CN114050020B - 一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关，其包括油室和安装在油室内的切换开关机构，切换开关机构包括转动安装在油室中的主轴，还包括安装在油室外侧侧壁上的极性切换机构，极性切换机构包括A触头、B触头、摆动触头和摆动轴，摆动轴转动安装在油室上，摆动轴的轴线与主轴的轴线垂直，摆动触头与摆动轴同步转动，摆动触头位于A触头和B触头之间，摆动触头搭接在A触头或B触头上，摆动轴驱动摆动触头在A触头和B触头之间切换；还包括转动安装在油室内的传动轴，传动轴与主轴平行，主轴与传动轴之间设置槽轮传动机构进行传动，传动轴与摆动轴之间设置有锥齿轮换向机构进行传动。本申请具有成本低、空间占用小的优点。

Description

一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关

技术领域

本发明涉及变压器有载分接开关的技术领域，特别是一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关。

背景技术

有载分接开关的工作原理是在变压器有载，即不停电的情况下，通过改变连接变压器的绕组抽头，改变变压器初次级绕组的匝数比，从而达到改变变压器输出电压的目的。组合式有载分接开关分成两个部分，即切换开关和极性选择器两部分。极性选择器的作用是在不增加变压器分接头时，通过转换调压线圈的极性，用于扩大变压器的调压范围。

有载分接开关包括空心圆柱状的油室，油室的侧壁上固定有静触点，静触点沿油室的周向分布，不同的静触点接入调压线圈的不同位置，则不同静触点接通后的匝数比不同；油室内同轴转动安装有主轴，主轴通过外部机构驱动转动，主轴的周侧固定有动触点，主轴转动会带动动触点在油室内不同的静触点之间切换。当主轴旋转一圈回到初始位置，需要极性选择器动作转换调压线圈的极性，以实现继续调压。

相关技术中，通过另外设置的驱动机构驱动极性选择器，通过检测切换开关的动作，当动触头转过一圈，驱动机构控制极性选择器动作，驱动机构配置有控制系统和操作系统。

针对上述相关技术，发明人认为通过外设驱动机构控制极性选择器，需要配置额外的控制系统和操作系统，同时在设计有载分接开关时，需要考虑极性选择器和切换开关的同步性，产品成本较高。

发明内容

本发明的目的在于简化极性选择器的控制方式，降低有载分接开关的成本，提供了一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关，利用机械传动机构，通过主轴的转动驱动极性选择器在特定时段转换极性，使档位切换与极性切换形成联动。

本申请提供一种联动机构，采用如下的技术方案：

一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关，包括油室和安装在油室内的切换开关机构，所述切换开关机构包括转动安装在所述油室中的主轴，还包括安装在所述油室外侧侧壁上的极性切换机构，所述极性切换机构包括A触头、B触头、摆动触头和摆动轴，所述摆动轴转动安装在所述油室上，所述摆动轴的轴线与所述主轴的轴线垂直，所述摆动触头与所述摆动轴同步转动，所述摆动触头位于所述A触头和所述B触头之间，所述摆动触头搭接在所述A触头或所述B触头上，所述摆动轴驱动所述摆动触头在所述A触头和所述B触头之间切换；

还包括转动安装在所述油室内的传动轴，所述传动轴与所述主轴平行，所述主轴与所述传动轴之间设置槽轮传动机构进行传动，所述传动轴与所述摆动轴之间设置有锥齿轮换向机构进行传动。

通过采用上述技术方案，利用槽轮传动机构，将主轴连续的转动动作转换为摆动轴的间歇动作，以便实现特定时段通过主轴驱动极性切换机构发生动作；现有分接开关中，油室的顶部为封闭用的盖体，盖体上设置有较多的结构，极性切换机构安装在油室的侧壁上，空间利用更合理；如果摆动轴直接采用竖直设置，摆动触头做水平摆动，在安装有载分接开关前，需要预留出摆动触头的摆动空间，会有载分接开关增加空间占用，而将摆动轴设置为轴线与主轴的轴线垂直，摆动触头沿水平轴线摆动，空间占用较小。利用机械传动机构实现开关切换和极性切换的联动，一方面省去了过多的外设设备，降低了成本，另一方面，相较于系统控制，机械传动结构不需要担心极性切换与开关切换的同步问题，在设计好结构且测试无误后，机械传动结构不易出现不同步的问题。

可选的，所述传动轴包括第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和所述第二传动轴均与所述主轴平行，所述第一传动轴和所处第二传动轴均转动安装在所述油室上，所述槽轮传动机构设置在所述第一传动轴和所述主轴之间，所述锥齿轮换向机构设置在所述第二传动轴和所述摆动轴之间，所述第一传动轴和所述第二传动轴之间通过齿轮对传动。

