CN113838694A - 用于双电源转换开关的操作机构和双电源转换开关 - Google Patents

Abstract

一种用于双电源转换开关的操作机构及双电源转换开关。操作机构包括：框架；旋转盘，其可旋转地安装到框架；第一弹性件，其一端能够抵接旋转盘，另一端安装到框架；驱动盘，其构造成在旋转盘旋转时与旋转盘协作而旋转；驱动杆，安装到驱动盘，能够随驱动盘一起旋转，驱动杆与动触头支架连接，在双电源转换开关的双分位置，当沿第一方向旋转旋转盘时，第一弹性件变形而储能，当旋转盘转动预定角度之后，旋转盘与驱动盘抵接，使得驱动盘也沿第一方向旋转，然后第一弹性件经过“死点”，旋转盘和驱动盘在第一弹性件的作用下继续沿第一方向旋转，使得驱动杆沿第一方向旋转，使动触头支架旋转，实现双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置的切换。

Description

用于双电源转换开关的操作机构和双电源转换开关

技术领域

本发明涉及一种用于双电源转换开关的操作机构及双电源转换开关。

背景技术

双电源转换开关(ATS)按其动触头组的形式来分有单轴和双轴二类。单轴指的是：一个ATS只有一个动触头组转轴，假设其顺时针转动为第一电源的合操作，那么它的逆时针转动将是第二电源的合操作。双轴指的是：一个ATS具有两个动触头组转轴，假如第一转轴的顺时针转动是第一电源的合操作，那么它的逆时针转动是第一电源分操作。第二转轴类似于此。由此可见，单轴ATS要么是第一电源合，要么是第二电源合，不会造成第一电源和第二电源同时合的情形，即这种形式的ATS具有天然的联锁功能。

另外，作为保证供电连续性，ATS的电气操作性能以及带载手动操作性能备受业内相关人士的重视。机构快速分闸是确保这个电气操作性能的关键因素，而无关人力操作的机构可确保带载手动操作之需求。如何构建一个如此性能的ATS是业内工程师们一直努力的方向。

发明内容

本发明提供了一种用于双电源转换开关的操作机构，这样的双电源转换开关具有天然联锁功能，具有无关人力操作以及快速分闸的特点。

在一方面，本发明提供了一种用于双电源转换开关的操作机构，所述双电源转换开关能够在双分位置、第一电源接通位置和第二电源接通位置之间转换，操作机构包括：框架；旋转盘，其可旋转地安装到框架；第一弹性件，其一端能够抵接旋转盘，另一端安装到框架；驱动盘，其构造成在旋转盘旋转时与旋转盘协作而旋转；驱动杆，安装到驱动盘，能够随驱动盘一起旋转，驱动杆与动触头支架连接，在双电源转换开关的双分位置，当沿第一方向旋转旋转盘时，第一弹性件变形而储能，当旋转盘转动预定角度之后，旋转盘与驱动盘抵接，使得驱动盘也沿第一方向旋转，然后第一弹性件经过“死点”，旋转盘和驱动盘在第一弹性件的作用下继续沿第一方向旋转，使得驱动杆沿第一方向旋转，使动触头支架旋转，实现双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置的切换。

有利地，在双电源转换开关的第一电源接通位置，当沿与第一方向相反的第二方向旋转旋转盘时，第一弹性件变形而储能，第一弹性件经过“死点”，然后旋转盘与驱动盘抵接，使得旋转盘和驱动盘一起在第一弹性件的作用下沿第二方向旋转，驱动杆沿第二方向旋转，使动触头支架旋转，实现双电源转换开关从第一电源接通位置向双分位置的切换。

有利地，所述操作机构还包括：第二弹性件，其一端能够抵接旋转盘，另一端安装到框架，在双电源转换开关的双分位置，当沿第二方向旋转旋转盘时，第二弹性件变形而储能，当旋转盘转动预定角度之后，旋转盘与驱动盘抵接，使得驱动盘也沿第二方向旋转，然后第二弹性件经过“死点”，旋转盘和驱动盘在第二弹性件的作用下继续沿第二方向旋转，使得驱动杆沿第二方向旋转，使动触头支架旋转，实现双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置的切换。

