CN110970242B - 一种双向操作的旋转式储能操作机构 - Google Patents

一种双向操作的旋转式储能操作机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双向操作的旋转式储能操作机构，驱动片通过弹性结构连接从动片，在驱动片旋转过程中，通过半轴阻挡从动片的旋转，弹性结构保持并积累对从动片的弹性作用力，直到驱动片转至特定位置，半轴旋转，允许从动片在弹性作用下带动主轴旋转，从而以突然释放的方式，保证了每次从动片释放时候的力度和速度保持一致。本发明的双向操作的旋转式储能操作机构，可以用于双电源产品的手动操作机构或自动操作机构，通过简单操作的无关人力的所述储能式操作机构，使得动触头的分合速度由弹性结构的作用力决定，而不依赖于对机构的操作速度，使得切换电源时，在动触头和静触头之间产生的电弧是可控的，不需要断开前端电源或后端负载，便于操作。

Description

一种双向操作的旋转式储能操作机构
技术领域
本发明涉及双电源转换开关技术领域，尤其涉及一种双向操作的旋转式储能操作机构。
背景技术
双电源转换开关(ATSE)是一种常见的低压配电元件，用于二个电源之间的转换，以保证对负载的连续供电。即当一个正常使用的电源故障时，双电源转换开关自动切换至另一个与之相联接的备用电源。
双电源转换开关的操作机构分为电动操作机构和手动操作机构。一般情况下，主要是使用电动操作机构来控制双电源转换开关的切换，但是在电动操作机构发生故障或者需要维修等的时候，就需要使用手动操作机构来进行双电源转换开关的切换。而双电源转换开关的手动操作机构又分为有关人力操作和无关人力操作两种方式。现有的双电源转换开关的手动操作机构几乎都是有关人力操作的，即转换开关的动触头的运动速度是与移动动触头的手动操作机构的操作速度相关联的。这就要求操作人员在做手动操作时，必须先断开其前端电源或后端负载，否则由于手动操作的速度不稳定，导致在动触头与静触头之间产生的电弧是不可控的，这就会导致很严重的安全问题。因此现有的双电源转换开关，可能给操作人员带来很大的风险。因此，现有技术有待于进一步改善与提高。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种简单且无关人力的双向操作的旋转式储能操作机构，即动触头的分合速度是由其储能机构决定的，而不依赖于所述操作机构的操作速度。
为实现上述目的，本发明提供了一种双向操作的旋转式储能结构，包括一支架，所述支架上部可旋转固定两根半轴，每根半轴的侧面包括一平部，所述平部与圆弧部光滑连接，所述平部所在的半径短于所述圆弧部所在的半径；所述支架下部设有一旋转孔，一主轴可旋转地插于所述旋转孔；一驱动片以所述旋转孔为圆心、可转动连接所述支架，所述驱动片上，正对所述半轴，开有一以所述旋转孔为圆心的弧形槽道，所述半轴插入所述弧形槽道；所述主轴还固定连接一从动片，所述从动片的上端，低于所述平部，但高于所述圆弧部的最低点；所述驱动片与所述从动片通过弹性结构连接，所述弹性结构驱动所述从动片跟随所述驱动片转动。
优选地，所述半轴的侧面固定连接一推杆，所述弧形槽道包括靠近所述旋转孔的下沿，所述推杆的自由端落于所述下沿上移动；所述下沿的两端，各自设有所述弧形槽道的内部平滑凸起的突出部、和向所述主轴的方向凹陷的凹陷部。
更优选地，所述推杆包括一杆部，所述杆部的固定端固定连接于所述平部与所述圆弧部的交界处，沿所述平部的表面向外延伸，所述杆部的自由端固定连接一重物。
进一步优选地，所述平部为平面，所述重物落于所述突出部时，所述平部转动朝下、面对所述从动片的上端。
