CN108010768A - 一种转换开关的操作机构 - Google Patents

Abstract

一种转换开关的操作机构，包括主轴单元和传动单元，由传动单元的动作带动主轴单元在第一、第二触头闭合位置间转动；主轴单元包括两个驱动臂；传动单元包括两个设在主轴单元两侧的传动机构，传动机构包括转动杠杆、上转动连杆、下输出连杆和弹簧，上转动连杆与下输出连杆铰接，弹簧的一端与转动杠杆连接，弹簧的另一端与铰接轴连接；转换开关的操作机构还包括两个连接装置，连接装置包括滑槽和销轴，滑槽设在驱动臂上，销轴设在下输出连杆上，由销轴在滑槽内的动作而使驱动臂和下输出连杆彼此相对滑动和转动。简化结构；满足常用电源接通、常用电源与备用电源分断、备用电源接通的转换要求；保障开关转换的无关人力操作和安全性。

Description

一种转换开关的操作机构

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种转换开关的操作机构。

背景技术

前述的转换开关主要指双电源转换开关，藉此可知前述的操作机构为双电源转换开关的操作机构。所谓的双电源是指市电电源（也称外部电源）和自备电源如自发电电源或蓄电池供电电源等。前述的市电电源通常称为“常用电源”，而自备电源则称为“备用电源”，常用电源通常称“第一电源”，而备用电源通常称“第二电源”。如业界所知，由于在诸多场合，例如医院、金融、广播电视、电台、军事基地和设施、机场、车站、港口、码头、海关、商场、高层建筑以及化工医药、电子和冶金等生产行业，通常需要确保供电的连续性，因此在上述场合的电气控制设备上配置有转换开关，由转换开关将一个或多个负载电路从一个电源切换到另一个电源电路，也就是说由转换开关保障前述场合的双电源供电，更具体地讲，由双电源转换开关起到对常用电源（外部引入电源）与备用电源的转换作用，实现依需对负载的轮流供电。在公开的中国专利文献中不乏关于双电源转换开关的技术信息，略以例举的如CN103441008B（自动转换开关的瞬间并联转换结构）、CN104350560A（电气转换开关系统）、CN102983026B（一种双电源分合闸驱动转换装置）和CN101901702A（用于自动转换开关的电力触点的惯性捕捉装置），等等。

操作机构是整个双电源转换开关的结构体系中的重要机构，其功用是：用于开关的合、分闸操作，当电路出现故障时通过手动或电动操作使开关分闸，而当电路故障排除后同样通过手动或电动操作实现开关的合闸，从而确保电力系统的安全以及用电设施的工作连续性。

已有技术中的转换开关主要包括励磁性动力输出源、操作机构和触头系统，触头系统包括带有动触头的第一动触头主轴、同样带有动触头的第二动触头主轴和分别设置在动触头两侧的第一静触头以及第二静触头，由动力输出源带动操作机构，从而驱动第一动触头主轴在两个位置即在第一、第二位置之间运动，同例，由动力输出源带动操作机构，从而驱动第二动触头主轴在第一、第二位置之间运动。当第一动触头主轴位于第一位置、第二动触头主轴处于第二位置时，那么第一电源接通，反之，当第一动触头主轴位于第二位置，第二动触头主轴处于第一位置时，那么第二电源接通；而当第一动触头主轴以及第二动触头主轴同时处于第二位置时，那么开关断开，即处于双分位置。在第一、第二动触头主轴之间设置有联锁机构而藉以保证两路电源即前述的第一电源以及第二电源不会同时合闸。

由于上述转换开关的触头系统的结构体系的第一动触头主轴以及第二动触头主轴的动作转换是通过电磁铁吸合与弹簧释放后的推力并通过一套具有V形槽的换向机构来实现的，因而致使整个结构的外形尺寸较大，制作成本高，尤其致使操作机构复杂程度增大并且影响动作的可靠性。因而有必要加以合理改进，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种转换开关的操作机构，该转换开关的操作机构有助于显著简化触头系统的结构并体现良好的动作可靠性；有利于在与人力操作无关的前提下满足对常用电源与备用电源该两种电源之间的常用电源合、常用及备用电源分以及备用电源合这三种状态的转换要求或者满足对常用电源与备用电源该两种电源之间的常用电源合、备用电源合这两种状态的转换要求；特别地，其传动单元与主轴单元位置一致，实现熔焊防误指示，保证转换开关的操作安全性。

