CN111261433A - 三工位开关柜隔离操作机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三工位开关柜隔离操作机构，它包括基座、电磁铁、电机、输出轴、主轴、丝杆、顶杆与内压簧、离合钢珠、传动齿轮、主轴输出齿轮、外压簧、离合、拨叉、定位板、脱扣板、支座、离合顶杆、解锁簧、离合顶杆销、翘板与锁板。本发明采用丝杠同步定位，定位准确，可满足多行程、多角度的要求；采用离合脱扣的方式，在刀闸或触头到位后能够及时切断动力输出，防止损坏箱体内部结构；采用永磁同步直流电机，使操作机构具备自动合闸和自动分闸功能；电机和手动采用离合装置，使操作机构即可手动操作又可电动操作；采用电磁铁解锁离合，可以就地或远程完成分合操作。

Description

三工位开关柜隔离操作机构

技术领域

本发明涉及一种适用于气体绝缘的开关柜隔离操作机构，具体地说是一种三工位开关柜隔离操作机构。

背景技术

随着信息化发展和电力部门对电力设备的小型化和智能化要求，电力部门对电力设备所占用空间和智能化要求越来越高，需要隔离操作机构既能够人力现场操作又能够远程控制，这就需要控制设备具有更高的智能化和更小的体积。现有运行的设备当中大部分设备只能提供远程单项操作，而不能远程对接地和隔离进行操作，因此达不到智能化要求，存在操作人员安全隐患。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能够在电网运行中可以远程控制接地和隔离的分合动作、可以极大的保护操作人员安全且结构简单的三工位开关柜隔离操作机构。

按照本发明提供的技术方案，所述三工位开关柜隔离操作机构，在基座上固定有电磁铁与电机，在电磁铁内安装有手动按钮推杆，在电机的输出轴上固定有电机齿轮，在基座上转动安装有输出轴、主轴与丝杆，输出轴的轴线与主轴的轴线呈平行设置，输出轴的轴线与丝杆的轴线呈垂直设置；

在输出轴上固定有输出轴输入齿轮与输出轴输出齿轮，在主轴的前端内开设有主轴轴孔，主轴轴孔为盲孔，在主轴的前端上开设有手摇柄结合部，在主轴轴孔内安装有顶杆与内压簧，在顶杆上设有一段锥面，在主轴轴孔段的主轴上开设有钢珠孔，在钢珠孔内设有离合钢珠，在离合钢珠位置的主轴上安装有传动齿轮，在传动齿轮的内圆上开设有离合钢珠槽，离合钢珠选择性嵌入离合钢珠槽内，在主轴的后端部固定有主轴输出齿轮，在主轴输出齿轮与传动齿轮之间的主轴上固定有压簧座，在压簧座上安装有外压簧，在外压簧前方的主轴上滑动安装有离合，外压簧的后端部与压簧座相抵，外压簧的前端部与离合相抵，在离合和主轴输出齿轮呈选择性对插配合，在离合上活动安装有拨叉，拨叉的中部铰接在基座上；

在丝杆上固定有丝杆输入齿轮，在丝杆安装有丝杆螺母，在丝杆螺母上固定有定位板与脱扣板，在定位板的下边沿中部位置开设有定位板缺口，在脱扣板上设有波浪形的脱扣曲面；

在丝杆螺母下方的基座上固定有支座，在支座上滑动安装有离合顶杆，所述拨叉的另一端位于离合顶杆的后方，在离合顶杆上安装有解锁簧，在支座后侧的离合顶杆上开设有顶杆销槽，在顶杆销槽内安装有离合顶杆销，解锁簧的前端与支座相抵，解锁簧的后端与离合顶杆销相抵，在支座上铰接有翘板与锁板，在翘板的上端开设有开口滑槽，离合顶杆销的两端位于开口滑槽内，在翘板中部开设有翘板锁孔；所述锁板的中部安装在翘板锁孔内，在锁板的另一端安装有走轮，走轮与脱扣板上的波浪形脱扣曲面配合。

在所述基座上固定有左侧合闸位置信号开关、中部分闸位置信号开关与右侧合闸位置信号开关。

在所述基座上转动有连锁转轴。

在所述基座上固定有切换开关。

在所述基座上滑动安装有移门，在基座上开设有手动操作孔与拉杆滑移孔，在基座上固定有移门弹簧座，在移门弹簧座上固定有移门弹簧，移门弹簧的另一端固定在移门上，在移门上固定有移门拉杆，移门拉杆滑动安装在拉杆滑移孔内。

