CN107068447A - 一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁 - Google Patents

Abstract

本发明属于高压开关设备技术领域，具体涉及一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，包括摇把、操作面板组件、驱动机构、销、连接套及传动机构，摇把与操作面板组件、驱动机构可拆卸连接，操作面板组件与驱动机构连接，驱动机构通过销和连接套与传动机构连接，本发明可以电动也可以手动操作完成接地合、隔离/接地分及隔离合，并且驱动机构和传动机构形成有角度的动力传动关系；同时，联锁限定了机构的操作唯一性，有效地机构防止误操作及暴力破坏，提高机构的可靠性模块化程度高，维护方便，为配网自动化提供一种新的选择方案。

Description

一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁

技术领域

本发明属于高压开关设备技术领域，具体涉及一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁。

背景技术

三工位开关是用于切换接通、隔离、接地状态的电气设备。三工位开关按照其触头运动方式一般可分为刀闸式、直动式等方式，直动式三工位开关由于其本身的特点一般匹配的是旋转变直动的手动操作机构，这种直动式三工位操作机构：首先，无论是单轴操作还是双轴操作都是采用多圈操作来完成工位切换，且各厂家的操作圈数不统一，在不同品牌环网柜并柜使用时容易让操作者产生误操作、费时费力、操作效率低；其次，国家电网对开关提出智能化要求，目前的手动操作方式明显无法满足要求；再次，由于机械到位指示存在误差及操作者的操作习惯，操作者无法通过操作手柄或指示牌来判断开关是否已经准确到位，特别是当操作者操作机构到接地分位/隔离分位时，由于操作力过大导致接地分位/隔离分位的切换力大、卡滞、卡死，甚至操作者暴力操作直接损坏机构；最后，由于以上设计欠佳也同时引起联锁操作不到位或联锁设计复杂。

发明内容

基于背景技术中存在的问题，本发明提供了一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，为现有同类高压开关产品中存在三工位的接地分/隔离分位切换困难、操作效率低及智能化配网困难等提供一种行之有效的解决方案。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，包括摇把、操作面板组件、驱动机构、销、连接套及传动机构，所述摇把与操作面板组件、驱动机构可拆卸连接，所述操作面板组件与驱动机构连接，所述驱动机构通过销和连接套与传动机构连接，所述摇把包括套筒、Z型棒及手把，所述套筒通过Z型棒与手把连接，所述套筒开设有内六角连接孔，所述套筒外圆侧开设有限位环形沟槽，所述套筒前端设置导向角。

进一步限定，所述操作面板组件包括操作面板、断路器和三工位联锁组件、联锁微动开关及带电指示器，所述联锁微动开关设置在断路器和三工位联锁组件之后并固定在操作面板后侧，所述带电指示器设置在操作面板上，所述断路器和三工位联锁组件可在操作面板上下滑动。

进一步限定，所述驱动机构包括由后往前依次布置的后侧板、中间板、开关固定板及前固定板。

进一步限定，所述后侧板、中间板、开关固定板及前固定板之间连接有固定杆，所述后侧板与中间板之间连接有接地操作轴、隔离操作轴、丝杆、第一传动齿轮、丝杆齿轮、滑块、导向杆、模式切换轴、接地闭锁电磁铁。

进一步限定，所述接地操作轴、隔离操作轴分别连接第一传动齿轮并依次上、下布置，所述丝杆连接丝杆齿轮并置于接地操作轴和隔离操作轴中间靠左，所述第一传动齿轮与丝杆齿轮啮合，所述导向杆、模式切换轴分置于丝杆同一水平面的左、右两侧，所述滑块设置于导向杆和丝杆上，所述滑块在丝杆带动下可在导向杆和丝杆上前后移动，所述滑块上侧设置有三工位微动开关组件，所述滑块右侧紧挨模式切换轴。

进一步限定，所述中间板连接有固定块，所述后侧板和固定块下端连接有联锁指示板，所述联锁指示板位于驱动机构的最前侧，所述滑块下侧的延长臂插入联锁指示板，所述断路器和三工位联锁组件右下侧的销插入联锁指示板的倒U形槽孔内。

进一步限定，所述后侧板上于模式切换轴后侧设置有模式开关，所述模式开关连接有开关切换板，所述模式切换轴转动带动开关切换板及模式开关触头上下动作。

进一步限定，所述接地闭锁电磁铁设置于中间板上及丝杆右侧，所述中间板和开关固定板之间设置有扭力限制器，所述扭力限制器与接地操作轴和隔离操作轴分别连接，所述前固定板上连接有联锁板，所述套筒连接扭力限制器的输入轴带动联锁板及联锁开关触头上下动作，所述套筒穿过操作面板、断路器和三工位联锁组件、联锁指示板及联锁板，并且限位环形沟槽置于联锁指示板处，所述模式切换轴上于联锁板和联锁指示板之间设置有操作孔挡板，所述模式切换轴转动带动操作孔挡板上下摆动，所述模式切换轴上于操作面板前设置有操作旋钮。

进一步限定，所述驱动机构的滑块顶部设有开关滚轮，滑块在丝杆上移动到接地合、接地/隔离分及隔离合位时，开关滚轮顶动其上部三工位微动开关组件，输出位置信号；滑块底部延长臂插入联锁指示板上长槽，滑块在丝杆上移动带动联锁指示板左右移动，实现接地合、接地/隔离分、隔离合三个工位指示；滑块的左侧设置有螺纹孔，用于提供其他拓展；滑块的右侧设置有模式滚轮，滑块的模式滚轮紧挨其右侧模式切换轴的前、后侧半圆体及扇形体的平面前后移动；同时，滑块丝杆螺纹孔的上方分别设置一个接地合位螺栓与隔离合位螺栓。