有利地，在双电源转换开关的第二电源接通位置，当沿第一方向旋转旋转盘时，第二弹性件变形而储能，第二弹性件经过“死点”，然后旋转盘与驱动盘抵接，使得旋转盘和驱动盘一起在第二弹性件的作用下沿第一方向旋转，驱动杆沿第一方向旋转，使动触头支架旋转，实现双电源转换开关从第二电源接通位置向双分位置的切换。

有利地，所述操作机构还包括第一电磁体和第二电磁体，所述旋转盘包括第一销和第二销，当双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置转换时，所述第一电磁体受到激励而拉动第一销，使旋转盘沿第一方向旋转，在第一弹性件经过“死点”之后，第一电磁体的激励停止，当双电源转换开关从第一电源接通位置向双分位置换时，所述第二电磁体受到激励而拉动第二销，使旋转盘沿第二方向旋转，在第一弹性件经过“死点”之后，第二电磁体的激励停止。

有利地，所述旋转盘还包括第三销和第四销，当双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置转换时，所述第二电磁体受到激励而拉动第三销，使旋转盘沿第二方向旋转，在第二弹性件经过“死点”之后，第二电磁体的激励停止，当双电源转换开关从第二电源接通位置向双分位置换时，所述第一电磁体受到激励而拉动第四销，使旋转盘沿第一方向旋转，在第二弹性件经过“死点”之后，第一电磁体的激励停止。

有利地，所述框架上设置有第一止动件，当双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置转换时，旋转盘会脱离与第二弹性件的抵接，第一止动件防止第二弹性件垂落。

有利地，所述框架上设置有第二止动件，当双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置转换时，旋转盘会脱离与第一弹性件的抵接，第二止动件防止第一弹性件垂落。

有利地，所述旋转盘包括传递盘，当旋转盘旋转时，所述传递盘构造成在旋转预定角度之后与驱动盘协作，将旋转盘的旋转传递到驱动盘。

有利地，所述传递盘具有第一传递面和第二传递面，所述驱动盘具有第一驱动面和第二驱动面，在双分位置，所述第一传递面与第一驱动面存在第一角度间隙，第二传递面与第二驱动面存在第二角度间隙。

有利地，当双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置切换时，旋转盘沿第一方向旋转时，传递盘也沿第一方向旋转，在传递盘旋转第一角度间隙之后，第一传递面与第一驱动面抵接，从而传递盘带动驱动盘沿第一方向旋转。

有利地，当双电源转换开关从第一电源接通位置向双分位置切换时，旋转盘沿第二方向旋转，传递盘也沿第二方向旋转，在传递盘旋转第一角度间隙和第二角度间隙之后，第二传递面与第二驱动面抵接，从而传递盘带动驱动盘沿第二方向旋转。

有利地，当双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置切换时，旋转盘沿第二方向旋转时，传递盘也沿第二方向旋转，在传递盘旋转第二角度间隙之后，第二传递面与第二驱动面抵接，从而传递盘带动驱动盘沿第二方向旋转。

有利地，当双电源转换开关从第二电源接通位置向双分位置切换时，旋转盘沿第一方向旋转，传递盘也沿第一方向旋转，在传递盘旋转第一角度间隙和第二角度间隙之后，第一传递面与第一驱动面抵接，从而传递盘带动驱动盘沿第一方向旋转。

有利地，所述传递盘具有齿轮，在手动操作的情况下，通过手动操作杆的齿轮与传递盘的齿轮啮合，以使传递盘旋转，从而带动驱动盘旋转，以实现驱动杆的旋转。

在另一方面，本发明还提供了一种双电源转换开关，包括如上所述的操作机构。

附图说明

从下面结合附图详细描述的本发明的优选实施方式中，本发明的优点和目的可以得到更好地理解。为了在附图中更好地显示各部件的关系，附图并非按比例绘制。附图中:

图1示出根据本发明的用于双电源转换开关的操作机构的透视图。

图2示出根据本发明的用于双电源转换开关的操作机构的分解图。

图3示出根据本发明的操作机构的旋转盘的透视图。

图4示出根据本发明的操作机构的旋转盘和传递盘的分离图。

图5示出根据本发明的操作机构的旋转盘和传递盘安装在一起的示图。

图6示出根据本发明的操作机构的驱动盘的透视图。

图7示出根据本发明的操作机构的驱动盘的平面图。

图8示出根据本发明的驱动盘和传递盘安装在一起的透视图。

图9示出根据本发明的驱动盘和传递盘安装在一起的平面图。

图10a至10e示出了双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置切换时操作机构的操作过程。

图11a至图11e示出了双电源转换开关从第一电源接通位置向双分位置切换时操作机构的操作过程。

图12示出了手动操作根据本发明的操作机构时的示意图。

具体实施方式

将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。如果没有特别说明，本文中的术语“第一方向”、“第二方向”、“旋转方向”等均是相对于本发明的附图描述的。术语“依次包括A、B、C等”仅指示所包括的部件A、B、C等的排列顺序，并不排除在A和B之间和/或B和C之间包括其它部件的可能性。“第一”及其变体的描述仅仅是为了区分各部件，并不限制本发明的范围，在不脱离本发明的范围的情况下，“第一部件”可以写为“第二部件”等。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。

下面，参照图1至图12，详细描述根据本发明的优选实施方式。

图1和图2分别示出了根据本发明的用于双电源转换开关的操作机构的透视图和分解图。该操作机构包括框架，框架1包括第一支撑板11、第二支撑板12和第三支撑板13。旋转盘2经由旋转轴3可旋转地设置在第一支撑板和第二支撑板之间，旋转盘上还设置有传递盘4，使得传递盘能够与旋转盘一起旋转。传递盘4可以与旋转盘是一体的(即传递盘是旋转盘的一部分)，也可以通过其它方式连接到旋转盘(即传递盘与旋转盘是分立的)。驱动盘5安装到旋转盘2，特别地安装到传递盘4，能够在传递盘的旋转下旋转，从而带动驱动盘上的驱动杆51旋转。驱动杆51又与双电源转换开关的动触头支架连接，从而驱动杆的旋转导致动触头支架的旋转，进而实现双电源转换开关的切换。

操作机构还包括第一弹性件6，其一端能够抵接旋转盘，另一端安装到框架；第二弹性件7，其一端能够抵接旋转盘，另一端安装到框架，优选地，第一弹性件和第二弹性件关于旋转盘的纵向轴线对称地设置。

如图2所示，旋转盘2具有第一盘21和第二盘22，第一盘21和第二盘22之间设置有第一杆(图中未示出)和第二杆23，第一弹性件6抵接第一杆，第二弹性件抵接第二杆23。

如图4至图9所示，传递盘4具有第一传递面41和第二传递面42，驱动盘5具有对应的第一驱动面52和第二驱动面53。第一传递面的轮廓与第一驱动面的轮廓相匹配，第二传递面的轮廓与第二驱动面的轮廓相匹配。传递盘和驱动盘安装在一起时，在双分位置，第一传递面41与第一驱动面52存在第一角度间隙，第二传递面42与第二驱动面53存在第二角度间隙，优选地，第一角度间隙等于第二角度间隙。由于第一角度间隙和第二角度间隙的存在，传递盘开始旋转时，驱动盘不会旋转，而当传递盘旋转过第一角度间隙或第二角度间隙使得第一传递面抵靠第一驱动面，或者第二传递面抵靠第二驱动面之后，驱动盘在传递盘的带动下旋转。