所述翘板锁孔与锁板均呈相互配合的“凸”字型结构。

本发明具有以下优点：

1、体积小，结构简单极大的满足了电气设备小型化要求；

2、采用丝杠同步定位，定位准确，可满足多行程、多角度的要求；

3、采用离合脱扣的方式，在刀闸或触头到位后能够及时切断动力输出，防止损坏箱体内部结构；

4、采用永磁同步直流电机，使操作机构具备自动合闸和自动分闸功能；电机和手动采用离合装置，使操作机构即可手动操作又可电动操作；

5、采用电磁铁解锁离合，可以就地或远程完成分合操作。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的左视图。

图3是本发明的俯视图。

图4是本发明中主轴的结构图。

图5是本发明的立体图之一。

图6是本发明的立体图之二。

图7是本发明的立体图之三。

图8是本发明的立体图之四。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明的三工位开关柜隔离操作机构，在基座1上固定有电磁铁6与电机7，在电磁铁6内安装有手动按钮推杆6.1，在电机7的输出轴上固定有电机齿轮7.1，在基座1上转动安装有输出轴8、主轴9与丝杆11，输出轴8的轴线与主轴9的轴线呈平行设置，输出轴8的轴线与丝杆11的轴线呈垂直设置；

在输出轴8上固定有输出轴输入齿轮8.1与输出轴输出齿轮8.2，在主轴9的前端内开设有主轴轴孔，主轴轴孔为盲孔，在主轴9的前端上开设有手摇柄结合部，在主轴轴孔内安装有顶杆23与内压簧26，在顶杆23上设有一段锥面，在主轴轴孔段的主轴9上开设有钢珠孔，在钢珠孔内设有离合钢珠24，在离合钢珠24位置的主轴9上安装有传动齿轮25，在传动齿轮25的内圆上开设有离合钢珠槽，离合钢珠24选择性嵌入离合钢珠槽内，在主轴9的后端部固定有主轴输出齿轮29，在主轴输出齿轮29与传动齿轮25之间的主轴9上固定有压簧座，在压簧座上安装有外压簧27，在外压簧27前方的主轴9上滑动安装有离合28，外压簧27的后端部与压簧座相抵，外压簧27的前端部与离合28相抵，在离合28和主轴输出齿轮29呈选择性对插配合，在离合28上活动安装有拨叉10，拨叉10的中部铰接在基座1上；

在丝杆11.1上固定有丝杆输入齿轮11.3，在丝杆11安装有丝杆螺母11.2，在丝杆螺母11.2上固定有定位板14与脱扣板18，在定位板14的下边沿中部位置开设有定位板缺口14.1，在脱扣板18上设有波浪形的脱扣曲面；

在丝杆螺母11.2下方的基座1上固定有支座12，在支座12上滑动安装有离合顶杆15，所述拨叉10的另一端位于离合顶杆15的后方，在离合顶杆15上安装有解锁簧22，在支座12后侧的离合顶杆15上开设有顶杆销槽，在顶杆销槽内安装有离合顶杆销21，解锁簧22的前端与支座12相抵，解锁簧22的后端与离合顶杆销21相抵，在支座12上铰接有翘板19与锁板20，在翘板19的上端开设有开口滑槽，离合顶杆销21的两端位于开口滑槽内，在翘板19中部开设有翘板锁孔；所述锁板20的中部安装在翘板锁孔内，在锁板20的另一端安装有走轮，走轮与脱扣板18上的波浪形脱扣曲面配合。

在所述基座1上固定有左侧合闸位置信号开关2、中部分闸位置信号开关2与右侧合闸位置信号开关2。

在所述基座1上转动有连锁转轴4。

在所述基座1上固定有切换开关17。

在所述基座1上滑动安装有移门，在基座1上开设有手动操作孔与拉杆滑移孔，在基座1上固定有移门弹簧座，在移门弹簧座上固定有移门弹簧，移门弹簧的另一端固定在移门上，在移门上固定有移门拉杆3，移门拉杆3滑动安装在拉杆滑移孔内。