进一步限定，所述传动机构包括电机、电机固定板、电机联轴器、中隔板、第二传动齿轮、中间齿轮、开关联轴器以及下固定板。

进一步限定，所述电机固定板、中隔板与下固定板从上到下依次固定，所述电机设置于电机固定板上，所述电机联轴器设置于电机固定板及中隔板之间，所述第二传动齿轮设置于电机及最右侧的开关联轴器之间，所述中间齿轮设置于中隔板与下固定板之间，所述第二传动齿轮与中间齿轮啮合并且依次等间距的布置，所述第二传动齿轮与开关联轴器连接。

进一步限定，所述模式切换轴为多级台阶轴结构，所述模式切换轴包括前侧半圆体、扇形体及后侧半圆体，所述扇形体位于前侧半圆体和后侧半圆体之间，所述扇形体的两个平面相交处成圆弧形结构，所述前侧半圆体和后侧半圆体的平面成90°夹角，所述后侧半圆体后侧设置后端半圆体，所述前侧半圆体前部设置圆柱体，所述圆柱体前侧设置前端半圆体。

进一步限定，所述开关联轴器为圆柱管状结构，并且上、下两端口均开设有U型缺口，所述开关联轴器上端套入电机联轴器，所述开关联轴器下端套有隔离开关，所述隔离开关包括隔离开关输入杆，所述隔离开关输入杆与开关联轴器连接。

进一步限定，所述断路器和三工位联锁组件可在操作面板上下滑动，所述断路器和三工位联锁组件右下侧的销插入联锁指示板的倒U形槽孔内、左上侧的销驱动联锁微动开关，当所述断路器和三工位联锁组件的销处在联锁指示板的倒U形槽孔的竖直槽内时，允许操作者上下操作断路器和三工位联锁组件遮挡或露出操作面板的接地和隔离操作孔；当断路器和三工位联锁组件的销处在联锁指示板的倒U形槽孔水平横向槽除横、竖交叠位置内时，不允许操作断路器和三工位联锁组件遮挡接地和隔离操作孔；即当该三工位机构处在接地合或隔离合时，断路器和三工位联锁组件可上或下移动，遮挡或露出操作面板的接地和隔离操作孔，反之，当三工位开关处在接地/隔离分位或者工位转换工程中时，断路器和三工位联锁组件不可被操作。

进一步限定，所述驱动机构的联锁指示板为90°的折弯板且一面开设有长条孔，所述长条孔设置在后侧板和中间板的固定块下，所述联锁指示板另一面设置有指示区域、接地葫芦孔、隔离葫芦孔以及倒U形槽孔、并设置在驱动机构的最前侧；当该三工位开关处在接地合位时，所述联锁指示板的接地合位指示移动到操作面板的隔离/接地指示孔，接地葫芦孔左侧圆孔与接地操作轴同心，所述断路器及三工位联锁板右下侧销处在联锁指示板倒U型左侧竖直孔内；处在接地/隔离分位时，所述联锁指示板的接地/隔离分位指示区域移动到操作面板的隔离/接地指示孔，接地葫芦孔右侧圆孔及隔离葫芦孔的左侧圆孔分别与接地操作轴同心及隔离操作轴同心，所述断路器及三工位联锁板右下侧销处在联锁指示板倒U型横槽孔内，处在隔离合位时，所述联锁指示板的隔离合位指示移动到操作面板的隔离/接地指示孔，隔离葫芦孔右侧圆孔与隔离操作轴同心，所述断路器及三工位联锁板右下侧销处在联锁指示板倒U型右侧竖直孔内。

采用本技术方案的发明，断路器和三工位联锁组件在断路器状态时，该三工位机构的接地和隔离操作孔被其遮挡，其电动和手动操作方式均被锁定，即不可操作该三工位机构，只有当断路器和三工位联锁组件向上切换到三工位状态时，接地和隔离操作孔遮挡被移除，此时该三工位机构才处于被允许操作；

当该断路器和三工位联锁组件在三工位状态且三工位机构处于接地合位时，隔离操作孔被驱动机构的联锁指示板及操作孔挡板遮挡，只能执行接地操作；此时摇把插入接地操作孔，切断电动操作模式，断路器和三工位联锁组件不能下移遮挡接地及隔离操作孔；同时，驱动机构的模式切换轴上模式旋钮及操作孔挡板随模式切换轴被滑块的模式滚轮锁定，滑块的移动范围被模式切换轴限制于接地合位和接地分位之间移动；摇把转动带动驱动机构的扭力限制器、接地操作轴、第一传动齿轮、丝杆，使丝杆转动并带动滑块在导向杆及丝杆上向后移动，滑块带动联锁指示板向左移动，同时丝杆转动带动连接套及传动机构转动，该三工位机构切换至接地分位，摇把在执行接地操作过程中不能拔出，在接地合或接地分位可拔出；

