CN107527758B - 一种三工位开关组件及其到位确认机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电气开关领域，特别是涉及一种三工位开关组件及其到位确认机构，到位确认机构包括侧板和转动设置在侧板上的用于与三工位开关同步传动连接的凸轮结构，所述凸轮结构具有与三工位开关的非工作位置对应的凸部，以及与三工位开关的工作位置对应的凹部，到位确认机构还包括到位确认杆，所述到位确认杆在三工位开关处于非工作位置时与所述凸部顶推配合，所述到位确认杆上设有用于在三工位开关处于工作位置时与凹部卡止配合以限制凸轮结构转动和/或在三工位开关处于工作位置时与操作轴卡止配合限制操作轴转动的到位卡止结构，该到位确认机构可实现三工位开关的工作位置的精确定位。
Description
技术领域
本发明涉及电气开关领域，特别是涉及一种三工位开关组件及其到位确认机构。
背景技术
在输电配电系统中，三工位开关是不可或缺的开关装置，常用于全封闭组合电器或复合电器中，整合了隔离开关和接地开关两者的功能。三工位开关主要具有隔离合闸、分闸、接地合闸三个工作位置以及其它非工作位置，三工位开关具有与开关本体传动配合的操作轴，在实际的操作过程中，对三工位开关进行手动操作时，通过手动转动操作轴实现对三工位开关在工作位置和非工作位置之间的切换，目前的切换方式是在转动操作轴时，通过视觉观察判断三工位开关的工作位置，然后从主观上停止对操作轴的转动，进而实现对三工位开关的工作位置的到位确认。但是这种方式存在主观判断性，到位精度较差，在实际的使用过程中，主观因素容易导致到位后操作轴会继续转动，或者是还未到位便停止对操作轴的转动，因此会导致三工位开关不到位或越过工作位置的情况，无法实现精确定位。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三工位开关组件，以解决现有技术中三工位开关手动操作时无法精确到位的问题；本发明的目的还在于提供一种三工位开关的到位确认机构。
为实现上述目的，本发明三工位开关的到位确认机构采用以下技术方案：
方案1：三工位开关的到位确认机构，包括侧板和转动设置在侧板上的用于与三工位开关同步传动连接的凸轮结构，所述凸轮结构具有与三工位开关的非工作位置对应的凸部，以及与三工位开关的工作位置对应的凹部，到位确认机构还包括到位确认杆，所述到位确认杆在三工位开关处于非工作位置时与所述凸部顶推配合，所述到位确认杆上设有用于在三工位开关处于工作位置时与凹部卡止配合以限制凸轮结构转动和/或在三工位开关处于工作位置时与操作轴卡止配合限制操作轴转动的到位卡止结构。
方案2：在方案1的基础上，所述到位确认结构包括设置在到位确认杆上的与凸轮结构的凹部卡止配合的凸起，还包括设置在到位确认杆上的用于与操作轴上的卡槽卡止配合的止挡件或者用于与操作轴上的止挡件卡止配合的卡槽。止挡件与卡槽结构简单，成本低，而且便于实现，凸起起到定位和卡止的双重作用。
方案3：在方案2的基础上，所述到位卡止结构包括用于套设在操作轴上的到位确认卡盘，所述到位确认卡盘的周面上间隔布置有至少两个凸起卡块，相邻的两个凸起卡块之间的凹槽构成所述卡槽。相对更加容易实现，此种情况下仅需在操作轴上安装齿轮状卡盘形成卡槽。
方案4：在方案3的基础上，所述凸起卡块的侧面具有钩挂部，所述挡止件具有在卡入卡槽中后与所述钩挂部钩挂配合实现闭锁的挂钩。便于精确定位到位位置。
方案5：在方案4的基础上，所述凸起卡块的顶部尺寸大于根部尺寸，所述钩挂部由顶部和根部之间形成的台阶面构成。
方案6：在方案2~5中任意一个的基础上，所述到位确认杆为摆杆，所述止挡件固定于摆杆的自由端。相对容易实现，卡止机构工作更可靠。
方案7：在方案2~5中任意一个的基础上，所述到位确认杆上设置有滚轮，所述滚轮的沿靠近凸轮结构的方向突出于到位确认杆的部分构成所述凸起。这样设置是为了减轻到位确认杆与凸轮结构之间的磨损。
