專利名稱：多工位電動操動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠用于高壓電器產(chǎn)品中組合式隔離開關(guān)和接地開關(guān)用來分合閘操作的多工位電動操動機構(gòu)。
背景技術(shù)：
已知的許多隔離開關(guān)或接地開關(guān)的電動操動機構(gòu)，都是通過一個電動機帶動齒輪副或齒輪齒條嚙合實現(xiàn)兩個位置(開關(guān)分合閘)的操作，它們不能實現(xiàn)組合式隔離開關(guān)和接地開關(guān)的兩個以上位置的操作，而且傳遞的速度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可實現(xiàn)兩個以上位置操作的多工位電動操動機構(gòu)。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種多工位電動操動機構(gòu)，包括電動機和操動軸，電動機與操動軸通過傳動機構(gòu)連接，電動機和傳動機構(gòu)均裝在支架上，傳動機構(gòu)至少包括一個傳動主軸，傳動主軸與電動機輸出軸通過傳動件連接傳動，傳動主軸上裝有至少有一段無齒的不完全直齒輪，該不完全直齒輪與操動軸上裝的直齒輪相嚙合，傳動主軸上還裝有鎖止凸板，該鎖止凸板與操動軸上裝的鎖止凹板相配合，操動軸一端裝有與安裝在支架上的行程開關(guān)相配合的動觸頭，行程開關(guān)的數(shù)量與被操動的開關(guān)位置數(shù)相同，動觸頭在操動軸旋轉(zhuǎn)帶動下可與不同行程開關(guān)的不同觸點依次觸碰使之閉合，在操動軸一端還裝有撥盤，該撥盤與同側(cè)支架上安裝的輔助開關(guān)相配合，可使之轉(zhuǎn)動并使相應(yīng)的輔助觸點閉合或斷開，輔助觸點提供操動機構(gòu)起始位置電氣連通以及位置指示觸點。
傳動機構(gòu)還包括至少一個減速傳動軸，與傳動主軸通過齒輪嚙合連接。
行程開關(guān)有三組，三組行程開關(guān)在圓周上呈120°夾角布置，每組行程開關(guān)設(shè)有一至兩個行程開關(guān)，動觸頭為“1”字形或“Z”字形凸輪。
所述的不完全直齒輪有一段無齒，無齒段的弧度大于有齒段的弧度，鎖止凸板有一個圓弧面，其弧度與不完全直齒輪無齒段的弧度相當(dāng)。
所述的不完全直齒輪也可有兩段對稱的無齒段，每段無齒段的弧度小于有齒段的弧度，鎖止凸板有與無齒段位置對應(yīng)的兩段圓弧面。
所述的輔助開關(guān)有兩個，對稱安裝在操動軸上下方的支架上，輔助開關(guān)端部固定有一個撥叉，撥叉上沿半徑方向開有均布的長形槽，撥盤上設(shè)有與長形槽數(shù)目相對應(yīng)的小短軸。
在減速傳動軸上裝有一個傘齒輪，在支架上裝有與該傘齒輪相配合的手動操動機構(gòu)，手動操動機構(gòu)包括裝在支架上的可上下移動的手動傘齒輪，其附近設(shè)有一個可由拐臂頂開的帶有常閉觸點的行程開關(guān)。
本發(fā)明利用一個電動機，通過傳動機構(gòu)使操動軸做旋轉(zhuǎn)運動輸出轉(zhuǎn)距，操動軸在360°角度范圍內(nèi)實現(xiàn)兩個以上停止位置，并且操動軸可順時針和逆時針轉(zhuǎn)動，傳遞的轉(zhuǎn)速較高。本發(fā)明可為組合式高壓開關(guān)公用一個操動機構(gòu)提供解決方案。本發(fā)明既適用于一組開關(guān)裝置，作為操動的動力單元之用，也適用于多組組合式開關(guān)裝置操作的動力單元。并且操動機構(gòu)的整體體積小，可靠性好，操作維護更加方便，有利于智能控制的實現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明多工位電動操動機構(gòu)實施例的正面主視圖；圖2是圖1的E-E剖面視圖；圖3是圖2的A-A剖面視圖；圖4是圖2的B-B向視圖；圖4a是圖2的另一種實施方式的B-B向視圖；圖5是圖1的輔助開關(guān)裝配俯視圖；圖6是圖1的后面板裝配主視圖；圖7是本發(fā)明多工位電動操動機構(gòu)實施例的二次原理圖。
具體實施例方式