当该断路器和三工位联锁组件在三工位状态且三工位机构处于接地分位时，滑块的模式滚轮处在模式切换轴的扇形体区域，模式切换轴被解锁，可以通过模式旋钮选择露出接地或隔离操作孔，相应的隔离或接地操作孔遮挡，只能执行接地或者隔离操作，此时摇把插入接地操作孔，切断电动操作模式，断路器和三工位联锁组件不能下移遮挡接地及隔离操作孔，滑块的移动范围被模式切换轴限制于接地合位和接地分位之间，摇把转动带动驱动机构的扭力限制器、接地操作轴、第一传动齿轮、丝杆齿轮转动，使丝杆转动并带动滑块在导向杆及丝杠上向前移动，滑块带动联锁指示板向右移动，同时丝杆转动带动连接套及传动机构转动，该三工位机构恢复至接地合位；或摇把插入隔离操作孔，切断电动操作模式，断路器和三工位联锁组件不能下移遮挡接地及隔离操作孔，滑块的移动范围被模式切换轴限制于隔离合位和隔离分位之间移动，摇把转动带动驱动机构的扭力限制器、接地操作轴、第一传动齿轮、丝杆齿轮转动，使丝杆转动并带动滑块在导向杆及丝杠上向后移动，滑块带动联锁指示板向左移动，同时丝杆转动带动连接套及传动机构转动，该三工位机构切换至隔离合位，摇把在执行接地或隔离操作过程中不能拔出，在接地合、接地/隔离分、隔离合位可拔出；

当该断路器和三工位联锁组件在三工位状态且三工位机构处于隔离合位时，接地操作孔被驱动机构的联锁指示板及操作孔挡板遮挡，只能执行隔离操作；此时摇把插入隔离操作孔，切断电动操作模式，断路器和三工位联锁组件不能下移遮挡接地及隔离操作孔；同时驱动机构的模式切换轴上模式旋钮及操作孔挡板随模式切换轴被滑块的模式滚轮锁定，滑块的移动范围被模式切换轴限制于隔离合位和隔离分位之间，摇把转动带动驱动机构的扭力限制器、接地操作轴、第一传动齿轮、丝杆齿轮转动，使丝杆转动并带动滑块在导向杆及丝杠上向前移动，滑块带动联锁指示板向右移动，同时丝杆转动带动连接套及传动机构转动，该三工位机构切换至隔离分位摇把在执行隔离操作过程中不能拔出，在隔离合或接地/隔离分位可拔出；

当该断路器和三工位联锁组件在三工位状态且三工位机构处于接地合位时，模式旋钮随模式切换轴被滑块的模式滚轮锁定，滑块的移动范围被模式切换轴限制于接地合位和接地分位之间，同时模式开关输出接地操作模式信号。电机通电，电机通过连接套带动丝杆转动，丝杆转动带动滑块向后移动，滑块带动联锁指示板向左移动，同时，电机带动电机联轴器、开关联轴器、第二传动齿轮及中间齿轮转动，当三工位开关到达预定接地分位时，滑块驱动三工位微动开关组件同时切断电机供电，该三工位机构切换至接地分位；

当该断路器和三工位联锁组件在三工位状态且三工位机构处于接地分位时，滑块的模式滚轮处在模式切换轴的扇形体区域，模式切换轴被解锁，可以通过模式旋钮选择接地或隔离操作，模式开关输出接地或隔离操作模式信号，只能执行接地或者隔离操作。电机通电，电机通过连接套带动丝杆转动，丝杆转动带动滑块向前移动，滑块的移动范围被模式切换轴限制于接地合位和接地分位之间，滑块带动联锁指示板向右移动，同时电机带动电机联轴器、开关联轴器、第二传动齿轮及中间齿轮转动，当三工位开关到达预定接地合位时，滑块驱动三工位微动开关组件同时切断电机供电，该三工位机构切换至接地合位；或丝杆转动带动滑块向后移动，滑块的移动范围被模式切换轴限制于隔离合位和隔离分位之间，滑块带动联锁指示板向左移动，同时电机带动电机联轴器、开关联轴器、第二传动齿轮及中间齿轮转动，当三工位开关到达预定隔离合位时，滑块驱动三工位微动开关组件同时切断电机供电，该三工位机构切换至隔离合位；

当该断路器和三工位联锁组件在三工位状态且三工位机构处于隔离合位时，模式旋钮随模式切换轴被滑块的模式滚轮锁定，滑块的移动范围被模式切换轴限制于隔离合位和隔离分位之间，同时模式开关输出接地操作模式信号。电机通电，电机通过连接套带动丝杆转动，丝杆转动带动滑块向前移动，滑块带动联锁指示板向右移动，同时电机带动电机联轴器、开关联轴器、第二传动齿轮及中间齿轮转动，当三工位开关到达预定隔离分位时，滑块驱动三工位微动开关组件同时切断电机供电，该三工位机构切换至隔离分位；

该三工位机构无论是电动操作还是手动操作，当处在接地分位时，模式选择旋钮可从接地操作状态切换到隔离操作状态；当处在隔离分位时，如果带电指示器显示为不带电，模式旋钮可从隔离操作状态切换到接地操作状态，如果带电指示器显示为带电，模式旋钮不可从隔离操作状态切换到接地操作状态，此时模式旋钮随模式切换轴被闭锁电磁铁锁定。

