CN107452538B - 一种多位置转换开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及开关领域，提供了一种多位置转换开关，包括进线排、出线排以及动触板组，出线排为多个，进线排与各出线排呈圆形分布，各出线排以及进线排围合形成的圆周内设有两个绝缘基座，两个绝缘基座上分别设有凸筋和凹筋，两个绝缘基座通过凸筋和凹筋相互卡接，动触板组包括两个动触板，两个动触板之间卡设有分隔块，动触板组为两组，两组动触板组均卡设于两个绝缘基座之间，两组动触板组相对而设，每一组动触板组均通过一推杆固定于两个绝缘基座之间，两个绝缘基座内穿设有转轴。本发明提供的转化开关旨在解决现有的开关功能单一、结构松散、载流不稳定、安全可靠性低、寿命短的问题。

Description

一种多位置转换开关

技术领域

本发明涉及开关领域，尤其涉及一种多位置转换开关。

背景技术

目前，在开关行业，由于系统功能的多样化导致电气回路的复杂程度变高。针对复杂的电气回路，常规开关不能满足使用要求，而通过组合而成的常规开关又使整个电气系统变得臃肿；使用过程中触头污染造成开关载流能力下降，使开关可靠性难以保证；同时，高压回路、控制回路交叉相错，使用常规开关，使系统安全性难以保证。

因此有必要设计一种多位置转换开关，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种多位置转换开关，具有多功能、结构紧凑、载流稳定、安全可靠、寿命长的技术效果。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种多位置转换开关，包括进线排、出线排以及动触板组，所述出线排为多个，所述进线排以及多个所述出线排呈圆形分布，多个所述出线排以及进线排围合形成的圆周内设有两个绝缘基座，两个绝缘基座上分别设有凸筋和凹筋，两个绝缘基座通过凸筋和凹筋相互卡接，所述动触板组包括两个动触板，两个动触板之间卡设有分隔块，所述动触板组为两组，两组动触板组均卡设于两个绝缘基座之间，两组动触板组相对而设，每一组所述动触板组均通过推杆固定于两个绝缘基座之间，所述推杆依次穿过一个绝缘基座、一个动触板、分隔块、另一个动触板、另一个绝缘基座，两个动触板组分别为进线动触板组和出线动触板组，两个绝缘基座内穿设有转轴，所述转轴的轴向垂直于所述圆周所在平面。

进一步地，所述进线动触板组为弧形，所述弧形与多个出线排排列形成的弧形相同。

进一步地，所述进线排的个数与出线排的个数相等且一一对应，每一进线排均与对应的出线排位于所述圆周的同一直径上。

进一步地，还包括储能组件，所述储能组件包括弧形爬坡盘、储能弹簧以及摆臂支架，所述弧形爬坡盘套设于转轴上，所述弧形爬坡盘的边缘上设有多个弧形的储能凹槽，所述储能凹槽与出线排一一对应，所述摆臂支架包括两个摆臂，一个摆臂与多位置转换开关的外部框架固定连接，另一个摆臂与储能弹簧连接，两个摆臂之间通过连杆可转动连接，所述连杆上穿设有滚动轴承，所述滚动轴承的滚动面贴合弧形爬坡盘的边缘。

进一步地，所述转轴上连接有手柄。

进一步地，还包括位置信号反馈组件，所述位置信号反馈组件包括绕转轴周向分布的多个辅助开关，各所述辅助开关与各出线排一一对应，所述转轴上套设有可触发各辅助开关的推盘。

进一步地，还包括锁扣组件，所述锁扣组件包括锁扣转轴，所述锁扣转轴上穿设有锁扣，所述锁扣上设有锁扣齿，所述手柄上沿转轴周向开设有与锁扣齿相匹配的多个齿槽，多个齿槽与出线排一一对应，所述锁扣转轴上还穿设有反力弹簧。

进一步地，所述锁扣组件还包括锁扣信号反馈单元，所述锁扣信号反馈单元包括行程开关组以及可触发行程开关组的触发轮，所述触发轮穿设于锁扣转轴上。

进一步地，所述行程开关组以及多个辅助开关均与一控制器电连接并形成控制回路，所述进线排、各出线排以及动触板组形成载流回路，所述控制回路与载流回路之间物理隔离。

本发明还提供一种多极多位置转换开关，包括以上任一项所述的多位置转换开关，所述进线排、各所述出线排以及两个动触板组组成一组开关组，所述开关组为多组，多组所述开关组沿转轴径向依次分布。

