CN113113245B - 一种分体式有载分接开关 - Google Patents
一种分体式有载分接开关 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113113245B CN113113245B CN202110226638.7A CN202110226638A CN113113245B CN 113113245 B CN113113245 B CN 113113245B CN 202110226638 A CN202110226638 A CN 202110226638A CN 113113245 B CN113113245 B CN 113113245B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- driving
- driven
- energy storage
- wheel
- gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 74
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 141
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 87
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 87
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 56
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 56
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 18
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 5
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
- H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
- H01F29/04—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/0005—Tap change devices
- H01H9/0027—Operating mechanisms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
本发明分体式有载分接开关,包括电动机构、有载切换开关和无载分接选择器以及蓄能器；蓄能器的从动轴与有载切换开关连接构成切换芯子，所述的切换芯子与无载分接选择器并联分体式分布，无载分接选择器放置在变压器中，切换芯子放置在变压器外；由所述的电动机构驱动选择器驱动轴，由选择器驱动轴驱动无载分接选择器实现无载分接选择器无负载地预选到要被切换到的绕组抽头；由所述电动机构驱动蓄能器驱动轴实现有载切换开关从当前的绕组抽头有负载地切换到预选的新的绕组抽头。
Description
技术领域
本发明涉及有载分接开关技术领域，特别涉及一种分体式的有载分接开关。
背景技术
众所周知，有载分接开关用于在有负载的情况下通过有载切换开关从当前的绕组抽头切换到由无载分接选择器预选好的新的绕组抽头。目前，有载分接开关多采用串联一体式分布，具体为，蓄能器与有载切换开关被包围在切换芯子壳体中，并且共同组合成为切换芯子。在有载分接开关的工作过程中，蓄能器驱动轴同时驱动蓄能器和无载分接选择器。蓄能器、有载切换开关和无载分接选择器串行连接，从而使得切换芯子与无载分接选择器形成串联一体式分布。在这种情况下，切换芯子与无载分接选择器两者都需要放置在变压器内部。然而，由于切换芯子在使用过程中需要进行快速地机械动作并且过渡电阻会产生大量的热，导致切换芯子容易出现爆炸等严重事故，进而会使得整个变压器受损，影响用电安全以及造成经济损失。特别地，在有负载尤其是超高压有负载的情况，如果有载切换开关的切换不到位，将会导致有载切换开关甚至整个变压器无法使用。因此，为了提高有载分接开关的可靠性，其中一个设计重点是保证有载分接开关切换到位。
德国发明专利DE1956369和DE2806282、中国发明专利授权公告号CN102024552B以及中国实用新型授权公告号CN2891237分别描述了一种用于有载分接开关的蓄能器。上述蓄能器具有相似的机械结构和相同的工作原理。在机械结构上，上述蓄能器都包括偏心轮、上滑架、储能弹簧、下滑架、具有导杆的支架以及限位装置，其中上滑架和下滑架可以沿支架上的导杆彼此无关地在两个终端位置之间往复直线运动。在工作原理上，上述蓄能器都是通过偏心轮将驱动轴任意方向的旋转运动转换成上滑架的直线运动，并且通过限位装置锁定下滑架的运动，从而通过上滑架与下滑架之间产生的位移差使两者之间的储能弹簧储能。在上滑架即将移动到终端位置并且此时储能弹簧储能到最大程度时，由上滑架触发限位装置，使得下滑架进行与上滑架直线运动同方向地阶跃式地快速直线运动，然后通过转换机构将下滑架的快速直线运动转换成有载切换开关驱动轴的快速旋转运动。
综上所述，为了产生有载切换开关短暂快速的转动运动，上述蓄能器都需要先将旋转运动转换成直线运动，然后再将直线运动转换成旋转运动，繁琐的运动转换使得上述蓄能器具有所需空间大、构件复杂繁多等缺点。为了限定从动轴的转动，上述蓄能器的限位装置都是对进行直线运动的下滑架进行限位，然而下滑架与从动轴之间还存在直线运动与旋转运动的运动转换，因此导致上述限位装置的限位对象不够直接、限位效果不够可靠。并且，在限位卡钩与下滑架脱离后，由于结构的限制，限位卡钩与快速运动的下滑架之间一直会存在滑动摩擦，这将影响限位卡钩的使用寿命，同时也存在产生磨屑、引发事故的风险。考虑到储能弹簧弹力不足、低温使得油非常粘稠以及其他使得有载分接开关切换不到位的不利情况，上述蓄能器采用如下设计：一方面，在偏心轮最长径靠近轴心位置设置一个滚轮，使得在下滑架开始运动后，如果下滑架运动缓慢到一定程度，所述滚轮能够与下滑架其中一侧碰块碰撞，这样可以通过由电动机构直接带动的偏心轮的旋转，附加地启动下滑架的运动；另一方面，在偏心轮最长径远离轴心位置设置另一个滚轮，在下滑架运动到下一个新的终端位置前，如果下滑架运动缓慢到一定程度，所述另一个滚轮能够与下滑架其中一侧碰块碰撞，这样可以通过由电动机构直接带动的偏心轮的旋转，附加地将下滑架准确地推动到新的终端位置。
中国发明专利授权公告号CN107438889B描述了另一种用于有载分接开关的蓄能器。所述蓄能器具有弹性储能元件和传动装置，所述传动装置具有输入毂、输出毂、可变传动比的传动器件、第一耦联装置和第二耦联装置。在驱动齿轮与第一耦联装置的上齿轮之间、第一耦联装置的下齿轮与第二耦联装置的上齿轮之间、第二耦联装置的下齿轮与从动齿轮之间均采用齿轮传动。该蓄能器的上述传动机构存在以下不足之处：第一，较多级的齿轮传动降低了机构的运动传动效率，提高了制作成本。尤其在释能阶段，弹性储能装置需要同时带动第一耦联装置的下齿轮、第二耦联装置的上齿轮、从动齿轮、与从动齿轮固连的飞轮以及从动轴的转动，降低了运动传动效率，同时对弹性储能装置的性能提出了更高的要求。第二，两个耦联装置在空间上采用并行连接，增加了机构的占用空间。第三，由于两个耦联装置采用并行连接的方式，第二耦联装置的上齿轮的直径较小，导致一端铰接在第二耦联装置的上齿轮上的弹性储能元件的张紧和松弛的行程较短，对弹性储能元件的性能提出了较高的要求。此外，该蓄能器的锁定机构的两个锁定爪共用一个旋转中心轴地铰接在与从动轴无相对转动连接的飞轮上。为了保证两个锁定爪都能顺利地锁定和脱离卡钩凸起，锁定机构的两个碰撞杆上下分布，且在顺时针和逆时针方向均需要一定的开阔空间。上述设计导致一个锁定爪脱离一个卡钩凸起后，两个锁定爪会发生联动，并且机构无法可靠地对联动的两个锁定爪的位置进行快速地限定，从而增加了另一个锁定爪快速锁定另一个卡钩凸起的难度，甚至导致无法锁定。为实现间歇运动功能，该蓄能器的工作过程为：第一阶段，第一耦联装置和第二耦联装置的上、下齿轮的挡块均未相互接触，储能装置和从动轴均未移动。第二阶段，第一耦联装置上、下齿轮的挡块相互接触，而第二耦联装置上、下齿轮的挡块未相互接触，这个阶段，储能装置逐渐张紧而从动轴未移动。第三阶段，第一耦联装置上、下齿轮的挡块不再相互接触，而第二耦联装置上、下齿轮的挡块相互接触，储能装置逐渐松弛并带动从动轴转动到下一个极限位置。在这个阶段，如果从动轴的转速缓慢到一定程度，第一耦联装置上、下齿轮的挡块将会相互接触，使得驱动元件能够追上从动元件，从而使得电动机构能够协同或者取代储能装置驱动从动轴转动。但是由于有载切换开关的切换时间占有载分接开关整个切换过程的比例较小以及曲线槽的设计局限性，所以在从动轴转动过程的后半段，驱动元件无法追上从动元件，从而在此阶段无法实现助推功能。