可选的，所述槽轮传动机构包括圆形架体、同轴固定在圆形架体上的弧形定位块、固定在圆形架体上的圆销和槽轮，所述圆形架体同轴固定在主轴上，所述圆销设置在弧形定位块的缺口处；所述槽轮固定在所述第一传动轴上，所述槽轮上开设有与圆销相配合的U形槽，所述槽轮的两侧开设有与弧形定位块配合的弧形定位槽，两个弧形定位槽关于所述U形槽对称。

通过采用上述技术方案，主轴带动圆形架体转动，圆形架体的转动一圈，圆销会经过槽轮一次，并带动槽轮做一次摆动，即带动极性切换机构进行一次极性切换。

可选的，所述锥齿轮换向机构包括固定在所述第二传动轴上的扇形锥齿轮和固定在所述摆动轴上的从动锥齿轮，所述扇形锥齿轮与所述从动锥齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案，锥齿轮对向配合，将沿竖直轴线的转动转换为沿水平轴线的转动；由于第一传动轴和第二传动轴传递的均为小角度的摆动，无需完整的圆形锥齿轮传动，将第二传动轴上的锥齿轮设置为扇形锥齿轮，满足传动功能的同时，有效降低空间占用，可以规避对有载分接开关内原本传动结构的干扰，降低制造成本。

可选的，所述切换开关机构设置有三组，三组所述切换开关机构的共用一根主轴，且沿主轴的轴向分布；所述摆动触头转动安装在所述油室的侧壁上，所述摆动触头对应三组所述切换开关机构设置有三个且与所述切换开关结构的位置对应，所述A触头和所述B触头对应所述摆动触头设置有三对，所述传动轴和各所述摆动触头上均固定有相互平行的摆杆，所述摆杆的长度方向与所述传动轴的轴向垂直设置，所述摆杆两侧对称设置有两根，各摆杆的端部铰链连接在对应侧的所述连杆上。

通过采用上述技术方案，有载分接开关中，对应三相电路，设置有三组切换开关结构，对应的需要设置三组极性切换结构；将摆动触头的位置对应切换开关结构的位置设置，A触头和B触头也会在附近，A触头和B触头需要分别接调压线圈的两端,将触点设置在切换开关结构附近，能够方便有载分接开关的接线。

可选的，所述切换开关机构包括动触点部件和静触点部件，所述动触点部件固定在所述主轴上，所述静触点部件固定在所述油室侧壁上，所述静触点部件沿所述油室的周向设置多个。

通过采用上述技术方案，不同的静触点部件接在调压线圈的不同位置，如此，动触点部件与不同的静触点部件接触会接入不同长度的调压线圈。

可选的，所述A触头和所述B触头分别位于所述摆动触头的左右两侧。

通过采用上述技术方案，方便接线A触头和B触头与两侧的触点连接，两侧触点分别连接调压线圈的两端，当摆动触头分别打在A触头和B触头上，会改变极性，调压线圈的电流方向改变；会方便有载分接开关的接线，A触头与对应侧的接线触头连接，B触头与对应侧的接线触头连接，能够避免线的盘绕，布线更整洁。

可选的，所述极性切换结构还包括固定在所述油室一侧的支架，所述摆动触头、所述A触头和所述B触头均安装在所述支架上。

通过采用上述技术方案，外设支架，对极性切换机构进行固定，对有载分接开关的整体结构影响不大，降低产品更新的成本。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过槽轮传动机构、传动轴和锥齿轮转向机构的配合，将主轴沿竖直轴线的转动，转换为摆动轴沿水平轴线的间隙转动，能够实现切换开关机构运动到特定位置后，自动完成极性切换机构的切换，通过机械传动结构实现切换开关机构与极性切换机构的联动，不会过度增加有载分接开关的体积，制造成本低，且机械传动结构的同步性较好，不易随着使用出现偏差；

通过沿油室的轴向设置极性切换机构，方便了极性切换机构的接线，一定程度上避免了接线时导线越过架体，有载分接开关的接线更为方便，接线各位整洁。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图一；

图2是本图1中C区域的放大视图；

图3是本申请实施例中极性切换结构的结构示意图；

图4是本申请实施例的整体结构示意图二（隐藏油室）；

图5是本申请实施例中主轴与摆动联动的结构示意图一；

图6是本申请实施例中主轴与摆动联动的结构示意图二（隐藏安装架）；

图7是本申请实施例中主轴与摆动联动的结构示意图三（隐藏主轴上的齿轮）。

附图标记：1、油室；11、筒体；12、法兰盘；13、顶盖；14、笼型支撑架；15、支撑杆；16、下底座；17、上顶座；18、安装架；19、扁齿轮盒；21、主轴；22、动触点部件；23、静触点部件；31、支架；32、摆动轴；33、A触头；34、B触头；35、摆动触头；351、联动轴；352、极性触头；36、摆杆；37、连杆；41、第一传动轴；42、第二传动轴；5、槽轮传动机构；51、圆形架体；52、弧形定位块；53、圆销；54、槽轮；541、U形槽；542、弧形定位槽；6、锥齿轮换向机构；61、扇形锥齿轮；62、从动锥齿轮。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关，参照图1，包括油室1和设置在油室1外侧的极性切换机构，油室1内设置有切换开关机构。油室1包括空心圆柱状的筒体11、固定在筒体11上端的法兰盘12和通过螺栓安装在法兰盘12上的顶盖13，顶盖13的顶部安装有扁齿轮盒19。

