CN111341576B - 一种快速接地开关及操动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及快速接地开关及操动机构。快速接地开关用操动机构包括伺服电机和行星减速机，行星减速机包括至少两个输出轴，其中一个输出轴为用于与快速接地开关的开关主轴连接的开关输出轴，一个输出轴为分合闸指示输出轴；或者行星减速机包括分合闸输出轴，分合闸输出轴的一端用于与开关主轴连接，另一端连接有分合闸指示装置。伺服电机的设置可实现操动机构的自锁功能，行星减速机能够满足快速接地开关的速度要求，相比现有技术来说，上述伺服电机带动行星减速机进而驱动快速接地开关的开关主轴动作的结构简单，动力传递过程稳定，可提高快速接地开关的操动机构动力输出过程中的机械稳定性，进而提高快速接地开关的安全可靠性能。

Description

一种快速接地开关及操动机构
技术领域
本发明涉及一种快速接地开关及操动机构。
背景技术
目前快速接地开关常用的操动机构种类包括弹簧操动机构、液压操动机构、气动操动机构和碟簧液压操动机构，这些操动机构的共同特点是分合闸响应迅速，可满足快速接地开关的分合闸速度要求。
但是分合闸快速响应需要操动机构配合设计一整套的液压、弹簧或气动等储能模块来实现，造成操动机构结构复杂，生产装配难度大，而且因为储能模块在瞬间释放能量大，容易造成操动机构整体振动大、噪音大、机械稳定性差等特点，不利于快速接地开关的安全可靠运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速接地开关用操动机构，以解决现有技术的快速接地开关用操动机构结构复杂、机械稳定性差的技术问题；相应的本发明的目的还在于提供一种快速接地开关，以解决现有技术中接地开关的操动机构结构复杂、机械稳定性差，不利于接地开关安全可靠运行的技术问题。
本发明的快速接地开关用操动机构采用如下技术方案：快速接地开关用操动机构包括：伺服电机，快速接地开关用操动机构利用伺服电机的自刹车功能启停；行星减速机，包括输入轴，输入轴与伺服电机的输出轴固定连接；行星减速机包括至少两个输出轴，其中一个输出轴为用于与快速接地开关的开关主轴连接的开关输出轴，一个输出轴为分合闸指示输出轴，分合闸指示输出轴连接有分合闸指示装置；或者行星减速机包括分合闸输出轴，分合闸输出轴的一端用于与快速接地开关的开关主轴连接，另一端连接有分合闸指示装置。
本发明的有益效果是：本发明的快速接地开关用操动机构中，伺服电机的设置可实现快速接地开关用操动机构的自锁功能，行星减速机能够满足快速接地开关的速度要求，同时行星减速机通过两个输出轴既实现动力的输出，又方便显示快速接地开关的分合闸状态，相比现有技术来说，上述伺服电机带动行星减速机进而驱动快速接地开关的开关主轴动作的结构简单，动力传递过程稳定，可提高快速接地开关用操动机构动力输出过程中的机械稳定性。
进一步地，所述行星减速机为转角行星减速机，该转角行星减速机的开关输出轴与分合闸输出轴同轴或平行布置。转角行星减速机的设置可减小整个快速接地开关的体积。
进一步地，所述伺服电机配置有手动操作接口，该手动操作接口设置在伺服电机的输出方向上的背离输出端的位置处，该手动操作接口用于与手动摇把插装配合。设置手动操作接口，以满足快速接地开关用操动机构在失电情况下的手动操作，将手动摇把插入手动操作接口，摇动手动摇把即可驱动伺服电机的输出轴转动。
进一步地，所述伺服电机于手动操作接口位置处可拆设置有密封盖，以在电机处于正常工作状态下通过该密封盖将手动操作接口封堵。密封盖的设置可避免伺服电机正常工作状态下的误操作，而且还可避免杂物进入手动操作接口而影响手动摇把与手动操作接口的插装配合。
本发明的快速接地开关采用如下技术方案：快速接地开关，包括开关主轴和与开关主轴传动连接的操动机构，所述操动机构包括：伺服电机，操动机构利用伺服电机的自刹车功能启停；行星减速机，包括输入轴，输入轴与伺服电机的输出轴固定连接；行星减速机包括至少两个输出轴，其中一个输出轴为与开关主轴连接的开关输出轴，一个输出轴为分合闸指示输出轴，分合闸指示输出轴连接有分合闸指示装置；或者行星减速机包括分合闸输出轴，分合闸输出轴的一端与开关主轴连接，另一端连接有分合闸指示装置。
