CN107887204B - 一种减速机式三工位慢速操作机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减速机式三工位慢速操作机构，包括底板，所述底板上安装有第一减速机和驱动所述第一减速机的动力装置，所述减速机上设有第一转轴，所述第一转轴通过所述动力装置驱动，所述第一转轴上端与凸轮固定连接，所述凸轮的两侧分别设置有四个行程开关，所述行程开关控制凸轮转动的角度，所述第一转轴下端还与第一高压开关的开关轴连接。本发明的减速机式三工位慢速操作机构结构简单、外观尺寸小、重量轻、输出稳定，同时安全性能高。

Description

一种减速机式三工位慢速操作机构

技术领域

本发明涉及电力设备操作机构技术领域，尤其涉及一种减速机式三工位慢速操作机构。

背景技术

普通的三工位慢速操作机构有以下几个缺点：1.普通的三工位慢速操作机构机芯支撑为焊接后加工容易变形， 加工轴孔及丝孔位置时不好控制，装配完成后会出现齿轮之间或蜗轮蜗杆配合间隙过大或过小，长期运行配合磨损过大，降低使用寿命存在严重安全隐患。2. 普通的三工位慢速操作机构所有操作部件均为机械加工，加工量大人工成本较高。3. 普通的三工位慢速操作机构结构复杂零部件较多，制造成本高，安装困难大。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种结构紧凑，外观尺寸小，重量轻，输出稳定，整体成本更低的减速机式三工位慢速操作机构。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种减速机式三工位慢速操作机构，包括底板，所述底板上安装有第一减速机和驱动所述第一减速机的动力装置，所述第一减速机上设有第一转轴，所述第一转轴通过所述动力装置驱动，所述第一转轴上端与凸轮固定连接，所述凸轮的凸起侧依次设置有第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关、第四行程开关,所述第一至第四行程开关通过控制装置与动力装置连接，所述第一至第四行程开关安装在行程开关安装板上，所述行程开关安装板安装在第一减速机上，所述第一转轴下端还与第一高压开关的开关轴连接。

进一步地，所述凸轮能够移动至依次设置的接地控制位置、隔离控制位置和合闸控制位置；所述凸轮处于接地控制位置时，第一行程开关、第二行程开关闭合，第三行程开关、第四行程开关开启；所述凸轮处于隔离控制位置时，第二行程开关、第三行程开关闭合，第一行程开关、第四行程开关开启；所述凸轮处于合闸控制位置时，第一行程开关、第二行程开关开启，第三行程开关、第四行程开关闭合。

进一步地，所述第一转轴上还固定安装有第一限位板，所述减速机上还安装有第二限位板，所述第二限位板上设置有第一止挡面和第二止挡面，所述第一限位板沿所述第一转轴旋转时，能够止挡在所述第一止挡面或第二止挡面上。

进一步地，所述动力装置为驱动电机，所述控制装置包括以下模块：

人机交互模块，工作人员通过人机交互模块输入目标工位；

位置计算模块，用于识别第一转轴当前工位和目标工位，计算电机是否启动和电机的转向，判断并控制接地控制模块、隔离控制模块或合闸控制模块与电机停止模块连通；

电机启动模块，用于向动力驱动模块发送启动信号和转向信号；

电机驱动模块，接收电机启动模块发送来的启动信号和转向信号，控制电机正转或反转，接收电机停止模块的停机信号，控制电机关闭；

接地控制模块，用于检测第三行程开关是否开启；

隔离控制模块，用于检测第一行程开关、第四行程开关是否开启；

合闸控制模块，用于检测第二行程开关是否开启；

电机停止模块，根据目标工位计算接地控制模块、隔离控制模块或合闸控制模块发送来的位置到达信号，然后发送停机信号至电机驱动模块；

所述人机交互模块、位置计算模块、电机启动模块、电机驱动模块依次电连接，所述位置计算模块还通过接地控制模块、电机停止模块与电机驱动模块连接，所述位置计算模块还通过隔离控制模块与电机停止模块电连接，所述位置计算模块还通过合闸控制模块与电机停止模块电连接；

所述接地控制模块与第三行程开关电连接，所述隔离控制模块与第一行程开关、第二行程开关电连接，所述合闸控制模块与第四行程开关电连接，所述动力装置与电机驱动模块电连接。

进一步地，所述第一转轴上还固定安装有第三齿轮，且所述底板上还安装有辅助开关，所述辅助开关上设有第二转轴，所述第二转轴上固定安装有扇形齿轮，所述扇形齿轮与第三齿轮啮合。

