CN113725021A - 一种双电源转换开关 - Google Patents

Abstract

一种双电源转换开关，属于开关电器技术领域。包括一操作机构以及一与操作机构连接的主轴，由所述操作机构的动作带动所述主轴在第一触头闭合位置与第二触头闭合位置该两个闭合位置之间转动，在所述主轴自一个闭合位置至另一个闭合位置转动的行程的中间为中间位置；还包括有一与所述主轴连接的辅助合闸机构，当所述主轴从一个闭合位置向所述中间位置转动时，主轴带动所述辅助合闸机构储能，而当所述主轴从所述中间位置向另一个闭合位置转动时，所述辅助合闸机构释能为所述主轴的转动提供助力。优点：既可帮助触头系统快速达到合闸位置，又能降低对操作机构储能弹簧力值要求，有利于提高操作机构的整体使用寿命。

Description

一种双电源转换开关

技术领域

本发明属于开关电器技术领域，具体涉及一种双电源转换开关。

背景技术

自动转换开关电器（ATSE）主要应用在工业、医疗、邮电、石油、煤炭、冶金、轨道交通、计算机中心、军事设施、机场、消防及重要民用建筑等领域的对供电连续性要求相对较高的一级负荷、二级负荷的配电网络中，用于保障负载供电连续性。

电器产品的高可靠、模块化、小型化早已成为了电气技术领域的发展方向，相应地，对作为低压电器范畴的重要电器部件的自动转换开关电器提出了更为严格的可靠性、模块化、小型化设计要求。随着自动转换开关短时耐受电流和接通分断指标的提高，触头系统的动静触头间的触头压力相应增大，为了保障驱动动触头可靠动作，需要操作机构提供更大的合闸能量，从而使操作机构的结构体系的机构弹簧能量也相应增大，在这种要求下，一方面对机构弹簧的技术要求更加严苛，另一方面对用于驱动机构弹簧储能的转动杠杆等零部件的设计要求也愈加提高，较高的弹簧力的驱动对于整个操作机构的寿命、可靠性等技术指标会产生相应的不利影响，并且，力值、强度要求的提升使得零部件尺寸增大，不符合模块化、小型化的发展趋势。由前述可知，如何在操作机构弹簧能量增大与防止损及整个操作机构的使用寿命以及保障在其服役过程中的可靠性之间找到合理平衡点的技术问题长期以来始终困扰于业界，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于使操作机构的一部分分闸能量储能再使该蓄积的储能能量转换为操作机构的合闸能量而得以体现既可帮助触头系统快速达到合闸位置又能降低对操作机构储能弹簧力值要求并且有利于提高操作机构整体使用寿命的目的的双电源转换开关。

本发明的任务是这样来完成的，一种双电源转换开关，包括一操作机构以及一与操作机构连接的主轴，由所述操作机构的动作带动所述主轴在第一触头闭合位置与第二触头闭合位置该两个闭合位置之间转动，在所述主轴自一个闭合位置至另一个闭合位置转动的行程的中间为中间位置；还包括有一与所述主轴连接的辅助合闸机构，当所述主轴从一个闭合位置向所述中间位置转动时，主轴带动所述辅助合闸机构储能，而当所述主轴从所述中间位置向另一个闭合位置转动时，所述辅助合闸机构释能为所述主轴的转动提供助力。

在本发明的一个实施例中，在所述主轴自一个闭合位置向中间位置转动的行程的初始，所述辅助合闸机构具有一动作空行程，在该动作空行程内，所述主轴转动而不带动所述辅助合闸机构储能；在该动作空行程结束后，所述主轴继续向中间位置转动过程中，由主轴带动所述辅助合闸机构储能。

在本发明的另一个实施例中，所述辅助合闸机构包括推杆组件、支架和弹性组件，推杆组件套固在所述主轴上，支架在对应于主轴的正下方的位置固定在所述操作机构上，弹性组件的一端支承在推杆组件上，而弹性组件的另一端支承在支架上；当所述主轴从一个闭合位置向另一个闭合位置转动的行程的初始，所述主轴带动所述推杆组件转动而所述推杆组件与弹性组件脱离联动关系，构成辅助合闸机构的动作空行程；在该动作空行程结束后，主轴继续向中间位置转动过程中，所述主轴带动所述推杆组件转动，并由推杆组件致使所述弹性组件压缩而储能；在主轴从中间位置向另一个闭合位置转动时，所述弹性组件释能为所述主轴的转动提供助力。

在本发明的又一个实施例中，所述推杆组件具有一传动端，该传动端沿着所述主轴径向延伸，在传动端的端部设置有一传动轴，在所述弹性组件与推杆组件相配合的一端开设有一滑动槽，该滑动槽的深度大于所述传动轴的外径；当所述主轴在所述两个闭合位置时，所述传动轴处在所述滑动槽的槽口位置，而当主轴向着转动行程的中间位置转动至得以使触头刚分离的程度时，所述传动轴处在所述滑动槽的槽底部位置，所述传动轴从所述滑动槽的槽口位置运动至槽底部位置的过程为辅助合闸机构的动作空行程。