这样的结构设计，为现有同类高压开关产品中存在三工位的接地分/隔离分位切换困难、操作效率低及智能化配网困难等提供一种行之有效的解决方案。

本发明有如下优点：

1、实现有角度的动力传动输出；

2、各功能模块布置有序、合理、模块化设计，维护方便；

3、提供手动和电动一体方案，为三工位开关智能化配网提供基础；

4、将扭力限制设计到机构内部，防止机构由于操作力过大而卡死或者暴力破坏，同时，防止操作者误调扭力，导致操作不得到位或破坏机构。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例的结构示意图一；

图2为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例的结构示意图二；

图3为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例的结构示意图三；

图4为图3中A处的局部放大结构示意图；

图5为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例中手把的结构示意图；

图6为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例中操作面板组件的结构示意图一；

图7为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例中操作面板组件的结构示意图二；

图8为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例中驱动机构的结构示意图一；

图9为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例中驱动机构的结构示意图二；

图10为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例中传动机构的结构示意图；

图11为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例中摇把与相关联锁部件的爆炸结构示意图；

图12为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例中模式切换轴的结构示意图；

图13为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例中开关联轴器的结构示意图；

图14为本发明一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁实施例中传动机构和隔离开关配合的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

摇把1、套筒101、Z型棒102、手把103、操作面板组件2、操作面板201、断路器和三工位联锁组件202、联锁微动开关203、带电指示器204、驱动机构3、后侧板301、中间板302、开关固定板303、前固定板304、接地操作轴305、隔离操作轴306、丝杆307、第一传动齿轮308、丝杆齿轮309、滑块310、模式滚轮3101、开关滚轮3102、隔离合位螺栓3103、接地合位螺栓3104、导向杆311、模式切换轴312、后端半圆体3121、后侧半圆体3122、扇形体3123、前侧半圆体3124、前端半圆体3125、扭力限制器313、接地闭锁电磁铁314、联锁指示板315、联锁板316、操作孔挡板317、三工位微动开关组件318、固定块319、联锁开关320、模式开关321、开关切换板322、机构固定杆323、模式旋钮324、销4、连接套5、传动机构6、电机601、电机固定板602、电机联轴器603、中隔板604、第二传动齿轮605、中间齿轮606、开关联轴器607、U型缺口6071、下固定板608、隔离开关7、隔离开关输入杆701。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1、图2、图3和图5所示，本发明的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，包括摇把1、操作面板组件2、驱动机构3、销4、连接套5及传动机构6，摇把1与操作面板组件2、驱动机构3可拆卸连接，操作面板组件2与驱动机构3连接，驱动机构3通过销4和连接套5与传动机构6连接，摇把1包括套筒101、Z型棒102及手把103，套筒101通过Z型棒102与手把103连接，套筒101开设有内六角连接孔105，套筒101外圆侧开设有限位环形沟槽104，套筒101前端设置导向角。

如图6和图7所示，优选操作面板组件2包括操作面板201、断路器和三工位联锁组件202、联锁微动开关203及带电指示器204，联锁微动开关203设置在断路器和三工位联锁组件202之后并固定在操作面板201后侧，带电指示器204设置在操作面板201上，断路器和三工位联锁组件202可在操作面板201上下滑动。

如图8和图9所示，优选驱动机构3包括由后往前依次布置的后侧板301、中间板302、开关固定板303及前固定板304。

优选后侧板301、中间板302、开关固定板303及前固定板304之间连接有固定杆323，后侧板301与中间板302之间连接有接地操作轴305、隔离操作轴306、丝杆307、第一传动齿轮308、丝杆齿轮309、滑块310、导向杆311、模式切换轴312、接地闭锁电磁铁314。

优选接地操作轴305、隔离操作轴306分别连接第一传动齿轮308并依次上、下布置，丝杆307连接丝杆齿轮309并置于接地操作轴305和隔离操作轴306中间靠左，第一传动齿轮308与丝杆齿轮309啮合，导向杆311、模式切换轴312分置于丝杆307同一水平面的左、右两侧，滑块310设置于导向杆311和丝杆307上，滑块310在丝杆307带动下可在导向杆311和丝杆307上前后移动，滑块310上侧设置有三工位微动开关组件318，滑块310右侧紧挨模式切换轴312。

优选中间板302连接有固定块319，后侧板301和固定块319下端连接有联锁指示板315，联锁指示板315位于驱动机构3的最前侧，滑块310下侧的延长臂插入联锁指示板315，断路器和三工位联锁组件202右下侧的销插入联锁指示板315的倒U形槽孔内。

优选后侧板301上于模式切换轴312后侧设置有模式开关321，模式开关321连接有开关切换板322，模式切换轴312转动带动开关切换板322及模式开关321触头上下动作。

优选接地闭锁电磁铁314设置于中间板302上及丝杆307右侧，中间板302和开关固定板303之间设置有扭力限制器313，扭力限制器313与接地操作轴305和隔离操作轴306分别连接，前固定板304上连接有联锁板316，套筒101连接扭力限制器313的输入轴带动联锁板316及联锁开关320触头上下动作，套筒101穿过操作面板201、断路器和三工位联锁组件202、联锁指示板315及联锁板316，并且限位环形沟槽104置于联锁指示板315处，模式切换轴312上于联锁板316和联锁指示板315之间设置有操作孔挡板317，模式切换轴312转动带动操作孔挡板317上下摆动，模式切换轴312上于操作面板201前设置有操作旋钮324。