所述翘板锁孔与锁板20均呈相互配合的“凸”字型结构。

本发明的工作原理如下：

1、手动原理

当就地需要手动时先按动电磁铁6的手动按钮推杆6.1，使离合顶杆15保持锁扣状态，这时拨叉10将处于自由复位状态。再通过移门拉杆3将移门向左拉到最左位置将漏出手动操作孔，这时手动、电动切换开关17将切断电动电源回路。插入随机配带的操作手柄到主轴9中按照合或分的转向要求转动手柄，这时主轴9将同手柄一起转动，主轴9上的传动齿轮将带动输出轴8一起转动，这时与输出轴8联动的开关柜内部刀闸或触头将按照要求进行合闸或分闸动作。当插入手柄时由于主轴9内部设有离合装置，所以在转动手柄时电机7与主轴9间的齿轮传动将处于离合状态，所以电机7将不会跟转，减小手动操作荷载。

在输出轴8跟随主轴9一起转动时，输出轴输出齿轮8.2与丝杆输入齿轮11.3同步带动丝杠11.1转动，这时丝杠11.1上的丝杠螺母11.2在丝杠11.1的作用下进行左右运动。当输出轴8转动到合闸或分闸位置的同时，与输出轴8同步的丝杠11.1和丝杠螺母11.2将相应的运动到合闸或分闸位置，这时固定在丝杠螺母11.2上的定位板14将解除对离合顶杆15的保持，离合顶杆15将在解锁簧22的作用下向前运动撞击拨叉10、到位切换微动13切换。这时拨叉10按照杠杆原理在离合顶杆15的撞击下撬开主轴9上的离合装置，使传动输入断开，完成合闸或分闸动作。

在完成合闸或分闸动作的同时相应的位置信号开关2将做出切换，为开关柜智能化控制设备提供相关的辅助信号。

当合闸或分闸动作完成后，再继续转动手柄或电机7继续转动，在离合28和主轴输出齿轮29处于分离状态的作用下输出轴8都不会再继续转动。

若需再次进行合闸或分闸动作就需重复上述动作。

2、电动原理

当需要远程控制动作时先给电磁铁6信号使其动作后再给电机7动作信号使其动作，这时不需拉动小门3。

其动作原理与手动原理相同。

本发明的动作原理如下：

当就地或远程使电磁铁6动作时，手动按钮推杆6.1会迫使翘板19运动到如图2所示位置，这时锁板20就会向上运动，通过锁板20和翘板19上的对应位置锁住翘板19，使其保持在最终位置。

由于离合顶杆15和翘板19通过离合顶杆销21联动，所以当翘板19受到外力下端向前运动时，上端带动离合顶杆15一起向后运动。离合顶杆15同时压缩解锁弹簧22，使解锁弹簧22储能，在锁板22的作用下保持能量。

当就地或远程进行合闸或分闸操作时，丝杠11.1和丝杠螺母11.2在输出轴的带动下向左或向右运动。当丝杠螺母11.2向左或向右运动到一定位置时，丝杠螺母11.2上安装的脱扣板18将迫使锁板20解除掉对翘板19的保持，同时相当于也解除掉了对解锁弹簧22和离合顶杆15的保持。离合顶杆15在解锁簧22的作用下向前运动，这时离合顶杆15会扣接在定位板14上，当丝杠螺母11.2向左或向右运动到相应位置时，与丝杠螺母11.2固定在一起的定位板14也将运动到相应位置。这时定位板14通过相对应的缺口解除对离合顶杆15的扣接，离合顶杆15在解锁簧22的作用下快速推动拨叉10向前运动；拨叉10向前运动时通过支点翘起主轴9上的离合装置，使其断开手动或电动传动完成动力输入，让开柜刀闸或触头保持在合闸或分闸位置不再运动。

电动/手动离合动作原理

当手柄插入主轴9中准备手动操作时，手柄前端会将顶杆23向后推进一定的距离，当顶杆斜面部分位于离合钢珠24下部时顶杆就会让开离合钢珠24，在主轴9转动时离合钢珠24就会在电机传动齿轮25的挤压下收缩回主轴9的内部，使主轴9和电机齿轮7.0相互不再干涉，这时主轴9转动时就不会带动电机齿轮7.1。

当手动操作完成拔出手柄后，顶杆23在内压簧26的作用下向前运动，这时顶杆23前端斜面将会将离合钢珠24向主轴9的外部挤压，当电机转动带动电机传轮7.1时，离合钢珠24就会弹出，主轴9卡住电机齿轮7.1，使主轴9一起转动来完成电动操作。

位置离合动作原理

当离合顶杆15快速推动拨叉10一端运动时另一端在支点的作用下向相反方向运动拨动离合28，使离合28与主轴输出齿轮29完全脱离完成离合动作，这时不论电动还是手动转动主轴9时输出轴8都不会转动。