在本发明的再一个实施例中，所述推杆组件包括一推杆连接轴和一对推杆，一对推杆的形状、构造以及大小相同并且彼此平行设置，在该对推杆的中部各构成有用于与所述主轴套置配合的推杆传动腔，在一对推杆的上端并且在相互对应的位置各开设有一上端圆孔，而在一对推杆的下端并且在对应于所述传动端的部位各开设有一位置相互对应的下端圆孔，推杆连接轴位于一对推杆之间并且该推杆连接轴的两端在对应于一对推杆的上端的所述上端圆孔的位置与一对推杆铆固，所述传动轴的两端在对应于所述下端圆孔的位置与一对推杆铆固。

在本发明的还有一个实施例中，所述主轴具有与所述推杆传动腔相配合的主轴轴头，推杆传动腔的形状以及大小是与所述主轴轴头的形状以及大小相适应的；在所述传动轴的中部并且围绕传动轴的四周构成有一传动轴凹槽。

在本发明的更而一个实施例中，所述支架包括一对支架板，该对支架板彼此对面对设置，在该对支架板上并且在相互对应的位置各形成有一侧板定位柱孔、支架板端部连接轴孔和支架板中部连接轴孔，侧板定位柱孔的数量在一对支架板上各有一对并且分别位于一对支架板的两端的上部，支架板端部连接轴孔在一对支架板上的数量同样各有一对并且位于侧板定位柱孔的下方，支架板中部连接轴孔在一对支架板上的数量各有一个并且位于一对支架板的长度方向的中部的下方，在对应于一对支架板上的所述支架板端部连接轴孔之间的位置由支架板端部连接轴铆接，在对应于一对支架板上的所述支架板中部连接轴孔之间的位置由支架板中部连接轴铆接，在该支架板中部连接轴上并且围绕支架板中部连接轴的圆周方向构成有一支架板中部连接轴凹槽；所述支架的一对支架板通过所述侧板定位柱孔套置在所述操作机构上。

在本发明的进而一个实施例中，所述的弹性组件包括导向杆和一对弹簧，导向杆包括第一导向件Ⅰ、第二导向件Ⅱ、第三导向件Ⅲ和导向件连接轴，所述第一导向件Ⅰ有一个或一对，所述滑动槽开设在第一导向件Ⅰ的顶部，在第一导向件Ⅰ上并且位于第一导向件Ⅰ的中部以纵向状态开设有导向件长条形槽，在第一导向件Ⅰ上部两侧各构成有一导向件上定位凸台，所述的第二导向件Ⅱ有一对，该对第二导向件Ⅱ分别位于第一导向件Ⅰ的两侧，并且在第二导向件Ⅱ的上部开设有导向件连接轴头探入上铆固孔，在第二导向件Ⅱ的下部两侧各开设有一对导向件连接轴头探入下铆固孔，而在第二导向件Ⅱ的下部的居中位置构成有一槽口向下的导向件半圆形凹槽，所述第三导向件Ⅲ的数量有一对或两对，在该第三导向件Ⅲ上向上延伸有导向件下定位凸台，并且在第三导向件Ⅲ上开设有一对导向件连接轴头铆固孔，导向件连接轴的一端插入所述一对第二导向件Ⅱ中的左侧的一个第二导向件Ⅱ上的所述导向件连接轴头探入下铆固孔并且与该左侧的一个第二导向件Ⅱ铆固，而导向件连接轴的另一端在穿过所述导向件连接轴头铆固孔后插入一对第二导向件Ⅱ中的右侧的一个第二导向件Ⅱ上所述导向件连接轴头探入下铆固孔并且与该右侧的一个第二导向件Ⅱ铆固，在对应所述导向件长条形槽的位置滑动配设有一对连结轴，该对连结轴的两端的轴头分别探入所述导向件连接轴头探入上铆固孔并且与所述第二导向件Ⅱ铆固，一对弹簧分别设置在所述导向件上定位凸台与所述导向件下定位凸台之间。

在本发明的又更而一个实施例中，所述滑动槽为底部呈与所述传动轴上的所述传动轴凹槽相适配的半圆形，并且滑动槽的深度大于传动轴凹槽的直径。

在本发明的又进而一个实施例中，所述操作机构包括侧板、设置在侧板上的并且相对于所述主轴形成对称关系的两个弹簧机构，所述主轴穿设在侧板上且分别与两个弹簧机构连接；所述支架的一对支架板通过所述侧板定位柱孔套置在所述侧板上，在所述侧板上并且在对应于所述侧板定位柱孔设置有定位柱，所述支架的一对支架板通过所述侧板定位柱孔套置在所述定位柱上。

本发明提供的技术方案的技术效果在于：由于在双电源转换开关的结构体系中增设了与主轴连接的辅助合闸机构，因而在第一、第二触头闭合的两个闭合位置中，当所述主轴从所述两个闭合位置中的一个闭合位置向自一个闭合位置到另一个闭合位置转动行程的中间位置转动时，主轴带动所述辅助合闸机构储能，而当所述主轴从所述中间位置向所述两个闭合位置中的另一个闭合位置转动时，所述辅助合闸机构释能为所述主轴的转动提供助力，从而得以体现既可帮助触头系统快速达到合闸位置又能降低对操作机构储能弹簧力值要求并且有利于提高操作机构的整体使用寿命。

