CN109950089B

CN109950089B - 齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构

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Publication number: CN109950089B
Application number: CN201910254097.1A
Authority: CN
Inventors: 陈晏; 陈晶伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-03-30
Filing date: 2019-03-30
Publication date: 2020-10-27
Anticipated expiration: 2039-03-30
Also published as: CN109950089A

Abstract

一种转角可调、以适应调整开关行程的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，在左、右侧板之间安装机构主轴总成与操作轴总成，所述操作轴总成包括操作轴、安装在操作轴上的合闸弹簧总成，在所述操作轴上设置与操作轴联动的齿式凸轮，所述齿式凸轮设有二个齿牙按照合闸时运动方向分别为前齿牙和后齿牙；在所述机构主轴上对应齿式凸轮位置设置与机构主轴联动的双滚子拐臂，所述双滚子拐臂上安装前滚轮和后滚轮，齿式凸轮前齿牙前齿面为内凹弧形，所述齿式凸轮前齿牙前齿面顶靠在双滚子拐臂上的前滚轮上，所述前齿牙和后齿牙之间的齿根部分为半圆形且与所述后滚轮的对应侧形状相吻合，合闸时后滚轮落入前、后齿牙之间的齿根处。

Description

齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构

技术领域

本发明特别涉及一种sf6气体绝缘金属全封闭开关柜，尤其涉及一种用于sf6气体绝缘金属全封闭开关柜中的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构。

背景技术

现有的sf6气体绝缘金属全封闭开关柜中所使用的操作机构包括左侧板、右侧板、操作轴和盘簧，操作轴上设有转盘，转盘边缘设置挂板，作为锁扣装置，其存在的问题是：1.机械寿命短，达不到国家标准，2.使用中故障多，可靠性低。3.现有的机构零件多为钢板制成的，因此负荷小。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术存在的上述问题，提供一种运行可靠、机械寿命长、强度高、负荷大，转角可调、以适应调整开关行程的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构。

本发明是这样实现的：一种齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，包括左侧板、右侧板，在左、右侧板之间安装机构主轴总成与操作轴总成，机构主轴总成包括机构主轴、安装在机构主轴上的分闸机构，其特征是：所述操作轴总成包括操作轴、安装在操作轴上的合闸弹簧总成，在所述操作轴上设置与操作轴联动的齿式凸轮，所述齿式凸轮设有二个齿牙按照合闸时运动方向分别为前齿牙和后齿牙；在所述机构主轴上对应齿式凸轮位置设置与机构主轴联动的双滚子拐臂，所述双滚子拐臂上安装二个滚轮，按照合闸时运动方向二个滚轮分别为前滚轮和后滚轮，齿式凸轮前齿牙前齿面为内凹弧形，所述齿式凸轮前齿牙前齿面顶靠在双滚子拐臂上的前滚轮上，所述前齿牙和后齿牙之间的齿根部分为半圆形且与所述后滚轮的对应侧形状相吻合，合闸时后滚轮落入前、后齿牙之间的齿根处。

进一步地，所述齿式凸轮的前齿牙的齿顶为尖状且圆滑过渡。

进一步地，所述操作轴包括左右布置且连接为一体的操作端轴、短轴和长轴，所述齿式凸轮设置在长轴上靠近短轴一侧。

进一步地，所述短轴两端分别焊接偏心板一和偏心板二，所述操作端轴和长轴对应短轴端分别与偏心板一和偏心板二焊接。

进一步地，所述合闸弹簧总成包括合闸压缩弹簧、设置在合闸压缩弹簧外面的护筒，护筒下端横向穿设弹簧定端轴，弹簧定端轴两端固定在左、右侧板上，护筒表面下部两侧设置纵向导向槽，合闸压缩弹簧内装有连接杆,连接杆的上端与所述偏心板间短轴连接,连接杆下端连接螺杆,所述螺杆下端连接双翼导向螺母，所述双翼导向螺母的两侧双翼卡在所述纵向导向槽内。