方案8：在方案2~5中任意一个的基础上，所述到位确认机构还包括设置在到位确认杆和侧板之间以驱使到位确认杆向靠近凸轮结构的方向移动的复位弹簧。到位确认杆与侧板之间的复位弹簧是为了保证到位确认杆能够更加可靠地复位。
方案9：在方案8的基础上，所述复位弹簧为拉簧。以拉簧作为复位弹簧不仅便于安装，而且较扭簧、压簧等部件来说，更加可靠。
方案10：在方案2~5中任意一个的基础上，所述到位确认杆上设有解锁手柄，用于驱使到位确认杆向远离凸轮结构的方向移动实现到位卡止结构的解锁。这样是为了满足三工位开关的紧急解锁。
本发明三工位开关组件采用以下技术方案：
方案11：三工位开关组件，包括三工位开关和到位确认机构，所述到位确认机构包括侧板，三工位开关的操作轴转动设置在侧板上，所述到位确认机构还包括转动设置在侧板上的用于与三工位开关同步传动连接的凸轮结构，所述凸轮结构具有与三工位开关的非工作位置对应的凸部，以及与三工位开关的工作位置对应的凹部，到位确认机构还包括到位确认杆，所述到位确认杆在三工位开关处于非工作位置时与所述凸部顶推配合，所述到位确认杆上设有用于在三工位开关处于工作位置时与凹部卡止配合以限制凸轮结构转动和/或在三工位开关处于工作位置时与操作轴卡止配合限制操作轴转动的到位卡止结构。
方案12：在方案11的基础上，所述到位确认结构包括设置在到位确认杆上的与凸轮结构的凹部卡止配合的凸起，还包括设置分设在到位确认杆和操作轴上的相互卡止配合的止挡件和卡槽。
方案13：在方案12的基础上，所述到位卡止结构包括套设在操作轴上的到位确认卡盘，所述到位确认卡盘的周面上间隔布置有至少两个凸起卡块，相邻的两个凸起卡块之间的凹槽构成所述卡槽。
方案14：在方案13的基础上，所述凸起卡块的侧面具有钩挂部，所述挡止件具有在卡入卡槽中后与所述钩挂部钩挂配合实现闭锁的挂钩。
方案15：在方案14的基础上，所述凸起卡块的顶部尺寸大于根部尺寸，所述钩挂部由顶部和根部之间形成的台阶面构成。
方案16：在方案12~15中的任意一个的基础上，所述到位确认杆为摆杆，所述止挡件固定于摆杆的自由端。
方案17：在方案12~15中的任意一个的基础上，所述到位确认杆上设置有滚轮，所述滚轮的沿靠近凸轮结构的方向突出于到位确认杆的部分构成所述凸起。
方案18：在方案12~15中的任意一个的基础上，所述到位确认机构还包括设置在到位确认杆和侧板之间以驱使到位确认杆向靠近凸轮结构的方向移动的复位弹簧。
方案19：在方案18的基础上，所述复位弹簧为拉簧。
方案20：在方案12~15中的任意一个的基础上，所述到位确认杆上设有解锁手柄，用于驱使到位确认杆向远离凸轮结构的方向移动实现到位卡止结构的解锁。
本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的三工位开关组件，通过到位确认机构的设置，在对三工位开关进行操作时，三工位开关处于非工作位置时，到位确认杆上一直处于被凸部顶推的状态，而且此时到位卡止结构处于解锁位，即操作轴可以持续转动而使三工位开关向工作位置切换，直至达到工作位置时，此时凸轮结构的凸部错开到位确认杆，使得到位确认杆避让凸部而向凸轮结构靠近，卡止机构闭锁，从而将操作轴和/或凸轮结构锁止，限制操作轴和/或凸轮结构的继续转动，从而确认了三工位开关的工作位置，最终实现三工位开关的工作位置的精确定位；进一步的，该机构简单、零件少、结构简单、零件精度要求低，有益于提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明到位确认机构的实施例一的结构示意图；
图2为本发明到位确认机构的实施例二的结构示意图；
图3为图2的左视图；
图4为本发明到位确认机构的实施例三的结构示意图；
图5为本发明到位确认机构的实施例四的结构示意图；
图6为本发明到位确认机构的实施例五的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的到位确认机构的实施例一，如图1所示，其中图1详尽的示出了该到位确认机构的结构构成以及使用状态，由图可知，该到位确认机构包括侧板1，侧板1上设置有凸轮结构3、到位确认杆2以及操作轴4。
