CN201262903Y - 一种简单可靠的三工位机构输出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种简单可靠的三工位机构输出装置，它包括：一基座、一合闸轴输出拐臂、一接地轴输出拐臂、一拨盘和一输出轴。该合闸轴输出拐臂和接地轴输出拐臂上分别固设有一拨销。该拨盘上设有工作槽，该工作槽包括一中间槽和对称设置在中间槽之左右的两导向槽，该中间槽和导向槽连通而且连通处形成有限位部；该一拨销转动并相对导向槽滑动，同时作用导向槽带动拨盘转动，该拨盘转动并相对另一拨销沿中间槽滑动；其中，该两拨销具有如下定位状态：分别位于两限位部，或，一拨销位于导向槽端部，另一拨销位于接近该导向槽的限位部。该三工位机构开关零件简单且数量减少，极大地简化机构。使机构更为简单可靠，外形更小，成本也更低。

Description

一种简单可靠的三工位机构输出装置

技术领域

本实用新型涉及一种简单可靠的三工位机构输出装置，特别是涉及一种应用在电开关中的简单可靠的三工位机构输出装置。

背景技术

现有的三工位机构输出装置包括以下两种：

一种是国内某公司的三工位机构，其机构的输出装置示意图如图6、7。其中，61为复位压簧，62为复位拉簧，63为滑块，64为顶针，65为输出轴，66为顶板，67为拨盘，68为拨销，69为拨叉。其动作原理如下：通过机构弹簧释放的能量驱动拨叉69转动，同时机构上的拐臂小轴向上顶起顶针64(合闸)或向下压顶板66(隔离)使滑块63向上提起，拨盘67的锁定解除，拨叉69转动通过拨销68带动拨盘67转动，通过输出轴65输出进行开关的合分闸操作。当操作到位时，滑块63在复位压簧61或复位拉簧62的作用下落在拨盘67的槽内，实现定位。由于弹簧释放能量是个快速的过程，拨盘的转动有向前的惯性，要使滑块准确地落在拨盘的槽内，必须将拨盘的槽做的比滑块大，即使滑块落在拨盘的槽内，拨盘67还是可以左右转动一定的角度，机构就不能准确地定位并锁定，开关就有可能合不到位或是刀闸被打开拉弧造成事故。且该输出装置结构复杂，零件繁多，占用空间大，使整个机构体积庞大且不可靠。成本也高。

另一种是中国专利数据库在2008年7月9日公告的发明名称为《三工位机构传动与离合装置》的实用新型，它的公告号为CN201084577Y。三工位机构传动与离合装置，它包括前板和后板，两根丝杆与螺母通过轴承座安装在前板与后板之间，螺母上安装有导向销和滚轮，螺母的一端装有位置销；两件驱动板安装在前板与后板之间，驱动板与驱动轴联接，两件驱动板布置在驱动轴的两边，中间安装配合输出角度用的第一齿轮；第二齿轮和输出轴也用轴承套安装在前后板之间，第一齿轮与第二齿轮啮合；丝杆的另一端安装有第一传动销；传动轴的一端装配第三齿轮，另一端安装第二传动销，传动轴与丝杆之间安装了一个传动套，传动套的一个端面为右旋凸轮，传动套的另一个端面为左旋凸轮；离合拉板通过其上的卡槽与传动套联接；离合拉板通过复位弹簧和导杆安装在轴承座上。该装置结构复杂，零件繁多，占用空间大，使整个机构体积庞大且不可靠。成本也高。

实用新型内容

本实用新型提供一种简单可靠的三工位机构输出装置，它克服了背景技术的三工位机构输出装置所存在的结构复杂、零件繁多、占用空间大、整个机构体积庞大、不可靠、成本高的不足。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种简单可靠的三工位机构输出装置，它包括：一基座、一合闸轴输出拐臂、一接地轴输出拐臂、一拨盘和一输出轴。该合闸轴输出拐臂，它转动装配在基座上，它的转动轴线为第一轴线。该接地轴输出拐臂，它转动装配在基座上，它的转动轴线为第二轴线。该拨盘不可转动地连接在输出轴上，该输出轴转动连接在基座上用以输出动力，而且，该第一轴线和第二轴线对称位于输出轴之左右。该合闸轴输出拐臂和接地轴输出拐臂上分别固设有一拨销。该拨盘上设有工作槽，该工作槽包括一中间槽和对称设置在中间槽之左右的两导向槽，该中间槽和导向槽连通而且连通处形成有限位部；该导向槽宽度和拨销相适配，而且，该拨销只在中间槽和一导向槽之内滑动；该一拨销转动并相对导向槽滑动，同时作用导向槽带动拨盘转动，该拔盘转动并相对另一拨销沿中间槽滑动；其中，该两拨销具有如下定位状态：分别位于两限位部，或，一拨销位于导向槽端部，另一拔销位于接近该导向槽的限位部。

