CN114400160B - 直动式隔离机构 - Google Patents

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Abstract

本发明直动式隔离机构涉及一种高压电器开关设备。其目的是为了提供一种结构简单、体积小、操作方便、运行稳定的直动式隔离机构。本发明直动式隔离机构包括机构架部件、分合闸传动部件和接地传动部件，分合闸传动部件包括隔离操作轴和隔离主轴，隔离主轴上的第一拐臂与机构架部件的储能弹簧组件的上端相连接，隔离主轴连接隔离拐臂，隔离拐臂活动安装在隔离传动杆上；接地传动部件包括接地操作轴和接地主轴，接地主轴上连接有第二拐臂，第二拐臂与储能弹簧组件的下端相连接，接地主轴与接地拐臂轴通过齿轮啮合传动，接地拐臂轴连接接地拐臂，接地拐臂活动安装在接地传动杆上，隔离传动杆和接地传动杆分别安装在机构架部件的隔离行程板上。

Description

直动式隔离机构
技术领域
本发明涉及高压电器开关技术领域，特别是涉及一种直动式隔离机构操动装置。
背景技术
隔离开关是一种在断开位置上能够满足对隔离器隔离要求的一种开关。隔离开关通常具有合闸、分闸、接地三个工位。
在目前现有技术中，三工位隔离开关多采用旋转式隔离机构，结构复杂，体积大，成本较高。面对日趋竞争激烈的电力市场，小型化、智能化的大容量开关设备是市场亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、体积小、操作方便、运行稳定的直动式隔离机构。
本发明直动式隔离机构，包括机构架部件、分合闸传动部件和接地传动部件，
所述机构架部件包括依次连接的机构支撑上板、机构支撑中板和隔离行程板，机构支撑上板和机构支撑中板之间安装有储能弹簧组件；
所述分合闸传动部件包括隔离操作轴和隔离主轴，隔离操作轴与隔离主轴之间通过锥齿轮啮合传动，隔离主轴上连接有第一拐臂，第一拐臂与储能弹簧组件的上端相连接，隔离主轴的轴端连接隔离拐臂的大端，隔离拐臂的小端活动安装在隔离传动杆的一侧，隔离传动杆的另一侧活动安装在隔离行程板的隔离行程槽中；
所述接地传动部件包括接地操作轴、接地主轴和接地拐臂轴，接地操作轴与接地主轴之间通过锥齿轮啮合传动，接地主轴上连接有第二拐臂，第二拐臂与储能弹簧组件的下端相连接，接地主轴与接地拐臂轴通过齿轮啮合传动，接地拐臂轴的轴端连接接地拐臂的大端，接地拐臂的小端活动安装在接地传动杆的一侧，接地传动杆活动安装在隔离行程板的隔离行程槽中。
本发明直动式隔离机构，其中所述储能弹簧组件包括储能弹簧、弹簧静底座和弹簧动端套，储能弹簧的两端分别连接弹簧静底座和弹簧动端套，弹簧静底座与拐臂销活动连接，拐臂销安装在第一拐臂上，弹簧动端套与弹簧动端座连接，弹簧动端座安装在第二拐臂上。
本发明直动式隔离机构，其中所述隔离操作轴和接地操作轴均安装在操作轴固定块上，操作轴固定块安装在机构支撑上板和机构支撑中板之间。
本发明直动式隔离机构，其中所述隔离拐臂的小端上加工有第一滑槽，第一滑槽内活动安装的销钉与隔离传动杆连接。
本发明直动式隔离机构，其中所述接地拐臂的小端上加工有第二滑槽，第二滑槽内活动安装的销钉与接地传动杆连接。
本发明直动式隔离机构，其中所述隔离主轴上安装有第一隔套，第一隔套与第一拐臂固定连接。
本发明直动式隔离机构，其中所述接地主轴上安装有第二隔套，第二隔套与第二拐臂固定连接。
本发明直动式隔离机构，其中所述第一拐臂的上下两侧分别安装有第一限位块和第二限位块。
本发明直动式隔离机构，其中所述第二拐臂的上下两侧分别安装有第三限位块和第四限位块。