综上所诉，为了避免不利情况下有载切换开关切换不到位的情况，上述蓄能器都只实现了局部助推，具体为：蓄能器的助推装置在蓄能器从动轴整个运动过程的某些位置具有帮助蓄能器从动轴转动的可能性；而无法实现全程助推，具体为：蓄能器的助推装置在蓄能器从动轴整个运动过程的任何位置(特别是开始阶段和结束阶段)都具有帮助蓄能器从动轴转动的可能性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分体式有载分接开关。
本发明目的通过如下技术方案予以实现：一种分体式有载分接开关，包括电动机构、有载切换开关、无载分接选择器以及蓄能器；
蓄能器与有载切换开关连接构成切换芯子，所述切换芯子与无载分接选择器并联分体式分布，无载分接选择器放置在变压器中，切换芯子放置在变压器外；由所述电动机构驱动选择器驱动轴，由选择器驱动轴驱动无载分接选择器实现无载分接选择器无负载地预选到要被切换到的绕组抽头；由所述电动机构驱动蓄能器驱动轴实现有载切换开关从当前的绕组抽头有负载地切换到预选的新的绕组抽头。
优选的，所述的蓄能器包括周转轮系、机械储能装置、可变瞬时传动比的驱动传动机构、驱动轴、从动轴、限位装置、飞轮；
所述的周转轮系包括太阳轮、至少一个行星齿轮、内齿圈、行星架装置；作为驱动装置的太阳轮与中心齿轮同轴固定连接，飞轮通过两个启动板固连在所述内齿圈上，所述内齿圈为从动装置，至少一个行星齿轮通过行星架装置置于内齿圈与太阳轮之间，并分别与二者进行啮合，所述行星架装置在轴向方向上位于内齿圈与飞轮之间且与二者同轴转动，所述飞轮与从动轴无相对转动地连接；机械储能装置的一端可旋转地连接在其中一个行星齿轮的中心轴上，能够跟随其中一个行星齿轮的转动实现张紧、松弛状态的变化；
可变瞬时传动比的驱动传动机构用于将驱动轴任意方向的旋转转化成中心齿轮以及太阳轮单方向的旋转，释能阶段前，内齿圈由限位装置限位保持静止，其中一个行星齿轮在太阳轮的带动下运行至周转轮系死点位置，此时，内齿圈解锁、机械储能装置由张紧状态开始逐渐松弛。
优选的，所述蓄能器包括驱动轴、从动轴、机械储能装置、机械传动装置、驱动装置、从动装置；所述机械传动装置包括连接在所述驱动轴与所述驱动装置之间的可变瞬时传动比的驱动传动机构，以及连接在所述从动装置与所述从动轴之间的可变瞬时传动比的从动传动机构；所述驱动装置和从动装置之间安装至少两组机械储能装置，且在有载分接开关一次切换过程中，至少存在两组机械储能装置处于不同的张紧和或松弛状态；
所述驱动轴能够在电动机构的驱动下沿任意方向旋转，通过所述可变瞬时传动比的驱动传动机构将驱动轴任意方向的旋转转换为单方向旋转，并在有载分接开关的下一次切换中沿相反方向旋转，进而带动驱动装置转动，机械储能装置到位后带动从动装置转动，由从动装置通过可变瞬时传动比的从动传动机构实现从动轴所需转动角度。
优选的，所述的蓄能器包括驱动轴、从动轴、可变瞬时传动比的驱动传动机构、机械储能装置以及串联间歇运动机构；
所述的串联间歇运动机构包括中心轴在同一条直线上，并且按上、中、下的位置串行连接的驱动轮、压缩轮、从动轮；所述从动轮与从动轴之间无相对转动地连接；所述可变瞬时传动比的驱动传动机构连接在所述驱动轴与驱动轮之间，用于将驱动轴任意方向的旋转转化成单方向旋转，并在有载分接开关的下一次切换中沿相反方向旋转，并传递至驱动轮；
所述压缩轮为上下带有扇形挡块的转动轮，下部扇形挡块上通过下支撑柱与机械储能装置的一端转动连接；所述的驱动轮上设置与压缩轮上部扇形挡块配合的扇形凹槽，所述的从动轮为扇形轮，所述扇形凹槽的两侧面为止挡面，用于带动压缩轮转动实现储能，以及在压缩轮释能阶段转动过程中提供帮助压缩轮转动的可能性；扇形轮的两侧面为止挡面用于在机械储能装置作用下使得从动轮转动实现从动轴转动。
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比存在如下优点：
1、本发明的分体式有载分接开关，其中，蓄能器驱动轴只用于驱动蓄能器。同样由电动机构驱动的选择器驱动轴用于驱动无载分接选择器的运动。切换芯子与无载分接选择器形成并联分体式分布。因此，在变压器中可以只放置无载分接选择器，而将切换芯子放置在变压器之外，从而有利于提高使用变压器的安全性。
2、本发明考虑到有载分接开关在实际运行中，遇到机械储能装置的弹力不足或者发生故障或者无法松弛到预定的状态或者处于过载状态或者处于低温使得机构周围的油非常粘稠等不利情况，由机械储能装置驱动的从动轴的运行速度比正常情况下的运行速度缓慢。所述全程助推装置具有全程助推能力，具体为：在从动轴的整个运动过程中的任何位置(特别是开始阶段和结束阶段)，如果从动轴的运行速度缓慢到一定程度时，全程助推装置都具有至少一个构件能够追上与从动轴直接或间接连接的部件上的助推块协同或者取代机械储能装置以机械接触的方式直接地不延迟地驱动与从动轴直接或间接连接的部件上的助推块，进而驱动从动轴转动，以确保从动轴能够最终到达预定的终端角度位置，使得蓄能器的可靠性更高。
3、本发明避免了蓄能器进行旋转运动与直线运动之间繁琐的运动变换以及避免了采用较多级的齿轮传动，从而使其运动传递效率更高，可靠性更高。
4、本发明的限位装置的两个卡钩分开布置，使得一个卡钩与卡钩凸起脱离后另一个卡钩能够保持静止状态，并且限位装置具有两个卡钩限位挡块分别用于快速可靠地堆两个卡钩未钩住卡钩凸起的状态进行限位，从而保证了两个卡钩能够容易可靠的钩住对应的卡钩凸起。
5、本发明的限位装置直接对与从动轴无相对转动的飞轮进行限位，限位对象更加直接，限位效果更加可靠。
6、本发明的限位装置的两个卡钩分开布置，并且在一次切换中，限位卡钩与对应的卡钩凸起脱离后，两者之间不会再产生机械接触，从而有利于保证限位卡钩的使用寿命，也降低了使用风险。
附图说明
图1为本发明分体式有载分接开关示意图；
图2为本发明实施例1蓄能器+全程助推装置第一视图；
图3为本发明实施例1蓄能器+全程助推装置第二视图；
图4为本发明实施例1蓄能器+全程助推装置第三视图；
图5为本发明实施例1蓄能器+全程助推装置第四视图
图6为本发明的用于蓄能器的曲线槽盘的一种优选实施方式的仰视图；
图7为本发明的实施例1蓄能器的太阳轮处于α1角度位置的视图；
图8为本发明的实施例1蓄能器的太阳轮处于α12角度位置的视图；
图9为本发明的实施例1蓄能器的太阳轮处于α2角度位置的视图；
图10为本发明的实施例1蓄能器的太阳轮处于α3角度位置的视图；
图11为本发明一种全程助推装置示意图；
图12为本发明实施例2蓄能器的第一视图；
图13为本发明实施例2蓄能器的第二视图；
图14为本发明实施例2蓄能器的第三视图；
图15为本发明实施例2蓄能器的曲线槽盘的一种优选实施方式的仰视图；
图16为本发明实施例2蓄能器的驱动装置处于α1角度位置的俯视图；
图17为本发明实施例2蓄能器的驱动装置处于α2角度位置的俯视图；
图18为本发明实施例2蓄能器的驱动装置处于α3角度位置的俯视图；
图19为本发明实施例2蓄能器的驱动装置处于α5角度位置的俯视图。
图20为本发明实施例3蓄能器的第一视图；
图21为本发明实施例3蓄能器的第二视图；
图22为本发明实施例3蓄能器的第三视图；
图23为本发明实施例3蓄能器的曲线槽盘的一种优选实施方式的仰视图；
图24为本发明实施例3蓄能器的驱动轮的一种优选实施方式的示意图；
图25为本发明实施例3蓄能器的压缩轮的一种优选实施方式的示意图；
图26为本发明实施例3蓄能器的驱动轮处于α1角度位置的仰视图；
图27为本发明实施例3蓄能器的驱动轮处于α2角度位置的仰视图；
图28为本发明实施例3蓄能器的驱动轮处于α3角度位置的仰视图；
图29为本发明实施例3蓄能器的驱动轮处于α4角度位置的仰视图。
具体实施方式