附图说明

图1为本发明双电源转换开关的操作机构、主轴、辅助合闸机构以及定位板的组装示意图。

图2为图1所示的主轴的主轴轴头的示意图。

图3为图1所示的辅助合闸机构的结构体系的推杆组件的详细结构图。

图4为图1所示的辅助合闸机构的结构体系的弹性组件的导向杆的详细结构图。

图5为图1所示的辅助合闸机构的结构体系的支架的详细结构图。

图6a为第一电源处于接通位置状态下的主轴处于第一触头闭合位置并且辅助合闸机构处于释能状态的示意图。

图6b为操作机构带动主轴先逆时针转动一定角度并且主轴驱动动触头从合闸位置到刚分离位置时刻的辅助合闸机构示意图。

图6c为在操作机构的机构弹簧的作用下，主轴继续逆时针转动至中间位置，辅助合闸机构示意图。

图6d为在操作机构的机构弹簧的作用下，主轴继而逆时针转动而由主轴驱使触头系统的动触头从中间位置向合闸位置动作，辅助合闸机构示意图。

图7为二位置双电源转换开关的示意图。

图8为三位置双电源转换开关处于双分位置的示意图。

图9为三位置双电源转换开关的主轴位于第一触头闭合位置的示意图。

图10为本发明双电源转换开关的整体结构分解图。

具体实施方式

请参见图10并且结合图1，本发明提供的得以达到上述发明目的并且体现上述技术效果的双电源转换开关操作机构1、主轴2、辅助合闸机构3、定位板4、触头模块5、位置信号模块6、信号转换模块7、安装板8、指示辅助模块9、手动操作杆100、手/自动操作模块101（即手动或自动操作模块）、控制器102或控制器103（即第一控制器Ⅰ或第二控制器Ⅱ）等等。前述零部件以定位板4为中心，大体上沿X向以及Z向两个方向排布。

由图1和图10所示，上述定位板4的纵截面形状呈L字形，具体而言，该定位板4包括水平设置的底板和在底板的一侧的边缘部位呈竖直设置的定位侧板，前述的操作机构1固定在前述水平设置的底板上。

重点见图1，双电源转换开关包括一操作机构1以及一设置在操作机构1上的主轴2，由前述操作机构1的动作带动前述主轴2在第一触头闭合位置与第二触头闭合位置该两个闭合位置之间转动，其中，前述的第一触头闭合位置为第一电源接通位置，而前述的第二触头闭合位置为第二电源接通位置，并且当主轴2在前述两个闭合位置之间转动的过程中，电源均处于断开状态。在主轴2从上述两个闭合位置中的一个闭合位置向另一个闭合位置转动的行程的中间为中间位置，即从闭合位置至中间位置的行程为从一个闭合位置至另一闭合位置的行程的一半。

作为本发明提供的技术方案的技术要点：在双电源转换开关的结构体系中，还包括有一在上面已经提及的与前述主轴2连接的辅助合闸机构3，当所述主轴2从所述两个闭合位置中的一个闭合位置向中间位置转动时，主轴2带动所述辅助合闸机构3储能，而当所述主轴2从所述中间位置向所述两个闭合位置的另一个闭合位置转动时，所述辅助合闸机构3释能为所述主轴2的转动提供助力。

在主轴2从两个闭合位置中的一个闭合位置向另一个闭合位置转动的过程，例如从第一触头闭合位置向第二触头闭合位置转动的过程中，在前半个行程中，即从第一触头闭合位置至中间位置（该位置是整个行程的中间位置，该位置不一定是稳定位置，即主轴2可以在该位置停留，也可以直接转动经过该位置而不作停留）的行程中，主轴带动辅助合闸机构3储能，到达行程的中间位置时刻，为辅助合闸机构3的死点位置，经过中间位置后向第二触头闭合位置运动的后半个行程中，所述辅助合闸机构3释能为所述主轴2的转动提供助力。

前述的辅助合闸机构3安装在前述定位板4和操作机构1中间，与操作机构1并排设置。

前述辅助合闸机构3包括推杆组件31、支架32和弹性组件33，推杆组件31套固在前述主轴2上，支架32在对应于主轴2的正下方的位置固定在前述操作机构1上，弹性组件33的一端支承在推杆组件31上，而弹性组件33的另一端支承在支架32上；当前述主轴2在前述两个闭合位置中的一个闭合位置向中间位置转动时，主轴2带动前述推杆组件31转动，前述弹性组件33压缩而储能，而当主轴2在前述中间位置向前述两个闭合位置中的另一个闭合位置转动时，前述弹性组件33释能而为前述主轴2的转动提供助力。

本发明的进一步的优选设计为：在所述主轴2自一个闭合位置向中间位置转动的行程的初始，所述辅助合闸机构3具有一动作空行程，在该动作空行程内，所述主轴2转动而不带动所述辅助合闸机构3储能；在该动作空行程结束后，所述主轴2继续向中间位置转动过程中，由主轴2带动所述辅助合闸机构3储能。

具体工作过程为：当所述主轴2从一个闭合位置向另一个闭合位置转动的行程的初始，所述主轴2带动所述推杆组件31转动而所述推杆组件31与弹性组件33脱离联动关系，构成辅助合闸机构3的动作空行程；在该动作空行程结束后，主轴2继续向中间位置转动过程中，所述主轴2带动所述推杆组件31转动，并由推杆组件31致使所述弹性组件33压缩而储能；在主轴2从中间位置向另一个闭合位置转动时，所述弹性组件33释能为所述主轴2的转动提供助力。