进一步地，所述辅助开关数量有三个，三个辅助开关上的第二转轴通过同一个连杆铰接。

进一步地，所述动力装置包括安装在所述底板上的驱动电机，所述驱动电机上安装有第一齿轮，所述减速机的输入轴上安装有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。

进一步地，所述底板上还安装有接触器和端子排，所述接触器和端子排均与控制装置连接。

进一步地，所述第一转轴下端为六方型结构。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在底板上安装动力装置，由动力装置驱动第一减速机，在第一减速机的第一转轴上安装凸轮，并且在凸轮两侧安装四个行程开关，同时第一转轴下端与第一高压开关的开关轴连接，初始状态为隔离和接地都处于分闸状态，控制装置控制动力装置驱动第一转轴逆时针旋转时，第一转轴带动第一高压开关隔离合闸，同时第二行程开关弹开，高压开关将信号发送给控制装置，控制装置控制动力装置停止；动力装置驱动第一转轴顺时针旋转时，第一转轴带动第一高压开关隔离分闸，同时第四右行程开关弹开，动力装置停止；动力装置继续驱动第一转轴顺时针旋转时，第一转轴带动第一高压开关接地合闸，同时第三行程开关弹开，动力装置停止；动力装置继续驱动第一转轴逆时针旋转时，第一转轴带动第一高压开关接地分闸，同时第一行程开关弹开，动力装置停止，机构回到初始状态。

该减速机式三工位慢速操作机构结构简单、外观尺寸小、重量轻、输出稳定，同时安全性能高。

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他的附图。

图1是本发明的减速机式三工位慢速操作机构的俯视图；

图2是本发明的减速机式三工位慢速操作机构的主视图；

图3是本发明的减速机式三工位慢速操作机构的控制原理框图。

附图标记说明：1、底板，2、第二转轴，3、辅助开关，4、扇形齿轮，5、减速机，6、接触器，7、端子排，8、行程开关安装板，91、第一行程开关，92、第二行程开关，93、第三行程开关，94、第四行程开关，10、凸轮，11、第二齿轮，12、第一齿轮，13、动力装置，14、第一转轴，15、第二限位板，16、第一限位板，17、第三齿轮，18、驱动电机，19、连杆，50、高压开关本体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1、图2所示，本发明提供的一种减速机式三工位慢速操作机构，底板1上安装有第一减速机5和驱动第一减速机5的动力装置13，第一减速机5上设有第一转轴14，第一转轴14通过动力装置13驱动，第一转轴14上端与凸轮10固定连接，凸轮10两侧分别设置有第一行程开关91、第二行程开关92、第三行程开关93和第四行程开关94，所述第一至第四行程开关（91-94）安装在行程开关安装板8上，且第一至第四行程开关（91-94）通过控制装置20与动力装置13连接，所述行程开关安装板8安装在第一减速机5上部，第一转轴14下端还与第一高压开关50的开关轴连接。若初始状态为隔离和接地都处于分闸状态，动力装置13驱动第一转轴14逆时针旋转时，第一转轴14带动第一高压开关50隔离合闸，同时第二行程开关92弹开，动力装置13停止；动力装置13驱动第一转轴14顺时针旋转时，第一转轴14带动第一高压开关50隔离分闸，同时第四行程开关94弹开，动力装置13停止；动力装置13继续驱动第一转轴14顺时针旋转时，第一转轴14带动第一高压开关50接地合闸，同时第三行程开关93弹开，动力装置13停止；动力装置13继续驱动第一转轴14逆时针旋转时，第一转轴14带动第一高压开关50接地分闸，同时第一行程开关91弹开，动力装置13停止，机构回到初始状态。该减速机结构简单、外观尺寸小、重量轻、输出稳定，同时安全性能高。

在本实施例中，第一转轴14上还固定安装有第一限位板16，减速机5上还安装有第二限位板15，第二限位板15上设置有第一止挡面151和第二止挡面152，第一限位板16沿第一转轴14旋转时，能够止挡在第一止挡面151或第二止挡面152上。通过第一限位板16和第二限位板15，能够对第一转轴14旋转限位，第一止挡面151或第二止挡面152分别对第一转轴14左旋限位和右旋限位，有效的防止了第一转轴14旋转角度过大而破坏GIS高压开关内的本体部件。