其中侧板1是整个连锁装置的基础，其余部件均是安装在侧板1上。在本实施例中侧板1为平板，外轮廓形状是结合其安装以及节省材料考虑而设计，在其它实施例中，侧板1的形状还可以根据应用场合而任意设计。凸轮结构3转动安装在侧板1上，其用于与三工位开关传动连接，以随着三工位开关的动作而动作。操作轴4为三工位开关的手动操作轴，其转动装配在侧板1上，同时在操作轴4上止转设置有到位确认卡盘6，到位确认卡盘6与操作轴4之间的止转可以是通过键（平键、花键等）连接止转，也可以是通过过盈配合止转或者为一体式结构，在本实施例中，到位确认卡盘6与操作轴4之间通过焊接方式固定为一体。
到位确认杆2为摆杆，同时凸轮结构3上设置有凸部31和凹部32，凸部31与到位确认杆2配合，可在三工位开关处于非工作位置时顶起到位确认杆2、在三工位开关处于工作位置时避让到位确认杆2，同时在到位确认杆2的自由端与操作轴4和凸轮结构3之间设有到位卡止结构。为了保证到位确认杆2的可靠自动复位，在到位确认杆2与侧板1之间设置了复位弹簧7，在本实施例中，复位弹簧7具体采用的是拉簧，为了避免与到位卡止结构干涉，设于到位确认杆2的靠近自由端处，当然，本领域的技术人员应当知晓，在其它实施例中，复位弹簧7还可以是扭簧、压簧（顶簧）等。本实施例中，到位卡止结构包括设在到位确认杆2上的止挡件5和设在到位确认卡盘6上的卡槽61，此处的卡槽61具体是由到位确认卡盘6外周面上的槽形成，同时，到位卡止结构还包括设置在到位确认杆上的凸起，该凸起可在三工位开关处于工作位置时与凸轮结构3的凹部32卡止配合，限制凸轮结构3的转动。到位确认杆21上设有操作手柄解锁手柄8，用于强制解锁操作轴4。
下面将结合该到位确认机构的应用进一步说明其构造及原理。
当三工位开关处于工作位置时，到位确认杆2在复位弹簧7的作用下复位，落入凸轮结构3的凸部31之间的凹槽内而避让凸部31，此时位于到位确认杆2上的止挡件5同步落入到位确认卡盘6的卡槽61内，到位卡止结构处于闭锁状态，使操作轴4无法继续沿原运动方向运动，若要继续往前转动，则需要上抬解锁手柄8实现到位卡止结构的解锁，操作轴4才能继续转动。
当三工位开关处于非工作位置时，到位确认杆2受凸轮结构3的凸部31的顶推而处于抬起状态，此时到位确认杆2上的止挡件5跟随到位确认杆2移动而处于与卡槽61脱离的状态，此时到位卡止结构处于解锁状态，操作轴4可以持续转动。
本发明的到位确认机构的实施例二：其与实施例一的区别之处在于，如图2和图3所示，在本实施例中，省略了复位弹簧的设置，在凸部31避让到位确认杆2时，到位确认杆2依靠自重而向凸轮结构3靠近。在本实施例中，凸轮结构3包括在周面上间隔布置的三个与对应的工作位置一一对应的凹部32，相邻的两个凹部32之间的凸出部分构成了凸部31，到位确认杆2上设有用于与凸部31顶推配合的凸起，该凸起在三工位开关处于工作位置时卡入定位槽32而室到位确认杆2向凸轮结构3靠近。在本实施例中，到位确认杆上转动设置有滚轮9，滚轮9的沿靠近凸轮结构3的方向突出于到位确认杆的部分构成了上述的凸起，这样设置是为了减轻到位确认杆2与凸轮结构3之间的磨损。而在其他实施例中，不考虑磨损的情况下，直接在到位确认杆自身结构形成的突出部也可以实现同样的功能。
到位卡止结构还包括止转设置在操作轴4上的到位确认卡盘6和固定在到位确认杆2的对应位置上的止挡件5，在本实施中，到位确认卡盘6的周面上沿周向间隔均布有六个凸起卡块62，而相邻的两个凸起卡块62之间的凹槽构成了供止挡件5卡入而实现到位卡止结构闭锁的卡槽61。