图1给出一种分体式有载分接开关10示意图包括电动机构11、有载切换开关14和无载分接选择器以及蓄能器13；
蓄能器13和有载切换开关14被包围在切换芯子壳体121中构成切换芯子12，所述的切换芯子12与无载分接选择器15并联分体式分布，无载分接选择器放置在变压器中，切换芯子放置在变压器外；由所述的电动机构11驱动选择器驱动轴151，由选择器驱动轴151驱动无载分接选择器15实现无载分接选择器无负载地预选到要被切换到的绕组抽头；由所述电动机构驱动蓄能器驱动轴131实现有载切换开关从当前的绕组抽头有负载地切换到预选的新的绕组抽头。蓄能器从动轴132能够驱动有载切换开关14旋转。并且，通过蓄能器13的作用，蓄能器从动轴132能驱动有载切换开关14在有载分接开关10的一次切换中沿单方向旋转，并且在有载分接开关10的下一次切换中沿相反方向旋转。有载切换开关14和无载分接选择器15采用现有技术构造，因此在本发明中没有详细示出。
下面以实例的形式重点介绍几种独创的蓄能器结构。
实施例1：一种具有全程助推功能的蓄能器
图11给出一种用于有载分接开关蓄能器的全程助推装置，包括两个槽轮间歇机构以及中心齿轮(亦即蓄能器中的第二中心齿轮)；所述两个槽轮间歇机构均包括拨盘齿轮、主动拨盘、拨盘圆销、从动槽轮以及助推板；带有拨盘圆销的主动拨盘与拨盘齿轮同轴固定且轴向不接触，助推板固定连接在从动槽轮上，所述从动槽轮上开设径向槽；两个槽轮间歇机构上下交错安装，两个拨盘齿轮由同一个中心齿轮驱动；两个槽轮间歇机构位置关系满足如下约束条件：其中一个槽轮间歇机构的主动拨盘转动α1角度，通过拨盘圆销与从动轮上径向槽的配合使得从动槽轮上的助推板转动需要助推的角度α；另外一个槽轮间歇机构的主动拨盘转动(360°-α1)角度时，其拨盘圆销正好位于径向槽的槽口。初始状态，两个助推板之间放置有载分接开关蓄能器上需要助推部件，在下述给出的蓄能器中该需要助推部件为齿圈助推块262，当然根据不同的安装位置，需要助推的部件可以安装在传统蓄能器的从动轴或者与从动轴直接或间接连接的部件上。
图2、图3、图4、图5以不同角度的视图示出本发明的用于有载分接开关10的蓄能器13的一种优选实施方式。蓄能器13包括支架16、曲线槽盘17、驱动扇齿18、第一中心齿轮19、第二中心齿轮20、第一槽轮间歇机构21、第二槽轮间歇机构22、机械储能装置23、太阳轮24、行星齿轮25、输出装置26、行星架装置27、限位装置28。具体地，支架16包括上支架板161、下支架板162以及两者之间的支撑柱。曲线槽盘17位于上支架板161下方，并且与储能器驱动轴131无相对转动地连接。曲线槽盘17具有曲线槽171，曲线槽171包括第一终端角度位置172、第二终端角度位置173。在驱动扇齿18的径向方向固定连接一个能够在曲线槽171中运动的滚轮181。所述滚轮181能够被曲线槽盘17驱动进而使得驱动扇齿18转动。第一中心齿轮19的中心轴与蓄能器驱动轴131在同一条直线上，驱动扇齿18以固定的传动比驱动第一中心齿轮19转动；为了保证一定大小的传动比，第一中心齿轮19的直径相对较小。同样为了保证一定大小的传动比以及避免拨盘齿轮的直径过小，在第一中心齿轮19同轴地固定连接直径较大的第二中心齿轮20，二者在轴向方向不接触，并且第二中心齿轮20以相同的传动比同时驱动第一槽轮间歇机构21的第一拨盘齿轮211和第二槽轮间歇机构22的第二拨盘齿轮221转动。
第一槽轮间歇机构21和第二槽轮间歇机构22具有相似的机械结构，均为典型的槽轮机构，但是两者的结构设计成上下交错的形式，以便在避免结构干涉的同时减少了占用的空间。以第一槽轮间歇机构21为例，第一槽轮间歇机构21包括第一拨盘齿轮211、第一主动拨盘212、第一拨盘圆销213、第一从动槽轮214以及第一助推板215。其中，第一主动拨盘212与第一拨盘齿轮211同轴固定且轴向不接触。第一助推板215在特定位置固定连接在第一从动槽轮214上。第一从动槽轮214的歇停范围是300°，运动范围是60°，通常应该具有3个径向槽。然而根据使用需要，第一从动槽轮214只开了一个径向槽，另外两个位置未开槽。第一槽轮间歇机构21工作原理为：第一主动拨盘212在第一拨盘齿轮211的带动下旋转，在第一主动拨盘212上的第一拨盘圆销213未进入第一从动槽轮214的径向槽时，由于第一从动槽轮214的内凹锁止弧被第一主动拨盘212的外凸锁止弧卡住，此时第一从动槽轮214和第一助推板215保持静止。在第一拨盘圆销213刚进入第一从动槽轮214的径向槽时，第一从动槽轮214的内凹锁止弧与第一主动拨盘212的外凸锁止弧也刚好分离。此后，第一从动槽轮214受第一拨盘圆销213的驱使而转动，并且带动第一助推板215运动。第一助推板215用于在必要的时候推动输出装置26上的齿圈助推块262。
太阳轮24、行星齿轮25、输出装置26的内齿圈261与行星架装置27的行星架271共同组成了典型的周转轮系。太阳轮24与第一中心齿轮19、第二中心齿轮20同轴固定且轴向不接触。机械储能装置23的一端可旋转地连接在行星齿轮25的中心轴上，另一端可旋转地连接在下支架板162的上方。
输出装置26还包括齿圈助推块262、第一启动板263、第二启动板264、飞轮265、第一卡钩凸起266以及第二卡钩凸起267。齿圈助推块262固定连接在内齿圈261的外圈上，用于将助推板215和225的助推力传递到内齿圈261上。启动板263和264一方面用于将飞轮265固定连接在内齿圈261上，另一方面用于在内齿圈261开始转动的时候与行星架271的支杆直接产生短暂的碰撞，从而帮助内齿圈261启动转动。卡钩凸起266和267位于飞轮265的圆弧面的中间区域。
行星架装置27还包括第一触发杆272和第二触发杆273。处于同一平面的触发杆272和273与行星架271固定连接，并且与内齿圈261、飞轮265同轴转动。触发杆272和273位于下支架162的下方，用于触发限位装置28的第一卡钩281和第二卡钩282。
限位装置28包括第一卡钩281、第二卡钩282、第一卡钩限位挡块283、第二卡钩限位挡块284以及限位挡块285。第一卡钩281和第二卡钩282能够通过弯钩部位钩住对应的卡钩凸起266和267，从而从正向或反向限定飞轮265的转动。限位挡块285在与飞轮265的两个碰撞面上具有停顿阻尼，用于防止飞轮265的旋转角度超过所需角度。
第一卡钩281和第二卡钩282的结构相同，卡钩主体均为带弯钩的杆件、该杆件两侧分别设置碰撞杆以及限位杆；卡钩限位挡块与带弯钩的杆件之间安装压簧，弯钩钩住卡钩凸起时，所述压簧处于压缩状态，所述的碰撞杆能够通过设置在行星架装置上触发杆触发完成弯钩与卡钩凸起之间的脱离；在弯钩与卡钩凸起脱离后，由所述压簧向带弯钩的杆件提供推力，由限位杆与卡钩限位挡块配合实现卡钩的限位，并保证此时，碰撞杆位置与所述触发杆不发生干涉。弯钩与卡钩凸起的接触面上存在一受力点与卡钩转动中心处于以飞轮中心轴为中心的同一个圆弧面上。
卡钩凸起266和267的外侧碰撞面与对应的卡钩281和282的外侧碰撞面相配合，使其在飞轮运动265运动过程中能够挤压进对应的卡钩281和282，并且通过其内侧弯钩面与对应的卡钩281和282的内侧弯钩面使其被对应的卡钩281和282稳定地锁定。
在卡钩281(或282)没有钩住飞轮265的时候，两个小压簧和卡钩限位挡块283(或284)配合在一起避免触发杆172(或173)碰撞到对应的卡钩281(或282)。在卡钩281(或282)钩住飞轮265的时候，两个小压簧和卡钩限位挡块283(或284)配合在一起使卡钩281(或282)稳定地钩住飞轮265，并且能够被对应的触发杆172(或173)触发，从而释放飞轮265。
图6示出本发明的蓄能器13的曲线槽盘17的一种优选实施方式。具体地，第一终端角度位置172和第二终端角度位置173与曲线槽盘17的旋转中心点处于同一条直线上，因此曲线槽盘17当前的第一终端角度位置172转动到当前的第二终端角度位置173或当前的第二终端角度位置173转动到当前的第一终端角度位置172两个过程中旋转的角度均为180°。在分接开关10的一次切换过程中，蓄能器驱动轴可以沿任意方向旋转180°，使得所述滚轮182能够从一终端角度位置172(或173)转动到另一个终端角度位置173(或172)。
