專利名稱：快速電動操縱機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配電設(shè)備上的控制裝置，尤其涉及一種用于氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備中的隔離開關(guān)用的快速電動操縱機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中的氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(下稱GIS)產(chǎn)品上的隔離開關(guān)通常分為具有切合母線轉(zhuǎn)換電流的能力的快速隔離開關(guān)和普通隔離開關(guān)。已知的GIS中的快速隔離開關(guān)所配操縱機(jī)構(gòu)大多采用電機(jī)帶動儲能彈簧進(jìn)行儲能，通過彈簧釋放的能量帶動輸出機(jī)構(gòu)完成對分合閘動作的操作。此種彈簧機(jī)構(gòu)雖然速度高但不可控制，易產(chǎn)生較大的沖擊力而直接影響隔離開關(guān)自身元件的壽命。在普通隔離開關(guān)中一般采用電機(jī)帶動齒輪副或渦輪渦桿實現(xiàn)兩個位置(開關(guān)分合閘)的操作，此種電動機(jī)構(gòu)輸出速度較低，且輸出角度誤差大，易造成隔離開關(guān)分合不到位，直接影響到隔離開關(guān)工作的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種既適用于GIS中的快速隔離開關(guān)、又適用于普通隔離開關(guān)的快速電動操縱機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)不但速度快、而且具有可靠性好、傳動平穩(wěn)、輸出角度準(zhǔn)確、行程不會過限等優(yōu)點。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案該快速電動操縱機(jī)構(gòu)包括支撐架和設(shè)置在支撐架上的電機(jī)、與電機(jī)相連接的減速裝置和動力輸出軸，在減速裝置和動力輸出軸之間設(shè)置有傳動軸，在動力輸出軸和傳動軸上分別設(shè)置有相嚙合的大半齒輪和小半齒輪，在動力輸出軸上還設(shè)置有與大半齒輪相對應(yīng)的凹板，在傳動軸上設(shè)置有與小半齒輪相對應(yīng)的凸板，凸板與凹板相配合。
所述大、小半齒輪為有一定齒數(shù)的直齒輪；所述設(shè)置在動力輸出軸上的凹板有兩個凹面，兩個凹面的位置與大半齒輪的有齒段及機(jī)構(gòu)的輸出角度相對應(yīng)；設(shè)置在傳動軸上的凸板有兩個凸面，兩個凸面的位置與小半齒輪有齒段的兩側(cè)相對應(yīng)，凸板上的兩個凸面分別與凹板上的兩個凹面相配合。
所述減速裝置包括鏈輪、齒輪和減速軸，減速軸的一端通過鏈輪與電機(jī)相連接，減速軸的另一端通過齒輪副與傳動軸相連接。
所述支撐架包括底板和垂直固定在底板上的前、后立板，電機(jī)通過螺栓固定在前立板上，前、后立板與底板通過螺栓互相連接；減速軸、傳動軸以及動力輸出軸的兩端分別通過滑動軸承鉸接在前、后立板上。
動力輸出軸在位于前立板的外伸端還設(shè)置有指示盤和四連桿機(jī)構(gòu)，四連桿機(jī)構(gòu)的輸出端與設(shè)置在前立板上的輔助開關(guān)相連接；傳動軸在位于前立板的外伸端設(shè)置有偏心輪，偏心輪可分別與設(shè)置在前立板上的兩個行程開關(guān)相接觸。
所述的凹板與大半齒輪設(shè)置為一體，通過花鍵與動力輸出軸相連接；所述凸板與小半齒輪設(shè)置為一體，通過花鍵與傳動軸相連接。
所述大半齒輪設(shè)置為扇形，設(shè)置在減速軸和傳動軸上的齒輪副分別與兩軸通過鍵連接。
由于本發(fā)明采用了大、小半齒輪在動力輸出軸與傳動軸之間傳遞動力，并通過分別固定在兩個半齒輪上的凹板和凸板相配合來實現(xiàn)鎖止，從而達(dá)到控制半齒輪輸出角度的目的。由于本機(jī)構(gòu)輸出轉(zhuǎn)速高，因此能為具有切合母線轉(zhuǎn)換電流能力的快速隔離開關(guān)使用。而且與彈簧機(jī)構(gòu)相比，其速度平穩(wěn)可調(diào)；與一般電動機(jī)構(gòu)相比，其速度高、可機(jī)械鎖死、輸出角度誤差小、行程不會過限，從而使隔離開關(guān)的分、合閘能定時準(zhǔn)確到位。該機(jī)構(gòu)的元件少，結(jié)構(gòu)簡單，整體體積小，可靠性好，操作維護(hù)更加方便，能同時適用于GIS中的快速隔離開關(guān)與普通隔離開關(guān)。


圖1是本發(fā)明主視圖；圖2是圖1的A-A剖面視圖；圖3是圖1的B-B剖面視圖。
具體實施例方式本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)包括支撐架和設(shè)置在支撐架上的電機(jī)5、與電機(jī)5相連接的減速裝置和動力輸出軸1，在減速裝置和動力輸出軸1之間還設(shè)置有傳動軸2。支撐架包括底板4和垂直固定在底板上的前立板11與后立板12，減速軸3、傳動軸2和動力輸出軸1按照一定的間距、軸線互相平行的安裝在前立板11與后立板12之間。減速裝置包括鏈輪13與15、鏈條14、齒輪副16與17以及減速軸3，設(shè)置在減速軸3和傳動軸2上的齒輪副16、17分別與兩軸通過鍵連接。裝在電機(jī)5輸出軸上的鏈輪15通過鏈條14與減速軸3上的鏈輪13連接，起著一級減速和傳動緩沖的作用。減速軸3上裝有直齒輪16，直齒輪16與直齒輪17形成一對齒輪副，起二級減速作用。傳動軸2通過小半齒輪19與動力輸出軸1上的大半齒輪20嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩，并起三級減速作用。