本发明直动式隔离机构，其中所述机构支撑上板和机构支撑中板之间、机构支撑中板和隔离行程板之间均通过支撑柱进行连接，机构支撑上板和机构支撑中板之间还安装有机构固定柱，机构固定柱用于将直动式隔离机构固定于开关设备本体上。
本发明直动式隔离机构与现有技术不同之处在于，本发明直动式隔离机构仅利用一根储能弹簧，通过齿轮啮合传动，即可实现合闸、分闸、接地等操作过程。本发明的直动式隔离机构结构简单，传动件少，利用滑块机构原理，实现了刀闸的直线位移。本发明直动式隔离机构操作方便，运行稳定，可以满足隔离开关的使用性能和要求。
下面结合附图对本发明的直动式隔离机构作进一步说明。
附图说明
图1为本发明直动式隔离机构的结构示意图；
图2为本发明直动式隔离机构省去机构支撑上板后的主视图；
图3为本发明直动式隔离机构中储能弹簧组件的结构示意图；
图4为本发明直动式隔离机构省去机构支撑上板和机构支撑中板及其连接部件后的主视图；
图5为本发明直动式隔离机构的后视图；
图中标记示意为：1-机构支撑上板；2-机构支撑中板；3-隔离行程板；4-接地操作轴；5-接地主轴；6-隔离操作轴；7-隔离传动杆；8-隔离拐臂；9-操作轴固定块；10-储能弹簧组件；11-拐臂销；12-隔离主轴；13-第一拐臂；14-第一限位块；15-第三锥齿轮；16-第四锥齿轮；17-机构固定柱；18-隔离行程槽；19-销钉；20-接地拐臂轴；21-第二直齿轮；22-支撑柱；23-弹簧静底座；24-储能弹簧；25-弹簧动端套；26-接地拐臂；27-接地传动杆。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明直动式隔离机构包括机构架部件、分合闸传动部件和接地传动部件。机构架部件作为隔离机构的基础结构件，分合闸传动部件用于实现分闸和合闸操作，接地传动部件用于实现接地操作。
机构架部件包括依次连接的机构支撑上板1、机构支撑中板2和隔离行程板3，其中机构支撑上板1和机构支撑中板2之间、机构支撑中板2和隔离行程板3之间均通过支撑柱22进行连接，机构支撑上板1和机构支撑中板2之间还安装有机构固定柱17，机构固定柱17用于将隔离设备连接到环网柜的开关设备本体上。
机构支撑上板1和机构支撑中板2之间安装有储能弹簧组件10。如图4所示，储能弹簧组件10包括储能弹簧24、弹簧静底座23和弹簧动端套25。储能弹簧24的两端分别连接弹簧静底座23和弹簧动端套25，弹簧静底座23与拐臂销11活动连接，弹簧动端套25与弹簧动端座连接。
如图1和图2所示，分合闸传动部件包括隔离操作轴6和隔离主轴12。隔离操作轴6通过轴承安装在操作轴固定块9上，操作轴固定块9安装在机构支撑上板1和机构支撑中板2之间。隔离操作轴6与隔离主轴12之间通过锥齿轮啮合传动。隔离操作轴6的下端部安装有第一锥齿轮，其锥齿面向外部；隔离主轴12上安装有第二锥齿轮，其锥齿面朝向第一隔套，实现第一锥齿轮与第二锥齿轮的啮合传动。
隔离主轴12通过轴承安装在机构支撑上板1和机构支撑中板2之间，隔离主轴12上还安装有第一隔套，第一隔套上固定安装有第一拐臂13，隔离主轴12能够带动第一隔套和第一拐臂13转动。第一拐臂13为对称的两个，拐臂销11安装在两个第一拐臂13之间。第一拐臂13的上下两侧分别安装有第一限位块14和第二限位块，第一限位块14和第二限位块安装在机构支撑中板2上，用于限定第一拐臂13的最大运动行程。