本发明的操作机构可以电动操作，也可以手动操作。下面以电动操作来描述本发明的操作机构的操作过程。

当双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置切换时，第一电磁体8受到激励而向下拉动，使得第一电磁体与设置在旋转盘上的第一销24 (如图3所示)抵接，从而拉动旋转盘沿顺时针方向旋转，这导致第二弹性件7脱离与旋转盘的抵接(由于安装到框架的止动件，第二弹性件不会垂落)，第一弹性件6受到压缩而储能。旋转盘的旋转带动传递盘旋转，由于传递盘的第一传递面和驱动盘的第一驱动面之间的第一角度间隙，传递盘开始旋转时，驱动盘不会旋转。随着传递盘旋转过第一角度间隙使得第一传递面抵靠第一驱动面(如图10c所示)，驱动盘旋转。然后，第一弹性件经过“死点”位置(如图10d所示)，第一电磁体的激励停止，第一电磁体在其自身复位弹性件的作用下返回初始位置。此后，第一弹性件释放能量，使旋转盘继续顺时针旋转，从而带动传递盘、驱动盘和驱动杆旋转，实现快速合闸(从双分位置向第一电源接通位置的切换)。在从双分位置向第一电源接通位置切换时，第一传递面与第一驱动面抵靠，然后第一弹性件经过“死点”位置，实现快速合闸。在旋转盘、传递盘旋转使得双电源转换开关切换到第一电源接通位置时，旋转盘和传递盘位置通过止动机构来保持，该止动机构不是本发明的重点，因此不再赘述。本领域技术人员应明白，该止动机构构造成保持旋转盘和传递盘的位置即可。

当双电源转换开关从第一电源接通位置向双分位置切换时，第二电磁体9受到激励而向下拉动，使得第二电磁体与设置在旋转盘上的第二销25 抵接，从而拉动旋转盘沿逆时针方向旋转，这导致第一弹性件6受到压缩而储能。第一弹性件6经过“死点”位置，然后，第二电磁体的激励停止，第二电磁体在其自身复位弹性件的作用下返回初始位置。此后，在第一弹性件的弹性力作用下，旋转盘带动传递盘沿逆时针方向旋转，由于传递盘的第二传递面和驱动盘的第二驱动面之间有第一角度间隙和第二角度间隙，所以传递盘开始旋转时，驱动盘不会旋转。在传递盘旋转过第一角度间隙和第二角度间隙使得第二传递面抵靠第二驱动面之后，传递盘带动驱动盘沿逆时针方向旋转，进而带动驱动杆旋转。在第一电源接通位置向双分位置切换时，第一弹性件经过“死点”位置，然后，第二传递面与第二驱动面抵靠，实现无关人力的分闸操作。在旋转盘和传递盘旋转使得双电源转换开关切换到双分位置时，旋转盘和传递盘通过第一弹性件和第二弹性件恢复至初始位置。

以上参考附图描述了在双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置切换时，本发明的操作机构的操作过程。本领域技术人员应明白的是双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置切换时，本发明的操作机构的操作过程如下。

类似地，当双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置切换时，第二电磁体9受到激励而向下拉动，使得第二电磁体与设置在旋转盘上的第三销26抵接，从而拉动旋转盘沿逆时针方向旋转，这导致第一弹性件6 脱离与旋转盘的抵接(由于安装到框架的止动件，第一弹性件不会垂落)，第二弹性件7受到压缩而储能。旋转盘的旋转带动传递盘旋转，由于传递盘的第二传递面和驱动盘的第二驱动面之间的第二角度间隙，传递盘开始旋转时，驱动盘不会旋转。随着传递盘旋转过第二角度间隙使得第二传递面抵靠第二驱动面，驱动盘旋转。然后，第二弹性件经过“死点”位置，第二电磁体的激励停止，第二电磁体在其自身复位弹性件的作用下返回初始位置。此后，第二弹性件释放能量，使旋转盘继续顺时针旋转，从而带动传递盘、驱动盘和驱动杆旋转，实现快速合闸(从双分位置向第二电源接通位置的切换)。在从双分位置向第二电源接通位置切换时，第二传递面与第二驱动面抵靠，然后第二弹性件经过“死点”位置，实现快速合闸。