对于凸起卡块62和止挡件5来说，凸起卡块62由顶部612和根部611组成，其中顶部612整体呈扇形，根部611 整体成矩形，同时在止挡件5上设置有具有挂钩51，挂钩51可在止挡件5卡入卡槽61中后与顶部612和根部611之间的台阶面钩挂配合，在本实施例中，矩形结构的根部611的横截面要小于顶部612的横截面。限位止挡时顶部612的斜面先与止挡件5的接触，实现止挡限位，然后继续转动操作轴4时，根部611的侧面与止挡件5的挂钩51接触，此时，凸起卡块62被止挡件5的挂钩51勾住，不能继续沿原方向转动，而反向转动时，止挡件5的挂钩51的平行斜面与后侧的凸起卡块62接触，被止挡限位，通过到位确认卡盘6上的相邻的两个凸起卡块62将止挡件5限制在一定范围内，实现精确定位。
下面将结合该到位确认机构的应用进一步说明其构造及原理。
当三工位开关处于工作位置时，到位确认杆2由于自重下落，落入凸轮结构3的凸部31之间形成的凹槽内而避让凸部31，此时位于到位确认杆2上的止挡件5同步落入到位确认卡盘6的卡槽61内，到位卡止结构处于闭锁状态，使操作轴4无法继续沿原运动方向运动，若要继续往前转动，则需要上抬解锁手柄8实现到位卡止结构的解锁，操作轴4才能继续转动。
当三工位开关处于非工作位置时，到位确认杆2受凸轮结构3的凸部31的顶推而处于抬起状态，到位确认杆2通过滚轮9在凸轮结构3上滚动，此时到位确认杆2上的止挡件5跟随到位确认杆2移动而处于与卡槽61脱离的状态，此时到位卡止结构处于解锁状态，操作轴4可以持续转动。
本发明的到位确认机构的实施例三：与实施例一和实施例二的不同之处在于，如图4所示：到位卡止结构可以仅仅为设置在到位确认杆上的凸起21，直接与凸轮结构3卡止配合，在处于工作位置时，凸轮结构3被卡止，则能够确保三工位开关处于工作位置时的精准定位。
本发明的到位确认机构的实施例四：与实施例一和实施例二的不同之处在于，如图5所示，到位卡止结构可以仅仅为设置在到位确认杆山的止挡件和设置在操作轴上的凸起卡块，在三工位开关处于工作位置时，操作轴由于止挡件与凸起卡块之间的卡止配合而被限制转动，进而能够实现三工位开关工作位置的精准定位，而到位确认杆上的凸起21仅仅用于定位三工位开关的工作位置，使到位确认杆靠近凸轮结构。
本发明的到位确认机构的实施例五：与实施例一和实施例二的区别之处在于，如图6所示，到位确认卡盘上可不设置钩挂部，采用直插式的卡止配合，通过复位弹簧来限制止挡件，防止止挡件与卡槽相互脱离。
在其他实施例中，到位确认杆2与操作轴4至今的挡止结构还可以采用在操作轴4上设销，在到位确认杆2上设槽的结构形式；可不设置滚轮9、仅需要保证凸轮装置外圆面的光滑度即可。
在其它实施例中，解锁手柄可不设置在到位确认杆上，直接固定在止挡件上，在需要强制解锁时，直接通过解锁手柄抬起止挡件即可。
本发明所涉及的三工位开关组件的实施例：其包括三工位开关和到位确认机构，到位确认机构具体采用上述到位确认机构的实施例一的结构，在其他实施例中，到位确认机构也可以采用上述到位确认结构的实施例二的结构。
Claims (20)
1.三工位开关的到位确认机构，其特征在于：包括侧板和转动设置在侧板上的用于与三工位开关同步传动连接的凸轮结构，侧板上还转动装配有操作轴，操作轴为三工位开关的手动操作轴，随着三工位开关动作而动作；所述凸轮结构具有与三工位开关的非工作位置对应的凸部，以及与三工位开关的工作位置对应的凹部，到位确认机构还包括到位确认杆，所述到位确认杆在三工位开关处于非工作位置时与所述凸部顶推配合，所述到位确认杆上设有用于在三工位开关处于工作位置时与操作轴卡止配合限制操作轴转动的到位卡止结构。
2.根据权利要求1所述的三工位开关的到位确认机构，其特征在于：所述到位确认机构包括设置在到位确认杆上的与凸轮结构的凹部卡止配合的凸起，还包括设置在到位确认杆上的用于与操作轴上的卡槽卡止配合的止挡件或者用于与操作轴上的止挡件卡止配合的卡槽。
3.根据权利要求2所述的三工位开关的到位确认机构，其特征在于：所述到位卡止结构包括用于套设在操作轴上的到位确认卡盘，所述到位确认卡盘的周面上间隔布置有至少两个凸起卡块，相邻的两个凸起卡块之间的凹槽构成所述卡槽。
4.根据权利要求3所述的三工位开关的到位确认机构，其特征在于：所述凸起卡块的侧面具有钩挂部，所述止挡件具有在卡入卡槽中后与所述钩挂部钩挂配合实现闭锁的挂钩。