本发明具有以下有益效果：

1、两个绝缘基座之间通过凸筋和凹筋相互卡接，凸筋和凹筋增加了动触板组的爬电距离，保证了多位置转换开关安全可靠性；

2、动触板组包括两个动触板，两个动触板与进线排或出线排合闸时具有自清洁功能，保证了开关的载流能力稳定性；

3、沿转轴径向设置多组开关组，增加开关极数，满足多功能需求，且开关结构紧凑；

4、储能组件使得多位置转换开关转换迅速，且转换合闸时手感上有明显的位置感知；

5、所述位置信号反馈组件反馈转轴的不同位置；

6、锁扣组件保证了多位置转换开关的稳定性并反馈多位置转换开关的转换状态；

7、控制回路与载流回路物理隔离，保证多位置转换开关的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多位置转换开关的立体结构示意图；

图2为图1提供的一种多位置转换开关的一组开关组的结构示意图；

图3为图1提供的一种多位置转换开关的动触板组以及绝缘基座的结构示意图；

图4为图1提供的一种多位置转换开关的动触板组以及绝缘基座的剖面图；

图5为图1提供的一种多位置转换开关的储能组件的结构示意图；

图6为图1提供的一种多位置转换开关的锁扣组件的结构示意图。

图中，1-进线排，2-出线排，21-第一出线排，22-第二出线排，23-第三出线排，31-上动触板，32-下动触板，41-上绝缘基座，42-下绝缘基座，43-推杆，44-分隔块，51-转轴，52-手柄，521-齿槽，61-弧形爬坡盘，611-储能凹槽，62-储能弹簧，63-摆臂支架，631-连杆，632-滚动轴承，71-辅助开关，72-推盘，81-锁扣转轴，82-锁扣，821-锁扣齿，83-反力弹簧，84-行程开关组，85-触发轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图6，本发明实施例提供一种多位置转换开关，包括进线排1、出线排2以及动触板组3，进线排1与出线排2之间通过动触板组实现典型导通。所述出线排2为三个，分别为第一出线排21、第二出线排22以及第三出线排23，三个出线排2为多位置转换开关提供多种位置，动触板组在三个位置之间转换，实现开关转换功能。本实施例仅以三个出线排2为例说明，显然，其他数量的出线排2均可实现开关转换功能。进线排1可以为一个，也可以为多个，一个进线排1与多个出线排2形成一进多出的开关结构，多个进线排1与多个出线排2形成多进多出的开关结构。三个所述出线排2以及进线排1呈圆形分布，三个所述出线排2以及进线排1围合形成的圆周内设有两个绝缘基座，两个绝缘基座分别为上绝缘基座41和下绝缘基座42，两个绝缘基座上分别设有凸筋和凹筋，两个绝缘基座通过凸筋和凹筋相互卡接，所述动触板组包括两个动触板，两个动触板分别为上动触板31和下动触板32，两个动触板之间卡设有分隔块44，所述动触板组为两组，两组动触板组均卡设于两个绝缘基座之间且相对而设，两组动触板组相对而设，两组动触板组位于同一条直线上，一组动触板组朝向进线排1，另一组动触板组朝向出线排2。凸筋和凹筋增加了动触板组的爬电距离，爬电距离的增高增强了开关的安全性以及可靠性。分隔块44保证了两块动触板之间的开口距离，进线排1和出线排2上均设有静触头，所述静触头有两个电接触面，两块动触板分别夹持静触头的两个电接触面，转化开关合闸的过程中，两块动触板与静触头的两个电接触面相互摩擦，能够清洁静触头以及动触板表面的污染物及氧化层，使得多位置转换开关具有自清洁功能，保证了开关的载流能力不下降。每一组所述动触板组均通过推杆43固定于两个绝缘基座之间，所述推杆43依次穿过上绝缘基座41、上动触板31、分隔块44，下动触板32、下绝缘基座42。推杆43将动触板组、分隔块以及两个绝缘基座连接成为一个整体。两个动触板组分别为进线动触板组和出线动触板组。两个绝缘基座内穿设有转轴51，所述转轴51的轴向垂直于所述圆周所在平面。转动转轴51，转轴51带动两个绝缘基座转动，两个绝缘基座通过推杆43推动两组动触板绕所述圆周转动，从而实现两组动触板与各出线排2以及进线排1之间的电性导通或关断。本发明实施例提供的多位置转换开关，可以设置成一进多出或者多进多出的开关结构，从而实现一进多出的开关功能或者多进多出的开关功能；各出线排2以及进线排1呈圆形分布，使得开关的结构紧凑；凸筋和凹筋增高了动触板组的爬电距离，保证了多位置转换开关的安全可靠性；两个动触板组以及分隔块形成的夹持接触结构使得多位置转换开关具有自清洁能力，保证了多位置转换开关的载流能力稳定不下降。