请参见图3并且结合图1和图4，前述推杆组件31具有一传动端310，该传动端310沿着前述主轴2径向延伸，在传动端310的端部设置有一传动轴3101，在前述弹性组件33与推杆组件31相配合的一端开设有一滑动槽33111（图4示），该滑动槽33111的深度大于前述传动轴3101的外径，当前述主轴2在前述两个闭合位置时，前述传动轴3101处在前述滑动槽33111的槽口位置，而当主轴2向着转动行程的中间位置转动至得以使触头刚分离的程度时，前述传动轴3101处在前述滑动槽33111的槽底部位置。所述传动轴3101从所述滑动槽33111的槽口位置运动至槽底部位置的过程为辅助合闸机构3的动作空行程。

请重点见图3，前述推杆组件31包括一推杆连接轴312和一对推杆311，一对推杆311的形状、构造以及大小相同并且彼此平行设置，在该对推杆311的中部各构成有用于与前述主轴2套置配合的推杆传动腔3111，在一对推杆311的上端并且在相互对应的位置各开设有一上端圆孔3112，而在一对推杆311的下端并且在对应于前述传动端310的部位各开设有一位置相互对应的下端圆孔3113，推杆连接轴312位于一对推杆311之间并且该推杆连接轴312的两端在对应于一对推杆311的上端的前述上端圆孔3112的位置与一对推杆311铆固，前述传动轴3101的两端在对应于前述下端圆孔3113的位置与一对推杆311铆固。

前述主轴2具有与前述推杆传动腔3111相配合的主轴轴头21，由于推杆传动腔3111的形状以及大小是与前述主轴轴头21的形状以及大小相适应的，因而能实现推杆组件31与主轴2的同步转动。在前述传动轴3101的中部并且围绕传动轴3101的四周构成有一传动轴凹槽31011。

请参见图2并且结合图1，在主轴2上套固有即固定套置有上面已提及的主轴轴头21，在该主轴轴头21的轴向中央即在主轴轴头21的一端的中心部位开设有截面形状与前述主轴2嵌配的方孔212，由该方孔212使主轴轴头21与主轴2相嵌配，主轴轴头21的另一端可转动地设置在定位侧板（即定位板4）的转动孔41（图1示）上，从而得以使主轴2与触头模块5中的转动支架连接，满足驱动动触头动作的要求。图2中示出的构成于主轴轴头21的外表面的轮廓面构成为推杆传动腔配合面211，由该推杆传动腔配合面211与由图3所示的推杆传动腔3111配合而使推杆组件31与主轴同步转动。

请参见图5，前述支架32包括一对支架板321，该对支架板321彼此对面对设置，在该对支架板321上并且在相互对应的位置各形成有一侧板定位柱孔3211、支架板端部连接轴孔3212和支架板中部连接轴孔3213，侧板定位柱孔3211的数量在一对支架板32上各有一对并且分别位于一对支架板321的两端的上部，支架板端部连接轴孔3212在一对支架板321上的数量同样各有一对并且位于侧板定位柱孔3211的下方，支架板中部连接轴孔3213在一对支架板321上的数量各有一个并且位于一对支架板321的长度方向的中部的下方，在对应于一对支架板321上的前述支架板端部连接轴孔3212之间的位置由支架板端部连接轴322铆接，在对应于一对支架板321上的前述支架板中部连接轴孔3213之间的位置由支架板中部连接轴323铆接，在该支架板中部连接轴323上并且围绕支架板中部连接轴323的圆周方向构成有一支架板中部连接轴凹槽3231；前述支架32的一对支架板321通过前述侧板定位柱孔3211套置在前述操作机构1上。

请重点参见图4并且结合图1、图6a至图6d，前述的弹性组件33包括导向杆331和一对弹簧332（图1以及图6a至图6d示），导向杆331包括第一导向件Ⅰ3311、第二导向件Ⅱ3312、第三导向件Ⅲ3313和导向件连接轴3314，前述的第一导向件Ⅰ3311在本实施例中有一对（两个），但也可以使用一个，前述滑动槽33111开设在第一导向件Ⅰ3311的顶部，在第一导向件Ⅰ3311上并且位于第一导向件Ⅰ3311的中部以纵向状态开设有导向件长条形槽33112，在第一导向件Ⅰ3311上部两侧各构成有一导向件上定位凸台33113，前述的第二导向件Ⅱ3312有一对，该对第二导向件Ⅱ3312分别位于第一导向件Ⅰ3311的两侧，并且在第二导向件Ⅱ3312的上部开设有导向件连接轴头探入上铆固孔33121，在第二导向件Ⅱ3312的下部两侧各开设有一对导向件连接轴头探入下铆固孔33122，而在第二导向件Ⅱ3312的下部的居中位置构成有一槽口向下的导向件半圆形凹槽33123，前述第三导向件Ⅲ3313的数量在本实施例中有两对即四个，但也可以使用一对（即采用两个），在该第三导向件Ⅲ3313上向上延伸有导向件下定位凸台33131，并且在第三导向件Ⅲ3313上开设有一对导向件连接轴头铆固孔33132，导向件连接轴3314的一端插入前述一对第二导向件Ⅱ3312中的左侧的一个第二导向件Ⅱ3312上的前述导向件连接轴头探入下铆固孔33122并且与该左侧的一个第二导向件Ⅱ3312铆固，而导向件连接轴3314的另一端在穿过前述导向件连接轴头铆固孔33132后插入一对第二导向件Ⅱ3312中的右侧的一个第二导向件Ⅱ3312上前述导向件连接轴头探入下铆固孔33122并且与该右侧的一个第二导向件Ⅱ3312铆固，在对应前述导向件长条形槽33112的位置滑动配设有一对连结轴3315，该对连结轴3315的两端的轴头分别探入前述导向件连接轴头探入上铆固孔33121并且与前述第二导向件Ⅱ3312铆固，一对弹簧332分别设置在前述导向件上定位凸台33113与前述导向件下定位凸台33131之间。