更进一步优选地，所述从动片的上端，低于所述圆弧部的最低点，所述从动片的上端与所述半轴之间设有绕固定点可旋转的锁扣，所述锁扣的上端可从下方通过朝下的所述平部，但受阻于所述圆弧部。
优选地，所述弹性结构包括弹簧。
更优选地，所述弹性结构包括两根弹簧，从两侧分别同侧连接所述从动片和所述驱动片。
进一步优选地，所述驱动片包括左右两翼，所述从动片为十字结构，包括横杆十字交叉固定竖杆，所述横杆的两端分别与同侧的一翼通过弹簧连接。
更进一步优选地，所述驱动片为扇形结构，扇形的中间固定设有一驱动柱；所述主轴上可转动连接两十字杆，所述十字杆通过弹簧连接，相互联动，所述驱动柱位于两个所述十字杆的上支杆之间，至少一个所述十字杆弹性连接所述从动片。
再进一步优选地，所述十字杆与所述从动片分别设置于所述驱动片的两侧。
优选地，所述平部是由以所述旋转孔的中心为圆心的一段弧线构成的曲面。
本发明公开了一种双向操作的旋转式储能操作机构，驱动片通过弹性结构连接从动片，在驱动片旋转过程中，通过半轴阻挡从动片的旋转，弹性结构保持并积累对从动片的弹性作用力，直到驱动片转至特定位置，半轴可以旋转，允许从动片在弹性作用下旋转，带动主轴旋转，从而以突然释放的方式，保证了每次从动片释放时候的力度和速度总是保持一致。本发明的双向操作的旋转式储能操作机构，可以用于双电源产品的手动操作机构或自动操作机构，通过简单操作的无关人力的所述储能式操作机构，使得动触头的分合速度由弹性结构的作用力决定，而不依赖于对机构的操作速度，使得切换电源时，在动触头和静触头之间产生的电弧是可控的，处于可允许范围内，不需要断开前端电源或后端负载，便于操作人员操作。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的旋转式储能操作机构的立体图；
图2是本发明的一个较佳实施例的旋转式储能操作机构的正面结构示意图；
图3是本发明的一个较佳实施例的旋转式储能操作机构的背面结构示意图；
图4是本发明的另一个较佳实施例的旋转式储能操作机构的背面结构示意图；
图5是本发明的另一个较佳实施例中锁扣结构的立体图。
图中：1-支架、2-驱动片、21-弧形槽道、211-突出部、212-凹陷部、22-驱动柱、31-推杆、32-半轴、33-锁扣、41-第一十字杆、42-第二十字杆、412-弹簧、5-主轴、7-从动片。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
本发明公开了一种双向操作的旋转式储能操作机构，在一个较佳的实施例中，所述旋转式储能操作机构的立体图如图1所示，包括固定的支架1，所述支架1优选为左右对称形状。所述支架1的下部设有一旋转孔，一主轴5插入至所述旋转孔中可旋转。所述支架1上，以所述旋转孔为圆心，可转动地连接一驱动片2，所述驱动片2的平面与所述支架1的平面，优选为大致平行。而在一个更佳的实施例中，所述主轴5也可旋转地穿过所述驱动片2。所述驱动片2优选为左右对称结构，尤其优选为一扇形结构，所述主轴5可转动地插入至扇形的圆心处。
并且，所述支架1的平面上部，优选为同一高度，还可旋转地固定两根分开的半轴32，第一半轴和第二半轴；所述半轴32为类似圆柱体结构，但是侧面有一部分包括一平部，所述平部与圆弧部光滑连接，但所述平部所在的半径要短于所述圆弧部的半径，即相比于所述弧部，所述平部更平坦，且优选为一平面。尤其是，所述平部位于所述圆弧部与所述半轴的旋转轴之间。
所述驱动片2上，正对所述半轴32，开有一以所述旋转孔为圆心的弧形槽道21，所述弧形槽道21包括靠近所述旋转孔的下沿和离开所述旋转孔的上沿。所述半轴32就插入于所述弧形槽道21中，并且当所述驱动片2绕所述主轴5转动时，所述弧形槽道21则沿所述半轴32滑动。
