实施方式，所述第一抵接面和第二抵接面上均设有圆弧凹面锁口。
作为一种实施方式，所述圆弧凹面锁口的半径等于或大于导向滚轮的半径。
作为一种实施方式，所述偏心轮支撑轴、第一限位块和第二限位块设于同一直线上。
作为一种实施方式，所述开关组件包括灭弧室、动触头、静触头以及连接螺杆，其中，所述静触头设于所述灭弧室内，所述灭弧室固定安装在所述外壳上，所述动触头设于所述连接螺杆的一端，所述连接螺杆的另一端连接所述传动滑块。
作为一种实施方式，所述外壳内还设有超程压簧，所述超程压簧设于所述开关组件和传动滑块之间。
作为一种实施方式，所述驱动机构采用电磁机构、电机驱动机构中的一种或多种。
本发明相比于现有技术的有益效果在于：通过偏心轮动力滑块传动技术，改变常规电控操作开关的机构方式，消除了现有的电控开关存在的耗电保持、工作运行稳定性差及维护成本高的缺陷。这种传动技术将电磁动力通过偏心轮滑块传动直接带动开关触头双向运动，满足电气开关触头在闭合时超行程和终压力需求，同时实现了快速操作以及零动力保持的特殊功能。
附图说明
图1为本发明的偏心轮滑块传动式自保持电控开关的结构示意图；
图2为本发明的偏心轮滑块传动式自保持电控开关分闸时的剖视图；
图3为本发明的偏心轮滑块传动式自保持电控开关合闸时的剖视图；
图4为图2的B部放大图。
附图标注：1、外壳；11、滑槽；2、驱动机构；21、磁轭；22、分闸线圈；23、导磁体；24、合闸线圈；25、动铁芯；26、传动连杆；3、偏心轮；31、第一抵接面；32、第二抵接面；33、传动轴；34、偏心轮支撑轴；4、传动滑块；41、第一导向滚轮；42、第二导向滚轮；5、开关组件；51、灭弧室；52、静触头；53、动触头；54、连接螺杆；55、超程压簧；61、第一接线板；62、第二接线板；63、连接导体。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。
如图1至3所示，一种偏心轮滑块传动式自保持电控开关，包括外壳1、驱动机构2、传动滑块4、偏心轮3以及开关组件5，驱动机构2、传动滑块4、偏心轮3以及开关组件5均设于外壳1内。其中，驱动机构2与偏心轮3铰接，用于驱动偏心轮3发生偏转；外壳1上设有滑槽11，传动滑块4设于滑槽11内受偏心轮3的作用沿直线方向滑动，传动滑块4的轴向两端均设有限位块，两个限位块分别为第一限位块和第二限位块；偏心轮3通过偏心轮支撑轴34转动连接于外壳1上，包括第一抵接面31和第二抵接面32，第一抵接面31用于与第一限位块配合实现开关组件5的分闸，第二抵接面32与第二限位块配合实现开关组件5的合闸，偏心轮3具有分闸工作位和合闸工作位。在本实施例中，第一限位块和第二限位块均采用导向滚轮。
第一抵接面31和第二抵接面32均为平面或第一抵接面31和第二抵接面32上均设有圆弧凹面锁口。当第一抵接面31和第二抵接面32均为平面是需满足以下条件：当第一限位块与形状为平面的第一抵接面31相抵接时，第一抵接面31所受的作用力指向偏心轮支撑轴34；当第二限位块与形状为平面的第二抵接面32相抵接时，第二限位块与第二抵接面32的作用力指向偏心轮支撑轴34。在本实施中，圆弧凹面锁口的半径等于或大于导向滚轮的半径。当第一抵接面31和第二抵接面32上均设有圆弧凹面锁口时，将不局限于上述第一抵接面31和第二抵接面32均为平面时需要满足的那些条件。在本实施例中，考虑到现实生活中存在机械振动，因此，第一抵接面31和第二抵接面32为弧面，即设有圆弧凹面锁口。
作为一种实施方式，为电控开关的分闸和合闸的两个稳态更加稳定，可将偏心轮支撑轴34、第一限位块和第二限位块设于同一直线上。即当电控开关保持分闸或合闸状态时，偏心轮3、第一限位块或第二限位块、偏心轮支撑轴34受到的作用力和反作用力能在作用在同一直线，不会产生额外的分力。
驱动机构2采用电磁机构、电机驱动机构中的一种或多种，在本实施例中采用电磁机构，电磁机构包括磁轭21、分闸线圈22、导磁体23、合闸线圈24、动铁芯25、以及传动连杆26。开关组件5包括灭弧室51(可以是真空灭弧室或是空气灭弧室)、动触头53、静触头52以及连接螺杆54，其中，动触头53和静触头52的数量可以为一组或多组，以针对单相电或多相电的控制，当动触头53和静触头52的数量为多组时，多组动触头53和静触头52同时分闸、合闸。开关组件5和传动滑块4间装有超程压簧55，使开关组件5在合闸时有一个超程压力，保证动静触头52可靠接触。电磁机构通过传动连杆26和偏心轮3连接，传动连杆26和偏心轮3之间通过传动轴33定位，使电磁机构的电磁力通过传动连杆26传到偏心轮3上，从而使偏心轮3以偏心轮支撑轴34为中心顺时针或逆时针转动，同时带动连接螺杆54做直线运动，这样就实现了对开关组件5的分闸、合闸操作。