本实用新型的一较佳实施例中，该第一轴线、第二轴线和输出轴布置成三角形状。

本实用新型的一较佳实施例中，该中间槽和导向槽圆滑过度。

本实用新型的一较佳实施例中，该第一轴线和第二轴线位于输出轴之上；该导向槽的接近输出轴轴线的端部连通中间槽侧端。

本实用新型的一较佳实施例中，该中间槽侧端分为一远离输出轴的第一部分和一接近输出轴的第二部分，该第一部分连通导向槽，该第二部分和导向槽之间形成为阶状的限位部。

本实用新型的一较佳实施例中，该导向槽为圆滑曲线，它与配合拨销转动轨迹相交。

本实用新型的一较佳实施例中，该导向槽的远离输出轴轴线的端部形成一定位槽，该定位槽对拨销的作用点与拨销的圆心及拨销运动轨迹的圆心在一直线上。

本实用新型的一较佳实施例中，该合闸轴输出拐臂和接地轴输出拐臂结构相同。

本实用新型的一较佳实施例中，该合闸轴输出拐臂一端枢接基座，另一端固设拨销；该接地轴输出拐臂一端枢接基座，另一端固设拨销。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

一种简单可靠的三工位机构输出装置，它包括：一基座、一合闸轴输出拐臂、一接地轴输出拐臂、一拨盘和一输出轴。该合闸轴输出拐臂，它转动装配在基座上，它的转动轴线为第一轴线。该接地轴输出拐臂，它转动装配在基座上，它的转动轴线为第二轴线。该拨盘不可转动地连接在输出轴上，该输出轴转动连接在基座上用以输出动力，而且，该第一轴线和第二轴线对称位于输出轴之左右。该合闸轴输出拐臂和接地轴输出拐臂上分别固设有一拨销。该拨盘上设有对称设置的两工作槽，该工作槽包括一中间槽和一导向槽，该中间槽外侧端和导向槽连通而且连通处形成有限位部；该导向槽宽度和拨销相适配，而且，该拨销在工作槽之内滑动；该一拨销转动并相对导向槽滑动，同时作用导向槽带动拨盘转动，该拔盘转动并相对另一拨销沿中间槽滑动；其中，该两拨销具有如下定位状态：分别位于两工作槽的限位部，或，一拨销位于一工作槽的导向槽端部，另一拔销位于另一工作槽内侧端。

本技术方案与背景技术相比：三工位机构开关是个快速合、分闸的机构，要求机构必须具有准确输出、定位、限位并能锁定的功能。三工位开关机构的准确定位并锁定是个很重要的机械性能，也是个设计的难点。本技术方案中该机构只用了一个输出拨盘就能完美地实现这些功能。该拨盘利用了轨迹传递输出、定位，对称的左右轨迹互为限位，轨迹交叉锁定。构思巧妙，零件简单且数量减少，极大地简化机构。使机构更为简单可靠，外形更小，成本也更低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1绘示了一较佳实施例的三工位机构的示意图。

图2绘示了一较佳实施例的三工位机构处于合闸位置的示意图。

图3绘示了一较佳实施例的三工位机构处于隔离位置的示意图。

图4绘示了一较佳实施例的三工位机构处于接地位置的示意图。

图5绘示了一较佳实施例的三工位机构的拔盘的示意图。

图6绘示了国内某公司的三工位机构输出装置的示意图。

图7绘示了国内某公司的三工位机构输出装置的轴侧示意图。

具体实施方式

请查阅图1，该三工位机构主要由基座100、合闸操作系统、接地操作系统、弹簧系统、输出装置四大部分组成。合闸操作系统包括合闸操作轴2、合闸输入板1、合闸拐臂4、合闸驱动板3、合闸轴输出拐臂200、合闸拨销(第一拔销)210等。接地操作系统包括接地操作轴9、接地输入板7、接地拐臂10、接地驱动板8、接地轴输出拐臂300、接地拨销(第二拔销)310等。弹簧系统包括弹簧6、弹簧座11、导向杆5等组成。输出装置包括输出轴500、拨盘400。上述的输出轴500、拨盘400、合闸轴输出拐臂200、第一拔销210、接地轴输出拐臂300和第二拔销310配合构成三工位机构输出装置。

