CN208045381U - 自动切换刀开关装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动切换刀开关装置，涉及刀开关技术领域。自动切换刀开关装置包括：安装底板，安装底板包括安装部。电动旋转装置，电动旋转装置包括驱动装置和刀座，驱动装置安装于安装部，刀座与驱动装置传动连接。闸刀，闸刀连接于刀座。模式触点组，模式触点组设置于安装底板，模式触点组包括受电模式触点、隔离接地模式触点和车间电源供电模式触点。控制单元，控制单元与电动旋转装置电联接，控制单元能够控制驱动装置工作，且使得闸刀与其中一个触点接触或分离。自动切换刀开关装置能实现在车上控制高压开关箱的三种模式的切换功能。在增加控制功能的前提下，实现刀开关装置机械装置的简化。

Description

自动切换刀开关装置

技术领域

本实用新型涉及刀开关技术领域，具体而言，涉及一种自动切换刀开关装置。

背景技术

目前铁道车辆车下设备领域的高压开关箱所使用的刀开关采用的是手动装置，这种手动刀开关装置包括：安装底板、锁紧装置、手动旋转装置、刀座、闸刀、受流器连接铜排、接地弹片、车间电源连接铜排、铜编织带、速动开关、行程开关、触点、锁紧环和防护挡板等。

在实际应用时需要工作人员到车下作业，完成受流器、接地和车间电源的切换需要工作人员同时操作锁紧装置手柄和闸刀旋转手柄，而且需要熟练掌握先后顺序和协调性才能顺利完成切换。

这种装置对要求同时实现旋转和锁紧功能相关的零部件加工精度要求较高如：刀座、轴、径向轴承和轴套管等，导致加工成本高，在精度不能达到设计要求时容易出现锁紧不流畅甚至卡滞的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动切换刀开关装置，其能实现在车上控制高压开关箱的受流器供电、隔离接地和车间电源供电三种模式的切换功能。在增加一个简单控制功能的前提下，实现刀开关装置机械装置的简化。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型的实施例提供了一种自动切换刀开关装置，包括：

安装底板，所述安装底板包括安装部，所述安装底板用于与列车的高压开关箱连接；

电动旋转装置，所述电动旋转装置包括驱动装置和刀座，所述驱动装置安装于所述安装部，所述刀座与所述驱动装置的输出端传动连接；

闸刀，所述闸刀连接于所述刀座；

模式触点组，所述模式触点组设置于所述安装底板，所述模式触点组包括受电模式触点、隔离接地模式触点和车间电源供电模式触点；

控制单元，所述控制单元能够被纳入列车控制系统，所述控制单元与所述电动旋转装置电联接，所述控制单元能够控制所述驱动装置工作，且使得所述闸刀与所述受电模式触点、所述隔离接地模式触点或者所述车间电源供电模式触点接触或分离。

另外，根据本实用新型的实施例提供的自动切换刀开关装置，还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的可选实施例中，自动切换刀开关装置还包括限位开关组，所述限位开关组安装于所述安装底板，所述限位开关组与所述控制单元电联接，所述限位开关组包括多个限位开关，所述受电模式触点、所述隔离接地模式触点和所述车间电源供电模式触点至少对应一个所述限位开关。

在本实用新型的可选实施例中，所述驱动装置包括电机、减速器、联轴器、传动轴、轴承和偏心盘，所述电机的输出轴与所述减速器连接，所述轴承安装于所述安装底板，所述传动轴穿设于所述轴承且与所述刀座连接，所述偏心盘连接于所述刀座，所述减速器通过所述联轴器与所述传动轴连接，所述电机能够带动所述刀座转动，所述偏心盘随所述刀座转动时能够被所述限位开关感应，感应到所述偏心盘的所述限位开关能够反馈信号至所述控制单元，所述控制单元收到反馈信号控制所述电机停止工作。

在本实用新型的可选实施例中，所述电机为带制动伺服电机。

在本实用新型的可选实施例中，所述偏心盘上设有触片，所述触片能够触发所述限位开关。

在本实用新型的可选实施例中，所述自动切换刀开关装置还包括绝缘子，所述安装底板通过所述绝缘子与所述模式触点组连接。

在本实用新型的可选实施例中，所述自动切换刀开关装置还包括镀镍铜排和铜编织带，所述自动切换刀开关装置所在的系统的主回路依靠动力电缆并依次通过所述镀镍铜排、所述铜编织带与所述闸刀连接。

