CN201904236U - 一种开关设备的三工位操动机构 - Google Patents

一种开关设备的三工位操动机构 Download PDF

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Abstract

一种开关设备的三工位操动机构,所述三工位操动机构包括:储能轴,所述储能轴末端安装有操作手柄;与所述储能轴连接的两组储能释放装置;以及与所述两组储能释放装置连接的同一输出轴;所述输出轴末端安装有限位拐臂,用于在所述开关设备的三个工位之间进行限位;所述操作手柄的旋转带动所述储能轴旋转,进而带动所述两组储能释放装置旋转,由所述两组储能释放装置中的一组带动所述输出轴旋转,使所述限位拐臂从一个工位切换到另一个工位。该操动机构采用两组储能释放装置以及同一输出轴来实现开关设备三工位的切换,使操作更加简单、快速,也减小了操动机构的体积。

Description

一种开关设备的三工位操动机构
技术领域
本实用新型涉及供配电技术领域,特别涉及一种开关设备的三工位操动机构,具体地说,是一种中压开关设备隔离接地三工位操动机构。
背景技术
对于中压成套开关设备,配置三工位的隔离接地开关是未来发展的方向。传统的中压成套开关设备的隔离接地开关需要两个机构分别操作,近年来逐渐过渡到一个机构可实现隔离开关及接地开关的动作,但还是需要两根轴分别操作隔离开关及接地开关,这些都体现了机构复杂且体积大。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种开关设备的三工位操动机构,采用两组储能释放装置以及同一输出轴来实现开关设备三工位的切换,使操作更加简单、快速,也减小了操动机构的体积。
本实用新型实施例的目的之一是,提供一种开关设备的三工位操动机构,所述三工位操动机构包括:储能轴,所述储能轴末端安装有操作手柄;与所述储能轴连接的两组储能释放装置;以及与所述两组储能释放装置连接的同一输出轴;所述输出轴末端安装有限位拐臂,用于在所述开关设备的三个工位之间进行限位;所述操作手柄的旋转带动所述储能轴旋转,进而带动所述两组储能释放装置旋转,由所述两组储能释放装置中的一组带动所述输出轴旋转,使所述限位拐臂从一个工位切换到另一个工位。
所述储能轴上固定有储能动齿轮,所述储能动齿轮与从动齿轮啮合,所述从动齿轮设置有两个第一凸出销,用于带动所述两组储能释放装置旋转。
所述两个第一凸出销分别设置于所述从动齿轮的正反两面,两个第一凸出销与所述从动齿轮的圆心夹角为180度。
每组储能释放装置包括:圆盘组合、储能压簧装置以及扇形拐臂;所述圆盘组合连接所述储能压簧装置和所述扇形拐臂;所述扇形拐臂固定于所述输出轴;所述圆盘组合上设置有第一弧形槽和第二凸出销;所述扇形拐臂上设置有第二弧形槽;所述第一凸出销在所述第一弧形槽中滑动,带动所述圆盘组合旋转;所述第二凸出销在所述第二弧形槽中滑动,带动所述扇形拐臂旋转,并实现所述输出轴的旋转;所述圆盘组合的转动,迫使所述储能压簧装置压缩并释放能量;在所述储能轴停止转动的情况下,利用所述储能压簧装置释放的能量带动所述圆盘组合继续转动。
所述第一弧形槽、所述第二弧形槽与所述输出轴同轴心。
相邻工位的切换所对应的储能压簧装置在达到最大压缩量之前的旋转角度为45度,所述第一弧形槽的角度为45度,对应的输出轴的旋转的旋转角度为40度;所述第二弧形槽的角度为50度。
所述从动齿轮与所述圆盘组合通过滚动轴承套接于所述输出轴上。
所述操动机构还包括:分别限定三工位中的接地位置和合闸位置的两个限位销、以及限定分闸位置的限位块;所述限位拐臂与所述限位销和限位块接触,实现不同工位的限位。
所述限位块还与一压簧装置连接。
所述操动机构还包括两层夹板,所述两组储能释放装置设置于所述两层夹板中。
本实用新型由于采用了上述技术方案,具有以下优点:1、简单的圆盘、弧形槽、销组成工作模式,实现机构的三工位工作状态;各工作状态既相互连接又相互独立,互不干涉,且机构体积小,结构简单;2、通过上述盘类槽式结构,采用一根输出轴配两根压缩弹簧即可实现三工位工作模式;3、独特的凸点式限位与普通销限位相结合,使机构在每个工作位置都能很好的限位;4、机构的能量提供簧采用压缩弹簧方式,现储现放,既节省了空间又缩小了操作角度。
附图说明
图1是本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的整体功能框图;
图2是本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的正视图;
