CN2916907Y - 一种用于高压开关上的双向离合机构 - Google Patents

Abstract

一种用于高压开关上的双向离合机构，其在原有的支架、蜗轮、蜗杆、切换拉板、离合器套和齿轮等基础上加以改进，即在支架上还铰接有拐臂，该拐臂的头部与安装在蜗轮上的切换销相对应，同时在该拐臂与切换拉板之间还设置有将该拐臂的旋转运动转化为切换拉板轴向运动的传动件。该传动件可以为相互啮合的传动齿轮和齿条，也可以为滚子和推杆组成的凸轮机构。使用时，利用拐臂头部与切换销相抵来确定输出角度，因此，当仅设置一个切换销时，从切换销左侧与拐臂头部相抵至其右侧与拐臂头部相抵即为本离合机构的最大输出角度；也可以按需设置两个切换销，通过改变它们的夹角，即可变换输出角度。因而本实用新型可按需输出任意角度，使用起来更加灵活、方便和可靠。

Description

一种用于高压开关上的双向离合机构

技术领域

本实用新型涉及一种双向离合机构，尤其指一种用于开断12KV电压等级及以上的高压开关合、分闸操动中的双向离合机构。

背景技术

现有高压开关中的操作机构主要完成二个动作，即驱动高压开关的动触头到达合闸位置或分闸位置，最终以实现高压线路的接通或开断。而目前，高压开关通常采用双向离合机构来实现上述功能，该双向离合机构如图5所示，其包括支架、相互啮合的蜗轮、蜗杆和拉板、限位板、离合器套以及齿轮，其中，蜗轮的转轴即为输出轴，蜗杆和齿轮轴通过各自的轴承同轴安装在支架上，并在它们的相对端部设置有各自的传动销而形成左、右传动销。上述离合器套的左、右端则分别设计成左、右螺旋线，且在离合器套的左、右端部还轴向开设有位于螺旋线的离高点与最低点之间的长槽，该离合器套套在蜗杆和齿轮轴的相对端部外，并使左、右传动销分别位于离合器套的左、右长槽中，限位板套于离合器套之外，并被离合器套轴向限位，使离合器套限位板之间可相对转动，但轴向相互联动。同时，在该限位板与支架之间设置有使该限位块始终具有处于自然状态下的复位弹簧，且在该限位板上还开设有轴向限位槽，拉板的一端与蜗轮侧面相铰接，另一端设置有插装在上述限位槽中的销轴。因此，使用时，齿轮的转动，通过离合器套的传动，带动蜗杆、蜗轮旋转，随之带动拉板，使其另一端在限位槽中滑动，当拉板的另一端滑到与限位槽的左(右)端相抵时，拉板拉(推)动限位板向左(右)运动，带动离合器套脱开相对应的传动销，使齿轮的转动不再带动蜗轮转动，此时即到达了离合机构的输出角度，也就是通过离合器套的旋向对应输出轴的转向而达到双向离合的功能。但从上述结构分析可知：该双向离合机构的输出角度在理论上是无法超过94°，且实际制作后的输出角度不能超过84°，因此这样的结构大大地制约了机构的输出角度。同时，在使用中还发现：由于中心角α大于45°时，蜗轮在垂直方向上的行程大于水平上的行程；当中心角α等于47°时，蜗轮中心与拉板中心及限位板的限位圆心又在一条直线上，导致蜗轮在水平方向上的行程等于零，以至于限位板不能带动离合器套产生位移而无法离合，因此，当机构的输出角度超过80°时，输出角度将很不准确，调整起来也较为困难。另外，当中心角α大于47°时，由于拉板不能在限位板的长槽中滑动，将使机构遭到严重破坏。因此现有的双向离合机构还需有待于进一步的改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种可按需输出任意角度的用于高压开关上的双向离合机构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该双向离合机构包括相互啮合的蜗轮、蜗杆和离合器套以及齿轮，其中所述的蜗杆和齿轮转轴通过各自的轴承同轴安装在支架上，并在它们的相对应端部安装有各自的传动销而形成左、右传动销，所述离合器套的左、右端分别设计成左、右螺旋线，并在该离合器套的左、右端部还分别开设有位于螺旋线的最高点与最低点之间的左、右轴向长槽，该离合器套套在所述蜗杆和齿轮转轴的相对应端部之外，同时在该离合器套之外还套有与其轴向联动的切换拉板，在该切换拉板与所述的支架之间安装有使该切换拉板始终具有处于自然状态下的复位弹簧，且在该自然状态下，所述的左、右传动销分别位于所述离合器套的左、右轴向长槽中，其特征在于：在所述的支架上还铰接有拐臂，该拐臂的头部与安装在所述蜗轮上的切换销相对应，同时，在该拐臂与所述切换拉板之间还设置有将该拐臂的旋转运动转化为上述切换拉板轴向运动的传动件。