在本实用新型的可选实施例中，所述自动切换刀开关装置还包括受流器连接铜排，所述受流器连接铜排设置于所述安装底板且通过锁紧环与所述受电模式触点连接。

在本实用新型的可选实施例中，所述隔离接地模式触点为接地弹片。

在本实用新型的可选实施例中，所述自动切换刀开关装置还包括车间电源连接铜排，所述车间电源连接铜排设置于所述安装底板且通过锁紧环与所述车间电源供电模式触点连接。

本实用新型的有益效果是：

自动切换刀开关装置能够通过结构的改进优化，实现在车上控制高压开关箱的受流器供电、隔离接地和车间电源供电三种模式的切换功能。取消了现有技术中的锁紧装置及控制锁紧装置状态的行程开关、轴套管和径向轴承加工简化，特别是轴套管取消了三个夹角为45°的高精度定位孔，实现刀开关装置的机械装置的简化，从根源上解决了现有的精度要求高的问题，且避免了锁紧不流畅甚至卡滞的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型的实施例提供的自动切换刀开关装置的第一视角的示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的自动切换刀开关装置的第二视角的示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的自动切换刀开关装置的第三视角的示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的自动切换刀开关装置的电动切换逻辑图。

图标：100-自动切换刀开关装置；10-安装底板；20-电动旋转装置；21-驱动装置；211-带制动伺服电机；212-减速器；213-联轴器；214-传动轴；215-轴承；216-偏心盘；23-刀座；30-闸刀；41-受电模式触点；42-隔离接地模式触点；43-车间电源供电模式触点；50-限位开关；61-受流器连接铜排；62-车间电源连接铜排；70-铜编织带；101-锁紧环；102-绝缘子；103-防护挡板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，也可以是电联接；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实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1至图4，本实施例提供了一种自动切换刀开关装置100，包括：

安装底板10，安装底板10包括安装部，安装底板10用于与列车的高压开关箱连接；

电动旋转装置20，电动旋转装置20包括驱动装置21和刀座23，驱动装置21安装于安装部，刀座23与驱动装置21的输出端传动连接；

闸刀30，闸刀30连接于刀座23；

模式触点组，模式触点组设置于安装底板10，模式触点组包括受电模式触点41、隔离接地模式触点42和车间电源供电模式触点43；

控制单元，控制单元能够被纳入列车控制系统，控制单元与电动旋转装置20电联接，控制单元能够控制驱动装置21工作，且使得闸刀30与受电模式触点41、隔离接地模式触点42或者车间电源供电模式触点43接触或分离。

一般的，自动切换刀开关装置100安装在高压开关箱内部，从箱体整体布局考虑一般设置在右侧，电动旋转装置20延伸到箱体外部，并设置有过线孔方便电动旋转装置20的接线。

其中，控制单元可以是机械按钮或者是触摸屏，其控制功能集成在已有的列车控制系统中，设置位置可以是在车上控制柜内，这些可以参照一般的控制用模块，主要用于选择不同的模式，此处不再赘述。

具体的，自动切换刀开关装置100还包括限位开关组，限位开关组安装于安装底板10，限位开关组与控制单元电联接，限位开关组包括多个限位开关50，受电模式触点41、隔离接地模式触点42和车间电源供电模式触点43至少对应一个限位开关50。

具体的，驱动装置21包括电机、减速器212、联轴器213、传动轴214、轴承215和偏心盘216，电机的输出轴与减速器212连接，轴承215安装于安装底板10，传动轴214穿设于轴承215且与刀座23连接，偏心盘216连接于刀座23，减速器212通过联轴器213与传动轴214连接，电机能够带动刀座23转动，偏心盘216随刀座23转动时能够被限位开关50感应，感应到偏心盘216的限位开关50能够反馈信号至控制单元，控制单元收到反馈信号控制电机停止工作。

详细的，控制单元收到反馈信号后，是由列车控制系统控制电机停止工作并显示闸刀30切合到位。不同模式间的切换均是如此。

具体的，电机为带制动伺服电机211。这样可以便于精确控制正转、反转，正转方向为受电模式，反转方向为车间电源供电模式。

偏心盘216上设有触片，触片能够触发限位开关50。在本实施例中，限位开关50为无源开关，与刀座23联动，包括受电模式限位开关S1/S2、隔离接地模式限位开关S3/S4、车间电源供电模式限位开关S5/S6，默认状态下闸刀30开关处于中间隔离接地模式，S3/S4限位开关50向列车控制系统反馈隔离接地信号，此时带制动伺服电机211不动作。

具体的，自动切换刀开关装置100还包括绝缘子102，安装底板10通过绝缘子102与模式触点组连接。本实施例的安装底板10高强度耐腐蚀性优越的板材制作，正方形设计，上面设置有轴承安装孔、绝缘子安装部、限位开关支架和用于安装防护挡板103的防护挡板支架安装孔。

具体的，自动切换刀开关装置100还包括镀镍铜排和铜编织带70，自动切换刀开关装置100所在的系统的主回路依靠动力电缆并依次通过镀镍铜排、铜编织带70与闸刀30连接，并根据需求与相应触点连接。其中，主回路可以参照现有技术。除了主回路，还包括控制回路，控制回路由信号电缆连接，纳入列车控制系统。

具体的，自动切换刀开关装置100还包括受流器连接铜排61，受流器连接铜排61设置于安装底板10且通过锁紧环101与受电模式触点41连接。

具体的，隔离接地模式触点42为接地弹片。

具体的，自动切换刀开关装置100还包括车间电源连接铜排62，车间电源连接铜排62设置于安装底板10且通过锁紧环101与车间电源供电模式触点43连接。

本实施例的原理是：

自动切换刀开关装置100为三位闸刀30开关，使用该闸刀30开关，可以连接与断开连接牵引系统的供电回路。自动切换刀开关装置100可以设置成三种模式，即受电模式：刀开关将牵引逆变系统，辅助逆变系统与受流器及线路供电系统连接起来；