图7、图8、图9、图10示出本发明的蓄能器13的部分关键构件在工作过程中四个关键时刻的姿态图。本发明的蓄能器13的工作方式如下：如图7所示，太阳轮24处于α1位置。驱动扇齿18的滚轮181处于曲线槽盘17的第一终端角度位置172。飞轮265的第一卡钩凸起266被第一卡钩281钩住。蓄能器从动轴132处于β1角度位置。机械储能装置23的储能压簧处于松弛状态。第一拨盘圆销213贴在第一从动槽轮214未开径向槽的一侧，并且能够通过顺时针转动远离第一从动槽轮214。第二拨盘圆销223位于第二从动槽轮224径向槽的槽口，并且能够通过顺时针转动进入第二从动槽轮224的径向槽。第一从动槽轮214和第二从动槽轮224的径向槽处于同一条直线上。助推板215和225分别位于齿圈助推块262的两侧，并且处于极限位置。其中，助推板215在顺时针方向没有障碍，助推板225在逆时针方向没有障碍。运动过程中，曲线槽盘17将沿任意旋转方向不间断地匀速转动。运动开始后，在曲线槽盘17的驱动下驱动扇齿18沿顺时针方向旋转。在驱动扇齿18的驱动下中心齿轮19和20以及太阳轮24沿逆时针旋转。一方面，因为飞轮265被第一卡钩281钩住以及被限位挡块285挡住，所以内齿圈261在初始位置保持静止。此时，周转轮系中，行星齿轮25无法转动，太阳轮24、行星齿轮25和内齿圈261共同组成行星轮系。太阳轮24作为主动轮驱动行星齿轮25沿逆时针方向绕着太阳轮24“公转”，从而压缩机械储能装置23的储能压簧，直至机械储能装置23达到如图8所示的位置。另一方面，在第二中心齿轮20的驱动下，拨盘齿轮211和221沿顺时针旋转，从而带动主动拨盘212和222同样沿顺时针方向转动。其中，第一拨盘圆销213逐渐远离第一从动槽轮214，第一主动拨盘212的外凸锁止弧逐渐进入第一从动槽轮214的内凹锁止弧，从而使得第一从动槽轮214和与其固连的第一助推板215保持静止。第二拨盘圆销223进入第二从动槽轮224的径向槽内，并且驱动第二从动槽轮224和第二助推板225快速沿逆时针方向旋转，直至槽轮间歇机构21和22达到如图8所示的位置。
在如图8所示的位置，太阳轮24处于α12角度位置。机械储能装置23被压缩到一定位置但压缩量未达到最大值。第一主动拨盘212的外凸锁止弧的一端转动过一定角度后到达第一从动槽轮214的内凹锁止弧的一端。第一从动槽轮214和第一助推板215仍然处于初始位置。第二拨盘圆销223完成了对第二从动槽轮224的驱动，并且即将沿顺时针方向远离第二从动槽轮224的径向槽的槽口。同时，第二主动拨盘222的外凸锁止弧即将进入第二从动槽轮224的内凹锁止弧。第二助推板225沿逆时针方向远离齿圈助推块262，并且转动到下一个极限位置。继续运动后，在曲线槽盘17的驱动下太阳轮24继续沿逆时针方向旋转。一方面，内齿圈261仍然在初始位置保持静止。机械储能装置23的储能压簧在行星齿轮25的驱动下继续逐渐被压缩，直至机械储能装置23到达如图9所示的位置。另一方面，主动拨盘212和222继续沿顺时针方向转动，直至槽轮间歇机构21和22到达如图9所示位置。
在如图9所示的位置，太阳轮24处于α2角度位置。机械储能装置23被压缩到死点位置并且压缩量达到最大值。在行星齿轮25的带动下行星架装置27的第一触发杆272随之逐渐沿逆时针方向运动并且此时刚好与限位装置28的第一卡钩281接触。第一拨盘圆销213刚好到达第一从动槽轮214的径向槽的槽口，并且第一主动拨盘212的外凸锁止弧即将脱离第一从动槽轮214的内凹锁止弧。此时，第一从动槽轮214和第一助推板215仍然处于初始位置。第二拨盘圆销223在第二从动槽轮224未开径向槽的一侧的附近，并且第二主动拨盘222的内凹锁止弧的一端到达第二从动槽轮224的外凸锁止弧的一端。继续运动后，在曲线槽盘17的驱动下太阳轮24继续沿逆时针方向旋转。一方面，行星架装置27的第一触发杆272随即触发第一卡钩281，从而释放飞轮265。行星架装置27的行星架271与第一启动板263机械碰撞。此时太阳轮24、行星齿轮25和内齿圈261共同组成差动轮系，太阳轮24和行星齿轮25作为主动轮一起驱动内齿圈261阶跃式地迅速地沿逆时针方向转动，直至内齿圈261和助推块262到达如图10所示位置。另一方面，第一拨盘圆销213进入第一从动槽轮214的径向槽内，并且驱动第一从动槽轮214和第一助推板215快速沿逆时针方向旋转。特别地，在内齿圈261开始转动后的任何时刻，如果内齿圈261的转速在机械储能装置23的驱动下缓慢到一定程度，第一助推板215都可以与内齿圈261上的齿圈助推块262直接接触，此时电动机构11将能够协同或者取代机械储能装置23驱动内齿圈261转动。第二拨盘圆销223继续沿顺时针转动并且逐渐靠近第二从动槽轮224未开径向槽的一侧，直至槽轮间歇机构21和22到达如图10所示位置。
在如图10所示的位置，太阳轮24处于α3角度位置。驱动扇齿18的滚轮181处于曲线槽盘17的第二终端角度位置173。飞轮265的第二卡钩凸起267被第二卡钩282钩住，飞轮265的另一侧被限位挡块285挡住。蓄能器从动轴132处于β2角度位置。机械储能装置23的储能压簧再次处于松弛状态。第一拨盘圆销213位于第一从动槽轮214径向槽的槽口，并且能够通过逆时针转动进入第一从动槽轮214的径向槽。第二拨盘圆销223贴在第二从动槽轮224未开径向槽的一侧，并且能够通过逆时针转动远离第二从动槽轮224。第一从动槽轮214和第二从动槽轮224的径向槽处于同一条直线上。助推板215和225分别位于齿圈助推块262的两侧，并且处于极限位置。其中，助推板215在顺时针方向没有障碍，助推板225在逆时针方向没有障碍。至此，蓄能器完成了有载分接开关10的一次切换过程中的全部动作，并处于下一次切换的初始位置。
当然，本例中去掉全程助推装置得到的蓄能器由周转轮系、机械储能装置、可变瞬时传动比的驱动传动机构、驱动轴、从动轴、限位装置、飞轮组成。在正常情况下，去掉全程助推装置得到的蓄能器也能够实现传统蓄能器的功能。但是由于缺乏全程助推装置，这种蓄能器在长期使用中遇到不利情况的时候无法保证有载分接开关切换到位，从而增加了蓄能器的使用风险。
实施例2：多机械储能装置的蓄能器
图12、图13、图14以不同角度的视图示出本发明的用于有载分接开关10的蓄能器13的一种优选实施方式。蓄能器13包括支架16、曲线槽盘17、驱动装置18、机械储能装置19、从动装置20、传动齿轮21、输出装置22、限位装置23。具体地，支架16包括上支架板161、下支架板162以及两者之间的支撑柱。曲线槽盘17位于上支架板161下方，并且与储能器驱动轴131无相对转动地连接。曲线槽盘17具有曲线槽，曲线槽包括第一终端角度位置171、第二终端角度位置172。
驱动装置18包括具有中心轴的转动轮181并且在径向方向固定连接一个能够在曲线槽中运动的滚轮182。所述滚轮182能够被曲线槽盘17驱动进而使得驱动装置18转动。驱动装置18还包括第一触发装置183和第二触发装置184。第一触发装置183和第二触发装置184具有向下伸出的滚轮，并在特定位置固定连接在转动轮181上，用于在转动轮181转动过程中触发限位装置23。
机械储能装置19包括两个结构相同的弹性储能装置，分别为第一弹性储能装置191和第二弹性储能装置192。第一弹性储能装置191包括第一弹性储能导杆1911和第一弹性储能套筒1912。相应地，第二弹性储能装置192包括第二弹性储能导杆1921和第二弹性储能套筒1922。弹性储能导杆1911、1921的端部可转动地连接在转动轮181的两个处于一条直线上的伸出臂上。弹性储能套筒1912、1922的端部可转动地连接在从动扇齿20的两个处于一条直线上的伸出臂上。并且，在两个弹性储能装置的储能压簧压缩到最大状态时，弹性储能导杆1911、1921的另外的端部能够与对应的弹性储能套筒1912、1922另外的端部产生机械接触。
输出装置22包括输出齿轮221、飞轮222、第一卡钩凸起223以及第二卡钩凸起224。从动扇齿20以固定的传动比驱动传动齿轮21转动，传动齿轮21也以固定的传动比驱动输出齿轮221转动。输出齿轮221的旋转中心轴与蓄能器驱动轴131在一条直线上。转动轮181、从动扇齿20、传动齿轮21的旋转中心轴与蓄能器驱动轴131在同一个平面内。飞轮222固定连接在输出齿轮221上，并且在其圆弧面的中间区域具有第一卡钩凸起223和第二卡钩凸起224。
