CN1168531A - 用于电开关的电动机操作器 - Google Patents

Abstract

一种用于电开关的电动机操作装置枢轴安装在一个托座上，以便在闭合即操作位置与断开位置之间偏转，其中在操作位置，该电动机操作装置中一个传动装置与开关手柄啮合，以用于电操作开关手柄，而在断开位置，开关手柄为直接手动操作所自由到达。由一个电动机驱动的螺纹轴所移动的柔性传动装置在使开关手柄传动之后，在其往复通路的各端作大移动，以便触发一个单电源开关，该单电源开关既确定电动机操作的方向又确定其断开。

Description

用于电开关的电动机操作器

本发明涉及用于操作电开关，尤其是断路器和接触器的手柄的电动机驱动装置。更具体地说，本发明涉及一种电动机操作器，它能容易地偏向一边以便手动操作开关手柄，并且它有一个单电源开关以使电动机带电，并确定手柄移动的方向。

用于电操作各种开关，尤其如断路器和接触器这样开关的手柄的电动机操作器为周知。许多这类操作器有一个传动装置，形成一个与开关手柄相啮合的槽。典型地，传动装置安装在一个由电动机所旋转的螺纹轴上。通常把电动机操作器这样安装在开关上，即一旦电动机操作器就位，就不能手动操作开关手柄。在这些装置中，通常由一个曲柄提供手动操作，该曲柄代替电动机操作以旋转螺纹轴。

并且，在现有电动机操作器中，在传动装置移动的各端提供如限制开关的多个分离开关以使电动机断电。这些多个微开关还确定传动装置的移动方向，并且因此确定开关手柄的移动方向。

有必要为电开关提供一种改进型电动机操作器。

特别地，有必要为电开关提供一种更简单，更可靠，更经济的电动机操作器。

为此，有必要为该电动机操作器提供一种更简单的控制电路，其要求极少的开关。

还有必要提供一种电动机操作器，其容易为手动操作提供直接达到开关手柄。

这些要求和其它要求由本发明得到满足，本发明涉及一种电动机操作组件，它有一个电动机操作装置，一端铰链在一个邻近开关手柄而固定在开关上的安装托座上，以便该电动机操作装置可以容易地在操作位置与手动位置之间旋转，其中在操作位置，电动机操作装置与开关手柄啮合以便电操作开关，而在手动位置，电动机操作器旋转离开手柄，从而为手动操作提供直接达到开关手柄的通路。当电动机操作装置旋转到操作位置时，包括安装托座上的第一锁闩部件和相对铰链端安装在电动机操作装置自由端的第二锁闩部件的锁闩装置可释放地啮合。这使得锁闩装置的啮合和释放线与啮合开关手柄的电动机操作装置之内的传动装置的移动成横向。因此，由于对开关手柄移动的反作用力不会释放锁闩，所以锁闩力可以相对较小。

作为本发明的另一个方面，该电动机操作装置包括一个传动装置，其使开关手柄在手柄槽中往复移动，并且在开关手柄已经驱动到手柄槽的端部之后，触发一个单电源开关以使驱动传动装置的电动机反向。这个单电源开关紧接手柄操作既对电动机提供方向控制，又使其断开。传动装置有一个柔性部分，其形成一个槽，与开关手柄啮合，并且在开关手柄操作之后，使传动装置可以作大移动，以在电源开关触发之前保证开关操作。

作为本发明的又一个方面，该电动机操作装置包括一个防止电动机带电，直到该装置充分旋转到操作位置为止的联锁开关，并且该传动装置构成为与手柄啮合，以在传动装置的位置与开关手柄的位置不对应时，防止旋转到操作位置及联锁开关的动作。一个联锁部件使电动机操作装置选择性地机械闭锁在操作位置，但是联锁开关为断开，以既防止自动又防止手动操作开关。

连同附图阅读下列优选实施例的说明，从中能对本发明获得充分了解，其中：

图1是说明本发明电动机操作组件的分解等角图，其安装在一个开关上，并且部分打开至手动位置，以允许直接达到开关手柄。

图2是图1所示电动机操作器在闭合或操作位置的侧视图。

图3是该电动机操作器在移除顶盖下在操作位置的顶视图。

图4是构成本发明电动机操作器一部分的传动装置的等角图。

图5是图4传动装置的侧视图。

图6是该电动机操作装置的底视图。

图7是沿图3直线7-7所取的穿过电动机操作器的垂直断面图，它表示构成电动机操作装置一部分的闭锁组件及其与安装托座上凸轮之间的相互作用。

图8是用于该电动机操作器的控制电路的示意电路图。

参考图1，本发明涉及一种电动机操作组件1，用来操作如所示断路器那样的开关3，该开关有一个开关手柄5，在开关表面9中一个细长手柄槽7中往复移动。虽然说明开关3为断路器，但是将会理解该电动机操作器1适合用于其它类型的电开关，包括接触器和电动机起动器。

电动机操作组件1包括一个电动机操作装置11和一个用来把电动机操作装置11固定在开关3上，以用于操作开关手柄5的安装托座13。安装托座13为平面部件15，具有向下弯转以形成支腿17的相对边缘。托座13由紧固件19贯穿从支腿17横向伸出的安装凸缘21而固定在断路器的表面9上。安装托座13固定在电开关3上，使平面部件15中槽23与手柄槽7直线对准，并且使开关手柄5穿过槽23伸出。

电动机操作装置11包括一个由薄板材料制成的U形托架25，其具有铰链部件27，在一端29穿有孔。这些铰链部件27在安装托座13一端与一个由穿孔部分33保持固定的轴销31啮合，以便电动机操作装置11枢轴连接在安装托座13上。托架25的底部有一个细长槽35，当托架25旋转到操作或闭合位置时，此时该托架平放在安装托座13上，则槽35与安装托座13中的槽23对齐。

电动机操作装置由锁闩机构37，优选地为球形按扣而保持在操作或闭合位置，其包括安装在安装托座13上的第一凸锁闩部件39，以及安装在托架自由端43的第二凹锁闩部件41。这个锁闩机构37使电动机操作装置11在闭合时可以容易地固定在操作位置，并且它能容易拉开以允许手动达到开关。将会看到电动机操作装置11之内对开关移动的反作用力与锁闩部件39和41的相对移动成横向，因此操作电动机操作装置不会打开锁闩机构。

参考图3，除托架25外，电动机操作装置11还包括一个螺纹轴45，轴颈支承在托架25支腿中的轴承47中。该螺纹轴45通过一对电动机轴53上齿轮51和螺纹轴上齿轮55，由安装在托架25上的电动机49旋转。螺纹轴45安装在托架25中槽35之上，并且与槽35平行，因此与开关3中手柄槽7平行。

如图4和图5最佳所见，一个传动装置57有一个本体部分59，其有一个与螺纹轴45啮合的螺纹孔61。传动装置57有一个柔性部分63，由伸出部或支持部65从本体59伸出悬臂。该柔性部分63有一对面对抓手67，在它们之间形成一个槽69。

在传动装置57通过孔61螺纹支在轴45上，操作电动机49则使该传动装置沿轴45往复移动。抓手67安置在槽35附近，以便开关手柄5安放在抓手之间的槽69中。这样，开关手柄5能由电动机操作装置11电操作。

传动装置57不仅操作开关手柄5，而且还用作单电源开关71的传动装置(见图3和图8)。该电源开关71安装在一个固定在托架25上的托座73上。传动装置57的主体59有一个细长凹口75，其中安放电源开关71的操作杆77。凹口75这样设置尺寸并使端壁79和81分开，即当传动装置达到其往复移动的端部时使开关71触发。如将要看到，单电源开关71确定传动装置57的移动方向，并且还在各冲程端部终止电动机电源。为了保证开关手柄5在终止电动机操作之前必定操作，传动装置57必须在各冲程端部在触发单电源开关71之前作大移动。这由与开关手柄5啮合的传动装置的柔性部分63而成为可能。当开关手柄5达到手柄槽7中其移动的端部时，悬臂支持65弯曲，并且抓手67变形，以使传动装置继续其移动，直到电源开关71触发为止。

电动机操作器11还包括一个电联锁开关83，其控制电动机49的操作(见图7和图8)。该联锁开关83安装在一个闭锁板85上，闭锁板85由安装在支腿25L上的导销87可滑动地安装在托架25的前支腿25L的内侧，导销87与闭锁板中槽89啮合。在电动机操作装置11为操作位置，这样传动装置57啮合开关手柄5时，联锁开关83由凸轮91闭合，凸轮91从托座的平面部件15冲孔而成(见图1)，并且贯穿托架25的底部冲孔而成的开口93。这个凸轮91与开关83的操作杆84啮合。如将要看到，闭合联锁开关83能够使电动机49带电。

闭锁板85还执行机械闭锁功能，以防止电开关3的操作。为此，闭锁板85有一对悬钩95，它们从托架25中的开口97伸出。在电动机操作装置11旋转到操作位置时，钩95从安装托座13的平面部件15的前部中的开口99伸出。在这个位置，联锁开关83由凸轮91传动，因此开关手柄5能由电动机操作装置电操作。闭锁板85由弹簧100偏移到这个闭锁位置。

为了闭锁开关3的操作，横推闭锁板85，以便钩95与安装托座13的平面部件15的底部啮合。这样还横向移动联锁开关83，以便它不再由凸轮91传动。因此，开关手柄5不能由电动机操作装置11电操作。闭锁板在它的上端有一个带有孔103的伸出部101。在闭锁板85为闭锁位置时，闭锁板上伸出部101与托架25的自由端43上手柄伸出部105直线对准，因此孔103与手柄105中的孔107对齐(见图1)。通过孔103和107可以插过一个挂锁106(见图2)，以便机械闭锁处在闭锁位置的闭锁板。在闭锁板锁扣在闭锁位置时，由于联锁开关83不闭合，所以开关手柄不能电操作，并且由于电动机操作装置不能旋转离开操作位置以允许达到手柄5，所以开关手柄不能手动操作。

本发明的优点之一是在任何时候在电动机操作装置没有锁扣在闭锁位置时，电动机操作装置11能容易地偏移到打开位置，以提供达到手动操作开关手柄5。当使电动机操作装置11旋转回到操作位置时，重要的是传动装置57安置为与开关手柄5适当啮合，与当释放电动机操作装置时其所处位置比较，其通过手动操作当然可以处在不同位置。开关手柄5能在手柄槽7的任一端。如果开关3是某种类型的断路器，开关手柄5还能在中间位置，指示断路器跳闸。为了在电动机操作装置11移到操作位置之前提供传动装置的适当直线对准，在托架25底部邻近槽35提供图例109。如图6所示，这个图例包括刻划线，标有文字OFF，TRIP和ON。通过在螺纹轴45端部使用插入槽111中的螺丝起子，并且使之旋转，直到传动装置底部上刻划线113与托架上对应于开关手柄5物理位置的适当标字直线对准为止，来安置传动装置57。

为了保证传动装置57与手柄5的位置适当直线对准，如图5所示，在抓手67的底部安装凸出部，在电动机操作器不在与开关手柄位置相对应的位置时，这些凸出部防止了电动机操作装置11充分旋转到操作位置。这样防止了联锁开关83的传动，因此不能使电动机49带电。如果传动装置57适当直线对准，则开关手柄5将进入槽69，使电动机操作装置可以充分关闭，并且因此闭合联锁开关83。但是，如果传动装置安排在ON位置而断路器在OFF，则手柄5将碰击表面115。如果操作器在ON而断路器在TRIP位置，则它将碰击凸出部117。从另一方面来说，如果传动装置在OFF位置，而开关手柄在ON位置，则它将碰击凸出部119。当传动装置在OFF位置而断路器在TRIP位置时，手柄端部与凹口121啮合。这个凹口121必定与手柄啮合，并且在传动装置为OFF位置时防止手柄强制为ON位置。

作为本发明电动机操作组件1的另一方面，当电动机操作装置11处在操作位置时，在电动机操作装置11的盖123的顶部，窗口123(见图1)对传动装置57的位置提供可见指示，并且因此对开关手柄的位置提供可见指示。开关手柄5的位置由国际符号表示，“/”表示闭合，“O”表示断开，出现在窗口123中与盖上刻划线127直线对准。

图8说明使用单电源开关71使电动机49带电的电路129的示意电路图。这个开关71为双电极、双投开关，一个电极131连接到电动机和并联电阻器133的一侧，而另一个电极连接到该电动机和电阻器的另一侧。在开关71为图8实线所示位置时，一条OPEN电源引线137通过一个全波整流桥139连接到电动机49。中性引线141通过联锁开关83连接，以便电动机操作装置11必定在操作位置，并且闭锁板85必不在闭锁位置，以便联锁开关83为闭合。在电源供给OPEN引线137下，电动机49得以带电以驱动传动装置57，以便把手柄移到断开位置。如上所述，传动装置作大移动以使开关71触发至图8虚线所示位置。由于CLOSE引线143在该点不带电，所以电动机停止。当希望闭合开关时，电源作用在CLOSE引线143上，以通过全波整流桥145使电动机49带电。此外，在开关手柄5已经移到闭合位置之后，单电源开关71将触发以断开电动机49，并且当OPEN引线带电时，还将设置电动机以向相反方向驱动开关手柄。所示电路129用于交流电动机49。可选择地，电动机49可以为直流，在这种情况下不需要电桥139和145，并且两个电极的负端可以直接连接到闭锁开关83。

虽然已经详细说明了本发明的特定实施例，但是本领域技术人员将会理解，根据公开的一般教导，可以对那些细节提出种种更改和替换。因此，所公开的具体布置只是用来作说明性的，并不作为本发明的范围限定，本发明的范围由附加权利要求整个宽围及其任何和所有等效内容给定。

Claims (12)

1.一种用于电开关(3)的电动机操作组件(1)，该电开关(3)有一个开关手柄(5)，其从开关表面(9)中的一个手柄槽(7)伸出，并且沿手柄槽(7)往复移动，所述组件包括：

一个安装托座(13)，固定在所述开关(3)的所述表面(9)上，邻近所述手柄槽(7)；

一个电动机操作装置(11)，一端(29)铰链在所述安装托座(13)上，邻近所述手柄槽(7)，并且可绕所述一端(29)在操作位置与手动位置之间旋转，其中在安装位置，所述电动机操作装置(11)与所述开关手柄(5)啮合，用来使所述开关手柄(5)在手柄槽(7)中往复移动，而在手动位置，所述电动机操作装置(11)旋转离开所述手柄(5)，以便能手动操作所述开关手柄(5)。

2.权利要求1的电动机操作组件(1)，包括锁闩装置(37)，其包括安装在所述安装托座(13)上的第一锁闩部件(39)，以及安装在所述电动机操作装置(11)上远离所述一端(29)的第二锁闩部件(41)，所述第一和第二锁闩部件(39，41)在所述电动机操作装置(11)旋转到所述操作位置时可释放地啮合。

3.权利要求1的电动机操作组件(1)，其中所述电动机操作装置(11)包括一个螺纹轴(45)，一个旋转所述螺纹轴(45)的电动机(49)，一个联锁开关(83)，仅当所述联锁开关(83)在所述电动机操作装置(11)为操作位置而传动时，通过该联锁开关(83)所述电动机(49)才能带电，以及一个安装在所述螺纹轴(45)上，并且有一个槽(69)的传动装置(57)，其中所述开关手柄(5)安放为通过使所述电动机(49)带电而沿所述手柄槽(7)往复移动，当所述传动装置(57)在所述螺纹轴(45)上不与开关手柄位置相对应的应有位置，并且所述开关手柄(5)因此不安放在所述传动装置(57)中所述槽(69)中时，所述传动装置(57)与所述手柄(5)啮合，以防止所述电动机操作装置(11)旋转到所述操作位置，并且因此防止所述联锁开关(83)的传动。

4.权利要求3的电动机操作组件(1)，还包括闭锁装置(85)，用来使所述电动机操作装置(11)选择性地闭锁在所述操作位置，并且防止所述电动机(49)带电，由此防止所述开关手柄(5)移动。

5.权利要求4的电动机操作组件(1)，其中所述闭锁装置(85)包括一个闭锁部件，把电动机操作装置(11)机械地固定在所述托座(13)上，以防止所述电动机操作装置(11)绕所述一端(29)旋转，并且用来断开所述联锁开关(83)，以防止电动机(49)带电。

6.权利要求5的电动机操作组件(1)，包括一个电源电路(129)，其包括一条断开电源引线(137)，用于使所述电动机(49)带电，以便使所述电开关(3)断开，一条闭合电源引线(143)，带电以操作所述电动机(49)，以便闭合所述电开关(3)，以及一个单电源开关(71)，在所述开关手柄(5)已由传动装置(57)操作到闭合位置之后，由所述传动装置(57)触发以把所述断开电源引线(137)连接到所述电动机(49)，并且在所述开关手柄(5)移到断开位置之后，由所述传动装置(57)触发以把所述闭合电源引线(143)连接到所述电动机(49)，由此所述单电源开关(71)在所述开关手柄(5)到达所述断开和闭合位置之后，使所述电动机(49)断电，并且确定传动装置移动的方向。

7.权利要求6的电动机操作组件(1)，其中所述传动装置(57)有一个柔性部分(63)，包括其中安放所述开关手柄(5)的所述槽(69)，一旦所述开关手柄(5)到达所述手柄槽(7)的一端，所述柔性部分(63)就变形，使所述传动装置(57)可以作大移动，以便触发所述单电源开关(71).

8.权利要求3的电动机操作组件(1)，其中所述电动机操作装置(11)包括一个托架(25)，其上安装所述轴(45)，所述电动机(49)和所述传动装置(57)，所述托架(25)有一个托架槽(35)，沿该槽所述传动装置(57)沿所述螺纹轴(45)驱动，所述托架(25)还具有指示器装置(109)，邻近托架槽(35)，按照所述开关手柄(5)的断开，闭合和跳闸位置来指示所述传动装置的位置。

9.一种用于电开关(3)的电动机操作装置(11)，该电开关(3)有一个开关手柄(5)，其从所述开关(3)的表面(9)中的一个手柄槽(7)伸出，并且在手柄槽(7)中往复移动，所述电动机操作装置(11)包括：

一个托架(25)，安装在所述电开关(3)上，邻近所述手柄槽(7)，一个螺纹轴(45)，安装在所述托架中，与所述手柄槽(7)基本平行，一个传动装置(57)，安装在所述螺纹轴(45)上，并且与所述开关手柄(5)啮合，电动机装置(49)，旋转所述螺纹轴(45)，以便沿所述螺纹轴(45)驱动所述传动装置(57)，并且因此在所述手柄槽(7)端部之间驱动所述开关手柄(5)，以及一个电源电路(129)，包括一个单电源开关(71)，由所述传动装置(57)驱动，以便在所述开关手柄(5)已经驱动到所述手柄槽(7)的各所述端之后，使所述电动机(49)反向。

10.权利要求9的电动机操作装置(11)，其中所述传动装置(57)有一个与所述开关手柄(5)啮合的柔性部分(63)，当所述开关手柄(5)达到所述手柄槽(7)的一端时，使所述传动装置(57)作大移动，以便触发所述单电源开关(71)。

11.权利要求10的电动机操作装置(11)，其中所述传动装置(57)包括一个主体(59)，其有一个与所述螺纹轴(45)啮合的螺纹孔(61)，以及一个具有与所述单电源开关(71)啮合的端部(79，81)的凹口(75)，所述柔性部分(63)包括面对抓手(67)，在其之间形成槽(69)，其中安放所述开关手柄(5)。

12.权利要求11的电动机操作装置(11)，其中所述传动装置(57)的所述柔性部分(63)还包括一个柔性支持部件(65)，从所述主体(59)悬臂伸出，并且有一个自由端(66)，其上固定所述面对抓手(67)。

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