图3是本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的俯视图;
图4a是合闸位置时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置2的状态图(A-A视图);
图4b是合闸位置时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置3的状态图(B-B视图);
图5a是分闸位置时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置2的状态图(A-A视图);
图5b是分闸位置时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置3的状态图(B-B视图);
图6a是接地位置时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置2的状态图(A-A视图);
图6b是接地位置时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置3的状态图(B-B视图);
图7是本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能动齿轮和从动齿轮结构示意图。
具体实施方式
随着我国中压成套开关设备尤其是环网供电系统的快速实施,小型化环网柜,尤其是固体绝缘环网柜在中压领域中得到广泛应用。固体绝缘环网柜体积小巧、结构紧凑,且均需配置三工位隔离接地开关。本实用新型所提出的开关设备的三工位操动机构,就是一种新型的小型化手动快速三工位操动机构,该三工位操动机构对中压成套开关设备特别是小型化环网柜的发展具有重要的意义。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的图1-图7,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
图1为该三工位操动机构的整体功能框图。如图1所示,该三工位操动机构包括:储能轴4,储能轴4末端安装有操作手柄22;与储能轴4连接的第一储能释放装置2和第二储能释放装置3;以及与两组储能释放装置连接的同一输出轴17;输出轴17末端安装有限位拐臂23,用于在开关设备的三个工位之间进行限位;操作手柄22的旋转带动储能轴4旋转,进而带动两组储能释放装置旋转,由两组储能释放装置中的一组带动输出轴17旋转,使限位拐臂23从一个工位切换到另一个工位。
图7是本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能动齿轮和从动齿轮结构示意图。如图7所示,储能轴4上固定有储能动齿轮5,储能动齿轮5与从动齿轮6啮合,从动齿轮6设置有凸出销7和凸出销8,用于带动两组储能释放装置旋转。具体地,凸出销7和凸出销8分别设置于从动齿轮6的正反两面,并且与从动齿轮6的圆心夹角为180度。
图3是本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的俯视图;图4a是合闸位置(状态一)时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置2的状态图(A-A视图);图4b是合闸位置时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置3的状态图(B-B视图);图5a是分闸位置(状态二)时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置2的状态图(A-A视图);图5b是分闸位置时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置3的状态图(B-B视图);图6a是接地位置(状态三)时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置2的状态图(A-A视图);图6b是接地位置时,本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的储能释放装置3的状态图(B-B视图)。