本发明的有益效果是：本发明的快速接地开关的操动机构中，伺服电机的设置可实现操动机构的自锁功能，行星减速机能够满足快速接地开关的速度要求，同时行星减速机通过两个输出轴既实现动力的输出，又方便显示快速接地开关的分合闸状态，相比现有技术来说，上述伺服电机带动行星减速机进而驱动快速接地开关的开关主轴动作的结构简单，动力传递过程稳定，可提高快速接地开关的操动机构动力输出过程中的机械稳定性，进而提高快速接地开关的安全可靠性能。
进一步地，所述行星减速机为转角行星减速机，该转角行星减速机的开关输出轴与分合闸输出轴同轴或平行布置。转角行星减速机的设置可减小整个快速接地开关的体积。
进一步地，所述伺服电机配置有手动操作接口，该手动操作接口设置在伺服电机的输出方向上的背离输出端的位置处，该手动操作接口用于与手动摇把插装配合。设置手动操作接口，以满足操动机构在失电情况下的手动操作，将手动摇把插入手动操作接口，摇动手动摇把即可驱动伺服电机的输出轴转动。
进一步地，所述伺服电机于手动操作接口位置处可拆设置有密封盖，以在电机处于正常工作状态下通过该密封盖将手动操作接口封堵。密封盖的设置可避免伺服电机正常工作状态下的误操作，而且还可避免杂物进入手动操作接口而影响手动摇把与手动操作接口的插装配合。
附图说明
图1是本发明快速接地开关的具体实施例1中快速接地开关的结构示意图；
图2是本发明快速接地开关的具体实施例1中操动机构的结构示意图；
图3是本发明快速接地开关的具体实施例1中操动机构的传动原理图；
图4是本发明快速接地开关的具体实施例2中操动机构的传动原理图；
图中：1-接地开关外壳，2-操动机构，3-伺服电机，4-转角行星减速机，5-输入轴，6-开关输出轴，7-分合闸指示装置，8-转角行星减速箱体，9-行星减速传动机构，10-锥齿轮传动机构，11-法兰，12-主动齿轮，13-从动齿轮，14-手动操作接口，15-密封盖，16-抱箍，17-分合闸指示输出轴，18-从动齿轮，19-分合闸输出轴。
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明的快速接地开关的具体实施例1：
如图1所示，快速接地开关包括接地开关外壳1、开关主轴和操动机构2，操动机构2与开关主轴传动连接，以通过操动机构2带动开关主轴运动，进而实现快速接地开关的分合闸。
本实施例中，如图2所示，操动机构2包括伺服电机3以及与伺服电机3的输出轴连接的行星减速机，如图3所示，行星减速机具体为转角行星减速机4，其具有输入轴5和两个输出轴，输入轴5与伺服电机3的输出轴通过抱箍16固定连接，两个输出轴分别为开关输出轴6和分合闸指示输出轴17，开关输出轴6通过六方轴孔与开关主轴传动连接，分合闸指示输出轴17连接有分合闸指示装置7，以通过该分合闸指示装置7显示快速接地开关的分合闸状态。
如图3所示，转角行星减速机4包括转角行星减速箱体8和位于转角行星减速箱体8内的行星减速传动机构9和锥齿轮传动机构10。如图1和2所示，转角行星减速箱体8于开关输出轴6的输出端位置处与接地开关外壳1通过法兰11密封固定连接，以便于转角行星减速机4的开关输出轴6与开关主轴的传动连接。
如图3所示，锥齿轮传动机构10包括主动齿轮12和从动齿轮13，从动齿轮13设置有两个，且两个从动齿轮13的结构相同，行星减速传动机构9的行星架与锥齿轮传动机构10的主动齿轮12连接，转角行星减速机4的开关输出轴6和分合闸指示输出轴17分别设置在相应的从动齿轮13上，两个输出轴同轴布置，且垂直于输入轴5的轴线方向，并位于转角行星减速箱体8的相对两侧，以实现开关主轴与分合闸指示装置7的同步运动。
本实施例中，伺服电机3为刹车特性的电机，具有自刹车功能，当伺服电机3正常运行时，刹车不工作，当伺服电机3停止运行后，即快速接地开关实现达到分合闸状态后，伺服电机3进入自刹车状态，伺服电机3的输出轴抱紧，进而实现操动机构2的自锁，确保操动机构2以及整个快速接地开关的工作可靠性。
本实施例的快速接地开关的操动机构2中，行星减速机通过开关输出轴6和分合闸指示输出轴17，既实现动力的输出，又方便显示快速接地开关的分合闸状态，相比现有技术来说，伺服电机3带动行星减速机而驱动快速接地开关的开关主轴动作的结构简单，动力传递过程稳定，可提高操动机构2动力输出过程中的机械稳定性，提高快速接地开关的工作可靠性。
本实施例中，如图2和图3所示，伺服电机3配置有手动操作接口14，该手动操作接口14设置在伺服电机3的输出轴方向上，且远离输出端的位置处，该手动操作接口14用于与手动摇把插装配合，摇动手动摇把可驱动伺服电机3的输出轴转动，进而实现快速接地开关的分合闸操作。上述手动操作接口14的设置可满足快速接地开关在失电情况下的手动操作，有助于提高接地开关的工作可靠性。