隔离主轴12一端保持与机构支撑上板1的外表面平齐，另一端伸出到机构支撑中板2的外侧，隔离主轴12伸出的轴端与隔离拐臂8的大端固定连接。隔离拐臂8的小端上加工有第一滑槽，第一滑槽内安装有销钉，销钉安装在隔离传动杆7的一侧。当隔离拐臂8转动时，第一滑槽内的销钉会带动隔离传动杆7运动。隔离传动杆7的另一侧安装有销钉，销钉安装在隔离行程板3的隔离行程槽18中。
如图3和图5所示，接地传动部件包括接地操作轴4、接地主轴5和接地拐臂轴20。接地操作轴4通过轴承安装在操作轴固定块9上。接地操作轴4与接地主轴5之间通过锥齿轮啮合传动。接地操作轴4的下端部安装有第三锥齿轮15，其锥齿面向外部；接地主轴5上安装有第四锥齿轮16，其锥齿面朝向第二隔套，实现第三锥齿轮15与第四锥齿轮16的啮合传动。
接地主轴5通过轴承安装在机构支撑上板1和机构支撑中板2之间，接地主轴5上还安装有第二隔套，第二隔套上固定安装有第二拐臂，接地主轴5能够带动第二隔套和第二拐臂转动。第二拐臂为对称的两个，弹簧动端座安装在两个拐臂之间。第二拐臂的上下两侧分别安装有第三限位块和第四限位块，第三限位块和第四限位块安装在机构支撑中板2上，用于限定第二拐臂的最大运动行程。
接地主轴5一端保持与机构支撑上板1的外表面平齐，另一端与隔离行程板3的外表面保持平齐。接地主轴5上安装有第一直齿轮，第一直齿轮位于机构支撑中板2和隔离行程板3之间，且贴近隔离行程板3。接地拐臂轴20通过轴承安装在隔离行程板3上，接地拐臂轴20上安装有第二直齿轮21，第二直齿轮21与接地主轴5上的第一直齿轮相啮合。接地拐臂轴20伸出到隔离行程板3外侧的轴端与接地拐臂26的大端固定连接。接地拐臂26的小端上加工有第二滑槽，第二滑槽内安装有销钉19，销钉19安装在接地传动杆27的一侧。当接地拐臂26转动时，第二滑槽内的销钉会带动接地传动杆27运动。接地传动杆27的同侧安装有销钉，销钉安装在隔离行程板3的隔离行程槽18中。
本发明直动式隔离机构在工作时包括以下三个过程：
(1)合闸工作过程：转动(逆时针)隔离操作轴6(六方头)，通过锥齿轮啮合传动，带动隔离主轴12旋转，隔离主轴12一端通过第一拐臂13带动拐臂销11开始向下慢慢压缩储能弹簧24，当储能弹簧24压缩至极限位置，此时第一拐臂13与储能弹簧24轴向共线，储能弹簧24具有最大势能；继续慢慢旋转隔离操作轴6，储能弹簧24越过极限位置开始释放势能，此时，储能弹簧24利用势能，快速推动拐臂销11继续向下运动，拐臂销11通过第一拐臂13带动隔离主轴12快速旋转至第二限位块位置，隔离主轴12带动另一端的隔离拐臂8快速向下旋转一定角度，隔离拐臂8的小端通过销钉，带动隔离传动杆7快速向下运动完成合闸操作。
(2)分闸工作过程：转动(顺时针)隔离操作轴6(六方头)，通过锥齿轮啮合传动，带动隔离主轴12旋转，隔离主轴12一端通过第一拐臂13带动拐臂销11开始向上慢慢压缩储能弹簧24，当储能弹簧24压缩至极限位置，此时第一拐臂13与储能弹簧24轴向共线，储能弹簧24具有最大势能；继续慢慢旋转隔离操作轴6，储能弹簧24越过极限位置开始释放势能，此时，储能弹簧24利用势能，快速推动拐臂销11继续向上运动，拐臂销11通过第一拐臂13带动隔离主轴12快速旋转至第一限位块14位置，隔离主轴12带动另一端的隔离拐臂8快速向上旋转一定角度，隔离拐臂8的小端通过销钉，带动隔离传动杆7快速向上运动完成分闸操作。