请查阅图2、图3和图4，一种简单可靠的三工位机构输出装置，它包括：一基座100、一合闸轴输出拐臂200、一接地轴输出拐臂300、合闸拨销(第一拔销)210、接地拨销(第二拔销)310、一拨盘400和一输出轴500。

该基座100包括前后间隔的两平板，该两平板之间通过连接柱固定在一起。上述的合闸轴输出拐臂200、接地轴输出拐臂300和拨盘400设置在该两平板之间。

该合闸轴输出拐臂200具有一外端部和一内端部，该外端部通过第一枢轴转动装配在基座100上，该内端部之上固设第一拔销210。该合闸轴输出拐臂200能够转动连接在基座100上，同时为了配合该合闸轴输出拐臂200转动角度，在该基座100上开设有第一转动槽110，并让该第一拔销210连接在该第一转动槽之内，其中，上述的第一转动槽也为第一拔销210的转动轨迹。

该接地轴输出拐臂300具有一外端部和一内端部，该外端部通过第二枢轴转动装配在基座100上，该内端部之上固设第二拔销310。该接地轴输出拐臂300能够转动连接在基座100上，同时为了配合该接地轴输出拐臂300转动角度，在该基座100上开设有第二转动槽120，并让该第二拔销310连接在该第二转动槽之内，其中，上述的第二转动槽也为第二拔销310的转动轨迹。

该拨盘400不可转动地连接在输出轴500上，该输出轴500转动连接在基座100上用以输出动力。

该第一枢轴和第二枢轴位于输出轴500之上，并对称位于500输出轴之右左，从而使第一枢轴、第二枢轴和输出轴500布置成等腰三角形，该对称的结构布置便于实现左右对称限位。该合闸轴输出拐臂200和接地轴输出拐臂300结构相同，该第一转动槽位于该合闸轴输出拐臂200之内侧，该第二转动槽位于该接地轴输出拐臂300之内侧，该第一转动槽和第二转动槽右左轴线对称，以使它们的运动轨迹左右对称便于实现左右对称限位。

请查阅图5，该拨盘400上设有工作槽600。该工作槽600轴线对称设置，并包括一中间槽610和两导向槽620，该两导向槽620轴线对称设置在中间槽610之两侧。该中间槽610水平设置成圆心向下的并通过输出轴的圆心的一弧形并具有左右两侧端，该两导向槽620左右轴线对称，该导向槽620下端连通该中间槽610之侧端，而且，该导向槽620形成为中心在外、在下的圆滑曲线。该中间槽610的侧端分为一远离输出轴500的第一部分611和一接近输出轴500的第二部分，该第一部分611连通导向槽620一端部，该第二部分和导向槽620之间相配合形成为阶状的限位部612。该中间槽610和导向槽620圆滑过度，而且，能够允许拔销(第一拔销和第二拔销分别对应相对的导向槽)从中间槽610进入导向槽620或从导向槽620进入中间槽610。该导向槽620的远离输出轴轴线的端部形成为一定位槽630，该定位槽630对拨销的作用点与拨销的圆心及拨销运动轨迹的圆心基本在一直线上，便于定位锁接拔销处于该定位槽之内，且使拨盘不能反向驱动拨销运动。

上述的右左两导向槽620分为第一导向槽和第二导向槽；上述的该第一导向槽620宽度和第一拔销210相适配，该第一拔销210在该中间槽610和第一导向槽620之内滑动；上述的该第二导向槽620宽度和第二拔销310相适配，该第二拔销310在该中间槽610和第二导向槽620之内滑动。

请查阅图3，该图表示了该三工位机构处于隔离位置。该第一拔销210位于中间槽610右侧的第一限位部612的台阶之左面，该第二拔销310位于中间槽610左侧的第二限位部612的台阶之右。该两拨销分别位于两限位部并不动，其中：该第一拔销210顶抵第一限位部台阶面，并阻止拔盘400顺时针转动；该第二拔销310顶抵第二限位部台阶面，并阻止拔盘400逆时针转动；也即是限制拔盘400转动，保证该拔盘、输出轴处于稳定状态；该中间槽610的限位部612对对应拨销的作用点、拨销的圆心及拨销的运动轨迹的圆心在一直线上，使拨盘不能顺时针或逆时针转动使拨销离开对应的位置，即机构在隔离位锁定.