由图4以及图6a至图6d所示，前述滑动槽33111为底部呈与前述传动轴3101上的前述传动轴凹槽31011相适配的半圆形，并且滑动槽33111的深度大于传动轴凹槽31011的直径。

由图1所示，前述操作机构1包括侧板11、设置在侧板11上的并且相对于前述主轴2形成对称关系的两个弹簧机构12，前述主轴2穿设在侧板11上且分别与两个弹簧机构12连接；前述支架32的一对支架板321通过前述侧板定位柱孔3211套置在前述侧板11上。

在前述侧板11上并且在对应于前述侧板定位柱孔3211设置有定位柱111，前述支架32的一对支架板321通过前述侧板定位柱孔3211套置在前述定位柱111上。

在图1中还示出了开设于一对定位板4上的定位孔42，铆固于前述操作机构1的一侧的侧板11上的一对定位柱11穿过定位孔42，从而将操作机构相对定位板4定位。

参见图10并且结合图1，在操作机构1的定位板4的另一侧，相对该定位板4固定有多个触头模块5，每个触头模块5内转动设置有动触头组件，相对动触头组件分设有一对静触头，动触头组件包括转动支架和动触头导杆，动触头导杆中部设置在转动支架上，动触头导杆的两端对称的伸出转动架的圆周侧面，当动触头导杆的伸出转动架圆周侧面的其中一个接触端与其对应的一个静触头接触时，为第一触头闭合位置，此时，第一电源接通，当动触头导杆的另一接触端与其对应的一个静触头接触时，为第二触头闭合位置，此时，第二电源接通。在动触头组件的转动支架从第一触头闭合位置转动至第二触头闭合位置过程中，以及从第二触头闭合位置转动至第一触头闭合位置过程中，第一电源和第二电源均断开。

操作机构1的另一侧设置有位置信号模块6连接，通过与主轴2同步转动的驱动座驱动位置信号模块6上的微动开关而实现输出操作机构1的位置信号。

信号转接模块7上设有信号采样线，一部分采样线与触头模块5电连接，检测主回路电压信号；一部分采样线与位置信号模块6上的微动开关电连接，检测机构位置信号。信号转接模块7可以与控制器102直接连接，将信号反馈到控制器102；信号转接模块7可以与控制器103通过电缆间接连接，将信号反馈到控制器103。

安装板8与多极触头模块5固定，指示辅助模块9固定在安装板8的另一侧，指示辅助模块9上设有反馈触头系统5触头位置状态的指示装置和辅助信号输出装置。手动操作杆100可以直接安装在指示辅助模块9的安装座上。

手/自动操作模块101（即“手动或自动操作模块”，以下同）设有手/自动切换拨钮、隔离挂锁装置、手动操作窗口。手/自动操作模块101安装在操作机构1的上方，与操作机构1配合动作。

控制器（102或103）可以选择其一安装，控制器102为基本型控制器，功能简单，结构紧凑，与开关本体一体式安装；控制器103为高级型控制器，功能丰富，结构更加模块化，与开关本体分体式安装。

双电源转换开关可以是只包括上述两个闭合位置的两位置开关，即在第一电源接通转换至第二电源接通过程中，操作机构和触头装置是没有停留的。双电源转换开关也可以设计成三位置开关，在第一触头闭合位置和第二触头闭合位置之间具有一个双分位置，双分位置一般是在转动支架从一个闭合位置至另一个闭合位置转动的行程的中间位置，即，操作机构和触头装置可以在该中间位置停留，保持在第一电源和第二电源均断开的双分位置。

请参见图7，两位置双电源转换开关中，操作机构包括相对主轴2对称的两个弹簧机构12，前述主轴2分别与两个弹簧机构12连接。每个弹簧机构12分别包括枢设在侧板11上的转动杠杆121、枢设在侧板11上的上连杆122、一端与上连杆122铰接另一端与主轴2的一个驱动臂221连接的下连杆123、一端挂置在转动杠杆121上另一端挂置在上下连杆的铰接点上的机构弹簧124。主轴2具有两个对称设置的驱动臂221、222（可分别称为“左侧驱动臂221、右侧驱动臂222”），呈“V”形。转动杠杆121可由对应的电磁驱动机构进行电动驱动，也可手动扳动转动杠杆转动实现手动驱动。两个弹簧机构12的转动杠杆121彼此通过连杆10连接。

转换过程如下：如图7所示，为第二电源合闸状态，即主轴2位于第二触头闭合位置。在此过程下，进行电源切换，驱动左侧转动杠杆121逆时针转动，拉动左侧机构弹簧124使其进行储能，当左侧机构弹簧124经过死点（机构弹簧124压过上连杆122）时，机构弹簧124释放能量，拉动左侧下连杆123向下运动，在驱动左侧转动杠杆121动作的同时，通过连杆10带动了右侧转动杠杆121逆时针转动，由此带动了右侧机构弹簧124储能，待右侧机构弹簧124经过死点后释放能量，拉动右侧下连杆123向上运动，在左右下连杆123的共同作用下，拉动主轴2逆时针转动，经过中间位置（左侧驱动臂221和右侧驱动臂222在同一水平高度，参考图8中主轴2的位置）后，到达第一电源合闸位置，主轴2位于第一触头闭合位置。