本实施例中，伺服电机3的手动操作接口位置处可拆装配有密封盖15，在伺服电机3处于正常工作状态下时，该密封盖15可用于封堵手动操作接口14，避免伺服电机3正常工作状态下的误操作。
本发明的快速接地开关的具体实施例2：
其与实施例1的区别在于：如图4所示，转角行星减速机中的锥齿轮传动机构的从动齿轮18设置有一个，转角行星减速机包括一个分合闸输出轴19，该分合闸输出轴19固定穿装在从动齿轮18上，且垂直于输入轴5的轴线方向延伸布置，分合闸输出轴19具有位于从动齿轮18的轴向两侧的两个输出端，两个输出端伸出转角行星减速箱体8，并位于转角行星减速箱体的相对两侧，其中一端与开关主轴连接，另一端连接有分合闸指示装置，以实现开关主轴与分合闸指示装置的同步运动。
本发明的快速接地开关的具体实施例3：
其与实施例1的区别在于：锥齿轮传动机构的从动齿轮设置有两个，分别为第一从动齿轮和第二从动齿轮，转角行星减速机中的开关输出轴和分合闸指示输出轴平行布置，开关输出轴连接在第一从动齿轮上，分合闸指示输出轴通过齿轮系与第二从动齿轮传动连接，齿轮系满足两个输出轴同步运动。
本发明的快速接地开关的具体实施例4：
其与实施例1的区别在于：行星减速机的两个输出轴平行布置，且均与行星减速机的输入轴平行布置，行星减速机包括行星齿轮减速箱体和行星减速传动机构，伺服电机的输出轴从行星减速传动机构的太阳轮输入，分两路从两个行星轮输出，以使两个输出轴分别连接在两个行星轮上，两个行星轮尺寸相同，以实现两个输出轴的同步运动。
本发明的快速接地开关的具体实施例5：
其与实施例1的区别在于：伺服电机上不配置手动操作接口，在伺服电机失电的情况下，及时对伺服电机进行维修或更换，以避免影响快速接地开关的正常工作。
本发明的快速接地开关的具体实施例6：
其与实施例1的区别在于：当伺服电机处于无粉尘的良好环境中工作，伺服电机上不设置密封盖，手动操作接口直接裸露在电机端部。
本发明的快速接地开关用操动机构的具体实施方式：
快速接地开关用操动机构的结构与上述快速接地开关的具体实施例1至具体实施例6中任一个实施例中的操动机构的结构均相同，此处不再赘述。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种快速接地开关用操动机构，其特征在于，包括：
伺服电机，快速接地开关用操动机构利用伺服电机的自刹车功能启停；
行星减速机，包括输入轴，输入轴与伺服电机的输出轴固定连接；
行星减速机包括至少两个输出轴，其中一个输出轴为用于与快速接地开关的开关主轴连接的开关输出轴，一个输出轴为分合闸指示输出轴，分合闸指示输出轴连接有分合闸指示装置；或者行星减速机包括分合闸输出轴，分合闸输出轴的一端用于与快速接地开关的开关主轴连接，另一端连接有分合闸指示装置，所述伺服电机配置有手动操作接口，该手动操作接口设置在伺服电机的输出方向上的背离输出端的位置处，该手动操作接口用于与手动摇把插装配合。
2.根据权利要求1所述的快速接地开关用操动机构，其特征在于，所述行星减速机为转角行星减速机，该转角行星减速机的开关输出轴与分合闸输出轴同轴或平行布置。
3.根据权利要求1或2所述的快速接地开关用操动机构，其特征在于，所述伺服电机于手动操作接口位置处可拆设置有密封盖，以在电机处于正常工作状态下通过该密封盖将手动操作接口封堵。
4.一种快速接地开关，包括开关主轴和与开关主轴传动连接的操动机构，
其特征在于，所述操动机构包括：
伺服电机，操动机构利用伺服电机的自刹车功能启停；
行星减速机，包括输入轴，输入轴与伺服电机的输出轴固定连接；
行星减速机包括至少两个输出轴，其中一个输出轴为与开关主轴连接的开关输出轴，一个输出轴为分合闸指示输出轴，分合闸指示输出轴连接有分合闸指示装置；或者行星减速机包括分合闸输出轴，分合闸输出轴的一端与开关主轴连接，另一端连接有分合闸指示装置，所述伺服电机配置有手动操作接口，该手动操作接口设置在伺服电机的输出方向上的背离输出端的位置处，该手动操作接口用于与手动摇把插装配合。
5.根据权利要求4所述的快速接地开关，其特征在于，所述行星减速机为转角行星减速机，该转角行星减速机的开关输出轴与分合闸输出轴同轴或平行布置。
6.根据权利要求4或5所述的快速接地开关，其特征在于，所述伺服电机于手动操作接口位置处可拆设置有密封盖，以在电机处于正常工作状态下通过该密封盖将手动操作接口封堵。
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