如图3、图4a和图4b所示,储能释放装置2包括:圆盘组合9、储能压簧装置13以及扇形拐臂18;圆盘组合9连接储能压簧装置13和扇形拐臂18;扇形拐臂18固定于输出轴17;圆盘组合9上设置有弧形槽11和凸出销15;扇形拐臂18上设置有弧形槽20;凸出销7在弧形槽11中滑动,带动圆盘组合9旋转;凸出销15在弧形槽20中滑动,带动扇形拐臂18旋转,并实现输出轴17的旋转;圆盘组合9的转动,迫使储能压簧装置13压缩并释放能量;在储能轴4停止转动的情况下,利用储能压簧装置13释放的能量带动圆盘组合9继续转动。
储能释放装置3包括:圆盘组合10、储能压簧装置14以及扇形拐臂19;圆盘组合10连接储能压簧装置14和扇形拐臂19;扇形拐臂19固定于输出轴17;圆盘组合10上设置有弧形槽12和凸出销16;扇形拐臂19上设置有弧形槽21;凸出销8在弧形槽12中滑动,带动圆盘组合10旋转;凸出销16在弧形槽21中滑动,带动扇形拐臂19旋转,并实现输出轴17的旋转;圆盘组合10的转动,迫使储能压簧装置14压缩并释放能量;在储能轴4停止转动的情况下,利用储能压簧装置14释放的能量带动圆盘组合10继续转动。
具体地,弧形槽11、12、20、21与输出轴17同轴心。
具体地,本实用新型实施例的操动机构从一个工位切换至下一个工位所对应的储能压簧装置在达到最大压缩量之前的旋转角度为45度,弧形槽11、12的角度为45度,对应的输出轴的旋转角度为40度;弧形槽20、21的角度为50度。
具体地,从动齿轮6与圆盘组合9、10通过滚动轴承套接于所述输出轴上。
具体地,本实用新型实施例的操动机构还包括两层夹板1,两组储能释放装置设置于两层夹板中。
图2为本实用新型实施例开关设备的三工位操动机构的正视图,该图显示了该操动机构的限位部分具体结构。如图2所示,本实用新型实施例的操动机构还包括:限定三工位中的合闸位置的限位销24,以及接地位置的限位销25,限定分闸位置的限位块28;限位拐臂23与限位销24、25和限位块28接触,实现不同工位的限位。可选地,限位块28设置于导向板26上,与一压簧27连接。
下面详细描述本实用新型三工位操动机构的工作原理。
本实用新型的三工位操动机构包括两层夹板以及架设在夹板中间的两组既相互联系又相互独立的盘槽式储能释放装置以及储能轴。储能轴上固定有储能动齿轮,储能动齿轮与从动齿轮啮合,可带动从动齿轮正反旋转,从动齿轮上设有两个凸出销,两个凸出销分别插接在储能圆盘上设置的弧形槽内,可向正反两个方向分别带动储能圆盘转动,储能圆盘分别与两组储能压簧装置连接,储能圆盘上还设有一个凸出销,该凸出销插接在与输出轴固定连接的扇形拐臂的弧形槽内,储能轴的端头可插接操作手柄。
本实用新型的三工位操动机构,采用一根输出轴即可实现准确、快速、可靠的操作隔离接地开关使其实现“合闸-分闸-接地”三工位工作模式,具有快速合分、体积小巧、结构简单、操作灵活的特点。
本实用新型整体工作过程为:储能动齿轮带动从动齿轮转动,通过一圆盘组合上的弧形槽带动圆盘组合压缩弹簧储能,弹簧达到最大压缩量后,储能齿轮不工作,利用弹簧释放的能量继续带动圆盘组合转动,该圆盘组合上的凸出销通过扇形拐臂带动输出轴工作,从而实现机构从第一工位到第二工位的转换。继续沿着同一方向转动储能轴,将实现储能轴带动另一圆盘组合动作,使另一圆盘组合通过扇形拐臂带动输出轴工作,实现机构从第二工位到第三工位的转换。
本实用新型从状态一到状态二切换的工作过程为(参考图4a、图4b、图5a和图5b):当通过操作手柄22顺时针转动储能轴4时,储能动齿轮5带动从动齿轮6逆时针转动,通过从动齿轮6中设置的凸出销7作用于圆盘组合9的弧形槽11中;随着储能动齿轮5的转动,圆盘组合9开始转动,从而带动储能压簧装置13开始储能;此时,圆盘组合9上的凸出销15也随着转动,并在扇形拐臂18的弧形槽20中滑行,当储能压簧装置13达到最大压缩量(虚线所示)后,储能动齿轮5将不工作,圆盘组合9上的凸出销15已经滑行弧形槽20的另一端,此时圆盘组合9在储能压簧装置13释放能量的带动下继续转动,此时,圆盘组合9的凸出销15开始带动扇形拐臂18动作,从而使输出轴17旋转40度角到达状态二。
本实施例从状态一到状态二的切换过程中,当储能压簧装置13达到最大压缩量前,从动齿轮6中设置的凸出销7带动圆盘组合9转动的同时,从动齿轮6中设置的凸出销8在圆盘组合10的弧形槽12中做空行程运动,而不会带动圆盘组合10转动。所以,在从状态一到状态二的操作过程中,圆盘组合10并没有转动,圆盘组合9的转动没有干涉到圆盘组合10。