在一个更佳的实施例中，为了使得在所述半轴32沿所述弧形槽道21滑动时，在某个位置可以自转，即可以自动使得所述平部朝下，或部分的所述弧部朝下，如图2所示，在所述半轴32的侧面固定连接一推杆31，所述推杆31优选为连接于所述平部与所述弧部的交界处，并沿着所述平部向外延伸。所述推杆31的自由端落于所述下沿并沿下沿移动。并且，所述下沿的两端，各自设有向所述弧形槽道21内部平滑凸起的突出部211、和向所述主轴5的方向凹陷的凹陷部212，当所述推杆31的自由端沿所述弧形槽道21滑动时，所述凸起部211将迫使所述推杆31的自由端向上移动然后向下落于所述凹陷部212，带动所述半轴32转动，使得所述平部相应转动朝下。而为了保证所述推杆31的自由端保持落于所述下沿，在一个更佳的实施例中，所述杆部的自由端固定连接一重物，从而保持所述自由端总是落于所述下沿滑动。
如图3所示，在所述主轴5上，还固定连接一从动片7，所述从动片7的上端，低于所述平部，即当所述平部转动后朝向所述主轴5时，例如，当所述重物落于所述凹部时，所述平部，例如一平面，转动朝下，所述从动片7就可以从所述平部的下部通过所述半轴32；但是同时所述从动片7的上端高于所述圆弧部的最低点，只要所述圆弧部部分转动至下方，正对所述从动片7的上端时，就将阻挡所述从动片7的上端转动通过。考虑到所述从动片7为围绕所述旋转孔为圆心的转动运动，故更佳地，所述平部是由以所述旋转孔的中心为圆心的一段弧线所构成的曲面。
在另一个实施例中，所述从动片7的上端，也低于所述圆弧部的最低点，如图4所示，在所述从动片7的上端与所述半轴32之间，设置有一锁扣33，所述锁扣33可转动地固定于所述支架1上，具体可参见图5。所述锁扣33的固定点高于所述从动片7的上端，但低于所述半轴32。类似地，当所述平部向下时，所述锁扣33的上端可从下方通过所述半轴5，而当所述圆弧部朝向所述锁扣33的上端时，所述锁扣33的上端不能通过。
而所述驱动片2与所述从动片7之间，通过弹性结构连接并驱动，所述弹性结构优选为弹簧。工作时，所述弹性结构可以驱动所述从动片7跟随所述驱动片2转动，但是在所述从动片7和所述驱动片2之间，在所述弹性结构的弹性范围内，仍然允许有一定幅度的相对运动。具体地，当所述驱动片2开始转动时，因为此时所述半轴32的圆弧部朝向所述从动片7的上端，阻挡了所述从动片7的上端转动通过，故所述从动片7保持不转动，带动主轴5也不转动。而此时所述驱动片2与所述从动片7之间的弹性结构就被压缩或拉伸，积蓄并储存机械能，直到所述推杆31的自由端经过所述凸起部211后落于所述凹陷部212，带动所述半轴32旋转，使得平部朝下，允许所述从动片7的上端，在所述弹性结构所积蓄的弹性压力下，从所述平部的下方急速通过同侧的第一半轴，直至另一侧第二半轴的另一边。因为第二半轴上的推杆31，此时位于相反的方向，故不会阻碍第二半轴向反方向的转动。
在一个更佳的实施例中，如图3所示，所述驱动片2包括左右两翼，而所述从动片7为十字结构，包括一横杆十字交叉固定一竖杆，所述横杆的两端分别与同侧的一翼通过至少一根弹簧412连接。当所述驱动片2朝向一个方向转动时，该方向同侧的弹簧412即被压缩，对侧的弹簧412被拉伸，并积蓄机械能。并在后期当所述半轴5转动后，释放所述竖杆的上端时，积蓄的机械能突然得以释放，在弹力下推动所述从动片7急速转动。
或者，在另一个实施例中，如图2所示，所述驱动片2设计为扇形结构，扇形的中间固定设有一驱动柱22，并且，在所述主轴上可转动连接两十字杆，第一十字杆41和第二十字杆42，两个所述十字杆之间，也通过弹簧连接，相互联动，所述驱动柱22就位于两个所述十字杆的上支杆之间，同时，所述十字杆中，至少一个、优选为两个同时，弹性连接所述从动片7。并且，更佳地，为了防止相互干扰，方便布置，所述十字杆与所述从动片7分别设置于所述驱动片2的两侧。工作时，所述驱动片2转动，带动所述驱动柱22转动，迫使第一十字杆41跟随转动，通过弹簧也带动第二十字杆42同方向转动。同时，通过弹性也驱动所述从动片7转动。