优选的，第一转轴14上还固定安装有第三齿轮17，且底板1上还安装有三个辅助开关3，辅助开关3上设有第二转轴2，第二转轴2上端连接有扇形齿轮4，扇形齿轮4与第三齿轮啮合，通过第二转轴2来控制辅助开关分合。第二转轴14上还安装有连杆19，保证三个辅助开关3同时分合。当辅助开关旋转一个方向后，常闭点变成常开点，常开点变成常闭点，实现一个通与不通的变化。该第三齿轮17也可以驱动其他数量的辅助开关3。

具体的，动力装置13包括安装在底板1上的驱动电机18，驱动电机18的输出轴上安装有第一齿轮12，减速机7的输入轴上安装有第二齿轮11，第一齿轮12与第二齿轮11啮合。通过驱动电机18驱动输出轴旋转，通过第一齿轮12和第二齿轮11传递动力以后带动减速机第一转轴14旋转。底板1上还安装有接触器6和端子排7，接触器6组成控制装置控制驱动电机18正反转，端子排7用于将辅助开关触点引出及电源接线。最优的，第一转轴14下端为六方型结构，方便与第一高压开关50的开关轴连接。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，所述凸轮10能够移动至依次设置的接地控制位置、隔离控制位置和合闸控制位置；所述凸轮10处于接地控制位置时，第一行程开关91、第二行程开关闭合92，第三行程开关93、第四行程开关94开启；所述凸轮10处于隔离控制位置时，第二行程开关92、第三行程开关93闭合，第一行程开关91、第四行程开关94开启；所述凸轮10处于合闸控制位置时，第一行程开关91、第二行程开关92开启，第三行程开关93、第四行程开关94闭合。当然也可以用行程开关开启信号代替闭合信号，闭合信号代替开启信号也不影响本实施例的实施。

动力装置13为驱动电机18，参阅图3所示，控制装置20包括以下模块：

人机交互模块21，工作人员通过人机交互模块输入目标工位；

位置计算模块22，用于识别第一转轴当前工位和目标工位，计算电机是否启动和电机的转向，判断并控制接地控制模块25、隔离控制模块26或合闸控制模块27与电机停止模块28连通。例如，当需要旋转至合闸位置，位置计算模块22将合闸控制模块27与电机停止模块28导通，接地控制模块25、隔离控制模块26与电机停止模块28不连通，所以只有在合闸控制模块27检测到合闸位置时，才向电机停止模块28发送信号。

优选的，位置计算模块22也可以控制接地控制模块25、隔离控制模块26或合闸控制模块27是否工作来控制仅检测一种状态。

电机启动模块23，用于向动力驱动模块发送启动信号和转向信号；

电机驱动模块24，接收电机启动模块发送来的启动信号和转向信号，控制电机正转或反转，接收电机停止模块的停机信号，控制电机关闭；

接地控制模块25，用于检测第三行程开关93是否开启；本模块用于检测凸轮10是否旋转至接地控制位置；

隔离控制模块26，用于检测第一行程开关91、第四行程开关94是否开启；本模块用于检测凸轮10是否旋转至隔离控制位置；

合闸控制模块27，用于检测第二行程开关92是否开启；本模块用于检测凸轮10是否旋转至合闸控制位置。

当然，凸轮10的位置也可以通过整体检测第一行程开关至第四行程开关（91-94）的启闭状态来判断。

电机停止模块28，根据目标工位计算接地控制模块25、隔离控制模块26或合闸控制模块27发送来的位置到达信号，然后发送停机信号至电机驱动模块24；

人机交互模块21、位置计算模块22、电机启动模块23、电机驱动模块24依次电连接，位置计算模块22还通过接地控制模块25、电机停止模块28与电机驱动模块24连接，位置计算模块22还通过隔离控制模块26与电机停止模块28电连接，位置计算模块22还通过合闸控制模块27与电机停止模块28电连接。

接地控制模块25与第三行程开关93电连接，隔离控制模块26与第一行程开关91、第二四行程开关94电连接，合闸控制模块27与第二行程开关92电连接，动力装置13与电机驱动模块24电连接。

在使用时，用户通过人机交互模块21输入目标工位，在本实施例中示例的目标工位为隔离工位，位置计算模块22接收到信号以后，识别凸轮10当前工位；凸轮10当前如果是接地位置，则位置计算模块22判断电机需要启动并需要驱动凸轮10逆时针旋转；凸轮10当前如果是合闸位置，则位置计算模块22判断电机需要启动并需要驱动凸轮10顺时针旋转；凸轮10当前如果是隔离位置，则位置就按模块22判断电机无需启动。