隔离接地模式：刀开关将切断牵引逆变系统，辅助逆变系统与受流器的回路，并将高速断路器部分回路与地连接起来；

车间电源供电模式：刀开关将辅助逆变系统与车间供电电源插座连接起来。

自动切换刀开关装置100固定在车下高压箱内，根据实际需要预设带制动伺服电机211正反转方向。

当列车需要达到受电模式时，列车控制系统向带制动伺服电机211发出控制电指令，带制动伺服电机211接到控制电后按照正转方向驱动刀座23及闸刀30，当闸刀30与受电模式触点41完全咬合后，限位开关S1/S2闭合，并向列车控制系统反馈受电模式已合闸到位信号，列车控制系统接到信号后立即停止控制电输出指令，此时可以进行受电模式下的列车供电和牵引工作。

当列车需要达到车间电源供电模式时，列车控制系统根据限位开关50位置反馈信号自动发出控制电指令驱动刀座23及闸刀30恢复隔离接地模式后再进行其它模式的切换。

本实用新型的自动切换刀开关装置100能够通过结构的改进优化，实现在车上控制高压开关箱的受流器供电、隔离接地和车间电源供电三种模式的切换功能。取消了现有技术中的锁紧装置及控制锁紧装置状态的行程开关、轴套管和径向轴承215加工简化，特别是轴套管取消了三个夹角为45°的高精度定位孔，实现刀开关装置的机械装置的简化，从根源上解决了现有的精度要求高的问题，且避免了锁紧不流畅甚至卡滞的情况。

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

Claims (10)

1.一种自动切换刀开关装置，其特征在于，包括：

安装底板，所述安装底板包括安装部，所述安装底板用于与列车的高压开关箱连接；

电动旋转装置，所述电动旋转装置包括驱动装置和刀座，所述驱动装置安装于所述安装部，所述刀座与所述驱动装置的输出端传动连接；

闸刀，所述闸刀连接于所述刀座；

模式触点组，所述模式触点组设置于所述安装底板，所述模式触点组包括受电模式触点、隔离接地模式触点和车间电源供电模式触点；

控制单元，所述控制单元能够被纳入列车控制系统，所述控制单元与所述电动旋转装置电联接，所述控制单元能够控制所述驱动装置工作，且使得所述闸刀与所述受电模式触点、所述隔离接地模式触点或者所述车间电源供电模式触点接触或分离。

2.根据权利要求1所述的自动切换刀开关装置，其特征在于，自动切换刀开关装置还包括限位开关组，所述限位开关组安装于所述安装底板，所述限位开关组与所述控制单元电联接，所述限位开关组包括多个限位开关，所述受电模式触点、所述隔离接地模式触点和所述车间电源供电模式触点至少对应一个所述限位开关。

3.根据权利要求2所述的自动切换刀开关装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机、减速器、联轴器、传动轴、轴承和偏心盘，所述电机的输出轴与所述减速器连接，所述轴承安装于所述安装底板，所述传动轴穿设于所述轴承且与所述刀座连接，所述偏心盘连接于所述刀座，所述减速器通过所述联轴器与所述传动轴连接，所述电机能够带动所述刀座转动，所述偏心盘随所述刀座转动时能够被所述限位开关感应，感应到所述偏心盘的所述限位开关能够反馈信号至所述控制单元，所述控制单元收到反馈信号控制所述电机停止工作。

4.根据权利要求3所述的自动切换刀开关装置，其特征在于，所述电机为带制动伺服电机。

5.根据权利要求3所述的自动切换刀开关装置，其特征在于，所述偏心盘上设有触片，所述触片能够触发所述限位开关。

6.根据权利要求1所述的自动切换刀开关装置，其特征在于，所述自动切换刀开关装置还包括绝缘子，所述安装底板通过所述绝缘子与所述模式触点组连接。

7.根据权利要求1所述的自动切换刀开关装置，其特征在于，所述自动切换刀开关装置还包括镀镍铜排和铜编织带，所述自动切换刀开关装置所在的系统的主回路依靠动力电缆并依次通过所述镀镍铜排、所述铜编织带与所述闸刀连接。

8.根据权利要求1所述的自动切换刀开关装置，其特征在于，所述自动切换刀开关装置还包括受流器连接铜排，所述受流器连接铜排设置于所述安装底板且通过锁紧环与所述受电模式触点连接。

9.根据权利要求1所述的自动切换刀开关装置，其特征在于，所述隔离接地模式触点为接地弹片。

10.根据权利要求1所述的自动切换刀开关装置，其特征在于，所述自动切换刀开关装置还包括车间电源连接铜排，所述车间电源连接铜排设置于所述安装底板且通过锁紧环与所述车间电源供电模式触点连接。