(3)接地工作过程：转动(逆时针)接地操作轴4(四方头)，通过锥齿轮啮合传动，带动接地主轴5旋转，接地主轴5一端通过第二拐臂带动弹簧动端座开始向下慢慢压缩储能弹簧24，当储能弹簧24压缩至极限位置，此时第二拐臂与储能弹簧24轴向共线，储能弹簧24具有最大势能；继续慢慢旋转接地操作轴4，储能弹簧24越过极限位置开始释放势能，此时，储能弹簧24利用势能，快速推动弹簧动端座继续向下运动，并通过第二拐臂带动接地主轴5快速旋转至第四限位块位置，接地主轴5的另一端通过齿轮啮合传动，带动接地拐臂26快速向下旋转，接地拐臂26的小端通过销钉，带动接地传动杆27快速向下运动完成接地操作。
本发明直动式隔离机构仅利用一根储能弹簧，通过齿轮传动，即可实现合闸、分闸、接地等操作过程。本发明的直动式隔离机构结构简单，传动件少，利用滑块机构原理，实现了刀闸的直线位移。本发明直动式隔离机构操作方便，运行稳定，可以满足隔离开关的使用性能和要求。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种直动式隔离机构，其特征在于：包括机构架部件、分合闸传动部件和接地传动部件，
所述机构架部件包括依次连接的机构支撑上板、机构支撑中板和隔离行程板，机构支撑上板和机构支撑中板之间安装有储能弹簧组件；
所述分合闸传动部件包括隔离操作轴和隔离主轴，隔离操作轴与隔离主轴之间通过锥齿轮啮合传动，隔离主轴上连接有第一拐臂，第一拐臂与储能弹簧组件的上端相连接，隔离主轴的轴端连接隔离拐臂的大端，隔离拐臂的小端活动安装在隔离传动杆的一侧，隔离传动杆的另一侧活动安装在隔离行程板的隔离行程槽中；
所述接地传动部件包括接地操作轴、接地主轴和接地拐臂轴，接地操作轴与接地主轴之间通过锥齿轮啮合传动，接地主轴上连接有第二拐臂，第二拐臂与储能弹簧组件的下端相连接，接地主轴与接地拐臂轴通过齿轮啮合传动，接地拐臂轴的轴端连接接地拐臂的大端，接地拐臂的小端活动安装在接地传动杆的一侧，接地传动杆的同一侧活动安装在隔离行程板的隔离行程槽中。
2.根据权利要求1所述的直动式隔离机构，其特征在于：所述储能弹簧组件包括储能弹簧、弹簧静底座和弹簧动端套，储能弹簧的两端分别连接弹簧静底座和弹簧动端套，弹簧静底座与拐臂销活动连接，拐臂销安装在第一拐臂上，弹簧动端套与弹簧动端座连接，弹簧动端座安装在第二拐臂上。
3.根据权利要求1所述的直动式隔离机构，其特征在于：所述隔离操作轴和接地操作轴均安装在操作轴固定块上，操作轴固定块安装在机构支撑上板和机构支撑中板之间。
4.根据权利要求1所述的直动式隔离机构，其特征在于：所述隔离拐臂的小端上加工有第一滑槽，第一滑槽内活动安装的销钉与隔离传动杆连接。
5.根据权利要求1所述的直动式隔离机构，其特征在于：所述接地拐臂的小端上加工有第二滑槽，第二滑槽内活动安装的销钉与接地传动杆连接。
6.根据权利要求1所述的直动式隔离机构，其特征在于：所述隔离主轴上安装有第一隔套，第一隔套与第一拐臂固定连接。
7.根据权利要求1所述的直动式隔离机构，其特征在于：所述接地主轴上安装有第二隔套，第二隔套与第二拐臂固定连接。
8.根据权利要求1所述的直动式隔离机构，其特征在于：所述第一拐臂的上下两侧分别安装有第一限位块和第二限位块。
9.根据权利要求1所述的直动式隔离机构，其特征在于：所述第二拐臂的上下两侧分别安装有第三限位块和第四限位块。
10.根据权利要求1所述的直动式隔离机构，其特征在于：所述机构支撑上板和机构支撑中板之间通过支撑柱进行连接，所述机构支撑中板和隔离行程板之间通过支撑柱进行连接，机构支撑上板和机构支撑中板之间还安装有机构固定柱，机构固定柱用于将直动式隔离机构固定于开关设备本体上。
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