本发明的任务是这样来完成的，一种转换开关的操作机构，包括主轴单元和传动单元，由传动单元的动作带动主轴单元在第一触头闭合位置和第二触头闭合位置之间转动；主轴单元包括以主轴单元的主轴单元转动中心对称设置的两个驱动臂；传动单元包括两个分别设置在主轴单元两侧且彼此的结构相同的传动机构，每个传动机构包括转动杠杆、上转动连杆、下输出连杆和弹簧，上转动连杆与下输出连杆铰接，弹簧的一端与转动杠杆连接，弹簧的另一端与用于将上转动连杆与下输出连杆铰接的铰接轴连接，转动杠杆在外部力驱动下在两个位置之间转动，以使得传动机构在两个状态之间切换；所述的转换开关的操作机构还包括有两个设置在对应的驱动臂和传动机构之间的连接装置，所述的连接装置包括滑槽和销轴，所述的滑槽开设在驱动臂上，所述的销轴设置在下输出连杆上，藉由销轴在滑槽内的动作而使驱动臂和下输出连杆彼此相对滑动和转动。

在本发明的一个具体的实施例中，所述两个连接装置包括第一连接装置和第二连接装置，所述的两个驱动臂包括第一驱动臂和第二驱动臂，第一连接装置的第一滑槽在所述第一驱动臂上沿着第一驱动臂的长边方向开设，第二连接装置的第二滑槽在第二驱动臂上沿着第二驱动臂的长边方向开设。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的两个传动机构包括第一传动机构和第二传动机构，所述的传动单元还包括有一拉杆，该拉杆的一端与第一传动机构的第一转动杠杆连接，而拉杆的另一端与第二传动机构的第二转动杠杆连接。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的传动单元还包括有两个合闸限位装置和两个分闸限位装置，两个合闸限位装置中的第一合闸限位装置和第二合闸限位装置以所述主轴单元的所述主轴单元转动中心对称设置，两个分闸限位装置中的第一分闸限位装置和第二分闸限位装置同样以主轴单元的主轴单元转动中心对称设置，当主轴单元位于所述的第一触头闭合位置时，由所述的第一合闸限位装置对所述第一传动机构进行限位，同时由所述第二分闸限位装置对所述第二传动机构进行限位；当主轴单元位于所述的第二触头闭合位置时，由所述第一分闸限位装置对所述的第一传动机构进行限位，同时由第二合闸限位装置对所述的第二传动机构进行限位。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的第一驱动臂和所述的第二驱动臂两者呈V字形布置，该V字形的交点部位构成为所述主轴单元的所述主轴单元转动中心。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述第一传动机构的第一转动杠杆的第一杠杆转动中心位于第一传动机构的第一上转动连杆的第一上转动连杆转动中心与所述主轴单元的主轴单元转动中心之间；所述第二传动机构的第二转动杠杆的第二杠杆转动中心位于第二传动机构的第二上转动连杆的第二上转动连杆转动中心与所述主轴单元的主轴单元转动中心之间。

本发明提供的技术方案的技术效果在于：由于在主轴单元的两侧分别设置了结构相同的第一传动机构和第二传动机构，且主轴单元包括以主轴单元回转中心C对称设置的第一驱动臂和第二驱动臂，因而有助于显著简化结构体现动作的可靠性；由于第一驱动臂与第一传动机构之间以及第二驱动臂与第二驱动机构之间分别由第一、第二连接装置连接，还由于第一连接装置包括第一滑槽以及得以在第一滑槽内动作的第一销轴，第二传动装置包括第二滑槽以及得以在第二滑槽内动作的第二销轴，因而能使第一驱动臂与第一传动机构彼此可相对滑动和转动，以及能使第二驱动臂与第二传动机构彼此可相对滑动和转动，从而可满足常用电源接通（常用合）、常用电源与备用电源分断（双分）、备用电源接通（备用合）的三种状态的转换要求；由于可通过增设的拉杆实现常用电源合而备用电源分（常用合）、常用电源分而备用电源合（备用合），因而可满足两种转换状态要求；由于第一、第二传动机构分别通过第一、第二弹簧过死点结构实现动触头单元的动作，其触头系统采用单轴驱动，因而得以保障开关转换的无关人力操作；利用主轴单元和传动单元之间采用第一、第二滑槽分别与第一、第二销轴配合实现传动单元、主轴单元、和触头系统动作一致，即当触头系统出现熔焊时，人为或者通过电磁铁将转动杠杆掰向分闸位置后，由于第一、第二滑槽结构的作用，使第一、第二上转动连杆、第一、第二下输出连杆分别在第一、第二弹簧的弹簧力作用下不会发生偏转，并在外力或电磁铁作用力撤销后，可利用第一、第二弹簧的回复力，第一、第二转动杠杆会自动回复到原位，使第一、第二转动杠杆动作与触头主轴同步，保证开关的安全操作。