除上述部件外，还包括第一接线板61、第二接线板62和连接导体63，第一接线板61、第二接线板62和连接导体63均耦接开关组件5，其中第一接线板61、第二接线板62分别为进线接线板、出现接线板。
其中，本发明的电控开关的合闸状态的工作过程如下：电磁机构中的动铁芯25在电流的作用下具有在前、后磁轭21端的稳态位置。在如图2的位置状态下，合闸线圈24通电后，动铁芯25向左运动，动铁芯25通过传动连杆26带动偏心轮3逆时针转动，偏心轮3推动第一导向滚轮41使传动滑块4向左运动，传动滑块4通过超程压簧55推动动触头53向左运动，使动触头53和静触头52接触，传动滑块4继续向左运动，第一导向滚轮41滑入第一抵接面31的凹面锁口，并产生一定的超程压力稳态保持其接触可靠。当动铁芯25运动到和磁轭21接触时，就可以关闭合闸线圈24的驱动电流。当电磁机构在这个稳态位置时，偏心轮3与第一导向滚轮41间接触点的法线和偏心轮3支撑中心点(即偏心轮支撑轴34)与第一导向滚轮41中心的连线几乎重合，这时由超程压力引起的第一导向滚轮41对偏心轮3的反作用力几乎全部沿中心连线作用在偏心轮支撑轴34上，垂直于中心连线上的分力几乎为零，使动触头53进入自保持工作状态，此状态下不需要通过电磁机构提供电磁力保持电控开关的合闸状态。
本发明的电控开关的分闸状态的工作过程如下：在如图3的位置状态下，分闸线圈22通电后，动铁芯25向右运动，动铁芯25通过传动连杆26带动偏心轮3顺时针转动，偏心轮3推动第二导向滚轮42使传动滑块4向右运动，传动滑块4通过连接螺杆54推动动触头53向右运动，使动触头53和静触头52分离，传动滑块4继续向右运动，第二导向滚轮42滑入第二抵接面32的凹面锁口。当动铁芯25运动到和磁轭21接触时，就可以关闭分闸线圈22的驱动电流。当电磁机构在这个稳态位置时，偏心轮3与导向滚轮间接触点的法线和偏心轮3支撑中心点(即偏心轮支撑轴34)与导向滚轮中心的连线几乎重合，此状态下不需要通过电磁机构提供电磁力保持电控开关的分闸状态。
本发明相比于现有技术的有益效果在于：通过偏心轮3动力滑块传动技术，改变常规电控操作开关的机构方式，消除了现有的电控开关存在的耗电保持、工作运行稳定性差及维护成本高的缺陷。这种传动技术将电磁动力通过偏心轮3滑块传动直接带动开关触头双向运动，满足电气开关触头在闭合时超行程和终压力需求，同时实现了快速操作以及零动力保持的特殊功能。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种偏心轮滑块传动式自保持电控开关，其特征在于，包括外壳，所述外壳内设有驱动机构、传动滑块、偏心轮以及开关组件；其中，
驱动机构，与偏心轮铰接，用于驱动所述偏心轮发生偏转；
传动滑块，设于所述外壳上，所述外壳上设有滑槽，所述传动滑块设于所述滑槽内受偏心轮的作用沿直线方向滑动，传动滑块的轴向两端均设有限位块，两个限位块分别为第一限位块和第二限位块；
偏心轮，通过偏心轮支撑轴转动连接于所述外壳上，包括第一抵接面和第二抵接面，所述第一抵接面用于与第一限位块配合实现开关组件的分闸，所述第二抵接面与第二限位块配合实现开关组件的合闸，所述偏心轮具有分闸工作位和合闸工作位；
所述第一抵接面和第二抵接面均为平面，当第一限位块与形状为平面的第一抵接面相抵接时，第一抵接面所受的作用力指向所述偏心轮支撑轴；当第二限位块与形状为平面的第二抵接面相抵接时，第二限位块与第二抵接面的作用力指向所述偏心轮支撑轴。
2.根据权利要求1所述的偏心轮滑块传动式自保持电控开关，其特征在于，所述第一限位块和第二限位块均采用导向滚轮。
3.根据权利要求2所述的偏心轮滑块传动式自保持电控开关，其特征在于，所述第一抵接面和第二抵接面上均设有圆弧凹面锁口。
4.根据权利要求3所述的偏心轮滑块传动式自保持电控开关，其特征在于，所述圆弧凹面锁口的半径等于或大于导向滚轮的半径。
5.根据权利要求1或2所述的偏心轮滑块传动式自保持电控开关，其特征在于，所述偏心轮支撑轴、第一限位块和第二限位块设于同一直线上。
6.根据权利要求1所述的偏心轮滑块传动式自保持电控开关，其特征在于，所述开关组件包括灭弧室、动触头、静触头以及连接螺杆，其中，所述静触头设于所述灭弧室内，所述灭弧室固定安装在所述外壳上，所述动触头设于所述连接螺杆的一端，所述连接螺杆的另一端连接所述传动滑块。
7.根据权利要求1所述的偏心轮滑块传动式自保持电控开关，其特征在于，所述外壳内还设有超程压簧，所述超程压簧设于所述开关组件和传动滑块之间。
8.根据权利要求1所述的偏心轮滑块传动式自保持电控开关，其特征在于，所述驱动机构采用电磁机构、电机驱动机构中的一种或多种。
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