如图3和图4所示，优选驱动机构3的滑块310顶部设有开关滚轮3102，滑块310在丝杆307上移动到接地合、接地/隔离分及隔离合位时，开关滚轮3102顶动其上部三工位微动开关组件318，输出位置信号；滑块310底部延长臂插入联锁指示板315上长槽，滑块310在丝杆307上移动带动联锁指示板315左右移动，实现接地合、接地/隔离分、隔离合三个工位指示；滑块310的左侧设置有螺纹孔，用于提供其他拓展；滑块310的右侧设置有模式滚轮3101，滑块310的模式滚轮3101紧挨其右侧模式切换轴312的前、后侧半圆体及扇形体的平面前后移动；同时，滑块丝杆螺纹孔的上方分别设置一个接地合位螺栓3104与隔离合位螺栓3103。

如图10所示，优选传动机构6包括电机601、电机固定板602、电机联轴器603、中隔板604、第二传动齿轮605、中间齿轮606、开关联轴器607以及下固定板608。

优选电机固定板602、中隔板604与下固定板608从上到下依次固定，电机601设置于电机固定板602上，电机联轴器603设置于电机固定板602及中隔板604之间，第二传动齿轮605设置于电机601及最右侧的开关联轴器607之间，中间齿轮606设置于中隔板604与下固定板608之间，第二传动齿轮605与中间齿轮606啮合并且依次等间距的布置，第二传动齿轮605与开关联轴器607连接。

如图12所示，优选模式切换轴312为多级台阶轴结构，模式切换轴312包括前侧半圆体3124、扇形体3123及后侧半圆体3122，扇形体3123位于前侧半圆体3124和后侧半圆体3122之间，扇形体3123的两个平面相交处成圆弧形结构，前侧半圆体3124和后侧半圆体3122的平面成90°夹角，后侧半圆体3122后侧设置后端半圆体3121，前侧半圆体3124前部设置圆柱体，圆柱体前侧设置前端半圆体3125。

如图13和图14所示，优选开关联轴器607为圆柱管状结构，并且上、下两端口均开设有U型缺口6071，开关联轴器607上端套入电机联轴器603，开关联轴器607下端套有隔离开关7，隔离开关7包括隔离开关输入杆701，隔离开关输入杆701与开关联轴器607连接。

优选断路器和三工位联锁组件202可在操作面板201上下滑动，断路器和三工位联锁组件202右下侧的销插入联锁指示板315的倒U形槽孔内、左上侧的销驱动联锁微动开关203，当断路器和三工位联锁组件202的销处在联锁指示板315的倒U形槽孔的竖直槽内时，允许操作者上下操作断路器和三工位联锁组件202遮挡或露出操作面板201的接地和隔离操作孔；当断路器和三工位联锁组件202的销处在联锁指示板315的倒U形槽孔水平横向槽除横、竖交叠位置内时，不允许操作断路器和三工位联锁组件202遮挡接地和隔离操作孔；即当该三工位机构处在接地合或隔离合时，断路器和三工位联锁组件202可上或下移动，遮挡或露出操作面板的接地和隔离操作孔，反之，当三工位开关处在接地/隔离分位或者工位转换工程中时，断路器和三工位联锁组件不可被操作。

优选驱动机构3的联锁指示板315为90°的折弯板且一面开设有长条孔，长条孔设置在后侧板301和中间板302的固定块下，联锁指示板315另一面设置有指示区域、接地葫芦孔、隔离葫芦孔以及倒U形槽孔、并设置在驱动机构3的最前侧；当该三工位开关处在接地合位时，联锁指示板315的接地合位指示移动到操作面板201的隔离/接地指示孔，接地葫芦孔左侧圆孔与接地操作轴305同心，断路器及三工位联锁板202右下侧销处在联锁指示板315倒U型左侧竖直孔内；处在接地/隔离分位时，联锁指示板315的接地/隔离分位指示区域移动到操作面板201的隔离/接地指示孔，接地葫芦孔右侧圆孔及隔离葫芦孔的左侧圆孔分别与接地操作轴305同心及隔离操作轴306同心，断路器及三工位联锁板202右下侧销处在联锁指示板315倒U型横槽孔内，处在隔离合位时，联锁指示板315的隔离合位指示移动到操作面板201的隔离/接地指示孔，隔离葫芦孔右侧圆孔与隔离操作轴306同心，断路器及三工位联锁板202右下侧销处在联锁指示板315倒U型右侧竖直孔内。

本实施例中，如图11所示，断路器和三工位联锁组件202在断路器状态时，该三工位机构的接地和隔离操作孔被其遮挡，其电动和手动操作方式均被锁定，即不可操作该三工位机构，只有当断路器和三工位联锁组件202向上切换到三工位状态时，接地和隔离操作孔遮挡被移除，此时该三工位机构才处于被允许操作；

当该断路器和三工位联锁组件202在三工位状态且三工位机构处于接地合位时，隔离操作孔被驱动机构3的联锁指示板315及操作孔挡板317遮挡，只能执行接地操作；此时摇把1插入接地操作孔，切断电动操作模式，断路器和三工位联锁组件202不能下移遮挡接地及隔离操作孔；同时，驱动机构3的模式切换轴312上模式旋钮324及操作孔挡板317随模式切换轴312被滑块310的模式滚轮3101锁定，滑块310的移动范围被模式切换轴312限制于接地合位和接地分位之间移动；摇把1转动带动驱动机构3的扭力限制器313、接地操作轴305、第一传动齿轮308、丝杆307，使丝杆307转动并带动滑块310在导向杆311及丝杆307上向后移动，滑块310带动联锁指示板315向左移动，同时丝杆307转动带动连接套5及传动机构6转动，该三工位机构切换至接地分位，摇把1在执行接地操作过程中不能拔出，在接地合或接地分位可拔出；