请参见图8，三位置双电源转换开关中，操作机构包括相对主轴2对称的两个弹簧机构12，前述主轴2分别与两个弹簧机构12连接。在此基础上，即在二位置双电源转换开关的操作机构1的结构基础上，还增设有一对锁扣装置13，其分别对应一个弹簧机构12设置，锁扣装置13包括通过弹性件来保持与上连杆122的搭扣趋势的锁扣131、通过弹性件来保持与锁扣131的搭扣趋势的搭扣132。

转换过程如下：

见图8和图9，首先描述双分位置至第一电源合闸位置：如图8所示状态为双分位置，即第一电源和第二电源均处于断开状态，在此位置，手动或通过中间电磁铁以电动方式推动左侧搭扣132逆时针转动而与左侧锁扣131解除搭扣状态（解锁），左侧锁扣131逆时针转动从而与左侧上连杆122解除搭扣状态（解锁），使得左侧下连杆123能够被处于储能状态的左侧机构弹簧124拉动而向下动作，从而带动主轴2逆时针转动，到达第一电源合闸位置，如图9，即主轴2到达第一触头闭合位置。在上述过程中，右侧的搭扣、锁扣、上连杆保持在搭扣位置不动作。

从第一电源合闸位置至双分位置：在图9的第一电源合闸位置，手动或通过右侧电磁铁以电动方式驱动右侧转动杠杆121顺时针转动，驱动右侧机构弹簧124储能，由于右侧上连杆处于与右侧锁扣131搭扣状态，因此使得右侧机构弹簧124保持在储能状态。在右侧转动杠杆121顺时针转动的过程中，通过连杆10带动左侧转动杠杆121顺时针转动，拉动左侧机构弹簧124储能，待左侧机构弹簧124经过死点后释放能量，拉动左侧下连杆123向上运动，拉动主轴2逆时针转动，到达中间位置（左侧驱动臂221和右侧驱动臂222在同一水平高度，参考图8中主轴2的位置），即双分位置。

请参见图6a至图6d，申请人在下面对辅助合闸机构3的工作过程进行说明：

如图6a，开关处于第一电源接通位置，即主轴2处于第一触头闭合位置，辅助合闸机构3处于释能状态，即一对弹簧332处于自由长度未被压缩，导向杆331的第一导向件Ⅰ3311上的滑动槽33111的圆弧底面与推杆组件31上传动轴3101的传动轴凹槽31011之间还有一小段距离；

如图6b，在手动或电动操作下，操作机构1的主轴2先逆时针转动约5~10°，轴头21同步转动相同角度，轴头21一方面驱动触头系统的动触头从合闸位置到刚分离位置，另一方面驱动推杆组件31同步逆时针转动相同角度，使得推杆组件31上的传动轴3101的传动轴凹槽31011与导向杆331上的第一导向件Ⅰ3311的滑动槽33111的圆弧端面（槽底面）刚接触，此时辅助合闸机构3仍然处于释能状态，即弹簧332处于自由长度未被压缩。上述过程有益的地方是辅助合闸机构3对动触头的刚分速度没有影响，即在本段过程中，机构弹簧124释能带动主轴2使得控制第一电源的动静触头从闭合至刚分离位置的过程中，传动轴3101的传动轴凹槽31011走过的是滑动槽33111内部的空行程，没有对弹簧332进行压缩，因此弹簧332并未对动静触头的上述运动产生影响，即辅助合闸机构3对于动静触头从闭合至刚分离的分离速度没有影响，在触点分离时电弧产生拉长过程中，防止了由于分离速度减缓而造成的电弧在触点的滞留而烧蚀触点，保证了触头乃至整个开关的电气寿命。

如图6c，在操作机构1的机构弹簧124的作用下，主轴2继续逆时针转动至中间位置（主轴从一个触头闭合位置向另一触头闭合位置转动的行程的中间位置，对于两位置转换开关来说，主轴是从一个触头闭合位置转动另一个触头闭合位置，虽然中间不停留，但是在整个转动行程中仍然会经过该中间位置，对于三位置转换开关来说，主轴2会在转动行程的中间位置停留，作为开关的第三位置，即双分位置），参考图8中主轴2的左右两个驱动臂221、222（即上面提及的左驱动臂及右驱动臂）位于同一水平高度位置，主轴2带动轴头21继续转动，轴头21一方面驱动触头系统的动触头从合闸位置到中间断开位置，另一方面驱动推杆组件31压缩弹簧332，推杆组件31、导向杆331和支架32大致处于死点位置，辅助合闸机构3处于储能位置。辅助合闸机构3所存储的能量完全来自于操作机构1的机构弹簧124的分闸能量。

如图6d，在操作机构1机构弹簧124作用下，主轴2继续逆时针转动，主轴2带动轴头21继续转动，轴头21一方面驱动触头系统的动触头从中间断开位置向合闸位置动作，另一方面驱动推杆组件31逆时针转动，使推杆组件31、导向杆331脱离死点位置，弹簧332开始释能，弹簧332推动导向杆331的第一导向件Ⅰ3311，第一导向件Ⅰ3311再推动推杆组件31逆时针转动，从而推动主轴2同步逆时针转动，此时操作机构1的机构弹簧124和辅助合闸机构3的弹簧332同时推动主轴2转动，主轴2推动触头系统的动触头向合闸位置动作，即辅助合闸机构3起到了辅助合闸的效果。