电机启动模块23接收启动信号和转向信号以后，发送信号给电机驱动模块24，电机驱动模块24按照启动信号和转向信号驱动电机旋转。同时，隔离控制模块26实时检测第一行程开关91和第四行程开关94是否处于打开状态，若是，则发送位置到达信号给电机停止模块28，电机停止模块28发送停机信号给电机驱动模块24，电机驱动模块24驱动电机停止。

本发明的三工位机构结构紧凑，外观尺寸小，重量轻，输出稳定，整体成本更低，能够实现自动化控制。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种减速机式三工位慢速操作机构，包括底板，其特征在于：所述底板上安装有第一减速机和驱动所述第一减速机的动力装置，所述第一减速机上设有第一转轴，所述第一转轴通过所述动力装置驱动，所述第一转轴上端与凸轮固定连接，所述凸轮的凸起侧依次设置有第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关、第四行程开关,所述第一至第四行程开关通过控制装置与动力装置连接，所述第一至第四行程开关安装在行程开关安装板上，所述行程开关安装板安装在第一减速机上，所述第一转轴下端还与第一高压开关的开关轴连接，所述凸轮能够移动至依次设置的接地控制位置、隔离控制位置和合闸控制位置；所述凸轮处于接地控制位置时，第一行程开关、第二行程开关闭合，第三行程开关、第四行程开关开启；所述凸轮处于隔离控制位置时，第二行程开关、第三行程开关闭合，第一行程开关、第四行程开关开启；所述凸轮处于合闸控制位置时，第一行程开关、第二行程开关开启，第三行程开关、第四行程开关闭合。

2.根据权利要求1所述的减速机式三工位慢速操作机构，其特征在于：所述第一转轴上还固定安装有第一限位板，所述减速机上还安装有第二限位板，所述第二限位板上设置有第一止挡面和第二止挡面，所述第一限位板沿所述第一转轴旋转时，能够止挡在所述第一止挡面或第二止挡面上。

3.根据权利要求2所述的减速机式三工位慢速操作机构，其特征在于：所述动力装置为驱动电机，所述控制装置包括以下模块：

人机交互模块，工作人员通过人机交互模块输入目标工位；

位置计算模块，用于识别第一转轴当前工位和目标工位，计算电机是否启动和电机的转向，判断并控制接地控制模块、隔离控制模块或合闸控制模块与电机停止模块连通；

电机启动模块，用于向动力驱动模块发送启动信号和转向信号；

电机驱动模块，接收电机启动模块发送来的启动信号和转向信号，控制电机正转或反转，接收电机停止模块的停机信号，控制电机关闭；

接地控制模块，用于检测第三行程开关是否开启；

隔离控制模块，用于检测第一行程开关、第四行程开关是否开启；

合闸控制模块，用于检测第二行程开关是否开启；

电机停止模块，根据目标工位计算接地控制模块、隔离控制模块或合闸控制模块发送来的位置到达信号，然后发送停机信号至电机驱动模块；

所述人机交互模块、位置计算模块、电机启动模块、电机驱动模块依次电连接，所述位置计算模块还通过接地控制模块、电机停止模块与电机驱动模块连接，所述位置计算模块还通过隔离控制模块与电机停止模块电连接，所述位置计算模块还通过合闸控制模块与电机停止模块电连接；

所述接地控制模块与第三行程开关电连接，所述隔离控制模块与第一行程开关、第二行程开关电连接，所述合闸控制模块与第四行程开关电连接，所述动力装置与电机驱动模块电连接。

4.根据权利要求2所述的减速机式三工位慢速操作机构，其特征在于：所述第一转轴上还固定安装有第三齿轮，且所述底板上还安装有辅助开关，所述辅助开关上设有第二转轴，所述第二转轴上固定安装有扇形齿轮，所述扇形齿轮与第三齿轮啮合。

5.根据权利要求4所述的减速机式三工位慢速操作机构，其特征在于：所述辅助开关数量有三个，三个辅助开关上的第二转轴通过同一个连杆铰接。

6.根据权利要求5所述的减速机式三工位慢速操作机构，其特征在于：所述动力装置包括安装在所述底板上的驱动电机，所述驱动电机上安装有第一齿轮，所述减速机的输入轴上安装有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的减速机式三工位慢速操作机构，其特征在于：所述底板上还安装有接触器和端子排，所述接触器和端子排均与控制装置连接。

8.根据权利要求7所述的减速机式三工位慢速操作机构，其特征在于：所述第一转轴下端为六方型结构。