参考图1和图2，极性切换结构包括固定在筒体11上的支架31、转动安装在油室1上的摆动轴32以及固定在架体上的A触头33和B触头34；摆动轴32的轴线垂直于筒体11的轴线，摆动轴32与顶盖13之间通过轴承转动连接；架体由多根杆件拼合而成，杆件与杆件之间通过螺钉连接,架体的上下两端通过螺钉固定在油室1的侧壁上；A触头33和B触头34分别位于架体的两侧；A触头33与B触头34之间，于架体上转动安装有摆动触头35，摆动触头35左右摆动可分别搭在A触头33和B触头34上，摆动触头35的转动轴线与摆动轴32的轴线平行。

参考图2和图3，摆动触头35包括转动安装在架体上的联动轴351和插接在联动轴351端部的极性触头352，极性触头352与联动轴351之间设置有平键结构进行周向定位，联动轴351端部安装卡簧来固定极性触头352的轴向位置；摆动轴32的端部插接有摆杆36，联动轴351远离极性触头352的一端也插接有摆杆36，摆杆36也通过平键和卡簧结构进行周向定位和轴向定位，摆动触头35上的摆杆36与摆动轴32上的摆杆36平行，摆杆36两侧对称设置有两根连杆37，各摆杆36的端部铰链连接在对应侧的连杆37上，摆动轴32转动时，通过摆杆36和连杆37传动，带动摆动触头35进行同步转动。

参考图4和图5，切换开关机构包括同轴转动安装在油室1中的主轴21，扁齿轮与外部电机联动，扁齿轮与主轴21之间通过减速齿轮对传动；油室1内设置有笼型支撑架14，笼型支撑架14包括沿油室1轴向设置的支撑杆15、固定在支撑杆15下端的下底座16和固定在支撑杆15上端的上顶座17，支撑杆15贴合筒体11的内壁设置且沿筒体11的周向均匀设置多根，下底座16和上顶座17的外轮廓均为圆盘状，支撑杆15的两端通过螺钉分别固定在下底座16和上顶座17上；上顶座17的中心贯穿开设通孔，以便主轴21穿过。

参考图4，切换开关机构还包括动触点部件22和静触点部件23，动触点部件22固定在主轴21的侧壁上，静触点部件23固定在油室1侧壁上；所述静触点部件23沿所述油室1的周向设置多个，静触点部件23的安装位置对应笼形支架31的支撑杆15；静触头部件一部分触头位于油室1外侧，用于与调压线圈连接，静触头部件的另一部分位于油室1内侧，用于与动触点部件22连接。切换开关机构设置有三组，三组切换开关机构的共用一根主轴21，且沿主轴21的轴向等距分布；摆动触头35、A触头33、B触头34对应三组切换开关机构设置有三组且轴向位置与切换开关机构对应。

对照图5和图6，主轴21与摆动轴32之间设置有传动轴，上顶座17上方安装有安装架18和圆形架体51，圆形架体51安装在主轴21上并与主轴21同步转动，安装架18和圆形架体51均为与上顶座17同轴的圆盘状支架31，安装架18通过支撑螺杆架设安装在上顶座17上，安装架18位于圆形架体51的上方；传动轴包括第一传动轴41和第二传动轴42，第一传动轴41和第二传动轴42均与主轴21平行，第二传动轴42通过轴承转动安装在上顶座17的顶部，第一传动轴41通过轴承转动安装在安装架18上；主轴21与第一传动轴41之间设置槽轮传动机构5进行传动，第二传动轴42与摆动轴32之间设置有锥齿轮换向机构6进行传动；第一传动轴41和第二传动轴42之间通过齿轮对进行一比一的传动。

参考图6和图7，槽轮传动机构5包括圆形架体51、同轴一体固定在圆形架体51上的弧形定位块52、固定在圆形架体51上的圆销53和槽轮54，圆形架体51同轴固定在主轴21上，圆销53设置在弧形定位块52的缺口处；槽轮54固定在第一传动轴41上，槽轮54上开设有与圆销53相配合的U形槽541，槽轮54的两侧开设有与弧形定位块52配合的弧形定位槽542，两个弧形定位槽542关于U形槽541对称。锥齿轮换向机构6包括固定在第二传动轴42上的扇形锥齿轮61和固定在摆动轴32上的从动锥齿轮62，扇形锥齿轮61与从动锥齿轮62相啮合。