当双电源转换开关从第二电源接通位置向双分位置切换时，第一电磁体8受到激励而向下拉动，使得第二电磁体与设置在旋转盘上的第四销27 抵接，从而拉动旋转盘沿顺时针方向旋转，这导致第二弹性件7受到压缩而储能。第二弹性件7经过“死点”位置，然后，第二电磁体的激励停止，第二电磁体在其自身复位弹性件的作用下返回初始位置。此后，在第二弹性件的弹性力作用下，旋转盘带动传递盘沿顺时针方向旋转，由于传递盘的第一传递面和驱动盘的第一驱动面之间有第一角度间隙和第二角度间隙，所以传递盘开始旋转时，驱动盘不会旋转。在传递盘旋转过第一角度间隙和第二角度间隙使得第一传递面抵靠第一驱动面之后，传递盘带动驱动盘沿顺时针方向旋转，进而带动驱动杆旋转。在第二电源接通位置向双分位置切换时，第二弹性件经过“死点”位置，然后，第一传递面与第一驱动面抵靠，实现无关人力的分闸操作。

本发明的操作机构还可以手动操作，在手动操作的情况下，如图所示，传递盘上设置有齿轮，手动操纵杆10上的齿轮与传递盘上的齿轮啮合，从而实现传递盘的旋转，进而实现驱动盘的旋转。这样的旋转过程与上面针对电动操作所述的过程类似，在此不再赘述。

本发明的操作机构通过单个驱动杆，实现了天然联锁，同时实现了轻量化设计，使得电磁体的驱动达到更好地响应，实现更快速地转换。

而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (16)

1.一种用于双电源转换开关的操作机构，所述双电源转换开关能够在双分位置、第一电源接通位置和第二电源接通位置之间转换，其特征在于，所述操作机构包括：

框架；

旋转盘，其可旋转地安装到框架；

第一弹性件，其一端能够抵接旋转盘，另一端安装到框架；

驱动盘，其构造成在旋转盘旋转时与旋转盘协作而旋转；

驱动杆，安装到驱动盘，能够随驱动盘一起旋转，驱动杆与动触头支架连接，

在双电源转换开关的双分位置，当沿第一方向旋转旋转盘时，第一弹性件变形而储能，当旋转盘转动预定角度之后，旋转盘与驱动盘抵接，使得驱动盘也沿第一方向旋转，然后第一弹性件经过“死点”，旋转盘和驱动盘在第一弹性件的作用下继续沿第一方向旋转，使得驱动杆沿第一方向旋转，使动触头支架旋转，实现双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置的切换。

2.如权利要求1所述的操作机构，其特征在于，在双电源转换开关的第一电源接通位置，当沿与第一方向相反的第二方向旋转旋转盘时，第一弹性件变形而储能，第一弹性件经过“死点”，然后旋转盘与驱动盘抵接，使得旋转盘和驱动盘一起在第一弹性件的作用下沿第二方向旋转，驱动杆沿第二方向旋转，使动触头支架旋转，实现双电源转换开关从第一电源接通位置向双分位置的切换。

3.如权利要求2所述的操作机构，其特征在于，所述操作机构还包括：第二弹性件，其一端能够抵接旋转盘，另一端安装到框架，

在双电源转换开关的双分位置，当沿第二方向旋转旋转盘时，第二弹性件变形而储能，当旋转盘转动预定角度之后，旋转盘与驱动盘抵接，使得驱动盘也沿第二方向旋转，然后第二弹性件经过“死点”，旋转盘和驱动盘在第二弹性件的作用下继续沿第二方向旋转，使得驱动杆沿第二方向旋转，使动触头支架旋转，实现双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置的切换。

4.如权利要求3所述的操作机构，其特征在于，在双电源转换开关的第二电源接通位置，当沿第一方向旋转旋转盘时，第二弹性件变形而储能，第二弹性件经过“死点”，然后旋转盘与驱动盘抵接，使得旋转盘和驱动盘一起在第二弹性件的作用下沿第一方向旋转，驱动杆沿第一方向旋转，使动触头支架旋转，实现双电源转换开关从第二电源接通位置向双分位置的切换。