作为本实用新型的进一步改进，所述的切换拉板可以呈U型，其两侧面分别位于所述的蜗杆两旁，所述的蜗轮两侧面上分别对称地设置有上述切换销，各切换销分别对应于各自侧的所述的拐臂和传动件。这样在离合器套的左、右移动过程中，更加平稳地实现离合。

在上述方案中，所述的传动件可以为相互啮合的传动齿轮和齿条，其中将传动齿轮与上述拐臂同轴安装而实现相互联动，而齿条设置在所述切换拉板的侧面上。采用这样的方案，既可以将旋转运动转化成直线运动，又可以对离合器套的移动起到支撑和导向的作用。

当然，上述传动件也可以采用由滚子和推杆组成的凸轮机构，呈凸轮状的滚子与拐臂同轴安装而实现相互联动，而推杆与切换拉板相固连。其中推杆也可以由切换拉板的端面来代替。因此，在使用时，拐臂的转动，带动滚子转动，同时滚子推动推杆或直接推动切换拉板，使切换拉板轴向运动，显然，采用这样的方案，同样可实现离合功能。

较为实用的是：将所述的切换销设计成四个，分别两两对称对分布在所述蜗轮的两侧面上。这样改变同一侧面上两切换销的夹角，即可改变离合机构的输出角度。

更加有益的是：所述的蜗轮侧面上可以设置螺纹孔，所述的切换销偏心地固定在与上述螺纹孔相螺接的螺杆头部而与所述的螺纹孔之间成偏心结构。因此，可利用该偏心结构，通过调整切换销的位置，来实现输出角度的微调。

与现有技术相比，由于本实用新型利用拐臂头部与切换销相抵后，再通过传动件带动离合器套向左或向右移动来实现双向离合功能，因此本实用新型的输出角度不再受制于拉板的运动角度及其轴向限位槽的长度。当切换销采用一个时，从其左侧与拐臂头部相抵至其右侧与拐臂头部相抵即为本实用新型的输出角度；也可以按需在蜗轮的同一侧面上设置有两个切换销，通过改变两个切换销之间的夹角，即可改变离合机构的输出角度。且传动件采用相互啮合的传动轮和齿条，还具有支撑和导向作用，使得离合器套的移动更加平稳、可靠。另外，借助于切换销与螺纹孔之间的偏心结构，还可精确地调整至所需的输出角度，因而本实用新型既能满足行业对其速度及位置的要求，又可按需输出任意角度，同时还使得调节更加灵活、方便和可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图(去掉复位弹簧)；

图3为本实用新型实施例在合(分)闸位置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例在分(合)闸位置的结构示意图；

图5为现有技术中的双向离合机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1和图2所示，该双向离合机构包括支架17、相互啮合的蜗轮4、蜗杆1和离合器套10以及齿轮13，其中，蜗轮4通过平键与输出轴3相联接，输出轴的一端用于带动负载，使高压开关的动触头到达合闸或分闸的位置。蜗杆1和齿轮转轴12通过各自的轴承同轴安装在支架17上，并在它们的相对应端部安装有各自的传动销，也就是在蜗杆的右端安装有左传动销9，齿轮转轴的左端安装有右传动销11。所述离合器套10的左、右端分别设计成左、右螺旋线，并在该离合器套的左、右端部还分别开设有位于螺旋线的最高点与最低点之间的左轴向长槽21、右轴向长槽22，在这里，该左、右轴向长槽互成90°分布。而在离合器套的中部表面设置有环形凹槽，该离合器套套在蜗杆1和齿轮转轴12的相对应端部之外。同时在该离合器套之外还套有切换拉板6，本实施例中，该切换拉板6呈U型，其底部卡设上述离合器套10的环形凹槽中，使得离合器套10在轴向上可与切换拉板6相联动，而在径向上可相对于切换拉板6转动。该切换拉板6的两侧面分别位于蜗杆1两旁，在其各侧面上开设有上部边沿呈齿条的窗口15。而在蜗杆两旁的支架上分别固定有带轴销18的安装板19，各轴销18上套有相互固定成一体的传动齿轮16和拐臂5，其中，传动齿轮16位于对应侧切换拉板的窗口15中，并与该侧的齿条相啮合，而拐臂5头部则与安装在蜗轮上的切换销相对应。另外，在支架17与切换拉板6之间还设置有四个复位弹簧，使该切换拉板始终具有处于中间位置(即自然状态)的趋势，且在该自然状态下，上述左传动销9、右传动销11分别位于离合器套10的左、右轴向长槽中。

在这里，所述的切换销为四个，分别两两对称对分布在蜗轮4的两侧面上，且各切换销通过以下方式来实现：即在蜗轮侧面上设置的互成一定角度的两个螺纹孔20，切换销偏心地固定在螺杆的头部，螺杆再螺纹连接在各自的螺纹孔20中，从而使得各切换销与各自的螺纹孔之间成偏心结构。