5.根据权利要求4所述的三工位开关的到位确认机构，其特征在于：所述凸起卡块的顶部尺寸大于根部尺寸，所述钩挂部由顶部和根部之间形成的台阶面构成。
6.根据权利要求2~5的任一项所述的三工位开关的到位确认机构，其特征在于：所述到位确认杆为摆杆，所述止挡件固定于摆杆的自由端。
7.根据权利要求2~5的任一项所述的三工位开关的到位确认机构，其特征在于：所述到位确认杆上设置有滚轮，所述滚轮的沿靠近凸轮结构的方向突出于到位确认杆的部分构成所述凸起。
8.根据权利要求2~5的任一项所述的三工位开关的到位确认机构，其特征在于：所述到位确认机构还包括设置在到位确认杆和侧板之间以驱使到位确认杆向靠近凸轮结构的方向移动的复位弹簧。
9.根据权利要求8所述的三工位开关的到位确认机构，其特征在于：所述复位弹簧为拉簧。
10.根据权利要求2~5的任一项所述的三工位开关的到位确认机构，其特征在于：所述到位确认杆上设有解锁手柄，用于驱使到位确认杆向远离凸轮结构的方向移动实现到位卡止结构的解锁。
11.三工位开关组件，包括三工位开关和到位确认机构，其特征在于：所述到位确认机构包括侧板，三工位开关的操作轴转动设置在侧板上，所述到位确认机构还包括转动设置在侧板上的用于与三工位开关同步传动连接的凸轮结构，随着三工位开关动作而动作；所述凸轮结构具有与三工位开关的非工作位置对应的凸部，以及与三工位开关的工作位置对应的凹部，到位确认机构还包括到位确认杆，所述到位确认杆在三工位开关处于非工作位置时与所述凸部顶推配合，所述到位确认杆上设有用于在三工位开关处于工作位置时与操作轴卡止配合限制操作轴转动的到位卡止结构。
12.根据权利要求11所述的三工位开关组件，其特征在于：所述到位确认机构包括设置在到位确认杆上的与凸轮结构的凹部卡止配合的凸起，还包括设置在到位确认杆上的用于与操作轴上的卡槽卡止配合的止挡件或者用于与操作轴上的止挡件卡止配合的卡槽。
13.根据权利要求12所述的三工位开关组件，其特征在于：所述到位卡止结构包括套设在操作轴上的到位确认卡盘，所述到位确认卡盘的周面上间隔布置有至少两个凸起卡块，相邻的两个凸起卡块之间的凹槽构成所述卡槽。
14.根据权利要求13所述的三工位开关组件，其特征在于：所述凸起卡块的侧面具有钩挂部，所述止挡件具有在卡入卡槽中后与所述钩挂部钩挂配合实现闭锁的挂钩。
15.根据权利要求14所述的三工位开关组件，其特征在于：所述凸起卡块的顶部尺寸大于根部尺寸，所述钩挂部由顶部和根部之间形成的台阶面构成。
16.根据权利要求12~15的任一项所述的三工位开关组件，其特征在于：所述到位确认杆为摆杆，所述止挡件固定于摆杆的自由端。
17.根据权利要求12~15的任一项所述的三工位开关组件，其特征在于：所述到位确认杆上设置有滚轮，所述滚轮的沿靠近凸轮结构的方向突出于到位确认杆的部分构成所述凸起。
18.根据权利要求12~15的任一项所述的三工位开关组件，其特征在于：所述到位确认机构还包括设置在到位确认杆和侧板之间以驱使到位确认杆向靠近凸轮结构的方向移动的复位弹簧。
19.根据权利要求18所述的三工位开关组件，其特征在于：所述复位弹簧为拉簧。
20.根据权利要求12~15的任一项所述的三工位开关组件，其特征在于：所述到位确认杆上设有解锁手柄，用于驱使到位确认杆向远离凸轮结构的方向移动实现到位卡止结构的解锁。
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2017
- 2017-08-23 CN CN201710731378.2A patent/CN107527758B/zh active Active
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Also Published As
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