CN108766802A - 一种三工位操动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高压开关技术领域，公开了一种三工位操动机构，其特征在于，包括前板、后板、主轴、隔离系统、接地系统，所述的主轴可旋转地连接于所述的前板和后板上，所述主轴上靠近前板侧一端固定连接有联动块，所述主轴上靠近后板侧一端连接有主轴传动连杆，所述的隔离系统包括小齿轮、大齿轮、储能轴、合闸凸轮、储能凸轮、储能拐臂、合闸弹簧、分闸半轴、脱扣轴组件、分闸及接地弹簧、负荷开关输出盘组件、联动机构，所述的接地系统包括隔离轴组件、接地拐臂组件、接地输出盘组件。本发明减小了机构零部件数量，降低成本，提高机构可靠性和稳定性，利于生产组立和售后维修，并应用于熔断器组合电器中。
Description
技术领域
本发明涉及高压开关技术领域，特别是一种三工位操动机构。
背景技术
三工位是指三个工作位置：1、隔离开关主断口接通的合闸位置；2、主断口分开的隔离位置；3、接地侧的接地位置。三工位开关是整合了隔离开关和接地开关两者的功能，并由一把刀来完成，可以实现机械闭锁，防止主回路带电合地刀。
三工位操动机构作为高压开关中主要的核心部件，需要良好的可靠性和稳定性。目前市面上许多三工位操动机构体积大，结构复杂，通用性和模块化不高，对零件的加工工艺要求高，零件数量多，成本高，不仅影响机构的性能稳定性和可靠性，而且造成整体部件体积增大，不利于工厂化，生产组立和售后维修不方便。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明公开了一种三工位操动机构，目的是减小机构零部件数量，降低成本，提高机构可靠性和稳定性，利于生产组立和售后维修，并应用于熔断器组合电器中。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种三工位操动机构，包括前板、后板、主轴、隔离系统、接地系统，
所述的前板和后板平行间隔相对设置，
所述的主轴可旋转地连接于所述的前板和后板上，所述主轴上靠近前板侧一端固定连接有联动块，所述主轴上靠近后板侧一端连接有主轴传动连杆，
所述的隔离系统包括小齿轮、大齿轮、储能轴、合闸凸轮、储能凸轮、储能拐臂、合闸弹簧、分闸半轴、脱扣轴组件、分闸及接地弹簧、负荷开关输出盘组件、联动机构，
所述的储能轴可旋转地安装于所述的前板和后板上，所述的储能轴上依序固定安装有大齿轮、合闸凸轮、储能凸轮和储能拐臂，所述的大齿轮靠近所述的储能轴的前板侧一端，所述的小齿轮设置于所述的大齿轮侧边并与大齿轮位于同一平面上，所述的小齿轮靠近所述的后板一侧依序设置联动机构和负荷开关输出盘组件，所述的小齿轮转动时带动所述的大齿轮进行旋转，所述的储能拐臂与所述的合闸弹簧下端相连，
所述的分闸及接地弹簧设置于所述的负荷开关输出盘组件侧边，且所述的分闸及接地弹簧下端与所述的脱扣轴组件通过脱扣相连，所述的分闸半轴设置于所述的脱扣轴组件上方，且位于所述的联动机构一侧，
所述的接地系统包括隔离轴组件、接地拐臂组件、接地输出盘组件，所述的隔离轴组件可旋转地安装于所述的前板和后板上，所述的隔离轴组件上设置接地拐臂组件，所述的接地拐臂组件与分闸及接地弹簧的上端相连，所述的隔离轴组件靠近后板侧一端安装有接地输出盘组件，所述的接地输出盘组件与主轴传动连杆的一端相连。
进一步地，所述的联动机构包括限位拐臂和驱动拐臂组件，所述的限位拐臂可以与所述的分闸半轴配合挂金，所述的驱动拐臂组件旋转时可带动所述的负荷开关输出盘组件进行转动。
进一步地，所述的合闸凸轮和所述的储能凸轮带动所述的联动机构运动，进而带动所述的负荷开关输出盘组件转动，使得所述的主轴传动连杆带动所述的主轴转动至合闸位置。
进一步地，所述的分闸半轴上固定安装有一分闸联板，通过按压所述的分闸联板可以带动分闸半轴，进而带动脱扣轴组件向下旋转。
进一步地，所述的分闸及接地弹簧下端通过脱扣轴组件旋转脱扣而得到释放，进而带动所述的负荷开关输出盘组件转动，使得所述的主轴传动连杆带动所述的主轴转动至分闸位置。
进一步地，所述的合闸弹簧和分闸及接地弹簧内均设置可伸缩导杆。