进一步地，所述螺杆上安装上锁紧螺母和下锁紧螺母,所述螺杆通过上锁紧螺母和下锁紧螺母分别与连接杆和双翼导向螺母紧固。

进一步地，所述滚轮通过滚轮销轴安装在双滚子拐臂上。

进一步地，所述分闸机构包括由左至右安装在机构主轴上的分闸制子、分闸拐臂，所述分闸拐臂位于机构主轴的右端头，在分闸拐臂上焊接短销；在短销上设置分闸弹簧总成。

进一步地，所述分闸弹簧总成包括分闸弹簧、插装在分闸弹簧内的二块静芯板，插装在二个静芯板之间的动芯板，所述静芯板下端安装在定轴上，所述定轴设置在右侧板上。

本发明的有益效果是：结构紧凑，运行可靠、强度高、负荷大，负荷轴的负荷分布在轴的两侧轴承上，两侧轴承磨损平均，传动平稳。采用滚轮传动，摩擦系统小，传动效率高，机械寿命长，采用双滚子拐臂接力传动，增加了输出旋转角度，以适应调整开关行程，便于安装。

附图说明

图1为本发明的总装图；

图2是图1的A－A剖视图；

图3是本发明的结构原理图；

图4是机构主轴总成的结构示意图；

图5是图4的B－B剖视图；

图6是操作轴总成的结构示意图；

图7是图6的C－C剖视图；

图8是操作轴总成的结构原理图；

图9是图6的D－D剖视图；

图10是合闸总成齿式凸轮与双滚子拐臂结构示意图；

图11是合闸后齿式凸轮与双滚子拐臂位置结构示意图。

图中：1.左侧板、2.右侧板、3.机构主轴总成、4.操作轴总成、5.分闸弹簧总成、6.合闸弹簧总成、301.双滚子拐臂、302.滚轮销轴、303.分闸制子、304.滚轮、304a.前滚轮、304b.后滚轮、305.分闸拐臂，306.短销、307.机构主轴、401.操作端轴、402.偏心板一、403.偏心板二、404.长轴、405齿式凸轮、405a前齿牙、405b后齿牙406.偏心板间短轴、501.动芯板、502.分闸弹簧、503.静芯板、504.定轴、601.连接杆、602.合闸压缩弹簧、603.上锁紧螺母、604.螺杆、605.下锁紧螺母、606.双翼导向螺母、607.护筒、608.弹簧定端轴、609.纵向导向槽。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明包括左侧板1、右侧板2，在左侧板1和右侧板2之间安装机构主轴总成3和操作轴总成4。

如图4、图5所示，所述机构主轴总成3包括机构主轴307、由左至右安装在机构主轴307上且与机构主轴307联动的分闸制子303、双滚子拐臂301和分闸拐臂305，所述双滚子拐臂301上安装两个前后布置的滚轮销轴302，滚轮销轴302上安装滚轮304，二个滚轮304按照合闸时运动方向分别为前滚轮304a和后滚轮304b，所述分闸拐臂305位于机构主轴307的右端头，在分闸拐臂305上焊接短销306；在短销306上设置分闸弹簧总成5，机构主轴307左端通过连接器A1(见图3)与开关本体A2连接。

如图4所示，所述分闸弹簧总成5包括分闸弹簧502、贯穿分闸弹簧502内的二块静芯板503，下部位于二块静芯板503之间的动芯板501，所述静芯板503下端套装在定轴504上，所述定轴504设置在右侧板2上，动芯板501上端连接在所述短销306上。

如图6、图7和图8所示，所述操作轴总成4包括由左右布置的操作端轴401和长轴404、分别焊接在操作端轴401和长轴404相对端的偏心板一402和偏心板二403、焊接在二个偏心板之间的偏心板间短轴406构成的操作轴，在长轴404上靠近偏心板二403一侧设置齿式凸轮405，齿式凸轮405上的轴连接孔与偏心板间短轴406对应位置为扁平状，以使两者联动；在偏心板间短轴406上安装合闸弹簧总成6。

如图9所示，合闸弹簧总成6包括连接杆601、合闸压缩弹簧602、上锁紧螺母603、连接螺杆604、下锁紧螺母605、双翼导向螺母606、护筒607和弹簧定端轴608，合闸压缩弹簧602设置在护筒607内，连接杆604下半部位于合闸压缩弹簧602内且与连接螺杆604连接，连接杆604上端连接在偏心板间短轴406上，弹簧定端轴608横向穿设在护筒607下端且两端安装在左侧板1和右侧板2上，护筒607表面下部两侧设置纵向导向槽609，连接螺杆604下端与双翼导向螺母606连接，所述双翼导向螺母606的两侧双翼卡在纵向导向槽609内。连接螺杆604上下两端分别通过上锁紧螺母503和下锁紧螺母505与双翼导向螺母606锁紧。