本实用新型实施例从状态二到状态三的过程为(参考图5a、图5b、图6a和图6b):通过操作手柄22继续顺时针转动储能轴4,储能动齿轮5带动从动齿轮6逆时针转动,通过从动齿轮6中设置的凸出销8作用于圆盘组合10的弧形槽12中,随着储能动齿轮5的转动,圆盘组合10开始转动,从而带动储能压簧装置14开始储能。此时,圆盘组合10上的凸出销16也随着转动,并在扇形拐臂19的弧形槽21中滑行,当储能压簧装置14达到最大压缩量后,储能动齿轮5也将不工作,圆盘组合10上的凸出销16已经滑行弧形槽21的另一端,此时圆盘组合10在储能压簧装置14释放能量的带动下继续转动,此时,圆盘组合10上的凸出销16开始带动扇形拐臂19动作,从而使输出轴17再旋转40度角到达状态三。
本实施例从状态二到状态三的切换过程中,当储能压簧装置14达到最大压缩量前,从动齿轮6中设置的凸出销8带动圆盘组合10转动的同时,从动齿轮6中设置的凸出销7在圆盘组合9的弧形槽11中做空行程运动,而不会带动圆盘组合9转动。所以,在从状态二到状态三的操作过程中,圆盘组合9并没有转动,圆盘组合10的转动没有干涉到圆盘组合9。因此圆盘组合9与圆盘组合10的转动互不干涉。在任何时候圆盘组合9与圆盘组合10同时只有一组圆盘组合在转动。
从状态三到状态二再到状态一的操动过程与上述过程相反,此处不再展开描述。
本实用新型由于采用了上述技术方案,具有以下优点:1、简单的圆盘、弧形槽、销组成工作模式,实现机构的三工位工作状态;各工作状态既相互连接又相互独立,互不干涉,且机构体积小,结构简单;2、通过上述盘类槽式结构,采用一根输出轴配两根压缩弹簧即可实现三工位工作模式;3、独特的凸点式限位与普通销限位相结合,使机构在每个工作位置都能很好的限位;4、机构的能量提供簧采用压缩弹簧方式,现储现放,既节省了空间又缩小了操作角度。
以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种开关设备的三工位操动机构,其特征在于,所述三工位操动机构包括:储能轴,所述储能轴末端安装有操作手柄;与所述储能轴连接的两组储能释放装置;以及与所述两组储能释放装置连接的同一输出轴;所述输出轴末端安装有限位拐臂,用于在所述开关设备的三个工位之间进行限位;
所述操作手柄的旋转带动所述储能轴旋转,进而带动所述两组储能释放装置旋转,由所述两组储能释放装置中的一组带动所述输出轴旋转,使所述限位拐臂从一个工位切换到另一个工位。
2.根据权利要求1所述的开关设备的三工位操动机构,其特征在于,所述储能轴上固定有储能动齿轮,所述储能动齿轮与从动齿轮啮合,所述从动齿轮设置有两个第一凸出销,用于带动所述两组储能释放装置旋转。
3.根据权利要求2所述的开关设备的三工位操动机构,其特征在于,所述两个第一凸出销分别设置于所述从动齿轮的正反两面,两个第一凸出销与所述从动齿轮的圆心夹角为180度。
4.根据权利要求2所述的开关设备的三工位操动机构,其特征在于,每组储能释放装置包括:圆盘组合、储能压簧装置以及扇形拐臂;所述圆盘组合连接所述储能压簧装置和所述扇形拐臂;所述扇形拐臂固定于所述输出轴;
所述圆盘组合上设置有第一弧形槽和第二凸出销;所述扇形拐臂上设置有第二弧形槽;所述第一凸出销在所述第一弧形槽中滑动,带动所述圆盘组合旋转;所述第二凸出销在所述第二弧形槽中滑动,带动所述扇形拐臂旋转,并实现所述输出轴的旋转;
所述圆盘组合的转动,迫使所述储能压簧装置压缩并释放能量;在所述储能轴停止转动的情况下,利用所述储能压簧装置释放的能量带动所述圆盘组合继续转动。
5.根据权利要求4所述的开关设备的三工位操动机构,其特征在于,所述第一弧形槽、所述第二弧形槽与所述输出轴同轴心。
6.根据权利要求5所述的开关设备的三工位操动机构,其特征在于,
所述储能压簧装置在达到最大压缩量之前的旋转角度为45度,所述第一弧形槽的角度为45度,对应的输出轴的旋转角度为40度;所述第二弧形槽的角度为50度。
7.根据权利要求4所述的开关设备的三工位操动机构,其特征在于,所述从动齿轮与所述圆盘组合通过滚动轴承套接于所述输出轴上。
8.根据权利要求1所述的开关设备的三工位操动机构,其特征在于,所述操动机构还包括:分别限定三工位中的接地位置和合闸位置的两个限位销、以及限定分闸位置的限位块;所述限位拐臂与所述限位销和限位块接触,实现不同工位的限位。
9.根据权利要求8所述的开关设备的三工位操动机构,其特征在于,所述限位块还与一压簧装置连接。
10.根据权利要求1所述的开关设备的三工位操动机构,其特征在于,所述操动机构还包括两层夹板,所述两组储能释放装置设置于所述两层夹板中。
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