综上所述，本发明公开了一种双向操作的旋转式储能操作机构，驱动片2通过弹性结构连接从动片7，在驱动片2旋转过程中，通过半轴32阻挡从动片7的旋转，弹性结构保持并积累对从动片7的弹性作用力，直到驱动片2转至特定位置，半轴32可以旋转，允许从动片7在弹性作用下旋转，带动主轴5旋转，从而以突然释放的方式，保证了每次从动片7释放时候的力度和速度总是保持一致。本发明的双向操作的旋转式储能操作机构，可以用于双电源产品的手动操作机构或自动操作机构，通过简单操作的无关人力的所述储能式操作机构，使得动触头的分合速度由弹性结构的作用力决定，而不依赖于对机构的操作速度，使得切换电源时，在动触头和静触头之间产生的电弧是可控的，处于可允许范围内，不需要断开前端电源或后端负载，便于操作人员操作。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种双向操作的旋转式储能结构，其特征在于，包括一支架，所述支架上部可旋转固定两根半轴，每根半轴的侧面包括一平部，所述平部与圆弧部光滑连接，所述平部所在的半径短于所述圆弧部所在的半径；
所述支架下部设有一旋转孔，一主轴可旋转地插于所述旋转孔；
一驱动片以所述旋转孔为圆心、可转动连接所述支架，所述驱动片上，正对所述半轴，开有一以所述旋转孔为圆心的弧形槽道，所述半轴插入所述弧形槽道；
所述主轴还固定连接一从动片，所述从动片的上端，低于所述平部，但高于所述圆弧部的最低点；
所述驱动片与所述从动片通过弹性结构连接，所述弹性结构驱动所述从动片跟随所述驱动片转动；
所述半轴的侧面固定连接一推杆，所述弧形槽道包括靠近所述旋转孔的下沿，所述推杆的自由端落于所述下沿上移动；所述下沿的两端，各自设有所述弧形槽道的内部平滑凸起的突出部、和向所述主轴的方向凹陷的凹陷部。
2.根据权利要求1所述的双向操作的旋转式储能结构，其特征在于，所述推杆包括一杆部，所述杆部的固定端固定连接于所述平部与所述圆弧部的交界处，沿所述平部的表面向外延伸，所述杆部的自由端固定连接一重物。
3.根据权利要求2所述的双向操作的旋转式储能结构，其特征在于，所述平部为平面，所述重物落于所述凹陷部时，所述平部转动朝下、面对所述从动片的上端。
4.根据权利要求1所述的双向操作的旋转式储能结构，其特征在于，所述弹性结构包括弹簧。
5.根据权利要求4所述的双向操作的旋转式储能结构，其特征在于，所述弹性结构包括两根弹簧，从两侧分别同侧连接所述从动片和所述驱动片。
6.根据权利要求5所述的双向操作的旋转式储能结构，其特征在于，所述驱动片包括左右两翼，所述从动片为十字结构，包括横杆十字交叉固定竖杆，所述横杆的两端分别与同侧的一翼通过弹簧连接。
7.根据权利要求6所述的双向操作的旋转式储能结构，其特征在于，所述驱动片为扇形结构，扇形的中间固定设有一驱动柱；
所述主轴上可转动连接两十字杆，所述十字杆通过弹簧连接，相互联动，所述驱动柱位于两个所述十字杆的上支杆之间，至少一个所述十字杆弹性连接所述从动片。
8.根据权利要求7所述的双向操作的旋转式储能结构，其特征在于，所述十字杆与所述从动片分别设置于所述驱动片的两侧。
9.根据权利要求1所述的双向操作的旋转式储能结构，其特征在于，所述平部是由以所述旋转孔的中心为圆心的一段弧线构成的曲面。
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