当该断路器和三工位联锁组件202在三工位状态且三工位机构处于接地分位时，滑块310的模式滚轮3101处在模式切换轴312的扇形体区域，模式切换轴312被解锁，可以通过模式旋钮324选择露出接地或隔离操作孔，相应的隔离或接地操作孔遮挡，只能执行接地或者隔离操作，此时摇把1插入接地操作孔，切断电动操作模式，断路器和三工位联锁组件202不能下移遮挡接地及隔离操作孔，滑块310的移动范围被模式切换轴312限制于接地合位和接地分位之间，摇把1转动带动驱动机构3的扭力限制器313、接地操作轴305、第一传动齿轮308、丝杆307齿轮转动，使丝杆307转动并带动滑块310在导向杆311及丝杠上向前移动，滑块310带动联锁指示板315向右移动，同时丝杆307转动带动连接套5及传动机构6转动，该三工位机构恢复至接地合位；或摇把1插入隔离操作孔，切断电动操作模式，断路器和三工位联锁组件202不能下移遮挡接地及隔离操作孔，滑块310的移动范围被模式切换轴312限制于隔离合位和隔离分位之间移动，摇把1转动带动驱动机构3的扭力限制器313、接地操作轴305、第一传动齿轮308、丝杆307齿轮转动，使丝杆307转动并带动滑块310在导向杆311及丝杠上向后移动，滑块310带动联锁指示板315向左移动，同时丝杆307转动带动连接套5及传动机构6转动，该三工位机构切换至隔离合位，摇把1在执行接地或隔离操作过程中不能拔出，在接地合、接地/隔离分、隔离合位可拔出；

当该断路器和三工位联锁组件202在三工位状态且三工位机构处于隔离合位时，接地操作孔被驱动机构3的联锁指示板315及操作孔挡板317遮挡，只能执行隔离操作；此时摇把1插入隔离操作孔，切断电动操作模式，断路器和三工位联锁组件202不能下移遮挡接地及隔离操作孔；同时驱动机构3的模式切换轴312上模式旋钮324及操作孔挡板317随模式切换轴312被滑块310的模式滚轮3101锁定，滑块310的移动范围被模式切换轴312限制于隔离合位和隔离分位之间，摇把1转动带动驱动机构3的扭力限制器313、接地操作轴305、第一传动齿轮308、丝杆307齿轮转动，使丝杆307转动并带动滑块310在导向杆311及丝杠上向前移动，滑块310带动联锁指示板315向右移动，同时丝杆307转动带动连接套5及传动机构6转动，该三工位机构切换至隔离分位摇把1在执行隔离操作过程中不能拔出，在隔离合或接地/隔离分位可拔出；

当该断路器和三工位联锁组件202在三工位状态且三工位机构处于接地合位时，模式旋钮324随模式切换轴312被滑块310的模式滚轮3101锁定，滑块310的移动范围被模式切换轴312限制于接地合位和接地分位之间，同时模式开关321输出接地操作模式信号。电机601通电，电机601通过连接套5带动丝杆307转动，丝杆307转动带动滑块310向后移动，滑块310带动联锁指示板315向左移动，同时，电机601带动电机联轴器603、开关联轴器607、第二传动齿轮605及中间齿轮606转动，当三工位开关到达预定接地分位时，滑块310驱动三工位微动开关组件318同时切断电机601供电，该三工位机构切换至接地分位；

当该断路器和三工位联锁组件202在三工位状态且三工位机构处于接地分位时，滑块310的模式滚轮3101处在模式切换轴312的扇形体区域，模式切换轴312被解锁，可以通过模式旋钮324选择接地或隔离操作，模式开关321输出接地或隔离操作模式信号，只能执行接地或者隔离操作。电机601通电，电机601通过连接套5带动丝杆307转动，丝杆307转动带动滑块310向前移动，滑块310的移动范围被模式切换轴312限制于接地合位和接地分位之间，滑块310带动联锁指示板315向右移动，同时电机601带动电机联轴器603、开关联轴器607、第二传动齿轮605及中间齿轮606转动，当三工位开关到达预定接地合位时，滑块310驱动三工位微动开关组件318同时切断电机601供电，该三工位机构切换至接地合位；或丝杆307转动带动滑块310向后移动，滑块310的移动范围被模式切换轴312限制于隔离合位和隔离分位之间，滑块310带动联锁指示板315向左移动，同时电机601带动电机联轴器603、开关联轴器607、第二传动齿轮605及中间齿轮606转动，当三工位开关到达预定隔离合位时，滑块310驱动三工位微动开关组件318同时切断电机601供电，该三工位机构切换至隔离合位；

当该断路器和三工位联锁组件202在三工位状态且三工位机构处于隔离合位时，模式旋钮324随模式切换轴312被滑块310的模式滚轮3101锁定，滑块310的移动范围被模式切换轴312限制于隔离合位和隔离分位之间，同时模式开关321输出接地操作模式信号。电机601通电，电机601通过连接套5带动丝杆307转动，丝杆307转动带动滑块310向前移动，滑块310带动联锁指示板315向右移动，同时电机601带动电机联轴器603、开关联轴器607、第二传动齿轮605及中间齿轮606转动，当三工位开关到达预定隔离分位时，滑块310驱动三工位微动开关组件318同时切断电机601供电，该三工位机构切换至隔离分位；