5.如权利要求4所述的操作机构，其特征在于，所述操作机构还包括第一电磁体和第二电磁体，所述旋转盘包括第一销和第二销，当双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置转换时，所述第一电磁体受到激励而拉动第一销，使旋转盘沿第一方向旋转，在第一弹性件经过“死点”之后，第一电磁体的激励停止，

当双电源转换开关从第一电源接通位置向双分位置换时，所述第二电磁体受到激励而拉动第二销，使旋转盘沿第二方向旋转，在第一弹性件经过“死点”之后，第二电磁体的激励停止。

6.如权利要求5所述的操作机构，其特征在于，所述旋转盘还包括第三销和第四销，当双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置转换时，所述第二电磁体受到激励而拉动第三销，使旋转盘沿第二方向旋转，在第二弹性件经过“死点”之后，第二电磁体的激励停止，

当双电源转换开关从第二电源接通位置向双分位置换时，所述第一电磁体受到激励而拉动第四销，使旋转盘沿第一方向旋转，在第二弹性件经过“死点”之后，第一电磁体的激励停止。

7.如权利要求6所述的操作机构，其特征在于，所述框架上设置有第一止动件，当双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置转换时，旋转盘会脱离与第二弹性件的抵接，第一止动件防止第二弹性件垂落。

8.如权利要求6所述的操作机构，其特征在于，所述框架上设置有第二止动件，当双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置转换时，旋转盘会脱离与第一弹性件的抵接，第二止动件防止第一弹性件垂落。

9.如权利要求1所述的操作机构，其特征在于，所述旋转盘包括传递盘，当旋转盘旋转时，所述传递盘构造成在旋转预定角度之后与驱动盘协作，将旋转盘的旋转传递到驱动盘。

10.如权利要求9所述的操作机构，其特征在于，所述传递盘具有第一传递面和第二传递面，所述驱动盘具有第一驱动面和第二驱动面，在双分位置，所述第一传递面与第一驱动面存在第一角度间隙，第二传递面与第二驱动面存在第二角度间隙。

11.如权利要求10所述的操作机构，其特征在于，当双电源转换开关从双分位置向第一电源接通位置切换时，旋转盘沿第一方向旋转时，传递盘也沿第一方向旋转，在传递盘旋转第一角度间隙之后，第一传递面与第一驱动面抵接，从而传递盘带动驱动盘沿第一方向旋转。

12.如权利要求11所述的操作机构，其特征在于，当双电源转换开关从第一电源接通位置向双分位置切换时，旋转盘沿第二方向旋转，传递盘也沿第二方向旋转，在传递盘旋转第一角度间隙和第二角度间隙之后，第二传递面与第二驱动面抵接，从而传递盘带动驱动盘沿第二方向旋转。

13.如权利要求10所述的操作机构，其特征在于，当双电源转换开关从双分位置向第二电源接通位置切换时，旋转盘沿第二方向旋转时，传递盘也沿第二方向旋转，在传递盘旋转第二角度间隙之后，第二传递面与第二驱动面抵接，从而传递盘带动驱动盘沿第二方向旋转。

14.如权利要求13所述的操作机构，其特征在于，当双电源转换开关从第二电源接通位置向双分位置切换时，旋转盘沿第一方向旋转，传递盘也沿第一方向旋转，在传递盘旋转第一角度间隙和第二角度间隙之后，第一传递面与第一驱动面抵接，从而传递盘带动驱动盘沿第一方向旋转。

15.如权利要求9所述的操作机构，其特征在于，所述传递盘具有齿轮，在手动操作的情况下，通过手动操作杆的齿轮与传递盘的齿轮啮合，以使传递盘旋转，从而带动驱动盘旋转，以实现驱动杆的旋转。

16.一种双电源转换开关，包括如权利要求中1至15中任一项所述的操作机构。

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