综上前述，本发明通过增设一辅助合闸机构，辅助合闸机构将操作机构的一部分分闸能量储能，再转换为操作机构的合闸能量，帮助触头系统快速达到合闸位置，提高合闸速度，降低对操作机构储能弹簧力值要求，提高操作机构整体使用寿命。

在上述实施例中，推杆组件的传动端310的端部设置的传动轴3101的中部并且围绕传动轴3101的四周构成有一传动轴凹槽31011，此时，前述弹性组件的与该推杆组件31相配合的一端开设的滑动槽33111的深度大于前述传动轴凹槽31011所在位置处的传动轴3101的轴直径，并且滑动槽33111的槽底部为与传动轴凹槽31011相适配的半圆形。也可以是：不在该传动轴3101上设置传动轴凹槽31011，那么滑动槽33111的深度大于传动轴3101的轴直径即可，并且滑动槽33111的槽底部为与传动轴3101相适配的半圆形。应满足：当主轴2在上述两个闭合位置时，前述传动轴3101在前述滑动槽33111的开口位置，当主轴2转动至使得触头刚分离时，前述传动轴3101在前述滑动槽33111的槽底部位置，即动静触头从闭合至刚分离位置的过程中，传动轴3101走过的是半长形槽即走过的是滑动槽33111（传动轴3101）内部的空行程，没有对弹簧332进行压缩，因此弹簧332并未对动静触头的上述运动产生影响，即辅助合闸机构3对于动静触头从闭合至刚分离的分离速度没有影响，在触点分离时电弧产生拉长过程中，防止了由于分离速度减缓而造成的电弧在触点的滞留而烧蚀触点，保证了触头乃至整个开关的电气寿命。

Claims (10)

1.一种双电源转换开关，包括一操作机构(1)以及一与操作机构(1)连接的主轴(2)，由所述操作机构(1)的动作带动所述主轴(2)在第一触头闭合位置与第二触头闭合位置该两个闭合位置之间转动，在所述主轴(2)自一个闭合位置至另一个闭合位置转动的行程的中间为中间位置；其特征在于还包括有一与所述主轴(2)连接的辅助合闸机构(3)，当所述主轴(2)从一个闭合位置向所述中间位置转动时，主轴(2)带动所述辅助合闸机构(3)储能，而当所述主轴(2)从所述中间位置向另一个闭合位置转动时，所述辅助合闸机构(3)释能为所述主轴(2)的转动提供助力。

2.根据权利要求1所述的一种双电源转换开关，其特征在于在所述主轴(2)自一个闭合位置向中间位置转动的行程的初始，所述辅助合闸机构(3)具有一动作空行程，在该动作空行程内，所述主轴(2)转动而不带动所述辅助合闸机构(3)储能；在该动作空行程结束后，所述主轴(2)继续向中间位置转动过程中，由主轴(2)带动所述辅助合闸机构(3)储能。

3.根据权利要求2所述的一种双电源转换开关，其特征在于所述辅助合闸机构(3)包括推杆组件(31)、支架(32)和弹性组件(33)，推杆组件(31)套固在所述主轴(2)上，支架(32)在对应于主轴(2)的正下方的位置固定在所述操作机构(1)上，弹性组件(33)的一端支承在推杆组件(31)上，而弹性组件(33)的另一端支承在支架(32)上；当所述主轴(2)从一个闭合位置向另一个闭合位置转动的行程的初始，所述主轴(2)带动所述推杆组件(31)转动而所述推杆组件(31)与弹性组件(33)脱离联动关系，构成辅助合闸机构(3)的动作空行程；在该动作空行程结束后，主轴(2)继续向中间位置转动过程中，所述主轴(2)带动所述推杆组件(31)转动，并由推杆组件(31)致使所述弹性组件(33)压缩而储能；在主轴(2)从中间位置向另一个闭合位置转动时，所述弹性组件(33)释能为所述主轴(2)的转动提供助力。

4.根据权利要求3所述的一种双电源转换开关，其特征在于所述推杆组件(31)具有一传动端(310)，该传动端(310)沿着所述主轴(2)径向延伸，在传动端(310)的端部设置有一传动轴(3101)，在所述弹性组件(33)与推杆组件(31)相配合的一端开设有一滑动槽(33111)，该滑动槽(33111)的深度大于所述传动轴(3101)的外径；当所述主轴(2)在所述两个闭合位置时，所述传动轴(3101)处在所述滑动槽(33111)的槽口位置，而当主轴(2)向着转动行程的中间位置转动至得以使触头刚分离的程度时，所述传动轴(3101)处在所述滑动槽(33111)的槽底部位置，所述传动轴(3101)从所述滑动槽(33111)的槽口位置运动至槽底部位置的过程为辅助合闸机构(3)的动作空行程。

5.根据权利要求4所述的一种双电源转换开关，其特征在于所述推杆组件(31)包括一推杆连接轴(312)和一对推杆(311)，一对推杆(311)的形状、构造以及大小相同并且彼此平行设置，在该对推杆(311)的中部各构成有用于与所述主轴(2)套置配合的推杆传动腔(3111)，在一对推杆(311)的上端并且在相互对应的位置各开设有一上端圆孔(3112)，而在一对推杆(311)的下端并且在对应于所述传动端(310)的部位各开设有一位置相互对应的下端圆孔(3113)，推杆连接轴(312)位于一对推杆(311)之间并且该推杆连接轴(312)的两端在对应于一对推杆(311)的上端的所述上端圆孔(3112)的位置与一对推杆(311)铆固，所述传动轴(3101)的两端在对应于所述下端圆孔(3113)的位置与一对推杆(311)铆固。