请查阅图3和图2，当要合闸时，操作合闸操作轴2带动合闸输入板1使合闸拐臂4顺时针旋转，并压缩弹簧6，当转到弹簧死点位置时，弹簧自身的能量释放，推动合闸驱动板3，带动输出拐臂200顺时针旋转，输出拐臂上的拨销210顺时针转动并通过输出拨盘6上的轨迹线使拨盘6转到合闸位置，并通过输出轴14输出，开关合闸。具体动作过程如下：该合闸轴输出拐臂200顺时针转动，该第一拔销210也顺时针转动，并绕着第一转动槽滑动。在该第一拔销210转动过程中：首先，该第一拔销210从中间槽610进入第一导向槽620；接着，该第一拔销210相对第一导向槽620滑动，与此同时：1、由于该第一导向槽和第一拔销滑动轨迹不重合因此该第一拔销210顶抵第一导向槽的上侧面，使拔盘400逆时针转动；2、由于拔盘400逆时针转动，第二拔销不动，因此第二拔销310相对拔盘中间槽滑动；最后，该第一拔销210进入该定位槽630，与此同时，该第二拔销顶抵第一限位部，也既是合闸到位，该三工位机构处于合闸位置，如图2所示。在该合闸位置时，1、该第二拔销顶抵第一限位部，因此能够顶抵第一限位部的台阶面，限制该拔盘继续逆时针转动；2、在合闸位置时，为防止刀闸打开，即开关要锁定。由于拨销在机构安装板上的运动轨迹和拨盘的轨迹是交叉的，在该位置时，假设拨盘要顺时针转动，则拨盘的定位槽对拨销的作用点与拨销的圆心及拨销运动轨迹的圆心在一直线上，即此时拨销不能顺时针驱动拨销转动；则不能使机构分闸，即机构在合闸位锁定。

输出拨盘的设计及拨销轨迹的确定是至关重要的，也是个非常巧妙、合理的设计。该输出拨盘的设计难点就是几段各具功能的轨迹线平滑过渡而成，并与拔销的运动轨迹相配合，准确并可靠地实现机构的输出、定位、限位及锁定。其中，上述的导向槽的轨迹设计是由该第一拔销转动轨迹和该拔盘锁需的转动轨迹结合而成，它需满足如下功能：1、拔销转动轨迹和导向槽时时交叉，拔销转动可带动拔盘转动；2、拔销转动角度和拔盘转动角度相适配。该中间槽的长度设计需要满足如下要求：一拔销位于定位槽时，另一拔销顶抵第一限位部。

此时如果需要分闸，则必须逆时针转动合闸轴输出拐臂200，该合闸轴输出拐臂200逆时针转动，该拔盘顺时针转动并分闸。其中，分闸是和合闸一样的动作原理，只是方向相反。同样是通过压缩弹簧过死点瞬间能量释放，推动拨盘转动输出。

请查阅图3和图4，要接地时，该接地轴输出拐臂300逆时针转动，该第二拔销310也逆时针转动，并绕着第二转动槽滑动。在该第二拔销310转动过程中：首先，该第二拔销310从中间槽610进入第二导向槽620；接着，该第二拔销310相对第二导向槽620滑动，与此同时：1、由于该第二导向槽和第二拔销滑动轨迹不重合因此该第二拔销310顶抵第二导向槽的上侧面，使拔盘400顺时针转动；2、由于拔盘400顺时针转动，第一拔销不动，因此第一拔销210相对中间槽滑动；最后，第二拔销310进入该定位槽630，与此同时，该第一拔销顶抵第二限位部，也既是该三工位机构处于接地位置，如图4所示。在该接地位置，该工作槽和两拔销配合使得该三工位机构锁定在接地位置，原理如上。