进一步地，所述的小齿轮通过手柄或电机旋转进行带动。
进一步地，所述的前板上安装有接地微动开关和合闸微动开关，所述的接地微动开关和合闸微动开关分别位于所述的联动块的上下两侧，所述的主轴旋转带动所述的联动块旋转，所述的联动块向上旋转时，所述的联动块触碰到所述的接地微动开关，所述的联动块向下旋转时，所述的联动块触碰到所述的合闸微动开关。
进一步地，所述的前板外侧设置指示板，所述的指示板一端与延伸出前板的所述的主轴端部固定相连。
本发明还公开了一种熔断器组合电器，包含上述任一所述的三工位操动系统。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明机构零部件数量少，结构原理简单，通用性强，大大降低了生产成本，利于生产组立和售后维修；
（2）本发明的三工位转换便捷，提高了机构可靠性和稳定性：
当大齿轮带动储能拐臂使合闸弹簧组件过死点，合闸弹簧释放带动储能轴快速转动，储能轴上的合闸凸轮带动驱动拐臂组件转动一定角度，驱动拐臂组件带动负荷开关输出盘组件转动使得主轴旋转，机构部达到合闸目的；
机构部合闸后，手动或者采用电磁铁触发脱扣轴组件，可释放分闸及接地弹簧，分闸及接地弹簧释放过程带动负荷开关输出盘组件转动，使得主轴旋转，机构部实现分闸动作；
当机构部处于分闸状态，可通过隔离轴组件驱动分闸及接地弹簧储能和释放，实现机构部接地侧的接地位置和分闸位置。
附图说明
图1为本发明的三工位操动系统的结构主视图。
图2为本发明去掉前板和后板后的三工位操动系统的轴向结构示意图。
图3为本发明去掉前板和后板后的三工位操动系统的轴向结构示意图。
附图标记说明:
001：电机，002：指示板，003：前板，004：后板，005：接地微动开关，006：合闸微动开关，007：脱扣轴组件，008：分闸半轴，009：负荷开关输出盘组件，010：分闸及接地弹簧，011：接地输出盘组件，012：接地拐臂组件，013：隔离轴组件，014：联动块，015：小齿轮，016：大齿轮，017：分闸联板，018：储能凸轮，019：合闸凸轮，020：限位拐臂，021：主轴传动连杆，022：主轴，023：合闸弹簧，024：驱动拐臂组件，025：储能轴，026：储能拐臂。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
参照图1~图3，本发明实施例公开了一种三工位操动机构，包括前板003、后板004、主轴022、隔离系统、接地系统。
前板003和后板004平行间隔相对设置。前板003和后板004通过若干根柱销固定。
主轴022可旋转地连接于前板003和后板004上，主轴022上靠近前板003侧一端固定连接有联动块014，主轴022上靠近后板004侧一端连接有主轴传动连杆021。主轴传动连杆021用于其它部件与主轴022之间的运动传动。
隔离系统包括小齿轮015、大齿轮016、储能轴025、合闸凸轮019、储能凸轮018、储能拐臂026、合闸弹簧023、分闸半轴008、脱扣轴组件007、分闸及接地弹簧010、负荷开关输出盘组件009和联动机构。
储能轴025可旋转地安装于前板003和后板004上，储能轴025上依序固定安装有大齿轮016、合闸凸轮019、储能凸轮018和储能拐臂026，大齿轮016靠近储能轴025的前板003侧一端，小齿轮015设置于大齿轮016侧边并与大齿轮016位于同一平面上，小齿轮015靠近后板004一侧依序设置联动机构和负荷开关输出盘组件009，小齿轮015转动时带动大齿轮016进行旋转，小齿轮015通过手柄或电机001旋转进行带动。储能拐臂026与合闸弹簧023下端相连。
分闸及接地弹簧010设置于负荷开关输出盘组件009侧边，且分闸及接地弹簧010下端与脱扣轴组件007通过脱扣相连，分闸半轴008设置于脱扣轴组件007上方，且位于联动机构一侧。
接地系统包括隔离轴组件013、接地拐臂组件012、接地输出盘组件011，隔离轴组件013可旋转地安装于前板003和后板004上，隔离轴组件013上设置接地拐臂组件012，接地拐臂组件012与分闸及接地弹簧010的上端相连，隔离轴组件013靠近后板004侧一端安装有接地输出盘组件011，接地输出盘组件011与主轴传动连杆021的一端相连。