其动作原理如下：当电机14带动齿轮转轴12按如图3所示箭头方向顺时针转动时，齿轮转轴12通过右传动销11、离合器套10、左传动销9带动蜗杆1顺时针转动，随之使蜗轮4逆时针转动，蜗轮4上的左切换销2随蜗轮逆时针转动至下方时，左切换销2与拐臂5头部相抵触，带动拐臂绕其轴销18顺时针转动，继而使传动齿轮16旋转，带动切换拉板6向右移动，同时离合器套10也向右移动，直至左传动销9脱离离合器套的左轴向长槽21。此时，由于离合器套的左端为左螺旋面，因此，齿轮转轴12和离合器套10的顺时针转动，不再带动蜗杆1、蜗轮4的转动，同时利用蜗轮、蜗杆传动的自锁功能，与蜗轮联接的输出轴3被锁定在一个固定的位置，从而使高压开关达到合(分)闸的位置。

当电机14带动齿轮转轴12按如图4所示箭头方向逆时针转动时，同理，齿轮转轴12通过右传动销11、离合器套10进行逆时针转动，由于离合器套10的左侧面为左螺旋线，因此离合器套10可通过左传动销9带动蜗杆1进行逆时针转动，随之使蜗轮4顺时针转动，此时，蜗轮上的左切换销2释放拐臂5，切换拉板在复位弹簧8的作用下，回复到中间位置，此时，左切换销又回到离合器套的左轴向长槽21中。蜗轮4上的右切换销7随蜗轮顺时针地转动至下方位置时，右切换销7与拐臂5头部相抵触，带动拐臂绕其轴销逆时针转动，继而使传动齿轮16旋转，带动切换拉板6向左移动，同时离合器套10也向左移动至右传动销7脱离离合器套的右端部长槽22时，由于离合器套的右端为右螺旋面，同样，齿轮转轴12和离合器套的逆时针转动，不再带动蜗杆、蜗轮的转动，同时利用蜗轮、蜗杆传动的自锁功能，与蜗轮联接的输出轴3被锁定在一个固定的位置，从而使高压开关达到分(合)闸的位置。

Claims (7)

1、一种用于高压开关上的双向离合机构，其包括相互啮合的蜗轮(4)、蜗杆(1)和离合器套(10)以及齿轮(13)，其中所述的蜗杆和齿轮转轴通过各自的轴承同轴安装在支架(17)上，并在它们的相对应端部安装有各自的传动销而形成左、右传动销(9、11)，所述离合器套的左、右端分别设计成左、右螺旋线，并在该离合器套的左、右端部还分别开设有位于螺旋线的最高点与最低点之间的左、右轴向长槽(21、22)，该离合器套套在所述蜗杆和齿轮转轴(12)的相对应端部之外，同时在该离合器套之外还套有与其轴向联动的切换拉板(6)，在该切换拉板与所述的支架之间安装有使该切换拉板始终具有处于自然状态下的复位弹簧(8)，且在该自然状态下，所述的左、右传动销分别位于所述离合器套的左、右轴向长槽中，其特征在于：在所述的支架上还铰接有拐臂(5)，该拐臂的头部与安装在所述蜗轮上的切换销相对应，同时，在该拐臂与所述切换拉板之间还设置有将该拐臂的旋转运动转化为上述切换拉板轴向运动的传动件。

2、根据权利要求1所述的用于高压开关上的双向离合机构，其特征在于：所述的切换拉板(6)呈U型，其两侧面分别位于所述的蜗杆(1)两旁，所述的蜗轮两侧面上分别对称地设置有上述切换销，各切换销分别对应于各自侧的所述的拐臂和传动件。

3根据权利要求2所述的用于高压开关上的双向离合机构，其特征在于：所述的传动件为相互啮合的传动齿轮(16)和齿条，所述的传动齿轮(16)与上述拐臂(5)同轴安装，而所述的齿条设置在所述切换拉板(6)的侧面上。

4、根据权利要求2或3所述的用于高压开关上的双向离合机构，其特征在于：所述的切换销为四个，分别两两对称对分布在所述蜗轮的两侧面上。

5、根据权利要求4所述的用于高压开关上的双向离合机构，其特征在于：所述的蜗轮侧面上设置螺纹孔(20)，所述的切换销偏心地固定在与上述螺纹孔(20)相螺接的螺杆头部而与所述的螺纹孔之间成偏心结构。

6、根据权利要求1所述的用于高压开关上的双向离合机构，其特征在于：所述的蜗轮侧面上设置螺纹孔(20)，所述的切换销偏心地固定在与上述螺纹孔(20)相螺接的螺杆头部而与所述的螺纹孔之间成偏心结构。

7、根据权利要求1或2所述的用于高压开关上的双向离合机构，其特征在于：所述的传动件为由滚子和推杆组成的凸轮机构，所述的滚子与所述的拐臂同轴安装，而所述的推杆与所述的切换拉板相固连。