当再次推动电磁铁6时，离合顶杆15再翘板19的作用下解除对拨叉10的作用，使拨叉10回复自由状态，再转动主轴9时，离合28会在外压簧27的作用下与主轴输出齿轮29再次结合，这时操作主轴9时将带动输出轴8一起转动完成分、合闸动作。

Claims (6)

1.一种三工位开关柜隔离操作机构，其特征是：在基座（1）上固定有电磁铁（6）与电机（7），在电磁铁（6）内安装有手动按钮推杆（6.1），在电机（7）的输出轴上固定有电机齿轮（7.1），在基座（1）上转动安装有输出轴（8）、主轴（9）与丝杆（11），输出轴（8）的轴线与主轴（9）的轴线呈平行设置，输出轴（8）的轴线与丝杆（11）的轴线呈垂直设置；

在输出轴（8）上固定有输出轴输入齿轮（8.1）与输出轴输出齿轮（8.2），在主轴（9）的前端内开设有主轴轴孔，主轴轴孔为盲孔，在主轴（9）的前端上开设有手摇柄结合部，在主轴轴孔内安装有顶杆（23）与内压簧（26），在顶杆（23）上设有一段锥面，在主轴轴孔段的主轴（9）上开设有钢珠孔，在钢珠孔内设有离合钢珠（24），在离合钢珠（24）位置的主轴（9）上安装有传动齿轮（25），在传动齿轮（25）的内圆上开设有离合钢珠槽，离合钢珠（24）选择性嵌入离合钢珠槽内，在主轴（9）的后端部固定有主轴输出齿轮（29），在主轴输出齿轮（29）与传动齿轮（25）之间的主轴（9）上固定有压簧座，在压簧座上安装有外压簧（27），在外压簧（27）前方的主轴（9）上滑动安装有离合（28），外压簧（27）的后端部与压簧座相抵，外压簧（27）的前端部与离合（28）相抵，在离合（28）和主轴输出齿轮（29）呈选择性对插配合，在离合（28）上活动安装有拨叉（10），拨叉（10）的中部铰接在基座（1）上；

在丝杆（11.1）上固定有丝杆输入齿轮（11.3），在丝杆（11）安装有丝杆螺母（11.2），在丝杆螺母（11.2）上固定有定位板（14）与脱扣板（18），在定位板（14）的下边沿中部位置开设有定位板缺口（14.1），在脱扣板（18）上设有波浪形的脱扣曲面；

在丝杆螺母（11.2）下方的基座（1）上固定有支座（12），在支座（12）上滑动安装有离合顶杆（15），所述拨叉（10）的另一端位于离合顶杆（15）的后方，在离合顶杆（15）上安装有解锁簧（22），在支座（12）后侧的离合顶杆（15）上开设有顶杆销槽，在顶杆销槽内安装有离合顶杆销（21），解锁簧（22）的前端与支座（12）相抵，解锁簧（22）的后端与离合顶杆销（21）相抵，在支座（12）上铰接有翘板（19）与锁板（20），在翘板（19）的上端开设有开口滑槽，离合顶杆销（21）的两端位于开口滑槽内，在翘板（19）中部开设有翘板锁孔；所述锁板（20）的中部安装在翘板锁孔内，在锁板（20）的另一端安装有走轮，走轮与脱扣板（18）上的波浪形脱扣曲面配合。

2.如权利要求1所述的三工位开关柜隔离操作机构，其特征是：在所述基座（1）上固定有左侧合闸位置信号开关（2）、中部分闸位置信号开关（2）与右侧合闸位置信号开关（2）。

3.如权利要求1所述的三工位开关柜隔离操作机构，其特征是：在所述基座（1）上转动有连锁转轴（4）。

4.如权利要求1所述的三工位开关柜隔离操作机构，其特征是：在所述基座（1）上固定有切换开关（17）。

5.如权利要求1所述的三工位开关柜隔离操作机构，其特征是：在所述基座（1）上滑动安装有移门，在基座（1）上开设有手动操作孔与拉杆滑移孔，在基座（1）上固定有移门弹簧座，在移门弹簧座上固定有移门弹簧，移门弹簧的另一端固定在移门上，在移门上固定有移门拉杆（3），移门拉杆（3）滑动安装在拉杆滑移孔内。

6.如权利要求1所述的三工位开关柜隔离操作机构，其特征是：所述翘板锁孔与锁板（20）均呈相互配合的“凸”字型结构。

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