CN114678230B - 三工位操作机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三工位操作机构，包括支架、隔离操作轴、接地操作轴和传动滑板，传动滑板纵向滑动配合在支架上，在传动滑板横向两侧设有隔离转子组件、接地转子组件，隔离转子组件的隔离转子经隔离拨动臂和传动滑板的隔离侧联动槽联动实现顶推传动滑板在隔离合闸工位和分闸工位移动，接地转子组件的接地转子经接地拨动臂和传动滑板的接地侧联动槽联动实现顶推传动滑板在接地合闸工位和分闸工位移动，接地转子和隔离转子经互锁装置实现隔离合闸时无法进行接地操作，接地合闸时无法进行隔离操作。整体结构简单，薄型化设计的优点。
Description
技术领域
本发明涉及开关柜技术领域，确切的说是三工位操作机构。
背景技术
三工位开关是整合了隔离开关和接地开关两者的功能，并由一把动闸刀来完成，这样就可以实现机械闭锁，防止主回路带电合地刀，三个工位表示具有隔离合闸位置、分闸位置和接地合闸位置。为了实现三工位隔离开关的合、分闸及接地，需要配置电动或手动的三工位操作机构。现有的三工位操作机构存在机构复杂，造成机构整体厚度较大，这对于一些尺寸要求苛刻的环境中较难得到应用。
发明内容
本发明发明目的：为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种结构简单，薄型化设计的三工位操作机构。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种三工位操作机构，包括支架、隔离操作轴以及接地操作轴，其特征在于：
还包括有沿纵向被限制为在预定行程内的往复直线滑动配合在支架上的传动滑板，以及分设在传动滑板横向两侧的隔离转子组件、接地转子组件，
所述传动滑板在滑动行程内具有分别对应在两个滑动行程末端的隔离合闸工位、接地合闸工位，以及对应在滑动行程中部的分闸工位，传动滑板的横向两侧分别设有隔离侧联动槽和接地侧联动槽，隔离侧联动槽和接地侧联动槽均包括沿传动滑板滑动方向间隔布置的顶推壁及两个顶推壁之间的避让间隔，
所述隔离转子组件包括安装于隔离操作轴上的隔离转子，将隔离转子限制在隔离分/合闸行程内往复转动的第一限位件，以及待隔离转子旋转至隔离分/合闸位置时保持隔离转子位置的第一位置保持组件，隔离转子具有与隔离侧联动槽对应配合以驱动传动滑板在分闸工位和隔离合闸工位之间往复滑动的隔离拨动臂，隔离转子的隔离拨动臂可伸入隔离侧联动槽内并与隔离侧联动槽的两个顶推壁顶推配合，
所述接地转子组件包括安装于接地操作轴上的接地转子，将接地转子限制在接地分/合闸行程内往复转动的第二限位件，以及待接地转子旋转至接地分/合闸位置时保持接地转子位置的第二位置保持组件，接地转子具有与接地侧联动槽对应配合以驱动传动滑板在分闸工位和接地合闸工位之间往复滑动的接地拨动臂，接地转子的接地拨动臂可伸入接地侧联动槽内并与接地侧联动槽的两个顶推壁顶推配合，
支架上还设有在传动滑板滑动至隔离合闸工位时限制接地转子向接地合闸位旋转切换、在传动滑板滑动至接地合闸工位时限制隔离转子向隔离合闸位旋转切换的互锁装置。
通过采用上述技术方案，通过转动隔离转子和接地转子的以拨动传动滑板滑动方式实现驱动三工位开关的投切，隔离转子和接地转子分布在传动滑板两侧，并采用隔离转子径向伸出的隔离拨动臂和传动滑板的隔离侧联动槽配合达到隔离操作的联动，同理实现接地操作的联动，配合结构简单紧凑和稳定，实现整体的薄型化设计，
优选的，所述互锁装置包括设于传动滑板上并沿传动滑板滑动方向上临近隔离侧联动槽布置的隔离转子止挡部，以及设于传动滑板上并沿传动滑板滑动方向上临近接地侧联动槽的接地转子止挡部，所述传动滑板滑动至接地合闸工位时，隔离拨动臂的拨动端越出隔离侧联动槽并与隔离转子止挡部对应止挡；所述传动滑板滑动至隔离合闸工位时，接地拨动臂的拨动端越出接地侧联动槽并与接地转子止挡部对应止挡。该结构设计下，利用传动滑板实现对隔离转子和接地转子的互锁，具有结构简单紧凑以及互锁稳定可靠的优点。
优选的，所述第一位置保持组件包括第一定位滚销以及第一滚销弹簧，第一定位滚销沿隔离转子径向直线滑动配合在支架上，在隔离转子外圆周侧沿周向设有两个定位卡槽，第一滚销弹簧提供顶压第一定位滚销抵压于隔离转子外周面上的弹簧保持力，从而随着隔离转子的转动以迫使第一定位滚销滑移并在两个定位卡槽之间切换。该结构设计下，采用第一定位滚销在第一滚销弹簧的驱动下抵靠在隔离转子上，随着隔离转子的转动，第一定位滚销在隔离转子的外圆周面运动，从而进入和滑出两个定位卡槽，第一定位滚销卡入隔离转子的定位卡槽内实现对隔离转子的定位保持。
优选的，所述第一滚销弹簧为环形弹簧，第一滚销弹簧环绕于隔离转子的转动中心轴和第一定位滚销上，以驱动第一定位滚销抵压于隔离转子上。该结构设计下，第一滚销弹簧采用环形弹簧的形式，直接箍在第一定位滚销和隔离转子上，安装方便，且对第一定位滚销的驱动稳定可靠。
优选的，所述隔离转子的转动中心轴上套设有滚动套，第一滚销弹簧套于滚动套上，滚动套转动配合在隔离转子的转动中心轴上。该结构设计下，使得第一滚销弹簧不随隔离转子的转动产生直接摩擦，从而使得工作更为顺畅可靠以及提高使用寿命。
优选的，所述第二位置保持组件包括第二定位滚销以及第二滚销弹簧，第二定位滚销沿接地转子径向直线滑动配合在支架上，在接地转子外圆周侧沿周向设有两个定位卡槽，第二滚销弹簧提供顶压第二定位滚销抵压于接地转子外周面上的弹簧保持力，从而随着接地转子的转动以迫使第二定位滚销滑移并在两个定位卡槽之间切换。
优选的，所述第二滚销弹簧为环形弹簧，第二滚销弹簧环绕于接地转子的转动中心轴和第二定位滚销，以驱动第二定位滚销抵压于接地转子。
优选的，所述第一限位件或/和第二限位件为固定在支架上的限位销，隔离转子外圆周侧或/和接地转子外圆周侧设有沿圆周方向延伸的转子行程限定槽，第一限位件对应在隔离转子上转子行程限定槽内且与隔离转子上转子行程限定槽的两端壁止挡限位配合；或/和第二限位件对应在接地转子上的转子行程限定槽内且与接地转子上的转子行程限定槽的两端壁止挡限位配合。该结构设计下，隔离转子或/和接地转子的行程限制简单可靠。
优选的，所述支架包括相对平行布置的前侧板和后侧板，传动滑板滑动配合在前侧板和后侧板之间，隔离转子组件和接地转子组件均安装在前侧板和后侧板之间。该结构设计下，方便支架的安装和布置。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明具体实施例三工位操作机构的结构示意图；
图2为本发明具体实施例三工位操作机构拆除前侧板后的内部结构示意图（环形弹簧省略）
图3为本发明具体实施例三工位操作机构的隔离合闸状态图；
图4为本发明具体实施例三工位操作机构的隔离分闸状态图；
图5为本发明具体实施例三工位操作机构的接地合闸状态图；
图6为本发明具体实施例三工位操作机构的接地分闸状态图；
图7为本发明具体实施例隔离转子的结构示意图；
图8为本发明具体实施例接地转子的结构示意图；
图9为本发明具体实施例传动滑板的结构示意图；
图10为本发明可行的一种互锁装置结构原理简图；
图11为本发明可行的另一种互锁装置结构原理简图。
具体实施方式
参见附图1~9，本发明公开的一种三工位操作机构，包括支架1、隔离操作轴2以及接地操作轴3，其中支架1包括相对平行布置的前侧板11和后侧板12，前侧板11和后侧板12之间经支撑柱13支撑形成装配间隔，
还包括有沿纵向被限制为在预定行程内的往复直线滑动配合在支架1上的传动滑板4，以及分设在传动滑板4横向两侧的隔离转子组件、接地转子组件，传动滑板4、隔离转子组件和接地转子组件均装配在装配间隔内，传动滑板4上设有引导槽42，在支架上设有定位导销41，传动滑板4经引导槽42被定位导销41引导滑动和行程限位，且定位导销41上安装滚轮411与传动滑板接触，以减少传动滑板滑动时的摩擦力，
所述传动滑板4在滑动行程内具有分别对应在两个滑动行程末端的隔离合闸工位（如图3所示传动滑板4所在位置）、接地合闸工位（如图5所示传动滑板4所在位置），以及对应在滑动行程中部的分闸工位（如图4和图6所示传动滑板4所在位置），传动滑板4的横向两侧分别设有隔离侧联动槽43和接地侧联动槽44，隔离侧联动槽43和接地侧联动槽44均包括沿传动滑板4滑动方向间隔布置的顶推壁431、441及两个顶推壁431、441之间的避让间隔，
所述隔离转子组件包括安装于隔离操作轴2上的隔离转子51，将隔离转子51限制在隔离分/合闸行程内往复转动的第一限位件52，以及待隔离转子51旋转至隔离分/合闸位置时保持隔离转子51位置的第一位置保持组件53，隔离转子51具有与隔离侧联动槽43对应配合以驱动传动滑板4在分闸工位和隔离合闸工位之间往复滑动的隔离拨动臂511，隔离转子51的隔离拨动臂511可伸入隔离侧联动槽43内并与隔离侧联动槽43的两个顶推壁431顶推配合，
所述接地转子组件包括安装于接地操作轴3上的接地转子61，将接地转子61限制在接地分/合闸行程内往复转动的第二限位件62，以及待接地转子61旋转至接地分/合闸位置时保持接地转子61位置的第二位置保持组件63，接地转子61具有与接地侧联动槽44对应配合以驱动传动滑板4在分闸工位和接地合闸工位之间往复滑动的接地拨动臂611，接地转子61的接地拨动臂611可伸入接地侧联动槽44内并与接地侧联动槽44的两个顶推壁441顶推配合，
支架1上还设有在传动滑板4滑动至隔离合闸工位时限制接地转子61向接地合闸位旋转切换、在传动滑板4滑动至接地合闸工位时限制隔离转子51向隔离合闸位旋转切换的互锁装置。
这样如图4和图6所示，在传动滑板处于分闸工位时，隔离转子51的隔离拨动臂511伸入隔离侧联动槽43，接地转子61的接地拨动臂611伸入接地侧联动槽44，如图3所示，在隔离合闸操作时，转动隔离转子，隔离拨动臂拨动隔离侧联动臂的一顶推壁，从而拨动传动滑板滑动，传动滑板进入隔离合闸工位；如图4所示，反向转动隔离转子实现驱动传动滑板重新进入分闸工位；同理如图5所示，通过转动接地转子完成传动滑板进入接地合闸工位，如图6所示，传动滑板进入分闸工位。转动隔离转子和接地转子的以拨动传动滑板滑动方式实现驱动三工位开关的投切，隔离转子和接地转子分布在传动滑板两侧，并采用隔离转子径向伸出的隔离拨动臂和传动滑板的隔离侧联动槽配合达到隔离操作的联动，同理实现接地操作的联动，配合结构简单紧凑和稳定，实现整体的薄型化设计。
为进一步的实现结构简单和可靠的工作，所述互锁装置包括设于传动滑板4上并沿传动滑板4滑动方向上临近隔离侧联动槽43布置的隔离转子止挡部45，以及设于传动滑板4上并沿传动滑板4滑动方向上临近接地侧联动槽43的接地转子止挡部46，所述传动滑板4滑动至接地合闸工位时，隔离拨动臂511的拨动端越出隔离侧联动槽43并与隔离转子止挡部45对应止挡；所述传动滑板4滑动至隔离合闸工位时，接地拨动臂611的拨动端越出接地侧联动槽44并与接地转子止挡部46对应止挡。利用传动滑板实现对隔离转子和接地转子的互锁，具有结构简单紧凑以及互锁稳定可靠的优点。当然本发明中互锁装置还可采用其他结构设计，如图10所示的结构原理简图，还可采用横向滑动配合在隔离转子和接地转子之间的两根横向活动销，两根横向活动销之间弹簧顶推并具有活动余量，在隔离转子和接地转子上均设置供横向活动销伸入后形成止挡的止动凹口，横向活动横销脱出止动凹口时挤占活动余量，从而达到隔离转子转动进入隔离合闸时，接地转子经横向活动横销锁定，同理达到对隔离转子的锁定；或者，如图11所示的结构原理简图，在支架上设置侧向滑动的卡销和侧向顶推卡销的弹簧，在转子（隔离转子和接地转子）上设有槽，弹簧提供将卡销推出槽的力，在传动滑板上设置驱动斜面，在传动滑板滑动到隔离合闸工位时，传动滑板接地侧的驱动斜面压迫接地转子配合的卡销进入接地转子的槽，将接地转子锁止；同理，在传动滑板滑动到接地合闸工位时，传动滑板隔离侧的驱动斜面压迫接地转子配合的卡销进入隔离转子的槽；等等现有其他可行的互锁结构；但采用本发明中在传动滑板上直接形成隔离转子止挡部和接地转子止挡部，具有结构简单紧凑和工作稳定可靠的优点。
本具体实施例中，所述第一位置保持组件53包括第一定位滚销531以及第一滚销弹簧532，第一定位滚销531沿隔离转子51径向直线滑动配合在支架1上，在支架上1上设有腰型槽，第一定位滚销531限制在腰型槽内滑动，在隔离转子51外圆周侧沿周向设有两个定位卡槽512，第一滚销弹簧532提供顶压第一定位滚销531抵压于隔离转子51外周面上的弹簧保持力，从而随着隔离转子51的转动以迫使第一定位滚销531滑移并在两个定位卡槽512之间切换。采用第一定位滚销在第一滚销弹簧的驱动下抵靠在隔离转子上，随着隔离转子的转动，第一定位滚销在隔离转子的外圆周面运动，从而进入和滑出两个定位卡槽，第一定位滚销卡入隔离转子的定位卡槽内实现对隔离转子的定位保持。
其中所述第一滚销弹簧532为环形弹簧，第一滚销弹簧532环绕于隔离转子51的转动中心轴和第一定位滚销531上，以将第一定位滚销531抵压于隔离转子51上。第一滚销弹簧采用环形弹簧的形式，直接箍在第一定位滚销和隔离转子上，安装方便，且对第一定位滚销的驱动稳定可靠。
为使得隔离转子与环形弹簧配合可靠，所述隔离转子51的转动中心轴上套设有滚动套513，第一滚销弹簧532套于滚动套513上，滚动套513转动配合在隔离转子51的转动中心轴上。使得第一滚销弹簧不随隔离转子的转动产生直接摩擦，从而使得工作更为顺畅可靠以及提高使用寿命。
所述第二位置保持组件63包括第二定位滚销631以及第二滚销弹簧632，第二定位滚销631沿接地转子61径向直线滑动配合在支架1上，在支架上1上设有腰型槽，第二定位滚销631限制在腰型槽内滑动，在接地转子61外圆周侧沿周向设有两个定位卡槽612，第二滚销弹簧632提供顶压第二定位滚销632抵压于接地转子61外周面上的弹簧保持力，从而随着接地转子61的转动以迫使第二定位滚销631滑移并在两个定位卡槽612之间切换。所述第二滚销弹簧632为环形弹簧，第二滚销弹簧632环绕于接地转子61的转动中心轴和第二定位滚销631。环形弹簧为绕成环状的螺旋弹簧。
所述第一限位件52为固定在支架1上的限位销，隔离转子51外圆周侧设有沿圆周方向延伸的转子行程限定槽514，第一限位件52对应在隔离转子51上转子行程限定槽514内且与隔离转子51上转子行程限定槽514的两端壁5141止挡限位配合。第二限位件62也采用限位销设计，接地转子61外圆周侧设有沿圆周方向延伸的转子行程限定槽，第二限位件62对应在接地转子61上的转子行程限定槽614内且与接地转子61上的转子行程限定槽614的两端壁6141止挡限位配合。隔离转子或/和接地转子的行程限制简单可靠。
方便支架的安装和布置。为便于隔离转子和接地转子的配合，隔离转子和接地转子均采用如下结构设计，包括管状的中心转子轴，中心转子轴上具有两个平行布置的盘形部，隔离转子的两个盘形部之间设有隔离拨动臂，接地转子的两个盘形部之间设有接地拨动臂，将转子行程限定槽、定位卡槽设置在盘形部上。其中隔离拨动臂和接地拨动臂的拨动端均采用滚轮设计，从而减少与传动滑板的摩擦。
Claims (10)
1.一种三工位操作机构，包括支架、隔离操作轴以及接地操作轴，其特征在于：
还包括有沿纵向被限制为在预定行程内的往复直线滑动配合在支架上的传动滑板，以及分设在传动滑板横向两侧的隔离转子组件、接地转子组件，
所述传动滑板在滑动行程内具有分别对应在两个滑动行程末端的隔离合闸工位、接地合闸工位，以及对应在滑动行程中部的分闸工位，传动滑板的横向两侧分别设有隔离侧联动槽和接地侧联动槽，隔离侧联动槽和接地侧联动槽均包括沿传动滑板滑动方向间隔布置的顶推壁及两个顶推壁之间的避让间隔，
所述隔离转子组件包括安装于隔离操作轴上的隔离转子，将隔离转子限制在隔离分/合闸行程内往复转动的第一限位件，以及待隔离转子旋转至隔离分/合闸位置时保持隔离转子位置的第一位置保持组件，隔离转子具有与隔离侧联动槽对应配合以驱动传动滑板在分闸工位和隔离合闸工位之间往复滑动的隔离拨动臂，隔离转子的隔离拨动臂可伸入隔离侧联动槽内并与隔离侧联动槽的两个顶推壁顶推配合，
所述接地转子组件包括安装于接地操作轴上的接地转子，将接地转子限制在接地分/合闸行程内往复转动的第二限位件，以及待接地转子旋转至接地分/合闸位置时保持接地转子位置的第二位置保持组件，接地转子具有与接地侧联动槽对应配合以驱动传动滑板在分闸工位和接地合闸工位之间往复滑动的接地拨动臂，接地转子的接地拨动臂可伸入接地侧联动槽内并与接地侧联动槽的两个顶推壁顶推配合，
支架上还设有在传动滑板滑动至隔离合闸工位时限制接地转子向接地合闸位旋转切换、在传动滑板滑动至接地合闸工位时限制隔离转子向隔离合闸位旋转切换的互锁装置。
2.根据权利要求1所述三工位操作机构，其特征在于：所述互锁装置包括设于传动滑板上并沿传动滑板滑动方向上临近隔离侧联动槽布置的隔离转子止挡部，以及设于传动滑板上并沿传动滑板滑动方向上临近接地侧联动槽的接地转子止挡部，所述传动滑板滑动至接地合闸工位时，隔离拨动臂的拨动端越出隔离侧联动槽并与隔离转子止挡部对应止挡；所述传动滑板滑动至隔离合闸工位时，接地拨动臂的拨动端越出接地侧联动槽并与接地转子止挡部对应止挡。