附图说明

图1为本发明转换开关的操作机构的示意图。

图2a为转换开关的操作机构实现三位置转换工作中双分位置示意图。

图2b为转换开关的操作机构实现三位置转换工作中从双分向常用合位置转换过程示意图。

图2c为转换开关的操作机构实现三位置转换工作中常用合位置示意图。

图2d为转换开关的操作机构实现三位置转换工作中从常用合向双分位置转换过程示意图。

图2e为转换开关的操作机构实现三位置转换工作中再次到达双分位置示意图。

图2f为转换开关的操作机构实现三位置转换工作中备用合位置示意图。

图2g为转换开关的操作机构实现三位置转换工作中双分位置出现故障时，扳动第一转动杠杆21向常用合闸位置运动过程示意图。

图3a为转换开关的操作机构实现两位置转换工作中常用合位置示意图。

图3b为转换开关的操作机构实现两位置转换工作中备用合位置示意图。

图3c为转换开关的操作机构实现两位置转换工作中常用侧触头熔焊时，扳动第一转动杠杆21向常用分闸位置运动过程示意图。

具体实施方式

请参见图1和图2a至图2f，首先申请人就转换开关的结构体系及原理作简要说明，转换开关包括动力源驱动单元、触头单元和操作机构，本发明涉及的为转换开关的前述结构体系的操作机构，即转换开关的操作机构。

前述的动力源驱动单元一般为电磁铁驱动装置或手驱动装置，其作为驱动操作机构的外部力；前述的触头单元通常包括一动触头单元和分别设置在动触头单元两侧的各一个静触头单元（即有两个静触头单元），动触头单元与第一静触头单元闭合时的位置为第一触头闭合位置，此时动触头单元与第二静触头单元分离，第一电源接通，而第二电源则断开；动触头单元与第二静触头单元闭合时的位置为第二闭合位置，此时，动触头单元与第一静触头单元分离，第一电源断开，而第二电源则接通。转换开关仅具有第一电源接通而第二电源断开（称为“常用合”）和第一电源断开而第二电源接通（称为“备用合”）两种位置状态，基于此业界称之为两位置转换开关。如果在前述两种位置中还包括第一电源断开并且第二电源断开（称为“双分”），即动触头单元能在中间位置停留，即处于既不与第一静触头单元接触也不与第二静触头单元接触的位置，那么这种转换开关便演变为具有三位置功能的三位置转换开关。前述的操作机构接收电磁铁驱动装置或手动驱动装置提供的外部力并传递给触头单元。

在图1、图2a至图2f中示出了主轴单元1和传动单元2，依据专业常识，传动单元2连接在动触头单元的主轴上，由传动单元2的动作带动主轴单元1在第一触头闭合位置和第二触头闭合位置之间转动，实现第一电源接通而第二电源断开或者第一电源断开而第二电源接通。主轴单元1包括以主轴单元1的主轴单元转动中心C对称设置的一第一驱动臂11和一第二驱动臂11′，而传动单元2包括分别设置在主轴单元1的两侧的并且彼此的结构相同的一第一传动机构20和一第二传动机构20′。

作为本发明提供的技术方案的技术要点：在前述操作机构的结构体系中还包括有两个设置在对应的驱动臂和传动机构之间的连接装置，即一第一连接装置3和一第二连接装置3′，第一连接装置3连接在前述的第一驱动臂11与前述的第一传动机构20之间，而第二连接装置3′连接在前述的第二驱动臂11′与前述的第二传动机构20′之间。

前述的第一连接装置3具有一第一滑槽31和一第一销轴32，第一销轴32与第一滑槽31相配合并且藉由第一销轴32在第一滑槽31内的动作而使前述第一驱动臂11与前述第一传动机构20彼此相对滑动和转动；前述的第二连接装置3′具有一第二滑槽31′和一第二销轴32′，第二销轴32′与第二滑槽31′相配合并且藉由第二销轴32′在第二滑槽31′内的动作而使前述第二驱动臂11′与前述第二传动机构20′彼此相对滑动和转动。

针对前述转换开关的两位置而言：当前述的第一传动机构20处于第一机构合闸位置的同时第二传动机构20′处于第二机构分闸位置，那么在此时，转换开关则为常用合（常用电源合）位置；而第一传动机构20处于第一机构分闸位置的同时第二传动机构20′处于第二机构合闸位置，那么在此时，转换开关则为备用合（备用电源合）位置。

针对上述转换开关的三位置而言：当前述的第一传动机构20处于第一机构合闸位置的同时第二传动机构20′处于第二机构分闸位置，那么此时，转换开关则为常用合（常用电源合）位置；当第一传动机构20处于第一机构分闸位置的同时第二传动机构20′处于第二机构合闸位置，那么此时，转换开关为备用合（备用电源合）位置；另外，当第一传动机构20处于第一机构分闸位置的同时第二传动机构20′处于第二机构分闸位置，那么此时，转换开关为双分（常用电源及备用电源分）位置。