限位装置23包括第一卡钩231、第二卡钩232、第一卡钩限位挡块233、第二卡钩限位挡块234以及限位挡块235。第一卡钩231和第二卡钩232能够通过弯钩部位钩住对应的卡钩凸起223和224，从而从正向或反向两个旋转方向限定飞轮222的转动。限位挡块235在与飞轮222的两个碰撞面上具有停顿阻尼，用于防止飞轮222的旋转角度超过所需角度。
第一卡钩231和第二卡钩232的结构形式相同，卡钩的主体均为带弯钩的杆件、该杆件两侧分别设置碰撞杆以及限位杆；卡钩限位挡块与带弯钩的杆件之间安装压簧，弯钩钩住卡钩凸起时，所述压簧处于压缩状态，所述碰撞杆能够通过设置在驱动装置上触发滚轮触发完成弯钩与卡钩凸起之间的脱离；在弯钩与卡钩凸起脱离后，由所述压簧向带弯钩的杆件提供推力，由限位杆与卡钩限位挡块配合实现卡钩的限位，并保证此时，碰撞杆位置与所述触发滚轮不发生干涉。弯钩与卡钩凸起的接触面上存在一受力点与卡钩转动中心处于以飞轮中心轴为中心的同一个圆弧面上。
卡钩凸起223和224的外侧碰撞面与对应的卡钩231和232的外侧碰撞面相配合，使其在飞轮222运动过程中能够挤压进对应的卡钩231和232，并且通过其内侧弯钩面与对应的卡钩231和232的内侧弯钩面能够使其被对应的卡钩231和232稳定地锁定。在卡钩231(或232)没有钩住飞轮222的时候，两个小压簧和卡钩限位挡块233(或234)配合在一起避免触发装置183(或184)碰撞到对应的卡钩231(或232)。在卡钩231(或232)钩住飞轮222的时候，两个小压簧和卡钩限位挡块233(或234)配合在一起使卡钩231(或232)稳定地钩住飞轮222，并且能够被对应的触发装置183(或184)触发，从而释放飞轮222。
图15示出本发明的蓄能器13的曲线槽盘17的一种优选实施方式。具体地，第一终端角度位置171和第二终端角度位置172与曲线槽盘17的旋转中心点处于同一条直线上，因此曲线槽盘17当前的第一终端角度位置171转动到当前的第二终端角度位置172或当前的第二终端角度位置172转动到当前的第一终端角度位置171两个过程中旋转的角度均为180°。在分接开关10的一次切换过程中，蓄能器驱动轴131沿任意方向旋转180°，使得所述滚轮182能够从一终端角度位置171(或172)转动到另一个终端角度位置172(或171)。
图16、图17、图18、图19示出本发明的蓄能器13的部分关键构件(储能压簧未示出)在工作过程中四个关键时刻的姿态图。本发明的蓄能器13的工作方式如下：如图16所示，驱动装置18处于α1角度位置。飞轮222的第一卡钩凸起223被第一卡钩231钩住。蓄能器从动轴132处于β1角度位置。转动轮181和从动扇齿20的伸出臂的两个端点所在的直线与俯视图平面竖直方向分别成一定的角度。第一弹性储能装置191的储能压簧处于松弛状态，第二弹性储能装置192的储能压簧处于张紧状态。滚轮182处于曲线槽盘17的第一终端角度位置171。运动过程中，曲线槽盘17将沿任意旋转方向不间断地匀速转动。运动开始后，在曲线槽盘17的驱动下转动轮181沿逆时针方向旋转。因为飞轮222被第一卡钩231钩住以及被限位挡块235挡住，所以从动扇齿20在初始位置保持静止。因此，第一弹性储能装置191的储能压簧逐渐张紧，第二弹性储能装置192的储能压簧逐渐松弛，直至蓄能器13达到如图7所示的位置。
在如图17所示的位置，驱动装置18处于α2角度位置。第一弹性储能装置191和第二弹性储能装置192的储能压簧均处于压缩量为0的临界状态，从动扇齿20仍然在初始位置保持静止。继续运动后，在曲线槽盘17的驱动下驱动装置18继续沿逆时针方向旋转，从动扇齿20仍然在初始位置保持静止。第一弹性储能装置191的储能压簧继续逐渐张紧，第二弹性储能装置192的储能压簧一直处于松弛状态，直至蓄能器13达到如图8所示的位置。
在如图18所示的位置，驱动装置18处于α3角度位置。第一弹性储能装置191的储能压簧达到最大的张紧状态并且第一储能导杆1911和第一储能套筒1912产生机械接触。第二弹性储能装置192的储能压簧一直处于松弛状态。驱动装置18的第一触发装置183即将与第一卡钩231碰撞。继续运动后，第一卡钩231在第一触发装置183的碰撞下释放飞轮222，从动扇齿20在第一弹性储能装置191的储能压簧的驱动下阶跃式地迅速地转动，通过一定传动比驱动传动齿轮21转动，进而使得蓄能器从动轴132从β1角度快速转动到β2角度。此时，驱动装置18转动到α3角度位置。然而在曲线槽盘17的驱动下驱动装置18仍然沿逆时针方向旋转，直至蓄能器13达到如图19所示的位置。在这个过程中，如果遇到弹性储能装置的弹力不足或者发生故障或者无法松弛到预定的状态或者处于过载状态或者处于低温使得机构周围的油非常粘稠等不利情况，由第一弹性储能装置191驱动的从动扇齿20和蓄能器从动轴132的运行速度比正常情况下的运行速度缓慢。当从动扇齿20和蓄能器从动轴132的运行速度缓慢到一定程度时，第一储能导杆1911会追赶上第一储能套筒1912，从而使得驱动装置18代替储能压簧直接驱动从动扇齿20转动。
在如19所示的位置，驱动装置18处于α5角度位置。飞轮222的第二卡钩凸起224被第二卡钩232钩住，飞轮222的另一侧被限位挡块235挡住。蓄能器从动轴132处于β2角度位置。转动轮181和从动扇齿20与初始位置相比均逆时针转动一定角度。第一弹性储能装置191的储能压簧处于张紧状态，第二弹性储能装置192的储能压簧处于松弛状态。滚轮182处于曲线槽盘17的第二终端角度位置172。至此，蓄能器完成了有载分接开关10的一次切换过程中的全部动作，并处于下一次切换的初始位置。
实施例3：串联式蓄能器
图20、图21、图22以不同角度的视图示出本发明的用于有载分接开关10的蓄能器13的一种优选实施方式。蓄能器13包括蓄能器驱动轴131、支架16、曲线槽盘17、驱动扇齿18、中心齿轮19、驱动轮20、压缩轮21、从动轮22、机械储能装置23、限位装置24、蓄能器从动轴132。具体地，蓄能器驱动轴131能够在有载分接开关10的电动机构11的驱动下沿任意方向旋转。支架16包括上支架板161、下支架板162以及两者之间的支撑柱。曲线槽盘17位于上支架板161下方，并且与储能器驱动轴131无相对转动地连接。曲线槽盘17具有曲线槽171，曲线槽171包括第一终端角度位置172、第二终端角度位置173。在驱动扇齿18的径向方向固定连接一个能够在曲线槽171中运动的滚轮181。所述滚轮181能够被曲线槽盘17驱动进而使得驱动扇齿18转动。中心齿轮19的中心轴与蓄能器驱动轴131在同一条直线上，驱动扇齿18以固定的传动比驱动中心齿轮19转动。驱动轮20与中心齿轮19同轴地固定连接，二者在轴向方向错开不接触。蓄能器从动轴132与从动轮22无相对转动地连接。在后面会详细说明驱动轮20、压缩轮21、从动轮22的结构。
图23示出本发明的蓄能器13的曲线槽盘17的一种优选实施方式。具体地，第一终端角度位置172和第二终端角度位置173与曲线槽盘17的旋转中心点处于同一条直线上，因此曲线槽盘17当前的第一终端角度位置172转动到当前的第二终端角度位置173或当前的第二终端角度位置173转动到当前的第一终端角度位置172的两个过程中旋转的角度均为180°。在分接开关10的一次切换过程中，蓄能器驱动轴131沿任意方向旋转180°，使得所述滚轮181能够从一终端角度位置172(或173)转动到另一个终端角度位置173(或172)。
图24、图25分别示出本发明的蓄能器13的驱动轮20、压缩轮21的一种优选实施方式。驱动轮20、压缩轮21和从动轮22共同组成串联间歇运动机构。具体地，驱动轮20下方包括第一触发滚轮203、第二触发滚轮204和环形槽。触发滚轮203和204固定连接在驱动轮20的特定位置，并且向下延伸直至达到可以触发对应的卡钩241和242的长度。环形槽两侧具有第一止挡面201和第二止挡面202。压缩轮21包括上挡块、下挡块和下支撑柱。上挡块的两侧具有第二止挡面212和第四止挡面214。下挡块的两侧具有第一止挡面211和第三止挡面213。机械储能装置23的一端可旋转地连接在压缩轮21的下支撑柱上，另一端可旋转地连接在下支架板162的下方。从动轮22包括第一止挡面221、第二止挡面222、第一卡钩凸起223和第二卡钩凸起224。卡钩凸起223和224位于从动轮18的圆弧面的中间区域。串联间歇运动机构构造为，驱动轮20、压缩轮21、从动轮22的中心轴在同一条直线上，并且按上、中、下的位置串行连接。其中，压缩轮21的上挡块能够在驱动轮20向下的环形槽中受限制地空转。当压缩轮21空转到环形槽的极限位置时，压缩轮21第二止挡面212贴靠到驱动轮20的第一止挡面201或者压缩轮21第四止挡面214贴靠到驱动轮20的第二止挡面202。压缩轮21的下挡块能够在从动轮22的两个止挡面221和222之间受限制地空转。当压缩轮21空转到从动轮22的极限位置时，压缩轮21第一止挡面211贴靠到从动轮22的第一止挡面221或者压缩轮21第三止挡面213贴靠到从动轮22的第二止挡面222。