结合图10，所述齿式凸轮405设有二个齿牙，按照合闸时运动方向分别为前齿牙405a和后齿牙405b，前齿牙405a前齿面为内凹弧形且顶靠在双滚子拐臂302上的前滚轮304a上，前齿牙405a的齿顶为尖状且圆滑过渡，所述前齿牙405a和后齿牙405b之间的齿根部分形状为半圆形且与所述后滚轮304b的形状相吻合，合闸时后滚轮304b落入前、后齿牙之间的齿根处。

结合图11，合闸操作由人工或电动操作，顺时针转动操作轴总成4，操作轴上的齿式凸轮404与焊接偏心板402、403同时转动拉起合闸压缩弹簧502，当合闸压缩弹簧过死点后合闸簧能量释放回到起始点。操作轴上的齿式凸轮404在转动时拨动双滚子拐臂301使机构主轴转动通过连接部件A9带动开关A10完成合闸。在E点压力角小于20°对弹簧释放后半段力的传输率高，而仍能满足合闸。双滚子拐臂302将齿式凸轮405的推力传递给机构主轴307。当齿式凸轮405的前齿牙405a将前滚轮304a推至e点时，后牙齿牙405b边缘已经与后滚轮304b外缘相交于E点，因此不会产生短时间的停滞现象。

以上齿式凸轮双滚子拐臂的传动结构有齿轮传动的优点，也避免了曲线凸轮传动旋转角度小的缺点。分闸时，拨动对应分闸制子303位置的锁扣，分闸弹簧502拉伸，使双滚子拐臂301反方向转动，完成分闸。

以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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

1.齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，包括左侧板、右侧板，在左、右侧板之间安装机构主轴总成与操作轴总成，机构主轴总成包括机构主轴、安装在机构主轴上的分闸机构，其特征是：所述操作轴总成包括操作轴、安装在操作轴上的合闸弹簧总成，在所述操作轴上设置与操作轴联动的齿式凸轮，所述齿式凸轮设有二个齿牙按照合闸时运动方向分别为前齿牙和后齿牙；在所述机构主轴上对应齿式凸轮位置设置与机构主轴联动的双滚子拐臂，所述双滚子拐臂上安装二个滚轮，按照合闸时运动方向二个滚轮分别为前滚轮和后滚轮，齿式凸轮前齿牙前齿面为内凹弧形，所述齿式凸轮前齿牙前齿面顶靠在双滚子拐臂上的前滚轮上，所述前齿牙和后齿牙之间的齿根部分为半圆形且与所述后滚轮的对应侧形状相吻合，合闸时后滚轮落入前、后齿牙之间的齿根处。

2.根据权利要求1所述的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，其特征是：所述齿式凸轮的前齿牙的齿顶为尖状且圆滑过渡。

3.根据权利要求1所述的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，其特征是：所述操作轴包括左右布置且连接为一体的操作端轴、短轴和长轴，所述齿式凸轮设置在长轴上靠近短轴一侧。

4.根据权利要求3所述的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，其特征是：所述短轴两端分别焊接偏心板一和偏心板二，所述操作端轴和长轴对应短轴端分别与偏心板一和偏心板二焊接。

5.根据权利要求4所述的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，其特征是：所述合闸弹簧总成包括合闸压缩弹簧、设置在合闸压缩弹簧外面的护筒，护筒下端横向穿设弹簧定端轴，弹簧定端轴两端固定在左、右侧板上，护筒表面下部两侧设置纵向导向槽，合闸压缩弹簧内装有连接杆,连接杆的上端与位于所述偏心板一和偏心板二之间的短轴连接,连接杆下端连接螺杆,所述螺杆下端连接双翼导向螺母，所述双翼导向螺母的两侧双翼卡在所述纵向导向槽内。

6.根据权利要求5所述的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，其特征是：所述螺杆上安装上锁紧螺母和下锁紧螺母,所述螺杆通过上锁紧螺母和下锁紧螺母分别与连接杆和双翼导向螺母紧固。

7.根据权利要求1所述的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，其特征是：所述滚轮通过滚轮销轴安装在双滚子拐臂上。

8.根据权利要求1所述的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，其特征是：所述分闸机构包括由左至右安装在机构主轴上的分闸制子、分闸拐臂，所述分闸拐臂位于机构主轴的右端头，在分闸拐臂上焊接短销；在短销上设置分闸弹簧总成。

9.根据权利要求8所述的齿式凸轮传动可调输出转角的开关机构，其特征是：所述分闸弹簧总成包括分闸弹簧、插装在分闸弹簧内的二块静芯板，插装在二个静芯板之间的动芯板，所述静芯板下端安装在定轴上，所述定轴设置在右侧板上。