前述的第一传动机构20包括第一转动杠杆21、第一上转动连杆22、第一下输出连杆23和第一弹簧24，第一上转动连杆22与第一下输出连杆23铰接，第一弹簧24的一端与第一转动杠杆21连接，而第一弹簧24的另一端与用于将第一上转动连杆22与第一下输出连杆23铰接的第一铰接轴27连接，第一转动杠杆21的第一杠杆转动中心B位于第一上转动连杆22的第一上转动连杆转动中心A与前述主轴单元1的主轴单元转动中心C之间；前述的第二传动机构20′包括第二转动杠杆21′、第二上转动连杆22′、第二下输出连杆23′和第二弹簧24′，第二上转动连杆22′与第二下输出连杆23′铰接，第二弹簧24′的一端与第二转动杠杆21′连接，而第二弹簧24′的另一端与用于将第二上转动连杆22′与第二下输出连杆23′铰接的第二铰接轴27′铰接，第二转动杠杆21′的第二杠杆转动中心B′位于第二上转动连杆22′的第二上转动连杆转动中心A′与前述主轴单元1的主轴单元转动中心C之间。

在转换开关的两位置或三位置工作过程中，前述的电磁铁驱动装置或手动驱动装置提供的外部力驱动第一转动杠杆21在两个位置（第一机构合闸位置对应的第一转动杠杆21所在的合闸位、第一机构分闸位置对应的第一转动杠杆21所在的分闸位）之间转动，以使得第一传动机构在两个状态（第一传动机构20处于第一机构合闸位置状态、第一传动机构20处于第一机构分闸位置状态）之间切换。前述的电磁铁驱动装置或手动驱动装置提供的外部力驱动第二转动杠杆21′在两个位置（第二机构合闸位置对应的第二转动杠杆21′所在的合闸位、第二机构分闸位置对应的第二转动杠杆21′所在的分闸位）之间转动，以使得第二传动机构在两个状态（第二传动机构20′处于第二机构合闸位置状态、第二传动机构20′处于第二机构分闸位置状态）之间切换。具体工作过程下面将结合图详细说明。

前述的第一滑槽31开设在前述的第一驱动臂11上，而前述的第二滑槽31′开设在前述的第二驱动臂11′上；前述的第一销轴32设置在前述第一传动机构20的前述第一下输出连杆23上，而前述的第二销轴32′设置在前述第二下输出连杆23′上。

作为优选的方案，前述的第一滑槽31在前述第一驱动臂11上沿着第一驱动臂11的长边方向（也可称“长度方向”）开设；前述的第二滑槽31′在前述的第二驱动臂11′上循着第二驱动臂11′的长边方向（也可称“长度方向”）开设。

将上述第一、第二滑槽31、31′分别开设于第一、第二驱动臂11、11′上是本申请人经过了非有限次数的计算机模拟推演试验确定的。因为：如果（即假设）将第一滑槽31以及第二滑槽31′分别开设于下连杆（即第一、第二下输出连杆23、23′）的与上连杆（即第一、第二上转动连杆22、22’）铰接的一端，使得上下连杆的铰接可以滑动且转动，则会产生下述弊端：当常用侧动静触头熔焊时，即动触头转轴不能转动，然而由于上下连杆间可以滑动且转动，仍然可以驱动常用侧杠杆即第一转动杠杆21向第一机构的分闸位置转动，并且转动后杠杆可基本稳定在第一机构的分闸位置，但是，此时常用侧触头是闭合的，因此存在转动开关的传动机构在实现两位置、三位置的工作过程中发生熔焊时，由于传动机构与触头单元位置不一致，存在的误指示和误操作。而本发明结构，若出现熔焊，那么人为或者通过电磁铁迫使驱动杠杆在向分闸位置动作过程中，由于第一、第二弹簧24、24′随着转动杠杆动作而被进一步拉伸，即其拉伸的长度大于机构合闸时的弹簧的拉伸长度，因此即使人为或者通过电磁铁强迫转动杠杆向分闸位置动作，因弹簧的回复力，第一、第二转动杠杆21、21′会自动回复，无法达到机构分闸位置，保证了传动机构位置与触头单元位置始终一致，实现了熔焊防止误指示。

前述的第一驱动臂11与前述的第二驱动臂11′两者呈V字形布置（也可称“〈”字形布置），该V形的交点部位（也可称“交汇部位”或“顶点部位”）构成为前述主轴单元1的前述主轴单元转动中心C。

前述的传动单元2还包括有一第一合闸限位装置26、一第二合闸限位装置26′、一第一分闸限位装置25和一第二分闸限位装置25′，第一合闸限位装置26和第二合闸限位装置26′以前述主轴单元1的前述主轴单元转动中心C对称设置，第一分闸限位装置25和第二分闸限位装置25′同样以主轴单元1的主轴单元转动中心C对称设置，当主轴单元1位于第一触头闭合位置时，由前述的第一合闸限位装置26对前述的第一传动机构20进行限位，同时由前述第二分闸限位装置25′对前述的第二传动机构20′进行限位；当主轴单元1位于第二触头闭合位置时，由前述第一分闸限位装置25对前述的第一传动机构20进行限位，同时由第二合闸限位装置26′对前述的第二传动机构20′进行限位。

公知的，操作机构通常还具有一对彼此间隔设置的颊板，上述主轴单元1和传动单元2设置在该对颊板之间，主轴单元1转动地架设在颊板上，并与触头单元的动触头主轴连接，第一转动杠杆21和第一上转动连杆22分别转动设置在颊板上，同样，第二转动杠杆21’和第二上转动连杆22’分别转动设置在颊板上，上述第一合闸限位装置26可以为设置在颊板上的当第一传动机构20位于第一机构合闸位置时对第一传动机构20的第一转动杠杆21进行限位的第一转动杠杆合闸限位件261和对第一传动机构20的第一上转动连杆22进行限位的第一上转动连杆合闸限位件262，第二合闸限位装置26’可以为设置在颊板上的当第二传动机构20’位于第二机构合闸位置时对第二传动机构20’的第二转动杠杆21’进行限位的第二转动杠杆合闸限位件261’和对第二传动机构20’的第二上转动连杆22’进行限位的第二上转动连杆合闸限位件262’，第一分闸限位装置25可以为设置在颊板上的当第一传动机构20位于第一机构分闸位置时对第一传动机构20的第一转动杠杆21进行限位的第一转动杠杆分闸限位件251和对第一传动机构20的第一上转动连杆22进行限位的第一上转动连杆分闸限位件252，第二分闸限位装置25’可以为设置在颊板上的当第二传动机构20’位于第二机构分闸位置时对第二传动机构20’的第二转动杠杆21’进行限位的第二转动杠杆分闸限位件251’和对第二传动机构20’的第二上转动连杆22’进行限位的第二上转动连杆分闸限位件252’。上述限位件均可以是设置在颊板上的对各自对应杆件进行干涉限位的凸起。

以上所述包括以下所述的第一电源指常用电源，所述的第二电源指备用电源。

继续见图2a至图2f，第一电源接通（常用合）、第一电源与第二电源分断（双分）、第二电源接通（备用合）三种转换状态的工作过程，如图2a-2f所示：转换开关初始位置处于双分位置（常用电源分断备用电源分断），第一传动机构20、第二传动机构20’均处于机构分闸位置，其两个转动杠杆即第一、第二转动杠杆21、21’都处于分闸位（即转动杠杆分别抬起，抵靠在第一、第二转动杠杆分闸限位件251、251’上），第一传动机构20的第一上转动连杆22及第二传动机构20’的第二上转动连杆22’的自由端分别受到第一、第二弹簧24、24’的拉力作用，绕着各自回转中心即第一、第二杠杆转动中心B、B’向上抬起，并分别抵靠在第一、第二上传动连杆分闸限位件252、252’上，使第一、第二上转动连杆22、22’分别稳定，第一传动机构20、第二传动机构中20’的第一、第二下输出连杆23、23’的第一、第二销轴32、32’分别同时处于第一驱动臂11与第二驱动臂11’上的第一、第二滑槽31、31’的上端，从而使主轴单元1稳定在中间水平位置，此时，动触头与第一静触头以及第二静触头均分离，实现整个机构的中间双分位置，如图2a所示。