圖1-7所示是一種五工位電動操動機構(gòu)實施例。前面板5與后面板6組成操動機構(gòu)的支架，前面板和后面板通過四個螺柱固定在一起。電動機1固定在后面板6上，其輸出端可裝設(shè)一個減速器，起一級變速的作用。輸出軸上還裝有鏈輪7。減速傳動軸10和傳動主軸11和操動軸12按照一定的間距，軸線互相平行跨接在前面板5與后面板6之間，每根軸的兩端分別設(shè)有銅套，形成轉(zhuǎn)動磨擦副。減速傳動軸10的一端設(shè)有鏈輪9，鏈輪7通過鏈條與鏈輪9連接，并起二級減速作用。減速傳動軸10中間設(shè)有傘齒輪16和直齒輪17，傳動主軸11中間設(shè)有直齒輪18、鎖止凸板19和不完全直齒輪20。直齒輪17與直齒輪18形成一對齒輪副，用于傳遞轉(zhuǎn)距，并起三級減速作用。操動軸12中間設(shè)有鎖止凹板21和直齒輪22，傳動主軸11通過不完全直齒輪20與操動軸12上的直齒輪22嚙合傳遞轉(zhuǎn)距，并起四級減速作用，不完全直齒輪20還可起到消除過沖之目的。如圖4所示，不完全直齒輪20有兩段對稱的無齒段，每段無齒段的弧度小于有齒段的弧度，鎖止凸板19有與無齒段位置對應(yīng)的兩段圓弧面。也可如圖4a所示，不完全直齒輪20有一段無齒，無齒段的弧度大于有齒段的弧度，鎖止凸板19有一個圓弧面，其弧度與不完全直齒輪20無齒段的弧度相當(dāng)。由于不完全直齒輪20傳遞的是間歇轉(zhuǎn)距，因此，操動軸12輸出的同樣是一個間歇轉(zhuǎn)動。鎖止凸板19與鎖止凹板21結(jié)合，當(dāng)鎖止凸板19的固定軸為主動軸時，凸板19可在凹板21內(nèi)滑過，但當(dāng)鎖止凹板21的固定軸為主動軸時，鎖止凹板21被鎖止凸板19限制、鎖死，不得轉(zhuǎn)動，這時操動軸若有外力的作用，也將保持靜止?fàn)顟B(tài)。
操動軸12一端作為電動操動機構(gòu)的輸出軸與開關(guān)電器設(shè)備相連接，另一端設(shè)有控制轉(zhuǎn)軸起動或停止位置的撥盤14、“Z”字形凸輪15以及位置指示裝置23，凸輪15用于撥動前面板5上安裝的三組行程開關(guān)3，三組行程開關(guān)在圓周上呈120°夾角布置，其中有兩組各裝有兩個行程開關(guān)3分別控制操動軸12的四個位置，另外一組裝有一個行程開關(guān)分別控制操動軸12的一個位置，因此，操動軸12在360°圓周內(nèi)共有五個固定位置，一個位置夾角為120°，其余四個位置夾角分別為60°。撥盤14用于撥動前面板5上安裝的兩組輔助開關(guān)2，提供操動機構(gòu)起始位置電氣連通以及位置指示觸點。輔助開關(guān)2的端部固定一個撥叉24，沿半徑方向均布開有6個長形槽24a，分別與撥盤14上設(shè)置的6個小短軸14a形成配合。電動機1的起動與停止是靠輔助開關(guān)2和行程開關(guān)3以及安裝在操動軸12上的凸輪15配合來完成的，輔助開關(guān)的觸點是短時間動作用于接通電動機回路，而行程開關(guān)的觸點是長時間動作用于保持或切斷電動機回路的帶電。
電動機1帶電順時針轉(zhuǎn)動時，其端部的鏈輪7通過鏈條8將轉(zhuǎn)距傳遞給鏈輪9帶動減速傳動軸10做順時針轉(zhuǎn)動，同時直齒輪17與直齒輪18嚙合傳動，帶動傳動主軸11做逆時針旋轉(zhuǎn)，傳動主軸11上的不完全直齒輪20與直齒輪22嚙合傳動使其連接的操動軸12做順時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)不完全直齒輪20轉(zhuǎn)動到無齒的位置時，鎖止凸板19與鎖止凹板21處于圖3所示位置，操動軸12被鎖住，停止不動。這時傳動主軸11若繼續(xù)轉(zhuǎn)動，鎖止凸板19的凸面脫離開鎖止凹板21的凹面中心線后，不完全直齒輪20與直齒輪22開始嚙合，操動軸12轉(zhuǎn)動。與此同時，在操動軸12上的撥盤14撥動輔助開關(guān)2上的撥叉24，使得輔助開關(guān)2中的輔助觸點切換，為下一次轉(zhuǎn)動做準(zhǔn)備。從圖3可看出，傳動主軸11旋轉(zhuǎn)一周，操動軸12有兩次停止位置。
電動機1帶電逆時針轉(zhuǎn)動時，各轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動方向與上述情況相反，傳動原理相同。