本申请实施例公开的一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关的实施原理为：通过槽轮传动机构5、传动轴和锥齿轮转向机构的配合，将主轴21沿竖直轴线的转动，转换为摆动轴32沿水平轴线的间隙转动，能够实现切换开关机构运动到特定位置后，自动完成极性切换机构的切换，通过机械传动结构实现切换开关机构与极性切换机构的联动，不会过度增加有载分接开关的体积，制造成本低，且机械传动结构的同步性较好，不易随着使用出现偏差。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关，包括油室（1）和安装在油室（1）内的切换开关机构，所述切换开关机构包括转动安装在所述油室（1）中的主轴（21），其特征在于：还包括安装在所述油室（1）外侧侧壁上的极性切换机构，所述极性切换机构包括A触头（33）、B触头（34）、摆动触头（35）和摆动轴（32），所述摆动轴（32）转动安装在所述油室（1）上，所述摆动轴（32）的轴线与所述主轴（21）的轴线垂直，所述摆动触头（35）与所述摆动轴（32）同步转动，所述摆动触头（35）位于所述A触头（33）和所述B触头（34）之间，所述摆动触头（35）搭接在所述A触头（33）或所述B触头（34）上，所述摆动轴（32）驱动所述摆动触头（35）在所述A触头（33）和所述B触头（34）之间切换；

还包括转动安装在所述油室（1）内的传动轴，所述传动轴与所述主轴（21）平行，所述主轴（21）与所述传动轴之间设置槽轮传动机构（5）进行传动，所述传动轴与所述摆动轴（32）之间设置有锥齿轮换向机构（6）进行传动；

所述传动轴包括第一传动轴（41）和第二传动轴（42），所述第一传动轴（41）和所述第二传动轴（42）均与所述主轴（21）平行，所述第一传动轴（41）和所处第二传动轴（42）均转动安装在所述油室（1）上，所述槽轮传动机构（5）设置在所述第一传动轴（41）和所述主轴（21）之间，所述锥齿轮换向机构（6）设置在所述第二传动轴（42）和所述摆动轴（32）之间，所述第一传动轴（41）和所述第二传动轴（42）之间通过齿轮对传动；

所述槽轮传动机构（5）包括圆形架体（51）、同轴固定在圆形架体（51）上的弧形定位块（52）、固定在圆形架体（51）上的圆销（53）和槽轮（54），所述圆形架体（51）同轴固定在主轴（21）上，所述圆销（53）设置在弧形定位块（52）的缺口处；所述槽轮（54）固定在所述第一传动轴（41）上，所述槽轮（54）上开设有与圆销（53）相配合的U形槽（541），所述槽轮（54）的两侧开设有与弧形定位块（52）配合的弧形定位槽（542），两个弧形定位槽（542）关于所述U形槽（541）对称；

所述锥齿轮换向机构（6）包括固定在所述第二传动轴（42）上的扇形锥齿轮（61）和固定在所述摆动轴（32）上的从动锥齿轮（62），所述扇形锥齿轮（61）与所述从动锥齿轮（62）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关，其特征在于：所述切换开关机构设置有三组，三组所述切换开关机构的共用一根主轴（21），且沿主轴（21）的轴向分布；所述摆动触头（35）转动安装在所述油室（1）的侧壁上，所述摆动触头（35）对应三组所述切换开关机构设置有三个且与所述切换开关机构的位置对应，所述A触头（33）和所述B触头（34）对应所述摆动触头（35）设置有三对，所述传动轴和各所述摆动触头（35）上均固定有相互平行的摆杆（36），所述摆杆（36）的长度方向与所述传动轴的轴向垂直设置，所述摆杆（36）两侧对称设置有两根连杆（37），各摆杆（36）的端部铰链连接在对应侧的所述连杆（37）上。

3.根据权利要求1所述的一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关，其特征在于：所述切换开关机构包括动触点部件（22）和静触点部件（23），所述动触点部件（22）固定在所述主轴（21）上，所述静触点部件（23）固定在所述油室（1）侧壁上，所述静触点部件（23）沿所述油室（1）的周向设置多个。

4.根据权利要求1所述的一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关，其特征在于：所述A触头（33）和所述B触头（34）分别位于所述摆动触头（35）的左右两侧。

5.根据权利要求2所述的一种档位切换、极性切换联动的有载分接开关，其特征在于：所述极性切换机构还包括固定在所述油室（1）一侧的支架（31），所述摆动触头（35）、所述A触头（33）和所述B触头（34）均安装在所述支架（31）上。