限位装置24包括第一卡钩241、第二卡钩242、第一卡钩限位挡块243、第二卡钩限位挡块244以及限位挡块245。第一卡钩241和第二卡钩242能够通过弯钩部位钩住对应的卡钩凸起223和224，从而从正向或反向限定从动轮22的转动。
第一卡钩241、第二卡钩242结构形式相同，卡钩的主体为带弯钩的杆件、该杆件两侧分别设置碰撞杆以及限位杆；卡钩限位挡块与带弯钩的杆件之间安装压簧，弯钩钩住卡钩凸起时，所述压簧处于压缩状态，所述碰撞杆能够通过设置在驱动轮上触发滚轮的触发完成弯钩与卡钩凸起之间的解锁；在弯钩与卡钩凸起解锁后，由所述压簧向带弯钩的杆件提供推力，由限位杆与卡钩限位挡块配合实现卡钩的限位，并保证此时，碰撞杆位置与所述触发滚轮不发生干涉，弯钩与卡钩凸起的接触面上存在一受力点与卡钩转动中心处于以串联间歇运动机构中心轴为中心的同一个圆弧面上
限位挡块245在与从动轮22的两个碰撞面上具有停顿阻尼，用于防止从动轮22的旋转角度超过所需角度。
卡钩凸起223和224的外侧碰撞面与对应的卡钩241和242的外侧碰撞面相配合，使其在从动轮22运动过程中能够挤压进对应的卡钩241和242，并且通过其内侧弯钩面与对应的卡钩241和242的内侧弯钩面使其能够被对应的卡钩241和242稳定地锁定。在卡钩241(或242)没有钩住从动轮22的时候，两个小压簧和卡钩限位挡块243(或244)配合在一起避免触发滚轮203(或204)碰撞到对应的卡钩241(或242)。在卡钩241(或242)钩住从动轮22的时候，两个小压簧和卡钩限位挡块243(或244)配合在一起使卡钩241(或242)稳定地钩住从动轮22，并且能够被对应的触发滚轮203(或204)触发，从而释放从动轮22。
图26、图27、图28、图29示出本发明的蓄能器13的部分关键构件在工作过程中四个关键时刻的姿态图。本发明的蓄能器13的工作方式如下：如图7所示，驱动轮20处于α1位置。驱动扇齿18的滚轮181处于曲线槽盘17的第一终端角度位置172。压缩轮21的上挡块位于驱动轮20的环形槽的中间位置。机械储能装置23的储能压簧处于松弛状态。压缩轮21的下挡块的止挡面211贴靠在从动轮22的止挡面221上。从动轮22的第一卡钩凸起223被第一卡钩241钩住，从动轮22的另一侧被限位挡块245挡住。蓄能器从动轴132处于β1角度位置。运动过程中，曲线槽盘17将沿任意旋转方向不间断地匀速转动。运动开始后，在曲线槽盘17的驱动下驱动扇齿18沿顺时针方向旋转。在驱动扇齿18的驱动下中心齿轮19沿逆时针旋转，从而带动驱动轮20沿逆时针旋转。驱动轮20的止挡面201逐渐靠近压缩轮21的止挡面212，直至驱动轮20达到如图8所示的位置。这个过程中，压缩轮21和从动轮22保持静止，进而蓄能器从动轴132在β1角度位置保持静止。
如图27所示，驱动轮20处于α2位置。驱动轮20持续转动使得压缩轮21的上挡块到达驱动轮20的环形槽的极限位置。此时，驱动轮20的止挡面201贴靠在压缩轮21的止挡面212上。继续运动后，在曲线槽盘17的驱动下驱动轮20继续沿逆时针方向旋转。驱动轮20通过贴靠在一起的止挡面201和212驱动压缩轮21沿逆时针方向转动。压缩轮21的止挡面211离开并逐渐远离从动轮22的止挡面221，并且压缩轮21的止挡面213逐渐靠近从动轮22的止挡面222，直至压缩轮21的止挡面213达到如图9所示的位置。在压缩轮21的驱动下机械储能装置23的储能压簧逐渐张紧，直至机械储能装置23达到如图9所示的位置。
如图28所示，驱动轮20处于α3位置。在驱动轮20的持续驱动下压缩轮21持续沿逆时针方向旋转，使得压缩轮21的止挡面213贴靠在从动轮22的止挡面222上。机械储能装置23的储能压簧恰好被压缩到“死点”位置并且压缩量达到最大值。继续运动后，在曲线槽盘17的驱动下驱动轮20继续沿逆时针方向旋转。机械储能装置23越过“死点”位置并带动压缩轮21阶跃式地迅速地沿逆时针方向转动。同时，压缩轮21通过贴靠在一起的止挡面213和222驱动从动轮22阶跃式地迅速地沿逆时针方向转动，直至从动轮22达到如图29所示的位置。在曲线槽盘17的驱动下驱动轮20继续沿逆时针方向旋转一定的角度。在正常情况下，由于驱动轮20在电动机构11的驱动下的转速比压缩轮21的转速小，因此压缩轮21的止挡面212逐渐远离驱动轮20的止挡面201，并且驱动轮20的环形槽足够大以至于压缩轮21的上挡块的止挡面214在任何情况下都无法贴靠在驱动轮20的止挡面202上。特别地，考虑到有载分接开关在实际运行中，遇到机械储能装置的弹力不足或者发生故障或者无法松弛到预定的状态或者处于过载状态或者处于低温使得机构周围的油非常粘稠等不利情况，在压缩轮21释能阶段转动的前半程，如果压缩轮21的转速在机械储能装置23的驱动下缓慢到一定程度，驱动轮20的止挡面201将追上并贴靠上压缩轮21的止挡面212，从而以机械接触的方式直接地不延迟地驱动压缩轮21转动，进而驱动蓄能器从动轴132转动。
如图29所示，驱动轮20处于α4位置。驱动扇齿18的滚轮181处于曲线槽盘17的第二终端角度位置173。在驱动轮20从α3位置转动到α4位置的过程中，驱动轮20和压缩轮21各自的运动角度，使得压缩轮21的上挡块再次位于驱动轮20的环形槽的中间位置。机械储能装置23的储能压簧再次处于松弛状态。压缩轮21的下挡块的止挡面213贴靠在从动轮22的止挡面222上。从动轮22的第二卡钩凸起224被第二卡钩242钩住，从动轮22的另一侧被限位挡块245挡住。蓄能器从动轴132处于β2角度位置。至此，蓄能器13完成了有载分接开关10的一次切换过程中的全部动作，并处于下一次切换的初始位置。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，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。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (17)
1.一种分体式有载分接开关，其特征在于：包括电动机构、有载切换开关、无载分接选择器以及蓄能器；
蓄能器与有载切换开关连接构成切换芯子，所述切换芯子与无载分接选择器并联分体式分布，无载分接选择器放置在变压器中，切换芯子放置在变压器外；由所述电动机构驱动选择器驱动轴，由选择器驱动轴驱动无载分接选择器实现无载分接选择器无负载地预选到要被切换到的绕组抽头；由所述电动机构驱动蓄能器驱动轴实现有载切换开关从当前的绕组抽头有负载地切换到预选的新的绕组抽头；所述蓄能器包括全程助推装置，所述全程助推装置，包括两个槽轮间歇机构以及中心齿轮；
所述两个槽轮间歇机构均包括拨盘齿轮、主动拨盘、拨盘圆销、从动槽轮以及助推板；带有拨盘圆销的主动拨盘与拨盘齿轮同轴固定且轴向不接触，助推板固定连接在从动槽轮上，所述从动槽轮上开设径向槽；
两个槽轮间歇机构上下交错安装，两个拨盘齿轮由同一个中心齿轮驱动；两个槽轮间歇机构位置关系满足如下约束条件：
其中一个槽轮间歇机构的主动拨盘转动α1角度，通过该主动拨盘的拨盘圆销与该一个槽轮间歇机构的从动槽轮上径向槽的配合使得该从动槽轮上的助推板转动需要助推的角度α；另外一个槽轮间歇机构的主动拨盘转动(360°-α1)角度时，其拨盘圆销正好位于该另外一个槽轮间歇机构的从动槽轮的径向槽的槽口。
2.根据权利要求1所述的有载分接开关，其特征在于：所述的蓄能器包括周转轮系、机械储能装置、可变瞬时传动比的驱动传动机构、驱动轴、从动轴、限位装置、飞轮；
所述的周转轮系包括太阳轮、至少一个行星齿轮、内齿圈、行星架装置；作为驱动装置的太阳轮与中心齿轮同轴固定连接，飞轮通过两个启动板固连在所述内齿圈上，所述内齿圈为从动装置，至少一个行星齿轮通过行星架装置置于内齿圈与太阳轮之间，并分别与二者进行啮合，所述行星架装置在轴向方向上位于内齿圈与飞轮之间且与二者同轴转动，所述飞轮与从动轴固定无相对转动地连接；机械储能装置的一端可旋转地连接在其中一个行星齿轮的中心轴上，能够跟随其中一个行星齿轮的转动实现张紧、松弛状态的变化；