此时如果需要隔离，则必须顺时针转动接地轴输出拐臂300，该接地轴输出拐臂300顺时针转动，该拔盘逆时针转动并隔离。

另一较佳实施例中，该拨盘上设有对称设置的两工作槽，该工作槽包括一中间槽和一导向槽，该中间槽外侧端和导向槽连通而且连通处形成有限位部；该导向槽宽度和拨销相适配，而且，该拨销在工作槽之内滑动；该一拨销转动并相对导向槽滑动，同时作用导向槽带动拨盘转动，该拔盘转动并相对另一拨销沿中间槽滑动；其中，该两拨销具有如下定位状态：分别位于两工作槽的限位部，或，一拨销位于一工作槽的导向槽端部，另一拔销位于另一工作槽内侧端。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种简单可靠的三工位机构输出装置，它装配在基座上并包括：

一合闸轴输出拐臂，它转动装配在基座上，它的转动轴线为第一轴线；

一接地轴输出拐臂，它转动装配在基座上，它的转动轴线为第二轴线；

一拨盘和一输出轴，该拨盘不可转动地连接在输出轴上，该输出轴转动连接在基座上用以输出动力，而且，该第一轴线和第二轴线对称位于输出轴之左右；

其特征是：

该合闸轴输出拐臂和接地轴输出拐臂上分别固设有一拨销；

该拨盘上设有工作槽，该工作槽包括一中间槽和对称设置在中间槽之左右的两导向槽，该中间槽和导向槽连通而且连通处形成有限位部；该导向槽宽度和拨销相适配，而且，该拨销只在中间槽和一导向槽之内滑动；该一拨销转动并相对导向槽滑动，同时作用导向槽带动拨盘转动，该拔盘转动并相对另一拨销沿中间槽滑动；其中，该两拨销具有如下定位状态：分别位于两限位部，或，一拨销位于导向槽端部，另一拔销位于接近该导向槽的限位部。

2.根据权利要求1所述的一种简单可靠的三工位机构输出装置，其特征是：该第一轴线、第二轴线和输出轴布置成三角形状。

3.根据权利要求1所述的一种简单可靠的三工位机构输出装置，其特征是：该中间槽和导向槽圆滑过度。

4.根据权利要求1所述的一种简单可靠的三工位机构输出装置，其特征是：该第一轴线和第二轴线位于输出轴之上；该导向槽的接近输出轴轴线的端部连通中间槽侧端。

5.根据权利要求4所述的一种简单可靠的三工位机构输出装置，其特征是：该中间槽侧端分为一远离输出轴的第一部分和一接近输出轴的第二部分，该第一部分连通导向槽，该第二部分和导向槽之间形成为阶状的限位部。

6.根据权利要求4或5所述的一种简单可靠的三工位机构输出装置，其特征是：该导向槽为圆滑曲线，它与配合拨销转动轨迹相交。

7.根据权利要求1所述的一种简单可靠的三工位机构输出装置，其特征是：该导向槽的远离输出轴轴线的端部形成一定位槽，该定位槽对拨销的作用点与拨销的圆心及拨销运动轨迹的圆心在一直线上。

8.根据权利要求1所述的一种简单可靠的三工位机构输出装置，其特征是：该合闸轴输出拐臂和接地轴输出拐臂结构相同。

9.根据权利要求1所述的一种简单可靠的三工位机构输出装置，其特征是：该合闸轴输出拐臂一端枢接基座，另一端固设拨销；该接地轴输出拐臂一端枢接基座，另一端固设拨销。

10.一种简单可靠的三工位机构输出装置，它装配在基座上，并包括：

一合闸轴输出拐臂，它转动装配在基座上，它的转动轴线为第一轴线；

一接地轴输出拐臂，它转动装配在基座上，它的转动轴线为第二轴线；

一拨盘和一输出轴，该拨盘不可转动地连接在输出轴上，该输出轴转动连接在基座上用以输出动力，而且，该第一轴线和第二轴线对称位于输出轴之左右；

其特征是：

该合闸轴输出拐臂和接地轴输出拐臂上分别固设有一拨销；

该拨盘上设有对称设置的两工作槽，该工作槽包括一中间槽和一导向槽，该中间槽外侧端和导向槽连通而且连通处形成有限位部；该导向槽宽度和拨销相适配，而且，该拨销在工作槽之内滑动；该一拨销转动并相对导向槽滑动，同时作用导向槽带动拨盘转动，该拔盘转动并相对另一拨销沿中间槽滑动；其中，该两拨销具有如下定位状态：分别位于两工作槽的限位部，或，一拨销位于一工作槽的导向槽端部，另一拔销位于另一工作槽内侧端。

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