手動時，用手柄頂起手力傘齒輪25，傘齒輪26與減速傳動軸10上的傘齒輪16嚙合傳遞轉(zhuǎn)距，使減速傳動軸10轉(zhuǎn)動，同時通過設(shè)置的拐臂27頂開帶有常閉觸點的行程開關(guān)28，切斷電動機電源回路，保證手動操作的安全。
圖7是本發(fā)明五工位電動操動機構(gòu)實施例的二次原理圖。KL1+與KL1-分別表示直流電源的正負極；-SF6表示行程開關(guān)28的常閉觸點；-SBT2分別表示就地控制或遠方控制選擇開關(guān)；-SB*分別表示就地控制按扭；-QSE*分別表示輔助開關(guān)2上的輔助觸點；-KA*分別表示繼電器的線圈和相對應(yīng)的觸點；-SF*分別表示行程開關(guān)3的觸點；-M表示電動機1；-R2表示電動機的滯動電阻。
如圖7所示，-SBT2處于遠方控制，此時-QSE3(29、30)與(31、32)兩對觸點處于閉合狀態(tài)，其余觸點處于斷開狀態(tài)，這時只有當(dāng)X8的18端子或23端子接到瞬間的電信號時，電動機1才可帶電轉(zhuǎn)動。
X8的18端子帶電，-KA5線圈帶電，同時其常開觸點(53、54)(1、2)(3、4)閉合，常閉觸點(61、62)(71、72)斷開，滯動電阻回路切斷，電動機1順時針旋轉(zhuǎn)帶動操動軸12順時針轉(zhuǎn)動。由于-QSE*的觸點在運動過程中是短時接觸，為了保證電動機在兩個規(guī)定的位置之間連續(xù)不停轉(zhuǎn)動，采用-SF*行程開關(guān)3的觸點提前接入-QSE*的閉合觸點接通，保持電動機回路不能斷電，一直到下一停止位置斷開，行程開關(guān)3所在的回路為電氣上的“自保持回路”。當(dāng)-SF*行程開關(guān)3的觸點斷開時，-KA5線圈斷電，同時閉合的觸點斷開，斷開的觸點閉合，-R2滯動電阻并聯(lián)到電動機繞組中，使電動機立刻停止轉(zhuǎn)動。同理，當(dāng)X8的23端子帶電，-KA6線圈帶電，同時其常開觸點(53、54)(1、2)(3、4)閉合，常閉觸點(61、62)(71、72)斷開，滯動電阻回路切斷，電動機1逆時針旋轉(zhuǎn)帶動操動軸12逆時針轉(zhuǎn)動，其余控制原理與電動機1順時針旋轉(zhuǎn)相同。
就地控制時，轉(zhuǎn)換-SBT2，常閉觸點打開，常開觸點閉合，這時可利用-SB*實現(xiàn)電動機回路的接通，-SB*轉(zhuǎn)換時與相鄰控制回路具有聯(lián)鎖的功能。當(dāng)手動操作時，-SBT2必須處于就地控制，-SF6常閉觸點打開，切斷電動機的自保持回路，確保手動操作的安全。
為接線或查線方便及接線點的可靠連接，所有內(nèi)部出線均接于端子排4的一邊，另一邊供操動機構(gòu)外接線使用。
本發(fā)明五工位電動操動機構(gòu)實施例操動軸的其它四個位置順時針或逆時針轉(zhuǎn)動的電氣控制原理與上述情況雷同。
除五工位外，本發(fā)明還可實現(xiàn)三工位、四工位、六工位開關(guān)控制。作為三工位操動機構(gòu)時，每組行程開關(guān)設(shè)置一個行程開關(guān)，這時可以把“Z”字形凸輪換成“1”字形凸輪。作為四工位操動機構(gòu)時，在其中一組行程開關(guān)上設(shè)置兩個行程開關(guān)，另外兩組行程開關(guān)設(shè)置一個行程開關(guān)。作為六工位操動機構(gòu)時，在每組行程開關(guān)上均設(shè)置兩個行程開關(guān)即可。
權(quán)利要求
1.一種多工位電動操動機構(gòu)，包括電動機和操動軸，電動機與操動軸通過傳動機構(gòu)連接，其特征在于，電動機和傳動機構(gòu)均裝在支架上，傳動機構(gòu)至少包括一個傳動主軸，傳動主軸與電動機輸出軸通過傳動件連接傳動，傳動主軸上裝有至少有一段無齒的不完全直齒輪，該不完全直齒輪與操動軸上裝的直齒輪相嚙合，傳動主軸上還裝有鎖止凸板，該鎖止凸板與操動軸上裝的鎖止凹板相配合，操動軸一端裝有與安裝在支架上的行程開關(guān)相配合的動觸頭，行程開關(guān)的數(shù)量與被操動的開關(guān)位置數(shù)相同，動觸頭在操動軸旋轉(zhuǎn)帶動下可與不同行程開關(guān)的不同觸點依次觸碰使之閉合，在操動軸一端還裝有撥盤，該撥盤與同側(cè)支架上安裝的輔助開關(guān)相配合，可使之轉(zhuǎn)動并使相應(yīng)的輔助觸點閉合或斷開，輔助觸點提供操動機構(gòu)起始位置電氣連通以及位置指示觸點。