可变瞬时传动比的驱动传动机构用于将驱动轴任意方向的旋转转化成中心齿轮以及太阳轮单方向的旋转，释能阶段前，内齿圈由限位装置限位保持静止，其中一个行星齿轮在太阳轮的带动下运行至周转轮系死点位置，此时，内齿圈解锁、机械储能装置由张紧状态开始逐渐松弛。
3.根据权利要求1所述的有载分接开关，其特征在于：初始状态，两个助推板之间放置有载分接开关蓄能器上需要助推的部件，释能阶段前，全程助推装置中一个槽轮间歇机构的主动拨盘转动360°-α1角度。
4.根据权利要求2所述的有载分接开关，其特征在于：所述行星架装置包括两个触发杆以及一个行星架；
所述行星架包括中心旋转部分以及外伸的支杆，支杆的数量与行星齿轮的数量相对应，行星齿轮通过中心轴安装在所述支杆的上端面；所述中心旋转部分外伸设置两个用于实现限位装置解锁的触发杆。
5.根据权利要求1所述的有载分接开关，其特征在于：所述蓄能器包括驱动轴、从动轴、机械储能装置、机械传动装置、驱动装置、从动装置；所述机械传动装置包括连接在所述驱动轴与所述驱动装置之间的可变瞬时传动比的驱动传动机构，以及连接在所述从动装置与所述从动轴之间的可变瞬时传动比的从动传动机构；所述驱动装置和从动装置之间安装至少两组机械储能装置，且在有载分接开关一次切换过程中，至少存在两组机械储能装置处于不同的张紧和或松弛状态；
所述驱动轴能够在电动机构的驱动下沿任意方向旋转，通过所述可变瞬时传动比的驱动传动机构将驱动轴任意方向的旋转转换为单方向旋转，并在有载分接开关的下一次切换中沿相反方向旋转，进而带动驱动装置转动，机械储能装置到位后带动从动装置转动，由从动装置通过可变瞬时传动比的从动传动机构实现从动轴所需转动角度。
6.根据权利要求5所述的有载分接开关，其特征在于：所述驱动装置包括具有中心轴的转动轮以及滚轮，至少两组机械储能装置的一端分别安装在所述中心轴的两侧，所述滚轮安装在转动轮上且其位置不处于一次切换过程中转动轮转角范围的中心线的垂直线上。
7.根据权利要求6所述的有载分接开关，其特征在于：所述驱动装置还包括两个触发装置，两个触发装置安装在转动轮的中心轴的两侧，其下方安装向下伸出的滚轮，用于在转动轮转动过程中触发限位装置。
8.根据权利要求5所述的有载分接开关，其特征在于：所述的从动装置为具有中心轴的转动轮，至少两组机械储能装置的另一端分别安装在所述中心轴的两侧，转动轮上设置扇形齿轮，用于与可变瞬时传动比的从动传动机构进行配合。
9.根据权利要求5所述的有载分接开关，其特征在于：所述可变瞬时传动比的从动传动机构包括传动齿轮、输出齿轮、飞轮；所述传动齿轮分别与从动装置上的扇形齿轮以及输出齿轮啮合，用于将从动装置的转动角度转换成从动轴所需转动角度，输出齿轮与飞轮固连，飞轮与从动轴固连。
10.根据权利要求1所述的有载分接开关，其特征在于：所述的蓄能器包括驱动轴、从动轴、可变瞬时传动比的驱动传动机构、机械储能装置以及串联间歇运动机构；
所述的串联间歇运动机构包括中心轴在同一条直线上，并且按上、中、下的位置串行连接的驱动轮、压缩轮、从动轮；所述从动轮与从动轴之间无相对转动地连接；所述可变瞬时传动比的驱动传动机构连接在所述驱动轴与驱动轮之间，用于将驱动轴任意方向的旋转转化成单方向旋转，并在有载分接开关的下一次切换中沿相反方向旋转，并传递至驱动轮；
所述压缩轮为上下带有扇形挡块的转动轮，下部扇形挡块上通过下支撑柱与机械储能装置的一端转动连接；所述的驱动轮上设置与压缩轮上部扇形挡块配合的扇形凹槽，所述的从动轮为扇形轮，所述扇形凹槽的两侧面为止挡面，用于带动压缩轮转动实现储能，以及在压缩轮释能阶段转动过程中提供帮助压缩轮转动的可能性；扇形轮的两侧面为止挡面用于在机械储能装置作用下使得从动轮转动实现从动轴转动。
11.根据权利要求10所述的有载分接开关，其特征在于：驱动轮扇形凹槽的扇形角为压缩轮扇形挡块的扇形角与从动轮所需转动角度之和，压缩轮上部扇形挡块在切换前后均处于所述扇形凹槽的中间位置。
12.根据权利要求2所述的有载分接开关，其特征在于：有载分接开关切换过程中，通过限位装置实现限位；所述限位装置包括设置在从动轮或飞轮上的两个卡钩凸起、两个卡钩、两个卡钩限位挡块以及限位挡块；其中卡钩、卡钩限位挡块以及限位挡块均安装在下支架上；所述限位挡块用于对从动轮或飞轮的转动实现限位；所述两个卡钩分别用于与卡钩凸起配合实现两次切换中对从动轮或飞轮到位后的转动限制；所述卡钩限位挡块用于对卡钩未钩住卡钩凸起的状态进行限位。
13.根据权利要求12所述的有载分接开关，其特征在于：所述卡钩主体为带弯钩的杆件、该杆件两侧分别设置碰撞杆以及限位杆；卡钩限位挡块与带弯钩的杆件之间安装压簧，弯钩钩住卡钩凸起时，所述压簧处于压缩状态，所述的碰撞杆能够通过设置在行星架装置上的触发杆或设置在驱动装置或驱动轮上的触发滚轮触发完成弯钩与卡钩凸起之间的脱离；在弯钩与卡钩凸起脱离后，由所述压簧向带弯钩的杆件提供推力，由限位杆与卡钩限位挡块配合实现卡钩的限位，并保证此时，碰撞杆位置与所述触发杆或触发滚轮不发生干涉。
14.根据权利要求13所述的有载分接开关，其特征在于：弯钩与卡钩凸起的接触面上存在一受力点与卡钩转动中心处于以飞轮的中心轴为中心的同一个圆弧面上。
15.根据权利要求2所述的有载分接开关，其特征在于：所述可变瞬时传动比的驱动传动机构通过下端面设置曲线槽的曲线槽盘实现曲线槽盘任意方向转动180°，使得滚轮能够从一终端角度位置转动到另一个终端角度位置；所述的曲线槽上具有两个与中心轴的中心在同一条直线上的终端角度位置，所述的曲线槽的曲线以两个终端角度位置为界，一侧曲线方程为x′＝Rcos(ω+β)，y′＝Rsin(ω+β)；另一侧曲线方程为x″＝Rcos(ω-β)，y″＝Rsin(ω-β)；其中，以曲线槽盘旋转中心为坐标原点，x’、x”为曲线上各点的横坐标，y’、y”为曲线上各点的纵坐标；R为驱动装置的滚轮的矢径长度其中，x、y分别为驱动装置的滚轮的横坐标和纵坐标，r为驱动装置的滚轮与驱动装置旋转中心轴的间距，θ为驱动装置起止位置倾角，L为曲线槽盘旋转中心轴与驱动装置旋转中心轴的间距，α为驱动装置转动角度；ω为驱动装置的滚轮的矢径倾斜角度/>β为曲线槽盘的旋转角度。
16.根据权利要求12所述的有载分接开关，其特征在于：所述机械储能装置包括弹性储能套筒以及两个弹性储能导杆；弹性储能元件套装在两个弹性储能导杆外部，小直径弹性储能导杆一端铰接在行星齿轮上，另一端插入另一大直径弹性储能导杆内腔，大直径弹性储能导杆插入弹性储能套筒，使得弹性储能元件处于弹性储能套筒内腔，大直径弹性储能导杆和弹性储能套筒均与下支架或从动装置铰接。
17.根据权利要求16所述的有载分接开关，其特征在于：弹性储能元件储能过程中压缩到最大状态时，小直径弹性储能导杆的端部与弹性储能套筒的端部产生机械接触。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110226638.7A CN113113245B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种分体式有载分接开关 |
| PCT/CN2021/108799 WO2022183670A1 (zh) | 2021-03-01 | 2021-07-28 | 用于有载分接开关蓄能器的全程助推装置、蓄能器以及有载分接开关 |
| PCT/CN2021/140657 WO2022179280A1 (zh) | 2021-02-25 | 2021-12-23 | 一种用于有载分接开关的多机械储能装置的蓄能器以及有载分接开关 |
| US18/457,765 US20230402227A1 (en) | 2021-03-01 | 2023-08-29 | Full range boosting device for accumulator of on-load tap changer, accumulator, and on-load tap changer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110226638.7A CN113113245B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种分体式有载分接开关 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113113245A CN113113245A (zh) | 2021-07-13 |