6.根据权利要求5所述的一种双电源转换开关，其特征在于所述主轴(2)具有与所述推杆传动腔(3111)相配合的主轴轴头(21)，推杆传动腔(3111)的形状以及大小是与所述主轴轴头(21)的形状以及大小相适应的；在所述传动轴(3101)的中部并且围绕传动轴(3101)的四周构成有一传动轴凹槽(31011)。

7.根据权利要求6所述的一种双电源转换开关，其特征在于所述支架(32)包括一对支架板(321)，该对支架板(321)彼此对面对设置，在该对支架板(321)上并且在相互对应的位置各形成有一侧板定位柱孔(3211)、支架板端部连接轴孔(3212)和支架板中部连接轴孔(3213)，侧板定位柱孔(3211)的数量在一对支架板(32)上各有一对并且分别位于一对支架板(321)的两端的上部，支架板端部连接轴孔(3212)在一对支架板(321)上的数量同样各有一对并且位于侧板定位柱孔(3211)的下方，支架板中部连接轴孔(3213)在一对支架板(321)上的数量各有一个并且位于一对支架板(321)的长度方向的中部的下方，在对应于一对支架板(321)上的所述支架板端部连接轴孔(3212)之间的位置由支架板端部连接轴(322)铆接，在对应于一对支架板(321)上的所述支架板中部连接轴孔(3213)之间的位置由支架板中部连接轴(323)铆接，在该支架板中部连接轴(323)上并且围绕支架板中部连接轴(323)的圆周方向构成有一支架板中部连接轴凹槽(3231)；所述支架(32)的一对支架板(321)通过所述侧板定位柱孔(3211)套置在所述操作机构(1)上。

8.根据权利要求7所述的一种双电源转换开关，其特征在于所述的弹性组件(33)包括导向杆(331)和一对弹簧(332)，导向杆(331)包括第一导向件Ⅰ(3311)、第二导向件Ⅱ(3312)、第三导向件Ⅲ(3313)和导向件连接轴(3314)，所述第一导向件Ⅰ(3311)有一个或一对，所述滑动槽(33111)开设在第一导向件Ⅰ(3311)的顶部，在第一导向件Ⅰ(3311)上并且位于第一导向件Ⅰ(3311)的中部以纵向状态开设有导向件长条形槽(33112)，在第一导向件Ⅰ(3311)上部两侧各构成有一导向件上定位凸台(33113)，所述的第二导向件Ⅱ(3312)有一对，该对第二导向件Ⅱ(3312)分别位于第一导向件Ⅰ(3311)的两侧，并且在第二导向件Ⅱ(3312)的上部开设有导向件连接轴头探入上铆固孔(33121)，在第二导向件Ⅱ(3312)的下部两侧各开设有一对导向件连接轴头探入下铆固孔(33122)，而在第二导向件Ⅱ(3312)的下部的居中位置构成有一槽口向下的导向件半圆形凹槽(33123)，所述第三导向件Ⅲ(3313)的数量有一对或两对，在该第三导向件Ⅲ(3313)上向上延伸有导向件下定位凸台(33131)，并且在第三导向件Ⅲ(3313)上开设有一对导向件连接轴头铆固孔(33132)，导向件连接轴(3314)的一端插入所述一对第二导向件Ⅱ(3312)中的左侧的一个第二导向件Ⅱ(3312)上的所述导向件连接轴头探入下铆固孔(33122)并且与该左侧的一个第二导向件Ⅱ(3312)铆固，而导向件连接轴(3314)的另一端在穿过所述导向件连接轴头铆固孔(33132)后插入一对第二导向件Ⅱ(3312)中的右侧的一个第二导向件Ⅱ(3312)上所述导向件连接轴头探入下铆固孔(33122)并且与该右侧的一个第二导向件Ⅱ(3312)铆固，在对应所述导向件长条形槽(33112)的位置滑动配设有一对连结轴(3315)，该对连结轴(3315)的两端的轴头分别探入所述导向件连接轴头探入上铆固孔(33121)并且与所述第二导向件Ⅱ(3312)铆固，一对弹簧(332)分别设置在所述导向件上定位凸台(33113)与所述导向件下定位凸台(33131)之间。

9.根据权利要求6所述的一种双电源转换开关，其特征在于所述滑动槽(33111)为底部呈与所述传动轴(3101)上的所述传动轴凹槽(31011)相适配的半圆形，并且滑动槽(33111)的深度大于传动轴凹槽(31011)的直径。

10.根据权利要求7所述的一种双电源转换开关，其特征在于所述操作机构(1)包括侧板(11)、设置在侧板(11)上的并且相对于所述主轴(2)形成对称关系的两个弹簧机构(12)，所述主轴(2)穿设在侧板(11)上且分别与两个弹簧机构(12)连接；所述支架(32)的一对支架板(321)通过所述侧板定位柱孔(3211)套置在所述侧板(11)上，在所述侧板(11)上并且在对应于所述侧板定位柱孔(3211)设置有定位柱(111)，所述支架(32)的一对支架板(321)通过所述侧板定位柱孔(3211)套置在所述定位柱(111)上。

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