具体地，联动机构包括限位拐臂020和驱动拐臂组件024，限位拐臂020可以与分闸半轴008配合挂金，驱动拐臂组件024旋转时可带动负荷开关输出盘组件009进行转动。
合闸凸轮019和储能凸轮018带动联动机构运动，进而带动负荷开关输出盘组件009转动，使得主轴传动连杆021带动主轴022转动至合闸位置。
分闸半轴008上固定安装有一分闸联板017，通过按压分闸联板017可以带动分闸半轴008，进而带动脱扣轴组件007向下旋转。
分闸及接地弹簧010下端通过脱扣轴组件007旋转脱扣而得到释放，进而带动负荷开关输出盘组件009转动，使得主轴传动连杆021带动主轴022转动至分闸位置。
合闸弹簧023和分闸及接地弹簧010内均设置可伸缩导杆。
前板003上安装有接地微动开关005和合闸微动开关006，接地微动开关005和合闸微动开关006分别位于联动块014的上下两侧，主轴022旋转带动联动块014旋转，联动块014向上旋转时，联动块014触碰到接地微动开关005，联动块014向下旋转时，联动块014触碰到合闸微动开关006。
前板003外侧设置指示板002，指示板002一端与延伸出前板003的主轴022端部固定相连。指示板002用于指示本发明的三工位操动系统处于合闸或分闸状态。
本发明还公开了一种熔断器组合电器，包含本发明实施例的三工位操动系统。
本发明的三工位操动机构包括前板003和后板004支撑机构零组件，采用两组弹簧：一组为合闸弹簧023实现对机构合闸，一组为分闸及接地弹簧010对机构进行断口分闸以及接地合闸。大齿轮016和小齿轮015用于对合闸弹簧023进行储能传动，储能凸轮018用于带动分闸及接地弹簧010储能传动，合闸凸轮019用于储能完毕后对主轴022进行合闸动作，限位拐臂020用于支撑分闸及接地弹簧010以及分闸挂金作用，驱动拐臂组件024用于带动主轴传动连杆021驱动主轴022合分闸，负荷开关输出盘组件009用于传动驱动拐臂组件024和主轴传动连杆021，接地拐臂组件012用于支撑分闸及接地弹簧010和传动接地合分，接地输出盘组件011用于驱动主轴022进行接地侧接地合闸与分闸，隔离轴组件013为手动对机构进行接地合闸与分闸的动力输入，脱扣轴组件007用于机构分闸挂金以及与熔断器联锁脱扣和电动与手动分闸操作。
本发明的三工位操动机构的具体合闸、分闸及接地运行过程如下：
A、本发明的断口接通合闸过程如下：
通过手柄或者电机001旋转带动小齿轮015转动，小齿轮015转动时带动大齿轮016旋转，大齿轮016旋转使得储能轴025转动，储能轴025旋转带动储能拐臂026旋转，合闸弹簧023被拉长，实现储能目的。通过储能轴025上的储能凸轮018按压限位拐臂020进行分闸及接地弹簧010挂金，到位后限位拐臂020挂金至分闸半轴008上，继续旋转储能直至储能拐臂026过死点，储能弹簧023迅速释放，释放过程储能轴025上的合闸凸轮019快速转动，合闸凸轮019带动驱动拐臂组件024转动一定角度，驱动拐臂组件024通过负荷开关输出盘组件009和主轴传动连杆021带动主轴022转动一定角度，实现机构断口接通合闸目的，主轴022旋转时其上的联动块014按压合闸微动开关006切断储能回路，避免电机继续运行，指示板002显示机构部在合闸位置。
B、本方案的断口分开分闸过程如下：
在储能合闸过程分闸及接地弹簧010先行储能并挂金，储能合闸释放后分闸弹簧组件010处于挂金位置，为分闸动作蓄能，通过电磁铁吸合或者熔断器脱扣或者手动按压分闸联板017，带动脱扣轴组件007向下旋转，脱扣轴组件007旋转脱扣释放分闸及接地弹簧010，分闸及接地弹簧010释放过程带动负荷开关输出盘组件009转动，转动过程使得主轴传动连杆021带动主轴旋转，机构部实现分闸动作，此时指示板002显示机构部在分闸位置。
C、本方案的接地侧接地过程如下：
当机构部处于断口分开时，手动旋转隔离轴组件013可驱动接地拐臂组件012旋转，旋转过程分闸及接地弹簧010被压缩至过死点后，带动接地输出盘组件011转动，接地输出盘组件011转动过程通过主轴传动连杆021带动主轴022转动一定角度，实现机构接地侧接地目的，主轴022旋转同时联动块014按压接地微动开关005，输出接地到位信号，指示板002显示机构部在合闸位置。