| CN113113245B true CN113113245B (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=76709608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110226638.7A Active CN113113245B (zh) | 2021-02-25 | 2021-03-01 | 一种分体式有载分接开关 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113113245B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022179280A1 (zh) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种用于有载分接开关的多机械储能装置的蓄能器以及有载分接开关 |
| WO2022183670A1 (zh) * | 2021-03-01 | 2022-09-09 | 北京航天控制仪器研究所 | 用于有载分接开关蓄能器的全程助推装置、蓄能器以及有载分接开关 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1197257A (ja) * | 1997-09-25 | 1999-04-09 | Toshiba Henden Kiki Technology Kk | 負荷時タップ切換器 |
| CN201242931Y (zh) * | 2008-06-24 | 2009-05-20 | 上海华明电力设备制造有限公司 | 分接开关选择器内槽轮驱动机构 |
| CN103337383A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-02 | 广州市德百顺电气科技有限公司 | 真空有载分接开关 |
| CN103430267A (zh) * | 2011-03-12 | 2013-12-04 | 赖茵豪森机械制造公司 | 有载分接开关 |
| CN104205273A (zh) * | 2012-02-16 | 2014-12-10 | 赖茵豪森机械制造公司 | 包括至少两个真空开关管的有载分接开关和用于包括至少两个真空开关管的有载切换开关的驱动装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006008338B3 (de) * | 2006-02-23 | 2007-02-15 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Laststufenschalter mit Kraftspeicher |
| DE102016104500B3 (de) * | 2016-03-11 | 2017-05-04 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Laststufenschalter |
-
2021
- 2021-03-01 CN CN202110226638.7A patent/CN113113245B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1197257A (ja) * | 1997-09-25 | 1999-04-09 | Toshiba Henden Kiki Technology Kk | 負荷時タップ切換器 |
| CN201242931Y (zh) * | 2008-06-24 | 2009-05-20 | 上海华明电力设备制造有限公司 | 分接开关选择器内槽轮驱动机构 |
| CN103430267A (zh) * | 2011-03-12 | 2013-12-04 | 赖茵豪森机械制造公司 | 有载分接开关 |
| CN104205273A (zh) * | 2012-02-16 | 2014-12-10 | 赖茵豪森机械制造公司 | 包括至少两个真空开关管的有载分接开关和用于包括至少两个真空开关管的有载切换开关的驱动装置 |
| CN103337383A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-02 | 广州市德百顺电气科技有限公司 | 真空有载分接开关 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113113245A (zh) | 2021-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113113245B (zh) | 一种分体式有载分接开关 | |
| CN113113244B (zh) | 一种用于有载分接开关的串联式蓄能器以及有载分接开关 | |
| US9251971B2 (en) | On-load tap changer | |
| RU2345437C2 (ru) | Переключатель шунтирующего сопротивления, способ управления таким переключателем и использование такого переключателя | |
| KR102556185B1 (ko) | 부하시 탭 절환기용 에너지 축적기 및 에너지 축적기를 갖는 부하시 탭 절환기 | |
| KR20180025939A (ko) | 차량의 파킹 록 기어 장치 및 파킹 록 기어 장치를 작동시키는 방법 | |
| US20150170847A1 (en) | Force accumulator for an on-load tap changer | |
| WO2013042685A1 (ja) | 負荷時タップ切換装置、及びその蓄勢機構 | |
| CN113113246B (zh) | 用于有载分接开关蓄能器的全程助推装置、蓄能器以及有载分接开关 | |
| CN101017745A (zh) | 一种负荷开关通用操动机构 | |
| CN110735899A (zh) | 一种混合动力装置 | |
| EP1958224B1 (en) | A device for transmitting rotary motion | |
| CN113113243B (zh) | 一种用于有载分接开关的多机械储能装置的蓄能器以及有载分接开关 | |
| WO2022183670A1 (zh) | 用于有载分接开关蓄能器的全程助推装置、蓄能器以及有载分接开关 | |
| CN113168976A (zh) | 用于有载分接开关的传动装置 | |
| JP4127571B2 (ja) | 負荷時タップ切換器 | |
| CN215955116U (zh) | 具有新型机械限位装置的分接开关电动机构 | |
| CN112849331B (zh) | 自行车变速装置 | |
| CN214500193U (zh) | 可调式非能动复位型电动执行机构 | |
| CN113394041B (zh) | 一种隔离开关 | |
| US3055227A (en) | Accumulator | |
| WO2022179280A1 (zh) | 一种用于有载分接开关的多机械储能装置的蓄能器以及有载分接开关 | |
| CN113012955A (zh) | 一种有载分接开关的蓄能器 | |
| CN116759248A (zh) | 一种有载分接开关的对置滑盒式快速机构 | |
| CN112879647B (zh) | 一种可调式非能动复位型电动执行机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |