CN118039398A - 储能式翻转结构及转换开关 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种储能式翻转结构及转换开关，储能式翻转结构包括：中心轴，绕其自身中心轴线往复转动；第一传动件，相对中心轴固定设置并设有翻转弹簧固定部；翻转杠杆，可转动地设置于中心轴并设有翻转弹簧安装部，具有令动触头与第一电源合闸的第一转动位置和令动触头与第二电源合闸的第二转动位置；翻转弹簧，两端分别与翻转弹簧固定部和翻转弹簧安装部连接；其中，翻转弹簧安装部与中心轴线具有第一连线，翻转弹簧固定部随中心轴由第一连线的一侧向另一侧往复转动，翻转弹簧被配置为在翻转弹簧固定部位于第一连线上时储能，并在翻转弹簧固定部偏离第一连线时驱动翻转杠杆相对第一传动件反向转动，以切换第一转动位置和第二转动位置。

Description

储能式翻转结构及转换开关

技术领域

本申请涉及低压转换开关技术领域，具体而言，涉及一种储能式翻转结构及转换开关。

背景技术

转换开关的分合闸一般通过转动动触头来实现，动触头在分合闸时，动触头本身及触头周围的介质(如空气介质等)中的可被游离的电子，在电压或电流的作用下容易产生电弧，导致安全隐患。其中一种降低电弧产生几率的方式是加快动触头的分合闸速度，然而，这对驱动动触头的电动机构有较高的要求，要求电动机构的动力足够大、速度足够快，这类电动机构的性能较高、体积较大、成本较高，不利于转换开关的小型化发展要求和低成本制造要求。

发明内容

本申请旨在提供一种储能式翻转结构及转换开关，以解决转换开关的安全性要求与小型化发展要求、低成本制造要求难以兼顾的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种储能式翻转结构，用于带动转换开关的动触头在第一电源和第二电源之间切换合闸位置，所述储能式翻转结构包括：

中心轴，绕其自身中心轴线往复转动；

第一传动件，相对所述中心轴固定设置，并设有翻转弹簧固定部；

翻转杠杆，可转动地设置于所述中心轴，并设有翻转弹簧安装部，所述翻转杠杆用于驱动所述动触头，并具有令所述动触头与第一电源合闸的第一转动位置和令所述动触头与所述第二电源合闸的第二转动位置；

翻转弹簧，两端分别与所述翻转弹簧固定部和所述翻转弹簧安装部连接；

其中，所述翻转弹簧安装部与所述中心轴线具有第一连线，所述翻转弹簧固定部随所述中心轴由所述第一连线的一侧向另一侧往复转动，所述翻转弹簧被配置为在所述翻转弹簧固定部位于所述第一连线上时到达死点并压缩储能，且在所述翻转弹簧固定部偏离所述第一连线时驱动所述翻转杠杆相对所述第一传动件反向转动，以切换所述第一转动位置和所述第二转动位置。

在本申请的一种实施例中，所述翻转弹簧固定部相对所述翻转弹簧安装部更靠近所述中心轴。

在本申请的一种实施例中，所述翻转弹簧安装部设置在所述翻转杠杆面向所述第一传动件的一侧。

在本申请的一种实施例中，所述翻转杠杆包括第一杆件和第二杆件，所述第一杆件和所述第二杆件沿所述中心轴线间隔设置于所述中心轴，并通过所述翻转弹簧安装部连接；所述第一传动件设置在所述第一杆件和所述第二杆件之间。

在本申请的一种实施例中，所述翻转杠杆设有翻转杠杆安装孔，所述翻转杠杆安装孔套设于所述中心轴，所述翻转杠杆的两端分别向所述翻转杠杆安装孔的对称两侧延伸，所述翻转杠杆的两端分别设有所述翻转弹簧安装部；

所述第一传动件包括两个所述翻转弹簧固定部，两个所述翻转弹簧固定部分别与两个所述翻转弹簧安装部对应，所述翻转弹簧的数量为对应设置的两个。

在本申请的一种实施例中，两个所述翻转弹簧安装部到所述翻转杠杆安装孔的距离相等。

在本申请的一种实施例中，所述储能式翻转结构还包括：

第一侧板，设有第一通孔、第一翻转限位轴和第二翻转限位轴，所述中心轴安装于所述第一通孔，所述第一翻转限位轴和所述第二翻转限位轴位于所述翻转杠杆的转动路径上，所述第一翻转限位轴被配置为将所述翻转杠杆定位于所述第一转动位置，所述第二翻转限位轴被配置为将所述翻转杠杆定位于所述第二转动位置。

在本申请的一种实施例中，所述储能式翻转结构还包括：

第二侧板，所述第二侧板与所述第一侧板间隔设置，所述第二侧板设有第二通孔，所述中心轴还安装于所述第二通孔，所述第一传动件、所述翻转杠杆及所述翻转弹簧设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间。

在本申请的一种实施例中，所述储能式翻转结构还包括：

第二传动件，相对所述中心轴固定设置，并具有第一翻转限位部和第二翻转限位部；

所述第二侧板还设有第三翻转限位轴，所述第三翻转限位轴位于所述第一翻转限位部和所述第二翻转限位部之间，所述翻转杠杆位于所述第一转动位置时所述第一翻转限位部抵接于所述第三翻转限位轴，所述翻转杠杆位于所述第二转动位置时所述第二翻转限位部抵接于所述第三翻转限位轴。

在本申请的一种实施例中，所述第二传动件设置在所述第二侧板背离所述第一侧板的一侧。

在本申请的一种实施例中，所述中心轴包括第一段、第二段、第三段、第四段和第五段，沿所述中心轴线依次为所述第一段、所述第五段、所述第四段、所述第二段和所述第三段，相邻两段之间形成轴肩；

所述第一段穿设于所述第一通孔，所述第三段穿设于所述第二通孔，所述第二段和所述第五段为异形柱，所述第四段为圆柱，所述第一传动件设置于所述第五段，所述第二传动件设置于所述第二段，所述翻转杠杆设置于所述第四段。

第二方面，本申请实施例提供一种转换开关，其包括：

动触头，具有第一合闸位置和第二合闸位置；

第一方面中任一项所述的储能式翻转结构，所述储能式翻转结构的翻转杠杆与所述动触头传动连接，以驱动所述动触头在第一合闸位置和所述第二合闸位置之间切换。

在本申请的一种实施例中，所述转换开关还包括：

电动机构，包括第一杠杆、连杆和第一电磁铁，所述第一杠杆相对所述中心轴固定设置并具有第三滑槽，所述第一电磁铁具有可沿垂直于所述中心轴线的方向伸缩的第一铁芯，所述连杆的一端可滑动地连接于所述第三滑槽，所述连杆的另一端可转动地连接于所述第一铁芯；

所述第一电磁铁被配置为通电时通过所述连杆作用于所述第三滑槽的一端以拉动所述第一杠杆和所述中心轴正向转动，在断电时带动所述连杆沿移动至所述第三滑槽的另一端。

有益效果：

本申请实施例提供的技术方案，仅需要将相对较小的力以较慢的速度施加给中心轴，带动第一传动件转动，使翻转弹簧固定部逐渐靠近翻转弹簧安装部与中心轴线的第一连线，以使翻转弹簧固定部与翻转弹簧安装部的距离逐渐缩短并压缩翻转弹簧，翻转弹簧固定部在到达第一连线时翻转弹簧的压缩量最大，且翻转弹簧的弹力沿第一连线而到达死点，此时翻转弹簧固定部继续转动并偏离第一连线时，翻转弹簧固定部越过死点并迅速释放弹性势能，将弹性势能转化为较大的扭矩和较快的速度提供给翻转杠杆，实现提高扭矩和转速的作用，促使翻转杠杆相对第一传动件反向转动，实现迅速分闸和/或合闸。

本申请提供的转换开关通过设置翻转结构，只需以较慢的速度提供较小的力，就能够驱动翻转杠杆迅速转动，实现通过翻转杠杆带动动触头迅速分合闸的目的。本申请的技术方案，对驱动力的大小和速度要求较低，不要求配置高性能、大体积、高成本的电动机构，同时还能够实现动触头迅速分合闸，实现兼顾转换开关的安全性要求与小型化发展要求、低成本制造要求的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的翻转机构的示意图；

图2为本申请实施例提供的中心轴的示意图；

图3为本申请实施例提供的第一侧板和第二侧板的装配图；

图4为本申请实施例提供的左侧板的示意图；

图5为本申请实施例提供的右侧板的示意图；

图6为本申请实施例提供的翻转杠杆位于第一转动位置且翻转弹簧处于死点的示意图；

图7为本申请实施例提供的翻转弹簧释能驱动翻转杠杆转向第二转动位置的过程图；

图8为本申请实施例提供的翻转杠杆处于第二转动位置的示意图；

图9为本申请实施例提供的翻转杠杆的示意图；

图10为本申请实施例提供的第二传动件的示意图；

图11为本申请实施例提供的转换开关的电动机构的示意图(连杆配合于第三滑槽的上端)；

图12为本申请实施例提供的第一电磁铁的示意图；

图13为本申请实施例提供的第二传动件的示意图(第一翻转限位部抵靠第三翻转限位轴)；

图14为本申请实施例提供的第一电磁铁驱动第一传动件逆时针转动的示意图；

图15为本申请实施例提供的第二传动件示意图(第二翻转限位部抵靠第三翻转限位轴)；

图16为本申请实施例提供的转换开关的电动机构的示意图(连杆配合于第三滑槽的下端)；

图17为本申请实施例提供的第一电磁铁驱动第一传动件顺时针转动的示意图；

图18为本申请实施例提供的翻转杠杆位于第二转动位置且翻转弹簧处于死点的示意图；

图19为本申请实施例提供的翻转弹簧释能驱动翻转杠杆转向第一转动位置的过程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请提供一种储能式翻转结构及转换开关，该储能式翻转结构用于带动转换开关的动触头在第一电源和第二电源之间切换合闸位置，能够通过较小、较慢速的动力实现快速切换合闸位置。

如图1所示，储能式翻转机构包括中心轴ZXZ、第一传动件B02、翻转杠杆GG01和翻转弹簧TH01。

中心轴ZXZ，用于连接外部动力源，如电动机构，中心轴ZXZ能够绕其自身中心轴ZXZ线往复转动。

如图2所示，中心轴ZXZ包括第一段ZXZ.1、第二段ZXZ.2、第三段ZXZ.3、第四段ZXZ.4和第五段ZXZ.5，沿中心轴ZXZ线依次为第一段ZXZ.1、第五段ZXZ.5、第四段ZXZ.4、第二段ZXZ.2和第三段ZXZ.3，其中第四段ZXZ.4的横截面积最大，第五段ZXZ.5的横截面积小于第四段ZXZ.4且大于第一段ZXZ.1，第二段ZXZ.2的横截面积小于第四段ZXZ.4且大于第三段ZXZ.3，从而在相邻两段之间形成轴肩。

可选地，如图3所示，储能式翻转机构还包括第一侧板ZCB和第二侧板YCB，第一侧板ZCB和第二侧板YCB间隔设置并形成用于容纳第一传动件B02、翻转杠杆GG01及翻转弹簧TH01的空间。如图4所示，第一侧板ZCB设有第一通孔ZCB.1，如图5所示，第二侧板YCB设有第二通孔YCB.1，中心轴ZXZ穿设于第一侧板ZCB和第二侧板YCB，其中，第一段ZXZ.1从第一通孔ZCB.1伸出，第二段ZXZ.2和第三段ZXZ.3从第二通孔YCB.1伸出，第四段ZXZ.4和第五段ZXZ.5位于第一侧板ZCB和第二侧板YCB之间。

第一传动件B02相对中心轴ZXZ固定设置，并设有翻转弹簧固定部B02.2。具体地，第五段ZXZ.5为异形柱，第一传动件B02设置于第五段ZXZ.5，第一传动件B02具有与第五段ZXZ.5适配的异形孔，以使得第一传动件B02能够与中心轴ZXZ同步转动。第一传动件B02的边缘沿径向伸出形成翻转弹簧固定部B02.2。

翻转杠杆GG01可转动地设置于中心轴ZXZ，翻转杠杆GG01上设有翻转弹簧安装部GG01.2。具体地，第四段ZXZ.4为圆柱，翻转杠杆GG01设有翻转杠杆安装孔GG01.1，翻转杠杆安装孔GG01.1套设于第四段ZXZ.4，以使得翻转杠杆GG01能够绕第四段ZXZ.4周向转动。翻转弹簧安装部GG01.2形成在翻转杠杆GG01远离中心轴ZXZ的端部位置。

翻转杠杆GG01用于驱动动触头，并具有令动触头与第一电源合闸的第一转动位置和令动触头与第二电源合闸的第二转动位置。

翻转杠杆GG01与动触头的连接方式有多种，例如翻转杠杆GG01的一端通过连杆LG01或齿轮等联动组件连接动触头。又如，如图5所示，第二侧板YCB上设有第二槽口YCB.2，翻转杠杆GG01在翻转杠杆安装孔GG01.1处设有翻转杠杆突出部Z12，翻转杠杆突出部Z12与第二槽口YCB.2对应，翻转杠杆突出部Z12伸出第二槽口YCB.2，通过连杆LG01或齿轮等联动组件连接动触头。具体地，第二槽口YCB.2被构造为绕第二通孔YCB.1的轴心线周向延伸的弧形槽，翻转杠杆GG01绕中心轴ZXZ从第一转动位置转动至第二转动位置时，翻转杠杆突出部Z12从第二槽口YCB.2的一端滑动至另一端并驱动动触头切换位置，反之，翻转杠杆GG01绕中心轴ZXZ从第二转动位置转动至第一转动位置时，翻转杠杆突出部Z12从第二槽口YCB.2的另一端滑动至一端，驱动动触头切回。

翻转杠杆GG01与动触头之间的联动组件可以有多种结构形式，采用现有的结构形式亦可，本实施例不再详述。当然翻转杠杆GG01还可以通过翻转杠杆突出部Z12直接连接动触头，例如动触头被配置为相对中心轴ZXZ同轴转动的结构，翻转杠杆突出部Z12与动触头固定连接。

翻转弹簧TH01的两端分别与翻转弹簧固定部B02.2和翻转弹簧安装部GG01.2连接。

如图6所示，翻转弹簧安装部GG01.2与中心轴ZXZ线具有第一连线BnB，翻转弹簧固定部B02.2随中心轴ZXZ由第一连线BnB的一侧向另一侧往复转动，翻转弹簧TH01被配置为在翻转弹簧固定部B02.2位于第一连线BnB上时储能。并且，如图7和图8所示，在翻转弹簧固定部B02.2偏离第一连线BnB时驱动翻转杠杆GG01相对第一传动件B02反向转动，以切换第一转动位置和第二转动位置。

本申请实施例提供的技术方案，仅需要将相对较小的力以较慢的速度施加给中心轴ZXZ，带动第一传动件B02转动，使翻转弹簧固定部B02.2逐渐靠近翻转弹簧安装部GG01.2与中心轴ZXZ线的第一连线BnB，以使翻转弹簧固定部B02.2与翻转弹簧安装部GG01.2的距离逐渐缩短并压缩翻转弹簧TH01，翻转弹簧固定部B02.2在到达第一连线BnB时翻转弹簧TH01的压缩量最大，且翻转弹簧TH01的弹力沿第一连线BnB而到达死点，此时翻转弹簧固定部B02.2继续转动并偏离第一连线BnB时，翻转弹簧固定部B02.2越过死点并迅速释放弹性势能，促使翻转杠杆GG01相对第一传动件B02反向转动，实现迅速分闸和/或合闸。

如图1所示，翻转弹簧固定部B02.2相对翻转弹簧安装部GG01.2更靠近中心轴ZXZ。也就是说，沿中心轴ZXZ的径向方向，第一传动件B02的长度小于翻转杠杆GG01的长度，第一传动件B02自重较小，易于被较小的力驱动转动，能够降低对动力源的性能要求。

其中，翻转弹簧安装部GG01.2被设置在翻转杠杆GG01面向第一传动件B02的一侧。这使得翻转弹簧安装部GG01.2与翻转弹簧固定部B02.2的位置沿中心轴ZXZ的径向方向相对应，以使得翻转弹簧TH01主要在垂直于中心轴ZXZ线的平面上偏转和压缩，简化翻转弹簧TH01的力线，缓解扭转和疲劳问题，使翻转弹簧TH01机械性能稳定可靠。

在一些实施例中，如图9所示，翻转杠杆GG01包括第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5，第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5间隔设置，第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5均设有翻转杠杆安装孔GG01.1，翻转杠杆安装孔GG01.1套设于中心轴ZXZ，以使得第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5能够间隔设置在中心轴ZXZ上。翻转弹簧安装部GG01.2设置在第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5之间，以将第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5连接为一体。具体地，第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5中的一者与中心轴ZXZ的第四段ZXZ.4配合，第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5中的另一者套设于中心轴ZXZ的第五段ZXZ.5，且第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5中的另一者的翻转杠杆安装孔GG01.1的内壁与第五段ZXZ.5不接触；或者第五段ZXZ.5的设置两个对称的弧形面，两个弧形面与第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5中的另一者的翻转杠杆安装孔GG01.1的内壁滑动配合，以起到支撑作用，提高翻转杠杆GG01在转动过程中的稳定性，缓解翻转杠杆GG01由于不平衡而移位、松动的情况。

第一传动件B02设置在第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5之间，以使翻转弹簧固定部B02.2与翻转弹簧安装部GG01.2相对应，并使翻转弹簧TH01在第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5之间活动，起到避免翻转弹簧TH01与外部结构干涉的防护作用。

可选地，第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5均在翻转杠杆安装孔GG01.1的位置处沿径向朝四周延伸形成扩大部，第一传动件B02沿中心轴ZXZ线方向的投影落在扩大部的范围内，以进一步保证第一传动件B02及翻转弹簧TH01在第一杆件GG01.4和第二杆件GG01.5之间活动，防止干涉，使机械结构更稳定可靠。

在一些实施例中，翻转杠杆GG01的两端分别向翻转杠杆安装孔GG01.1的对称两侧延伸，翻转杠杆GG01的两端分别设有翻转弹簧安装部GG01.2；第一传动件B02包括两个翻转弹簧固定部B02.2，两个翻转弹簧固定部B02.2分别与两个翻转弹簧安装部GG01.2对应，翻转弹簧TH01的数量为对应设置的两个。

通过在中心轴ZXZ的两侧分别设置翻转弹簧TH01，起到增大翻转杠杆GG01受到的弹性驱动力的作用，使得翻转杠杆GG01的位置切换更迅速。

其中，两个翻转弹簧安装部GG01.2到翻转杠杆安装孔GG01.1的距离相等。换言之，将翻转杠杆GG01、第一传动件B02配置为对称的结构，并设置两个翻转弹簧TH01对称地连接翻转杠杆GG01和第一传动件B02，不仅起到增大翻转杠杆GG01受到的弹性驱动力的作用，还使得翻转杠杆GG01和第一传动件B02的受力更平衡，长期使用不易疲劳、不易损坏。

在一些实施例中，第一侧板ZCB还设有第一翻转限位轴Z03和第二翻转限位轴Z03’，第一翻转限位轴Z03和第二翻转限位轴Z03’位于翻转杠杆GG01的转动路径上，第一翻转限位轴Z03被配置为将翻转杠杆GG01定位于第一转动位置，第二翻转限位轴Z03’被配置为将翻转杠杆GG01定位于第二转动位置。

可选地，第一翻转限位轴Z03和第二翻转限位轴Z03’还可以被设置在第二侧板YCB上。可选地，第一翻转限位轴Z03和第二翻转限位轴Z03’被配置为连接第一侧板ZCB和第二侧板YCB，从而减少连接部件，简化结构。

在一些实施例中，储能式翻转结构还包括第二传动件B04，第二传动件B04相对中心轴ZXZ固定设置。结合图2和图10所示，第二传动件B04设置在中心轴ZXZ的第二段ZXZ.2，第二段ZXZ.2为异形柱，第二传动件B04具有与第二段ZXZ.2适配的异形孔，以使得第二传动件B04能够与中心轴ZXZ周向固定，实现同步转动。第二传动件B04设有第一翻转限位部B04.2和第二翻转限位部B04.3。

如图5所示,第二侧板YCB还设有第三翻转限位轴Z10，第三翻转限位轴Z10位于第一翻转限位部B04.2和第二翻转限位部B04.3之间，以用于与第二传动件B04配合。翻转杠杆GG01位于第一转动位置时第一翻转限位部B04.2抵接于第三翻转限位轴Z10，翻转杠杆GG01位于第二转动位置时第二翻转限位部B04.3抵接于第三翻转限位轴Z10。

在翻转弹簧TH01释放弹性力时，翻转杠杆GG01在弹性力作用下加速地朝第一传动件B02的相反方向转动，使得翻转杠杆GG01最终与第一翻转限位轴Z03或第二翻转限位轴Z03’相抵；而第一传动件B02、中心轴ZXZ和第二传动件B04也在弹性力作用下朝向当前方向加速转动，并使得第二传动件B04的第一翻转限位部B04.2或第二翻转限位部B04.3与第三翻转限位轴Z10相抵。通过设置第二传动件B04和第三翻转限位轴Z10配合，限制中心轴ZXZ、第一传动件B02的最大转动角度，使得翻转弹簧TH01始终处于被压缩的状态，并向翻转杠杆GG01持续提供沿当前方向继续转动的力，使得翻转杠杆GG01以一定压力抵接于第一翻转限位轴Z03或第二翻转限位轴Z03’，确保翻转杠杆GG01被稳定地定位，保证动触头接触良好，避免由于动触头松动、接触不良导致接触电阻增大、发热等安全问题。

可选地，第二传动件B04设置在第二侧板YCB背离第一侧板ZCB的一侧。第二侧板YCB将第二传动件B04和翻转杠杆GG01隔离在两侧，防止二者在转动过程中干涉。

第二方面，本申请实施例还提供一种转换开关，转换开关包括动触头和第一方面中任一实施例所述的储能式翻转结构。

如前所述，动触头具有第一合闸位置和第二合闸位置，储能式翻转结构的翻转杠杆GG01与动触头传动连接，以驱动动触头在第一合闸位置和第二合闸位置之间切换。

转换开关还包括电动机构，电动机构固定设置在第一侧板ZCB上，电动机构和翻转杠杆GG01分别位于第一侧板ZCB的两侧，电动机构用于驱动中心轴ZXZ正向和反向转动。

如图11所示，电动机构包括第一杠杆GG05、连杆LG01和第一电磁铁CT1。

第一杠杆GG05相对中心轴ZXZ固定设置并具有第三滑槽GG05.2。具体地，中心轴ZXZ伸出第一侧板ZCB的第一段ZXZ.1为异形柱，第一杠杆GG05具有与第一段ZXZ.1适配的异形孔，以使得第一杠杆GG05能够与中心轴ZXZ周向固定，实现同步转动。第一杠杆GG05上设置第三滑槽GG05.2，第三滑槽GG05.2向中心轴ZXZ的两侧延伸。

如图12所示，第一电磁铁CT1包括第一铁芯CT1.2、第一磁轭CT1.1和第一复位弹簧CT1.3。第一磁轭CT1.1固定设置于第一侧板ZCB，第一铁芯CT1.2为输出部件，第一铁芯CT1.2可伸缩地设置于第一磁轭CT1.1，第一铁芯CT1.2的伸缩方向垂直于中心轴ZXZ线，第一铁芯CT1.2在初始位置时伸出第一磁轭CT1.1并靠近中心轴ZXZ，第一铁芯CT1.2在第一磁轭CT1.1通电时收缩到致动位置并远离中心轴ZXZ，第一复位弹簧CT1.3设置在第一磁轭CT1.1和第一铁芯CT1.2之间，以向第一铁芯CT1.2提供朝向初始位置复位的弹性力。

连杆LG01的一端可滑动地连接于第三滑槽GG05.2，连杆LG01的另一端可转动地连接于第一铁芯CT1.2，因此，连杆LG01能够相对于第一铁芯CT1.2摆动并沿第三滑槽GG05.2滑动，从而能够在第一电磁铁CT1通电时通过连杆LG01作用于第三滑槽GG05.2的一端，以拉动第一杠杆GG05和中心轴ZXZ正向转动，并在断电时带动连杆LG01沿移动至第三滑槽GG05.2的另一端。

可选地，电动机构还包括第一弹簧TH04，第一弹簧TH04的一端连接连杆LG01，第一弹簧TH04的另一端连接第一铁芯CT1.2，第一弹簧TH04与第一铁芯CT1.2的连接位置相对连杆LG01与第一铁芯CT1.2的连接位置更靠近第一磁轭CT1.1，这使得第一弹簧TH04向连杆LG01提供拉力，以使连杆LG01具有保持当前位置趋势，避免连杆LG01相对第一铁芯CT1.2任意摆动。其中，第一弹簧TH04的弹性力小于第一复位弹簧CT1.3的弹性力，以使得第一复位弹簧CT1.3驱动第一铁芯CT1.2回复初始位置时能够使连杆LG01克服第一弹簧TH04的弹性力向第一铁芯CT1.2的另一侧摆动。

本申请实施例提供的转换开关的储能式翻转结构，驱动动触头从第一合闸位置到第二合闸位置的过程如下。

动触头处于第一合闸位置时的初始状态，如图1所示，翻转杠杆GG01处于第一转动位置并抵靠于第一翻转限位轴Z03，第一传动件B02和第二传动件B04的延伸方向与翻转杠杆GG01相反，此时结合图10和图13所示，第二传动件B04的第一翻转限位部B04.2抵靠于第三翻转限位轴Z10；结合图11所示，第一杠杆GG05的上端靠右，第一电磁铁CT1断电，第一铁芯CT1.2在第一复位弹簧CT1.3作用下伸出并位于初始位置，连杆LG01相对第一铁芯CT1.2向上摆动并位于第三滑槽GG05.2的上端。

如图14所示，第一磁轭CT1.1通电，第一铁芯CT1.2朝向致动位置移动，通过连杆LG01向左拉动第一杠杆GG05的上端，使得第一杠杆GG05、中心轴ZXZ及设置在中心轴ZXZ上的第一传动件B02、第二传动件B04逆时针转动。在第二传动件B04逆时针转动过程中，第二传动件B04的翻转弹簧固定部B02.2逐渐靠近第一连线BnB，翻转弹簧TH01受压蓄积弹性力，如图6所示，翻转弹簧固定部B02.2位于第一连线BnB上时翻转弹簧TH01蓄积的弹性力最大，且此时弹性力的方向沿第一连线BnB而处于死点位置；如图7所示，第二传动件B04继续转动，翻转弹簧固定部B02.2离开第一连线BnB并越过死点位置，此时翻转弹簧TH01释放弹性势能，促使翻转杠杆GG01沿顺时针方向迅速转动。

如图8所示，当翻转杠杆GG01到达第二转动位置时抵靠于第二翻转限位轴Z03’，结合图8和图15所示，第一传动件B02和第二传动件B04的延伸方向与翻转杠杆GG01再次相反，第二传动件B04的第二翻转限位部B04.3抵靠于第三翻转限位轴Z10，完成驱动动触头从第一合闸位置到第二合闸位置。

完成驱动时，结合图14所示，第一杠杆GG05的上端靠左，连杆LG01位于第三滑槽GG05.2的上端，连杆LG01与第三滑槽GG05.2的夹角大于90°且小于180°，此时第一电磁铁CT1断电，第一复位弹簧CT1.3驱使第一铁芯CT1.2复位，并对连杆LG01产生朝向第三滑槽GG05.2的下端的分力。最终，如图16所示，第一杠杆GG05的上端靠左，第一铁芯CT1.2回复初始位置，连杆LG01向下摆动并位于第三滑槽GG05.2的下端，为下次将动触头向第一合闸位置切换做好准备。

本申请实施例提供的转换开关的储能式翻转结构，驱动动触头从第二合闸位置到第一合闸位置的过程如下。

动触头处于第二合闸位置时，各机构的状态在前文已描述，即：如图8和图15所示，翻转杠杆GG01处于第二转动位置并抵靠于第二翻转限位轴Z03’，第一传动件B02和第二传动件B04的延伸方向与翻转杠杆GG01相反，第二传动件B04的第二翻转限位部B04.3抵靠于第三翻转限位轴Z10；同时，第一杠杆GG05的上端靠左，第一电磁铁CT1断电，第一铁芯CT1.2在第一复位弹簧CT1.3作用下伸出并位于初始位置，连杆LG01相对第一铁芯CT1.2向下摆动并位于第三滑槽GG05.2的下端。

如图17所示，第一磁轭CT1.1通电，第一铁芯CT1.2朝向致动位置移动，通过连杆LG01向左拉动第一杠杆GG05的下端，使得第一杠杆GG05、中心轴ZXZ及设置在中心轴ZXZ上的第一传动件B02、第二传动件B04顺时针转动。在第二传动件B04顺时针转动过程中，第二传动件B04的翻转弹簧固定部B02.2逐渐靠近第一连线BnB，翻转弹簧TH01受压蓄积弹性力，如图18所示，翻转弹簧固定部B02.2位于第一连线BnB上时翻转弹簧TH01蓄积的弹性力最大，且此时弹性力的方向沿第一连线BnB而处于死点位置；如图19所示，第二传动件B04继续转动，翻转弹簧固定部B02.2离开第一连线BnB并越过死点位置，此时翻转弹簧TH01释放弹性势能，促使翻转杠杆GG01沿顺时针方向迅速转动。

当翻转杠杆GG01到达第一转动位置时抵靠于第一翻转限位轴Z03，回到图1所示的状态，第一传动件B02、第二传动件B04则回到图10及图13所示的状态，第一传动件B02和第二传动件B04的延伸方向与翻转杠杆GG01相反，第二传动件B04的第一翻转限位部B04.2抵靠于第三翻转限位轴Z10，完成驱动动触头从第二合闸位置到第一合闸位置。

完成驱动时，结合图17所示，第一杠杆GG05的上端靠右，连杆LG01位于第三滑槽GG05.2的下端，连杆LG01与第三滑槽GG05.2的夹角大于90°且小于180°，此时第一电磁铁CT1断电，第一复位弹簧CT1.3驱使第一铁芯CT1.2复位，并对连杆LG01产生朝向第三滑槽GG05.2的上端的分力。最终，第一电磁铁CT1回到图11所示的状态，第一杠杆GG05的上端靠右，第一电磁铁CT1断电，第一铁芯CT1.2在第一复位弹簧CT1.3作用下伸出并位于初始位置，连杆LG01相对第一铁芯CT1.2向上摆动并位于第三滑槽GG05.2的上端，为下次将动触头向第二合闸位置切换做好准备。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种储能式翻转结构，用于带动转换开关的动触头在第一电源和第二电源之间切换合闸位置，其特征在于，所述储能式翻转结构包括：

中心轴(ZXZ)，绕其自身中心轴(ZXZ)线往复转动；

第一传动件(B02)，相对所述中心轴(ZXZ)固定设置，并设有翻转弹簧固定部(B02.2)；

翻转杠杆(GG01)，可转动地设置于所述中心轴(ZXZ)，并设有翻转弹簧安装部(GG01.2)，所述翻转杠杆(GG01)用于驱动所述动触头，并具有令所述动触头与第一电源合闸的第一转动位置和令所述动触头与所述第二电源合闸的第二转动位置；

翻转弹簧(TH01)，两端分别与所述翻转弹簧固定部(B02.2)和所述翻转弹簧安装部(GG01.2)连接；

其中，所述翻转弹簧安装部(GG01.2)与所述中心轴(ZXZ)线具有第一连线(BnB)，所述翻转弹簧固定部(B02.2)随所述中心轴(ZXZ)由所述第一连线(BnB)的一侧向另一侧往复转动，所述翻转弹簧(TH01)被配置为在所述翻转弹簧固定部(B02.2)位于所述第一连线(BnB)上时到达死点并压缩储能，且在所述翻转弹簧固定部(B02.2)偏离所述第一连线(BnB)时驱动所述翻转杠杆(GG01)相对所述第一传动件(B02)反向转动，以切换所述第一转动位置和所述第二转动位置。

2.根据权利要求1所述的储能式翻转结构，其特征在于，所述翻转弹簧固定部(B02.2)相对所述翻转弹簧安装部(GG01.2)更靠近所述中心轴(ZXZ)。

3.根据权利要求1所述的储能式翻转结构，其特征在于，所述翻转弹簧安装部(GG01.2)设置在所述翻转杠杆(GG01)面向所述第一传动件(B02)的一侧。

4.根据权利要求3所述的储能式翻转结构，其特征在于，所述翻转杠杆(GG01)包括第一杆件(GG01.4)和第二杆件(GG01.5)，所述第一杆件(GG01.4)和所述第二杆件(GG01.5)沿所述中心轴(ZXZ)线间隔设置于所述中心轴(ZXZ)，并通过所述翻转弹簧安装部(GG01.2)连接；

所述第一传动件(B02)设置在所述第一杆件(GG01.4)和所述第二杆件(GG01.5)之间。

5.根据权利要求1所述的储能式翻转结构，其特征在于，所述翻转杠杆(GG01)设有翻转杠杆安装孔(GG01.1)，所述翻转杠杆安装孔(GG01.1)套设于所述中心轴(ZXZ)，所述翻转杠杆(GG01)的两端分别向所述翻转杠杆安装孔(GG01.1)的对称两侧延伸，所述翻转杠杆(GG01)的两端分别设有所述翻转弹簧安装部(GG01.2)；

所述第一传动件(B02)包括两个所述翻转弹簧固定部(B02.2)，两个所述翻转弹簧固定部(B02.2)分别与两个所述翻转弹簧安装部(GG01.2)对应，所述翻转弹簧(TH01)的数量为对应设置的两个。

6.根据权利要求5所述的储能式翻转结构，其特征在于，两个所述翻转弹簧安装部(GG01.2)到所述翻转杠杆安装孔(GG01.1)的距离相等。

7.根据权利要求1所述的储能式翻转结构，其特征在于，所述储能式翻转结构还包括：

第一侧板(ZCB)，设有第一通孔(ZCB.1)、第一翻转限位轴(Z03)和第二翻转限位轴(Z03’)，所述中心轴(ZXZ)安装于所述第一通孔(ZCB.1)，所述第一翻转限位轴(Z03)和所述第二翻转限位轴(Z03’)位于所述翻转杠杆(GG01)的转动路径上，所述第一翻转限位轴(Z03)被配置为将所述翻转杠杆(GG01)定位于所述第一转动位置，所述第二翻转限位轴(Z03’)被配置为将所述翻转杠杆(GG01)定位于所述第二转动位置。

8.根据权利要求7所述的储能式翻转结构，其特征在于，所述储能式翻转结构还包括：

第二侧板(YCB)，所述第二侧板(YCB)与所述第一侧板(ZCB)间隔设置，所述第二侧板(YCB)设有第二通孔(YCB.1)，所述中心轴(ZXZ)还安装于所述第二通孔(YCB.1)，所述第一传动件(B02)、所述翻转杠杆(GG01)及所述翻转弹簧(TH01)设置在所述第一侧板(ZCB)和所述第二侧板(YCB)之间。

9.根据权利要求8所述的储能式翻转结构，其特征在于，所述储能式翻转结构还包括：

第二传动件(B04)，相对所述中心轴(ZXZ)固定设置，并具有第一翻转限位部(B04.2)和第二翻转限位部(B04.3)；

所述第二侧板(YCB)还设有第三翻转限位轴(Z10)，所述第三翻转限位轴(Z10)位于所述第一翻转限位部(B04.2)和所述第二翻转限位部(B04.3)之间，所述翻转杠杆(GG01)位于所述第一转动位置时所述第一翻转限位部(B04.2)抵接于所述第三翻转限位轴(Z10)，所述翻转杠杆(GG01)位于所述第二转动位置时所述第二翻转限位部(B04.3)抵接于所述第三翻转限位轴(Z10)。

10.根据权利要求9所述的储能式翻转结构，其特征在于，所述第二传动件(B04)设置在所述第二侧板(YCB)背离所述第一侧板(ZCB)的一侧。

11.根据权利要求10所述的储能式翻转结构，其特征在于，所述中心轴(ZXZ)包括第一段(ZXZ.1)、第二段(ZXZ.2)、第三段(ZXZ.3)、第四段(ZXZ.4)和第五段(ZXZ.5)，沿所述中心轴(ZXZ)线依次为所述第一段(ZXZ.1)、所述第五段(ZXZ.5)、所述第四段(ZXZ.4)、所述第二段(ZXZ.2)和所述第三段(ZXZ.3)，相邻两段之间形成轴肩；

所述第一段(ZXZ.1)穿设于所述第一通孔(ZCB.1)，所述第三段(ZXZ.3)穿设于所述第二通孔(YCB.1)，所述第二段(ZXZ.2)和所述第五段(ZXZ.5)为异形柱，所述第四段(ZXZ.4)为圆柱，所述第一传动件(B02)设置于所述第五段(ZXZ.5)，所述第二传动件(B04)设置于所述第二段(ZXZ.2)，所述翻转杠杆(GG01)设置于所述第四段(ZXZ.4)。

12.一种转换开关，其特征在于，包括：

动触头，具有第一合闸位置和第二合闸位置；

权利要求1-11任一项所述的储能式翻转结构，所述储能式翻转结构的翻转杠杆(GG01)与所述动触头传动连接，以驱动所述动触头在第一合闸位置和所述第二合闸位置之间切换。

13.根据权利要求12所述的转换开关，其特征在于，所述转换开关还包括：

电动机构，包括第一杠杆(GG05)、连杆(LG01)和第一电磁铁(CT1)，所述第一杠杆(GG05)相对所述中心轴(ZXZ)固定设置并具有第三滑槽(GG05.2)，所述第一电磁铁(CT1)具有可沿垂直于所述中心轴(ZXZ)线的方向伸缩的第一铁芯(CT1.2)，所述连杆(LG01)的一端可滑动地连接于所述第三滑槽(GG05.2)，所述连杆(LG01)的另一端可转动地连接于所述第一铁芯(CT1.2)；

所述第一电磁铁(CT1)被配置为通电时通过所述连杆(LG01)作用于所述第三滑槽(GG05.2)的一端以拉动所述第一杠杆(GG05)和所述中心轴(ZXZ)正向转动，在断电时带动所述连杆(LG01)沿移动至所述第三滑槽(GG05.2)的另一端。