当常用电源需合闸时，第一传动机构20中的常用电磁铁线圈通电（未示出），电磁铁动铁心通过连杆拉动第一传动机构20的第一转动杠杆21逆时针运动（当然驱动源不限于电磁铁，也可通过手动驱动第一转动杠杆21转动），此时第二传动机构20’保持在分闸位置，第一弹簧24开始储能，当第一弹簧24跨过死点位置（第一弹簧24两端与第一传动机构20的第一上转动连杆22的回转中心处于同一直线上时，如图2b），第一上转动连杆22的自由端会在第一弹簧24释能的拉力作用下，绕着回转中心点顺时针转动，并带动第一下输出连杆23上的第一销轴32从第一滑槽31的远离主轴单元转动中心C的一端滑动到靠近主轴单元转动中心C的一端，如图2c，然后带动第一下输出连杆23和主轴单元1一起逆时针旋转一定角度。为了保证第一下输出连杆23上的第一销轴32从第一滑槽31的远离主轴单元转动中心C的一端滑动到靠近主轴单元转动中心C的一端后，再带动第一下输出连杆23和主轴单元1一起逆时针旋转，这一工作顺序的正确进行，优选地，本发明在颊板上设置第一下输出连杆23的第一限位件28，对应地设置第二下输出连杆23’的第二限位件28’。最终，第一上转动连杆22的自由端抵靠到第一上转动连杆合闸限位件262上，并使第一上转动连杆22和第一下输出连杆23之间的铰接点过死点位置（第一上转动连杆22的第一上转动连杆转动中心A、第一下输出连杆23的铰接点即第一铰接轴27与第一销轴32处于同一直线）形成刚性支撑结构，此时触头系统对主轴单元1产生的反力矩的作用方向刚好通过死点位置，形成刚性支撑，防止主轴单元1在触头压力或短路时产生的电动力作用下出现反转。主轴单元1逆时针转动，带动触头机构动作，接通常用电源。此过程中，由于第二滑槽31’和第二销轴32’的存在，为第二下输出连杆23’与主轴单元1的第二驱动臂11’之间提供了一定的自由度，使常用侧合闸时，第二下输出连杆23’上的第二销轴32’能在第二滑槽31’内相应滑动，使第二转动杠杆21’和第二上转动连杆22’保持不动。

实质上，在上述过程中可以看出，转换开关的双分位置和常用合的位置中，由于触头系统的位置不同，主轴单元1的位置也不同，第二传动机构20’虽然都处于分闸位置，但其第二下输出连杆23’的位置、第二销轴32’在第二滑槽31’内的位置是不同的，但是由于在上述两位置上，第二传动机构20’中起到驱动作用的第二转动杠杆21’、第二上转动连杆22’以及第二弹簧24’的储能情况均相同，因此，本发明在双分位置和常用合位置中统称为第二传动机构20’处于分闸位置。第一传动机构20同理。

当转换开关从常用合位置向双分位置转换时，则先通过分闸电磁铁（未示出，也可通过手动操作）将第一转动杠杆21向上抬起（顺时针转动），带动第一弹簧24储能，当第一弹簧24跨过死点位置后，第一上转动连杆22在第一弹簧24释能拉力作用下逆时针转动，并带动第一下输出连杆23和主轴单元1顺时针旋转回到水平状态，即双分位置，并在第二上转动连杆22’和第二主弹簧24’共同作用下保持水平平衡状态。此过程中，第二上转动连杆22’和第二转动杠杆21’均保持不动。

备用合闸过程与常用合闸过程类似。

上述机构的动作过程为三位置机构原理，即常用合闸—中间位置（断开或称双分）—备用合闸，由三个电磁铁进行操作，分别为常用合闸电磁铁、分闸电磁铁、备用合闸电磁铁。

在上述三位置机构的基础上可实现二位置功能，取消分闸电磁铁，并在第一、第二转动杠杆21、21’之间铰接一拉杆4，具体而言，拉杆4的一端与第一传动机构20的第一转动杠杆21连接，而拉杆4的另一端与第二传动机构20’的第二转动杠杆21’连接，即形成机械连接，使第一、第二转动杠杆21、21’、拉杆4之间形成一个平行四边形结构。当一侧转动杠杆如第一转动杠杆21带动第一传动机构分闸时，另一侧转动杠杆如第二转动杠杆21’带动第二传动机构进入合闸过程，实现无中间位置的二位置机构。工作过程入下：

见图3a至3b，触头系统处于第一触头闭合位置上（转换开关的常用合闸备用分闸状态），此时左侧传动机构的第一转动杠杆21被第一转动杠杆合闸限位件261限位，第一上转动连杆22被第一上转动连杆合闸限位件262限位，第一传动机构20处于第一机构合闸位置，第一上转动连杆22和第一下输出连杆23之间的铰接点过死点位置（第一上转动连杆22的第一上转动连杆回转中心A、第一下输出连杆23的第一铰接点27与第一销轴32处于同一直线）形成刚性支撑结构，此时触头系统对主轴单元1产生的反力矩的作用方向刚好通过死点位置，形成刚性支撑，防止主轴单元1在触头压力或短路时产生的电动力作用下出现反转。备用侧即右侧传动机构也即第二传动机构20’的第二转动杠杆21’被第二转动杠杆分闸限位件251’限位，第二上转动连杆22’被第二上转动连杆分闸限位件252’限位，第二销轴32’位于第二滑槽31’的中间位置，第二传动机构20’处于第二机构分闸位置，如图3a。