该三工位机构无论是电动操作还是手动操作，当处在接地分位时，模式选择旋钮可从接地操作状态切换到隔离操作状态；当处在隔离分位时，如果带电指示器204显示为不带电，模式旋钮324可从隔离操作状态切换到接地操作状态，如果带电指示器204显示为带电，模式旋钮324不可从隔离操作状态切换到接地操作状态，此时模式旋钮324随模式切换轴312被闭锁电磁铁锁定。

这样的结构设计，为现有同类高压开关产品中存在三工位的接地分/隔离分位切换困难、操作效率低及智能化配网困难等提供一种行之有效的解决方案。

本发明有如下优点：

1、实现有角度的动力传动输出；

2、各功能模块布置有序、合理、模块化设计，维护方便；

3、提供手动和电动一体方案，为三工位开关智能化配网提供基础；

4、将扭力限制设计到机构内部，防止机构由于操作力过大而卡死或者暴力破坏，同时，防止操作者误调扭力，导致操作不得到位或破坏机构。

以上对本发明提供的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁监控方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (15)

1.一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：包括摇把(1)、操作面板组件(2)、驱动机构(3)、销(4)、连接套(5)及传动机构(6)，所述摇把(1)与操作面板组件(2)、驱动机构(3)可拆卸连接，所述操作面板组件(2)与驱动机构(3)连接，所述驱动机构(3)通过销(4)和连接套(5)与传动机构(6)连接，所述摇把(1)包括套筒(101)、Z型棒(102)及手把(103)，所述套筒(101)通过Z型棒(102)与手把(103)连接，所述套筒(101)开设有内六角连接孔(105)，所述套筒(101)外圆侧开设有限位环形沟槽(104)，所述套筒(101)前端设置导向角。

2.根据权利要求1所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述操作面板组件(2)包括操作面板(201)、断路器和三工位联锁组件(202)、联锁微动开关(203)及带电指示器(204)，所述联锁微动开关(203)设置在断路器和三工位联锁组件(202)之后并固定在操作面板(201)后侧，所述带电指示器(204)设置在操作面板(201)上，所述断路器和三工位联锁组件(202)可在操作面板(201)上下滑动。

3.根据权利要求2所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述驱动机构(3)包括由后往前依次布置的后侧板(301)、中间板(302)、开关固定板(303)及前固定板(304)。

4.根据权利要求3所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述后侧板(301)、中间板(302)、开关固定板(303)及前固定板(304)之间连接有固定杆(323)，所述后侧板(301)与中间板(302)之间连接有接地操作轴(305)、隔离操作轴(306)、丝杆(307)、第一传动齿轮(308)、丝杆齿轮(309)、滑块(310)、导向杆(311)、模式切换轴(312)、接地闭锁电磁铁(314)。

5.根据权利要求4所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述接地操作轴(305)、隔离操作轴(306)分别连接第一传动齿轮(308)并依次上、下布置，所述丝杆(307)连接丝杆齿轮(309)并置于接地操作轴(305)和隔离操作轴(306)中间靠左，所述第一传动齿轮(308)与丝杆齿轮(309)啮合，所述导向杆(311)、模式切换轴(312)分置于丝杆(307)同一水平面的左、右两侧，所述滑块(310)设置于导向杆(311)和丝杆(307)上，所述滑块(310)在丝杆(307)带动下可在导向杆(311)和丝杆(307)上前后移动，所述滑块(310)上侧设置有三工位微动开关组件(318)，所述滑块(310)右侧紧挨模式切换轴(312)。

6.根据权利要求5所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述中间板(302)连接有固定块(319)，所述后侧板(301)和固定块(319)下端连接有联锁指示板(315)，所述联锁指示板(315)位于驱动机构(3)的最前侧，所述滑块(310)下侧的延长臂插入联锁指示板(315)，所述断路器和三工位联锁组件(202)右下侧的销插入联锁指示板(315)的倒U形槽孔内。

7.根据权利要求6所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述后侧板(301)上于模式切换轴(312)后侧设置有模式开关(321)，所述模式开关(321)连接有开关切换板(322)，所述模式切换轴(312)转动带动开关切换板(322)及模式开关(321)触头上下动作。

8.根据权利要求7所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述接地闭锁电磁铁(314)设置于中间板(302)上及丝杆(307)右侧，所述中间板(302)和开关固定板(303)之间设置有扭力限制器(313)，所述扭力限制器(313)与接地操作轴(305)和隔离操作轴(306)分别连接，所述前固定板(304)上连接有联锁板(316)，所述套筒(101)连接扭力限制器(313)的输入轴带动联锁板(316)及联锁开关(320)触头上下动作，所述套筒(101)穿过操作面板(201)、断路器和三工位联锁组件(202)、联锁指示板(315)及联锁板(316)，并且限位环形沟槽(104)置于联锁指示板(315)处，所述模式切换轴(312)上于联锁板(316)和联锁指示板(315)之间设置有操作孔挡板(317)，所述模式切换轴(312)转动带动操作孔挡板(317)上下摆动，所述模式切换轴(312)上于操作面板(201)前设置有操作旋钮(324)。