优选的，所述进线排1为一个，形成一进多出的开关结构。所述进线动触板组为弧形，该弧形为进线弧形，多个出线排2排列形成的弧形为出线弧形，进线弧形与出线弧形相同，保证了出线动触板组跟随进线动触板组一同转动的过程中，进线动触板组始终与进线排1电性导通，形成一进多出的多位置转换开关结构。

优选的，如图2，所述进线排1的个数与出线排2的个数均为三个且一一对应，每一进线排1均与对应的出线排2位于所述圆周的同一直径上，使得两组动触板组可以搭接于一个进线排1以及与其对应的出线排2之间。多个所述进线排1与多个所述出线排2成轴对称排列，使得两组动触板组在转动的过程中，可以依次搭接于每一进线排1以及与其对应的出线排2之间。

优选的，如图5，还包括储能组件，所述储能组件包括弧形爬坡盘61、储能弹簧62以及摆臂支架63，所述弧形爬坡盘61套设于转轴51上，弧形爬坡盘61跟随转轴51一起转动。所述弧形爬坡盘61的边缘上设有三个弧形的储能凹槽611，三个储能凹槽611与三个出线排2一一对应，所述摆臂支架63包括两个摆臂，一个摆臂与多位置转换开关的外部框架固定连接，另一个摆臂与储能弹簧62连接，两个摆臂之间通过连杆631可转动连接，所述连杆631上穿设有滚动轴承632，所述滚动轴承632的滚动面贴合弧形爬坡盘61的边缘。当两组动触板组从第一出线排21转动到第二出线排22时，滚动轴承632沿弧形爬坡盘61的边缘由一个储能凹槽611滚动至另一个储能凹槽611。该过程分为两个部分：前半部分为储能过程，滚动轴承632由一个储能凹槽611滚动至与另一个凹槽之间的最高点，滚动轴承632带动摆臂支架63，进而拉动储能弹簧62，储能弹簧62处于拉长状态；过了两个储能凹槽之间的最高点，储能弹簧62内储存的能量释放，储能弹簧62反推弧形爬坡盘61，弧形爬坡盘61反推转轴51，进行快速转换合闸，从而达到手感上有明显的位置感知的效果，完成了储能到释放的过程。当两组动触板在三个出线排2之间做其他的转动时，同理分析，再次不再赘述。

优选的，如图1、图6，所述转轴51上连接有手柄52，通过转动手柄52使得转轴51转动。

优选的，所述推杆43为四个，四个推杆43均依次穿过上绝缘基座、上动触板、分隔块、下动触板、下绝缘基座，四个推杆43使得两个绝缘基座、两个动触板以及分隔块之间的连接更紧密。

优选的，如图1，还包括位置信号反馈组件，所述位置信号反馈组件包括绕转轴周向分布的三个辅助开关71，三个所述辅助开关71与三个出线排2一一对应，所述转轴51上套设有可触发各辅助开关的推盘72。当转轴51带动两组动触板组转动至第一出线排21时，推盘72跟随转轴51转动至第一位置；当转轴51带动两组动触板组转动至第二出线排22时，推盘72跟随转轴51转动至第二位置；当转轴51带动两组动触板组转动至第三出线排23时，推盘72跟随转轴51转动至第三位置。三个辅助开关71分别安装于第一位置处、第二位置处、第三位置处。因此，当两组动触板组转动至任一进线排1时，均可通过推盘72触发一辅助开关71，辅助开关71的状态反馈出两组动触板组的位置，进而反应多位置转换开关的状态。

优选的，如图6，还包括锁扣组件，所述锁扣组件包括锁扣转轴81，所述锁扣转轴81上穿设有锁扣82，所述锁扣82上设有锁扣齿821，所述手柄52上沿转轴51周向开设有与锁扣齿821相匹配的三个齿槽521，三个齿槽521与三个出线排2一一对应，所述锁扣转轴81上还穿设有反力弹簧83。当两组动触板组转动至一个出线排2时，所述锁扣齿821与该出线排2对应的齿槽521啮合。在外力情况下，锁扣82与手柄52在反力弹簧83的作用下处于齿合状态。当需要操作多位置转换开关时，拨动锁扣82，当锁扣82与手柄52完全分离时，转动手柄52，操作两组动触板组至需要的出线排处，操作完成后，松开锁扣82，锁扣82在反力弹簧83的作用下与手柄52啮合。