2.如權(quán)利要求1所述的操動機構(gòu)，其特征在于，傳動機構(gòu)還包括至少一個減速傳動軸，與傳動主軸通過齒輪嚙合連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的操動機構(gòu)，其特征在于，行程開關(guān)有三組，三組行程開關(guān)在圓周上呈120°夾角布置，每組行程開關(guān)設(shè)有一至兩個行程開關(guān)，動觸頭為“1”字形或“Z”字形凸輪。
4.如權(quán)利要求1或2所述的操動機構(gòu)，其特征在于，所述的不完全直齒輪有一段無齒，無齒段的弧度大于有齒段的弧度，鎖止凸板有一個圓弧面，其弧度與不完全直齒輪無齒段的弧度相當(dāng)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的操動機構(gòu)，其特征在于，所述的不完全直齒輪有兩段對稱的無齒段，每段無齒段的弧度小于有齒段的弧度，鎖止凸板有與無齒段位置對應(yīng)的兩段圓弧面。
6.如權(quán)利要求3所述的操動機構(gòu)，其特征在于，所述的不完全直齒輪有一段無齒，無齒段的弧度大于有齒段的弧度，鎖止凸板有一個圓弧面，其弧度與不完全直齒輪無齒段的弧度相當(dāng)。
7.如權(quán)利要求3所述的操動機構(gòu)，其特征在于，所述的不完全直齒輪有兩段對稱的無齒段，每段無齒段的弧度小于有齒段的弧度，鎖止凸板有與無齒段位置對應(yīng)的兩段圓弧面。
8.如權(quán)利要求1或2所述的操動機構(gòu)，其特征在于，所述的輔助開關(guān)有兩個，對稱安裝在操動軸上下方的支架上，輔助開關(guān)端部固定有一個撥叉，撥叉上沿半徑方向開有均布的長形槽，撥盤上設(shè)有與長形槽數(shù)目相對應(yīng)的小短軸。
9.如權(quán)利要求6或7所述的操動機構(gòu)，其特征在于，所述的輔助開關(guān)有兩個，對稱安裝在操動軸上下方的支架上，輔助開關(guān)端部固定有一個撥叉，撥叉上沿半徑方向開有均布的長形槽，撥盤上設(shè)有與長形槽數(shù)目相對應(yīng)的小短軸。
10.如權(quán)利要求2所述的操動機構(gòu)，其特征在于，在減速傳動軸上裝有一個傘齒輪，在支架上裝有與該傘齒輪相配合的手動操動機構(gòu)，手動操動機構(gòu)包括裝在支架上的可上下移動的手動傘齒輪，其附近設(shè)有一個可由拐臂頂開的帶有常閉觸點的行程開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多工位電動操動機構(gòu)，電動機和傳動機構(gòu)均裝在支架上，傳動機構(gòu)至少包括一個傳動主軸，傳動主軸與電動機輸出軸通過傳動件連接傳動，傳動主軸上裝有至少有一段無齒的不完全直齒輪，該不完全直齒輪與操動軸上裝的直齒輪相嚙合，傳動主軸上還裝有鎖止凸板，該鎖止凸板與操動軸上裝的鎖止凹板相配合，操動軸一端裝有與行程開關(guān)相配合的動觸頭，行程開關(guān)的數(shù)量與被操動的開關(guān)位置數(shù)相同，在操動軸一端還裝有撥盤，該撥盤與同側(cè)支架上安裝的輔助開關(guān)相配合，可使之轉(zhuǎn)動并使相應(yīng)的輔助觸點閉合或斷開。本發(fā)明可為組合式高壓開關(guān)公用一個操動機構(gòu)提供解決方案，本發(fā)明既適用于一組開關(guān)裝置，也適用于多組組合式開關(guān)裝置。
文檔編號F16H1/00GK1897184SQ200510017778
公開日2007年1月17日 申請日期2005年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月11日
發(fā)明者田可新, 韓國輝 申請人:河南平高電氣股份有限公司