接地侧分闸过程为反向手动旋转隔离轴组件013，反向驱动接地拐臂组件012旋转，反向旋转使得分闸及接地弹簧010过死点后释放，反向带动接地输出盘组件011转动，使得主轴传动连杆021反向带动主轴022转动一定角度，使机构部回到分闸状态。
本发明的三工位操动机构的零部件数量少，结构原理简单，通用性强，大大降低了生产成本，利于生产组立和售后维修；而且转换便捷，大大提高了机构可靠性和稳定性。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种三工位操动机构，其特征在于，包括前板、后板、主轴、隔离系统、接地系统，
所述的前板和后板平行间隔相对设置，
所述的主轴可旋转地连接于所述的前板和后板上，所述主轴上靠近前板侧一端固定连接有联动块，所述主轴上靠近后板侧一端连接有主轴传动连杆，
所述的隔离系统包括小齿轮、大齿轮、储能轴、合闸凸轮、储能凸轮、储能拐臂、合闸弹簧、分闸半轴、脱扣轴组件、分闸及接地弹簧、负荷开关输出盘组件、联动机构，
所述的储能轴可旋转地安装于所述的前板和后板上，所述的储能轴上依序固定安装有大齿轮、合闸凸轮、储能凸轮和储能拐臂，所述的大齿轮靠近所述的储能轴的前板侧一端，所述的小齿轮设置于所述的大齿轮侧边并与大齿轮位于同一平面上，所述的小齿轮靠近所述的后板一侧依序设置联动机构和负荷开关输出盘组件，所述的小齿轮转动时带动所述的大齿轮进行旋转，所述的储能拐臂与所述的合闸弹簧下端相连，
所述的分闸及接地弹簧设置于所述的负荷开关输出盘组件侧边，且所述的分闸及接地弹簧下端与所述的脱扣轴组件通过脱扣相连，所述的分闸半轴设置于所述的脱扣轴组件上方，且位于所述的联动机构一侧，
所述的接地系统包括隔离轴组件、接地拐臂组件、接地输出盘组件，所述的隔离轴组件可旋转地安装于所述的前板和后板上，所述的隔离轴组件上设置接地拐臂组件，所述的接地拐臂组件与分闸及接地弹簧的上端相连，所述的隔离轴组件靠近后板侧一端安装有接地输出盘组件，所述的接地输出盘组件与主轴传动连杆的一端相连。
2.如权利要求1所述的一种三工位操动机构，其特征在于，所述的联动机构包括限位拐臂和驱动拐臂组件，所述的限位拐臂可以与所述的分闸半轴配合挂金，所述的驱动拐臂组件旋转时可带动所述的负荷开关输出盘组件进行转动。
3.如权利要求1所述的一种三工位操动机构，其特征在于，所述的合闸凸轮和所述的储能凸轮带动所述的联动机构运动，进而带动所述的负荷开关输出盘组件转动，使得所述的主轴传动连杆带动所述的主轴转动至合闸位置。
4.如权利要求1所述的一种三工位操动机构，其特征在于，所述的分闸半轴上固定安装有一分闸联板，通过按压所述的分闸联板可以带动分闸半轴，进而带动脱扣轴组件向下旋转。
5.如权利要求4所述的一种三工位操动机构，其特征在于，所述的分闸及接地弹簧下端通过脱扣轴组件旋转脱扣而得到释放，进而带动所述的负荷开关输出盘组件转动，使得所述的主轴传动连杆带动所述的主轴转动至分闸位置。
6.如权利要求1所述的一种三工位操动机构，其特征在于，所述的合闸弹簧和分闸及接地弹簧内均设置可伸缩导杆。
7.如权利要求1所述的一种三工位操动机构，其特征在于，所述的小齿轮通过手柄或电机旋转进行带动。
8.如权利要求1所述的一种三工位操动机构，其特征在于，所述的前板上安装有接地微动开关和合闸微动开关，所述的接地微动开关和合闸微动开关分别位于所述的联动块的上下两侧，所述的主轴旋转带动所述的联动块旋转，所述的联动块向上旋转时，所述的联动块触碰到所述的接地微动开关，所述的联动块向下旋转时，所述的联动块触碰到所述的合闸微动开关。
9.如权利要求1所述的一种三工位操动机构，其特征在于，所述的前板外侧设置指示板，所述的指示板一端与延伸出前板的所述的主轴端部固定相连。
10.一种熔断器组合电器，其特征在于，包含如权利要求1-9任一所述的三工位操动系统。
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