优选的，如图6，所述锁扣组件还包括锁扣信号反馈单元，所述锁扣信号反馈单元包括行程开关组84以及可触发行程开关组84的触发轮85，所述触发轮85穿设于锁扣转轴81上。在无外力情况下，锁扣82与手柄52在反力弹簧83的作用下处于啮合状态，此时触发轮85和行程开关组84均未触发。当需要操作开关时，拨动锁扣82，当锁扣82与操作手柄完全分离时，触发轮85触发行程开关组84，并向外部反馈信号。

优选的，所述行程开关组84以及多个辅助开关71均与一控制器(图中未示出)电连接并形成控制回路，所述进线排1、各出线排2以及动触板组形成载流回路，所述控制回路与载流回路之间物理隔离。控制回路与载流回路物理隔离大大提高了多位置转换开关的安全性。

本发明还提供一种多极多位置转换开关，包括以上任一实施例提供的转换接开关，所述进线排1、各所述出线排2以及两个动触板组组成一组开关组，所述开关组为多组，多组所述开关组沿转轴51径向依次分布。进线排1、出线排2、动触板组在径向方向上设置多层，以达到多极数的功能需求，使得转化开关的功能更丰富，在满足功能丰富的同时实现结构紧凑的技术效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多位置转换开关，包括进线排、出线排以及动触板组，其特征在于，所述出线排为多个，所述进线排以及多个所述出线排呈圆形分布，多个所述出线排以及进线排围合形成的圆周内设有两个绝缘基座，两个绝缘基座上分别设有凸筋和凹筋，两个绝缘基座通过凸筋和凹筋相互卡接，所述动触板组包括两个动触板，两个动触板之间卡设有分隔块，所述动触板组为两组，两组动触板组均卡设于两个绝缘基座之间，两组动触板组相对而设，每一组所述动触板组均通过推杆固定于两个绝缘基座之间，所述推杆依次穿过一个绝缘基座、一个动触板、分隔块、另一个动触板、另一个绝缘基座，两个动触板组分别为进线动触板组和出线动触板组，两个绝缘基座内穿设有转轴，所述转轴的轴向垂直于所述圆周所在平面；所述进线排的个数与出线排的个数相等且一一对应，每一进线排均与对应的出线排位于所述圆周的同一直径上，使得两组动触板组可以搭接于一个进线排以及与其对应的出线排之间，多个所述进线排与多个所述出线排成轴对称排列，使得两组动触板组在转动的过程中，可以依次搭接于每一进线排以及与其对应的出线排之间；所述转轴上连接有手柄；所述多位置转换开关还包括锁扣组件，所述锁扣组件包括锁扣转轴，所述锁扣转轴上穿设有锁扣，所述锁扣上设有锁扣齿，所述手柄上沿转轴周向开设有与锁扣齿相匹配的多个齿槽，多个齿槽与出线排一一对应，所述锁扣转轴上还穿设有反力弹簧；所述锁扣组件还包括锁扣信号反馈单元，所述锁扣信号反馈单元包括行程开关组以及可触发行程开关组的触发轮，所述触发轮穿设于锁扣转轴上。

2.如权利要求1所述的多位置转换开关，其特征在于：所述进线排为一个，所述进线动触板组为弧形，所述弧形与多个出线排排列形成的弧形相同。

3.如权利要求1所述的多位置转换开关，其特征在于：还包括储能组件，所述储能组件包括弧形爬坡盘、储能弹簧以及摆臂支架，所述弧形爬坡盘套设于转轴上，所述弧形爬坡盘的边缘上设有多个弧形的储能凹槽，所述储能凹槽与出线排一一对应，所述摆臂支架包括两个摆臂，一个摆臂与多位置转换开关的外部框架固定连接，另一个摆臂与储能弹簧连接，两个摆臂之间通过连杆可转动连接，所述连杆上穿设有滚动轴承，所述滚动轴承的滚动面贴合弧形爬坡盘的边缘。

4.如权利要求1所述的多位置转换开关，其特征在于：还包括位置信号反馈组件，所述位置信号反馈组件包括绕转轴周向分布的多个辅助开关，各所述辅助开关与各出线排一一对应，所述转轴上套设有可触发各辅助开关的推盘。

5.如权利要求1所述的多位置转换开关，其特征在于：所述行程开关组以及多个辅助开关均与一控制器电连接并形成控制回路，所述进线排、各出线排以及动触板组形成载流回路，所述控制回路与载流回路之间物理隔离。

6.一种多极多位置转换开关，包括如权利要求1-5中任一项所述的多位置转换开关，其特征在于：所述进线排、各所述出线排以及两个动触板组组成一组开关组，所述开关组为多组，多组所述开关组沿转轴径向依次分布。

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