9.根据权利要求8所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述驱动机构(3)的滑块(310)顶部设有开关滚轮(3102)，滑块(310)在丝杆(307)上移动到接地合、接地/隔离分及隔离合位时，开关滚轮(3102)顶动其上部三工位微动开关组件(318)，输出位置信号；滑块(310)底部延长臂插入联锁指示板(315)上长槽，滑块(310)在丝杆(307)上移动带动联锁指示板(315)左右移动，实现接地合、接地/隔离分、隔离合三个工位指示；滑块(310)的左侧设置有螺纹孔，用于提供其他拓展；滑块(310)的右侧设置有模式滚轮(3101)，滑块(310)的模式滚轮(3101)紧挨其右侧模式切换轴(312)的前、后侧半圆体及扇形体的平面前后移动；同时，滑块丝杆螺纹孔的上方分别设置一个接地合位螺栓(3104)与隔离合位螺栓(3103)。

10.根据权利要求9所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述传动机构(6)包括电机(601)、电机固定板(602)、电机联轴器(603)、中隔板(604)、第二传动齿轮(605)、中间齿轮(606)、开关联轴器(607)以及下固定板(608)。

11.根据权利要求10所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述电机固定板(602)、中隔板(604)与下固定板(608)从上到下依次固定，所述电机(601)设置于电机固定板(602)上，所述电机联轴器(603)设置于电机固定板(602)及中隔板(604)之间，所述第二传动齿轮(605)设置于电机(601)及最右侧的开关联轴器(607)之间，所述中间齿轮(606)设置于中隔板(604)与下固定板(608)之间，所述第二传动齿轮(605)与中间齿轮(606)啮合并且依次等间距的布置，所述第二传动齿轮(605)与开关联轴器(607)连接。

12.根据权利要求11所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述模式切换轴(312)为多级台阶轴结构，所述模式切换轴(312)包括前侧半圆体(3124)、扇形体(3123)及后侧半圆体(3122)，所述扇形体(3123)位于前侧半圆体(3124)和后侧半圆体(3122)之间，所述扇形体(3123)的两个平面相交处成圆弧形结构，所述前侧半圆体(3124)和后侧半圆体(3122)的平面成90°夹角，所述后侧半圆体(3122)后侧设置后端半圆体(3121)，所述前侧半圆体(3124)前部设置圆柱体，所述圆柱体前侧设置前端半圆体(3125)。

13.根据权利要求12所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述开关联轴器(607)为圆柱管状结构，并且上、下两端口均开设有U型缺口(6071)，所述开关联轴器(607)上端套入电机联轴器(603)，所述开关联轴器(607)下端套有隔离开关(7)，所述隔离开关(7)包括隔离开关输入杆(701)，所述隔离开关输入杆(701)与开关联轴器(607)连接。

14.根据权利要求13所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述断路器和三工位联锁组件(202)可在操作面板(201)上下滑动，所述断路器和三工位联锁组件(202)右下侧的销插入联锁指示板(315)的倒U形槽孔内、左上侧的销驱动联锁微动开关(203)，当所述断路器和三工位联锁组件(202)的销处在联锁指示板(315)的倒U形槽孔的竖直槽内时，允许操作者上下操作断路器和三工位联锁组件(202)遮挡或露出操作面板(201)的接地和隔离操作孔；当断路器和三工位联锁组件(202)的销处在联锁指示板(315)的倒U形槽孔水平横向槽除横、竖交叠位置内时，不允许操作断路器和三工位联锁组件(202)遮挡接地和隔离操作孔；即当该三工位机构处在接地合或隔离合时，断路器和三工位联锁组件(202)可上或下移动，遮挡或露出操作面板的接地和隔离操作孔，反之，当三工位开关处在接地/隔离分位或者工位转换工程中时，断路器和三工位联锁组件不可被操作。

15.根据权利要求14所述的一种手动和电动模块化的三工位机构及联锁，其特征在于：所述驱动机构(3)的联锁指示板(315)为90°的折弯板且一面开设有长条孔，所述长条孔设置在后侧板(301)和中间板(302)的固定块下，所述联锁指示板(315)另一面设置有指示区域、接地葫芦孔、隔离葫芦孔以及倒U形槽孔、并设置在驱动机构(3)的最前侧；当该三工位开关处在接地合位时，所述联锁指示板(315)的接地合位指示移动到操作面板(201)的隔离/接地指示孔，接地葫芦孔左侧圆孔与接地操作轴(305)同心，所述断路器及三工位联锁板(202)右下侧销处在联锁指示板(315)倒U型左侧竖直孔内；处在接地/隔离分位时，所述联锁指示板(315)的接地/隔离分位指示区域移动到操作面板(201)的隔离/接地指示孔，接地葫芦孔右侧圆孔及隔离葫芦孔的左侧圆孔分别与接地操作轴(305)同心及隔离操作轴(306)同心，所述断路器及三工位联锁板(202)右下侧销处在联锁指示板(315)倒U型横槽孔内，处在隔离合位时，所述联锁指示板(315)的隔离合位指示移动到操作面板(201)的隔离/接地指示孔，隔离葫芦孔右侧圆孔与隔离操作轴(306)同心，所述断路器及三工位联锁板(202)右下侧销处在联锁指示板(315)倒U型右侧竖直孔内。