当驱动触头系统向第二位置（转换开关的备用合位置）动作时，根据先分后合的原则，第一传动机构先过死点位置，工作过程：通过备用合闸电磁铁通电，带动第二传动机构20’的第二转动杠杆21’顺时针转动，由于拉杆4铰接了第一、第二转动杠杆21、21’，第一传动机构20一起联动。第一弹簧24在第一转动杠杆21上的挂置点还未运动过死点位置之前，由于死点位置的存在，左右传动机构即第一、第二传动机构20、20’的第一、第二上转动连杆22、22’及第一、第二下输出连杆23、23’的位置均保持不变；当第一弹簧24在第一上转动杠杆22上的挂置点运动过左侧死点之后，第一上转动连杆22和第一下输出连杆23的第一铰接轴27在弹簧24的作用力下向上运动，使得主轴单元1在图3a的位置顺时针转动，常用侧动静触头开始分离，同时第一销轴32在第一滑槽31中滑动，第二销轴32’在第二滑槽31’中滑动，在此过程中，由于备用合闸电磁铁带动右侧的第二转动杠杆21’顺时针转动，第二弹簧24’处于储能过程中，当第一销轴32在第一滑槽31的离主轴单元转动中心C最远端，第二销轴32’在第二滑槽31’ 的离主轴单元转动中心C最远端时，动触头转动至第一静触头和第二静触头之间的中间位置。然后，右侧的第二转动杠杆21’驱动第二弹簧24’越过死点位置（第二弹簧24’与第二上转动连杆22’在一直线上），第二上转动连杆22’和第二下输出连杆23’的第二铰接轴27’在第二弹簧24’的作用力下向下运动，第二销轴32’运动至第二滑槽31’的离主轴单元转动中心C最近端，第二销轴32’带动主轴单元1的第二驱动臂11’，使主轴单元1顺时针转动，从而带动动触头到达与第二静触头闭合的位置，备用电源接通。

触头系统从第二位置转换到第一位置的过程与上述过程相反，动作原理相同，不再累述。

当触头系统出现熔焊或主轴单元1由于故障无法动作时，第一、第二转动杠杆21、21’仍可在外力（人为手动操作）或电磁铁的驱动下，分别绕着第一、第二转动杠杆的转动中心B、B'进行翻转。在二位置操作机构中，由于拉杆4的作用，左侧的第一转动杠杆21、右侧的第二转动杠杆21'联动，当常用侧触头出现熔焊故障时，在如图3a的位置，在外力或电磁铁作用下扳动第一、第二转动杠杆21、21’绕着各自的回转中心点即第一、第二杠杆转动中心B、B’顺时针转动，在经过死点位置后运动到传动单元2的第一传动机构20处于第一机构分闸位置同时第二传动机构20’处于第二合闸位置上，此时，主轴单元1由于触头熔焊作用保持不动，而左侧的第一上转动连杆22、第一下输出连杆23的连线与第一驱动臂11基本垂直，且第一下输出连杆23上的第一销轴32处于第一驱动臂11上连接装置的一端，使得左侧的第一上转动连杆22、第一下输出连杆23不发生偏转；而右侧的第二上转动连杆22’、第二下输出连杆23’在右侧的第二弹簧24的弹簧力的作用下，使第一下输出连杆23’上的铰接轴运动到第二驱动臂11'连接装置的一端，此时，由于左右主弹簧即第一、第二弹簧24、24’的伸长量L1大于各自位于死点位置时的主弹簧的伸长量L2，如图3c，使得第一、第二转动杠杆21、21’在外力或电磁铁作用力撤销后，会在主弹簧力即在第一、第二弹簧24、24’弹簧力的作用下逆时针转动，回复到第一传动机构20处于第一机构合闸位置同时第二传动机构20’处于第二分闸位置的操作位，与主轴单元1保持一致。三位置操作机构原理同上，只缺少了右侧的第二转动杠杆21'的动作。

在三位置操作机构中，若主轴单元1在开关处于两分（双分）位置时出现故障（如主轴单元卡死等）无法动作时，第一转动杠杆21在外力或电磁铁作用下绕着回转中心B逆时针转动，在经过死点位置后运动到第一传动机构合闸位置上，此时，主轴单元1由于故障保持不动，而左侧的第一上转动连杆22、第一下输出连杆23在左主弹簧力即在第一弹簧24的弹簧力的作用下，使第一下输出连杆23上的铰接轴运动到第一驱动臂11连接装置的下端，此时，由于左主弹簧即第一弹簧24的伸长量L3大于位于死点位置时的主弹簧的伸长量L4，如图2g，使得第一转动杠杆21在外力或在电磁铁作用力撤销后，会在弹簧力的作用下顺时针转动，回复到第一传动机构分闸位置上，与主轴单元1保持一致，保证转换开关的操作安全性。此时右侧的第二转动杠杆21’的操作过程与左侧同理，不再赘述。