3.根据权利要求1或2所述三工位操作机构，其特征在于：所述第一位置保持组件包括第一定位滚销以及第一滚销弹簧，第一定位滚销沿隔离转子径向直线滑动配合在支架上，在隔离转子外圆周侧沿周向设有两个定位卡槽，第一滚销弹簧提供顶压第一定位滚销抵压于隔离转子外周面上的弹簧保持力，从而随着隔离转子的转动以迫使第一定位滚销滑移并在两个定位卡槽之间切换。
4.根据权利要求3所述三工位操作机构，其特征在于：所述第一滚销弹簧为环形弹簧，第一滚销弹簧环绕于隔离转子的转动中心轴和第一定位滚销上，以驱动第一定位滚销抵压于隔离转子上。
5.根据权利要求4所述三工位操作机构，其特征在于：所述隔离转子的转动中心轴上套设有滚动套，第一滚销弹簧套于滚动套上，滚动套转动配合在隔离转子的转动中心轴上。
6.根据权利要求1或2所述三工位操作机构，其特征在于：所述第二位置保持组件包括第二定位滚销以及第二滚销弹簧，第二定位滚销沿接地转子径向直线滑动配合在支架上，在接地转子外圆周侧沿周向设有两个定位卡槽，第二滚销弹簧提供顶压第二定位滚销抵压于接地转子外周面上的弹簧保持力，从而随着接地转子的转动以迫使第二定位滚销滑移并在两个定位卡槽之间切换。
7.根据权利要求6所述三工位操作机构，其特征在于：所述第二滚销弹簧为环形弹簧，第二滚销弹簧环绕于接地转子的转动中心轴和第二定位滚销，以驱动第二定位滚销抵压于接地转子。
8.根据权利要求7所述三工位操作机构，其特征在于：所述接地转子的转动中心轴上套设有保护套，第二滚销弹簧套于保护套上，保护套套转动配合在接地转子的转动中心轴上。
9.根据权利要求1所述三工位操作机构，其特征在于：所述第一限位件或/和第二限位件为固定在支架上的限位销，隔离转子外圆周侧或/和接地转子外圆周侧设有沿圆周方向延伸的转子行程限定槽，第一限位件对应在隔离转子上转子行程限定槽内且与隔离转子上转子行程限定槽的两端壁止挡限位配合；或/和第二限位件对应在接地转子上的转子行程限定槽内且与接地转子上的转子行程限定槽的两端壁止挡限位配合。
10.根据权利要求1或9所述三工位操作机构，其特征在于：所述支架包括相对平行布置的前侧板和后侧板，传动滑板滑动配合在前侧板和后侧板之间，隔离转子组件和接地转子组件均安装在前侧板和后侧板之间。
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2022
- 2022-03-12 CN CN202210239733.5A patent/CN114678230B/zh active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114678230A (zh) | 2022-06-28 |
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Denomination of invention: Three station operating mechanism Granted publication date: 20240329 Pledgee: Bank of China Limited Dongxiang sub branch Pledgor: JIANGXI TUOWANG ELECTRIC CO.,LTD. Registration number: Y2024980035384 |
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