综上所述，本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。

本发明的第一滑槽31也可不沿第一驱动臂11的长度方向开设，第二滑槽31’也可不沿第二驱动臂11’的长度方向开设，在驱动臂上沿着偏离长度方向，即与驱动臂长度方向具有夹角的方向开设也是可以的。当然，第一杠杆转动中心B、第一上转动连杆转动中心A与主轴单元转动中心C之间；第二杠杆转动中心B′、第二上转动连杆转动中心A′与主轴单元转动中心C之间的位置关系也不限于上述实施例的方式，也可以将杠杆的转动中心B(B′) 设置在上转动连杆转动中心A(A′)与主轴单元转动中心C构成的连接线段的上方或远离主轴单元1的一侧（以图2a的位置所示的方位）。

Claims (6)

1.一种转换开关的操作机构，包括主轴单元(1)和传动单元(2)，由传动单元(2)的动作带动主轴单元(1)在第一触头闭合位置和第二触头闭合位置之间转动；主轴单元(1)包括以主轴单元(1)的主轴单元转动中心(C)对称设置的两个驱动臂；传动单元(2)包括两个分别设置在主轴单元(1)两侧且彼此的结构相同的传动机构，每个传动机构包括转动杠杆、上转动连杆、下输出连杆和弹簧，上转动连杆与下输出连杆铰接，弹簧的一端与转动杠杆连接，弹簧的另一端与用于将上转动连杆与下输出连杆铰接的铰接轴连接，转动杠杆在外部力驱动下在两个位置之间转动，以使得传动机构在两个状态之间切换；其特征在于所述的转换开关的操作机构还包括有两个设置在对应的驱动臂和传动机构之间的连接装置，所述的连接装置包括滑槽和销轴，所述的滑槽开设在驱动臂上，所述的销轴设置在下输出连杆上，藉由销轴在滑槽内的动作而使驱动臂和下输出连杆彼此相对滑动和转动。

2.根据权利要求1所述的一种转换开关的操作机构，其特征在于所述两个连接装置包括第一连接装置(3)和第二连接装置(3′)，所述的两个驱动臂包括第一驱动臂(11)和第二驱动臂(11′)，第一连接装置(3)的第一滑槽(31)在所述第一驱动臂(11)上沿着第一驱动臂(11)的长边方向开设，第二连接装置(3′)的第二滑槽(31′)在第二驱动臂(11′)上沿着第二驱动臂(11′)的长边方向开设。

3.根据权利要求1所述的一种转换开关的操作机构，其特征在于所述的两个传动机构包括第一传动机构(20)和第二传动机构(20′)，所述的传动单元(2)还包括有一拉杆(4)，该拉杆(4)的一端与第一传动机构(20)的第一转动杠杆(21)连接，而拉杆(4)的另一端与第二传动机构(20′)的第二转动杠杆(21′)连接。

4.根据权利要求3所述的一种转换开关的操作机构，其特征在于所述的传动单元(2)还包括有两个合闸限位装置和两个分闸限位装置，两个合闸限位装置中的第一合闸限位装置(26)和第二合闸限位装置(26′)以所述主轴单元(1)的所述主轴单元转动中心(C)对称设置，两个分闸限位装置中的第一分闸限位装置(25)和第二分闸限位装置(25′)同样以主轴单元(1)的主轴单元转动中心(C)对称设置，当主轴单元(1)位于所述的第一触头闭合位置时，由所述的第一合闸限位装置(26)对所述第一传动机构(20)进行限位，同时由所述第二分闸限位装置(25′)对所述第二传动机构(20′)进行限位；当主轴单元(1)位于所述的第二触头闭合位置时，由所述第一分闸限位装置(25)对所述的第一传动机构(20)进行限位，同时由第二合闸限位装置(26′)对所述的第二传动机构(20′)进行限位。

5.根据权利要求2所述的一种转换开关的操作机构，其特征在于所述的第一驱动臂(11)和所述的第二驱动臂(11′)两者呈V字形布置，该V字形的交点部位构成为所述主轴单元(1)的所述主轴单元转动中心(C)。

6.根据权利要求3所述的一种转换开关的操作机构，其特征在于所述第一传动机构(20)的第一转动杠杆(21)的第一杠杆转动中心(B)位于第一传动机构(20)的第一上转动连杆(22)的第一上转动连杆转动中心(A)与所述主轴单元(1)的主轴单元转动中心(C)之间；所述第二传动机构(20′)的第二转动杠杆(21′)的第二杠杆转动中心(B′)位于第二传动机构(20′)的第二上转动连杆(22′)的第二上转动连杆转动中心(A′)与所述主轴单元(1)的主轴单元转动中心(C)之间。