電機(jī)5通過螺栓固定在前立板11上，前立板11和后立板12通過四個螺柱連接在一起并通過螺栓固定在底板4上。減速軸3、傳動軸2以及動力輸出軸1的兩端分別通過滑動軸承鉸接在前立板11與后立板12上。在動力輸出軸1上設(shè)置有大半齒輪20，在傳動軸2上設(shè)置有與大半齒輪20相嚙合的小半齒輪19，大、小半齒輪分別為只有一段齒的直齒輪。在動力輸出軸1上還設(shè)置有與大半齒輪20相對應(yīng)的凹板21，在傳動軸2上設(shè)置有與小半齒輪19相對應(yīng)的凸板18，凸板18與凹板21相配合。在本實施例中，大半齒輪20設(shè)置為扇形，凹板21與大半齒輪20設(shè)置為一體，通過花鍵與動力輸出軸相連接；凸板18與小半齒輪19設(shè)置為一體，通過花鍵與傳動軸2相連接。凸板18有兩個凸面，兩個凸面的位置與小半齒輪19有齒段的兩側(cè)相對應(yīng)。凹板21有兩個凹面，兩個凹面的位置與大半齒輪有齒段中控制機(jī)構(gòu)輸出的兩個位置相對應(yīng)，即兩凹面的中心線夾角為設(shè)計的機(jī)構(gòu)輸出角度。其中一個凹面用于限制動力輸出軸1的分閘位置，并與凸板18與之相對應(yīng)的一個圓弧凸面相配合，另一個凹面用于限制動力輸出軸1的合閘位置，并與凸板18的另一個與之相對應(yīng)的圓弧凸面相配合。
除此之外，也可將凸、凹板和兩個半齒輪分別設(shè)置為分體式的，通過螺釘、銷釘或焊接等方式固定連接。也可將傳動軸以及動力輸出軸與大、小半齒輪之間設(shè)置為鍵連接。還可將大、小半齒輪、凹板和凸板的形狀設(shè)置為其它形狀，只要保證兩齒輪的工作齒分別與凹、凸板相對應(yīng)、以及保證凹、凸板的凹面和凸面形狀相互配合即可。
動力輸出軸1在位于前立板的外伸端還連接有一個用于顯示分合位置的指示盤10和一個四連桿機(jī)構(gòu)9，四連桿機(jī)構(gòu)9的輸出端與設(shè)置在前立板11上的輔助開關(guān)8相接觸，用于切換輔助開關(guān)，輔助開關(guān)8安裝在前立板11的內(nèi)壁上。傳動軸2在位于前立板11的外伸端連接有偏心輪7，偏心輪7可分別與設(shè)置在前立板11上的兩個行程開關(guān)6相接觸。兩個行程開關(guān)在圓周上成一定夾角布置，并分別對應(yīng)分、合閘位置。動力輸出軸1位于后立板處的外伸端作為機(jī)構(gòu)的輸出軸與GIS設(shè)備中的隔離開關(guān)(未標(biāo)出)相連接。
通過改變凸板18、凹板21、只有一段齒的小半齒輪19、大半齒輪20的結(jié)構(gòu)形式，就可實現(xiàn)不同的輸出角度的機(jī)構(gòu)設(shè)計。
其工作原理為電機(jī)通過減速裝置將動力傳遞給動力輸出軸，動力輸出軸通過在一定角度范圍內(nèi)的順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，將動作傳遞給GIS設(shè)備中的隔離開關(guān)，最終達(dá)到分閘位置或合閘位置。當(dāng)動力輸出軸1的輸出角度到位時，凸板18的圓弧凸面進(jìn)入與之相配合的凹板21的圓弧凹面內(nèi)，將凹板21鎖死，同時使動力輸出軸1停止轉(zhuǎn)動，防止因行程過限造成的隔離開關(guān)分、合閘不到位，從而保證了隔離開關(guān)工作的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種快速電動操縱機(jī)構(gòu)，包括支撐架和設(shè)置在支撐架上的電機(jī)、與電機(jī)相連接的減速裝置和動力輸出軸，其特征在于在減速裝置和動力輸出軸之間設(shè)置有傳動軸，在動力輸出軸和傳動軸上分別設(shè)置有相嚙合的大半齒輪和小半齒輪，在動力輸出軸上還設(shè)置有與大半齒輪相對應(yīng)的凹板，在傳動軸上設(shè)置有與小半齒輪相對應(yīng)的凸板，凸板與凹板相配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速電動操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于所述大、小半齒輪為有一定齒數(shù)的直齒輪；所述設(shè)置在動力輸出軸上的凹板有兩個凹面，兩個凹面的位置與大半齒輪的有齒段及機(jī)構(gòu)的輸出角度相對應(yīng)；設(shè)置在傳動軸上的凸板有兩個凸面，兩個凸面的位置與小半齒輪有齒段的兩側(cè)相對應(yīng)，凸板上的兩個凸面分別與凹板上的兩個凹面相配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速電動操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于所述減速裝置包括鏈輪、齒輪和減速軸，減速軸的一端通過鏈輪與電機(jī)相連接，減速軸的另一端通過齒輪副與傳動軸相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速電動操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于所述支撐架包括底板和垂直固定在底板上的前、后立板，電機(jī)通過螺栓固定在前立板上，前、后立板與底板通過螺栓互相連接；減速軸、傳動軸以及動力輸出軸的兩端分別通過滑動軸承鉸接在前、后立板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速電動操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于動力輸出軸在位于前立板的外伸端還設(shè)置有指示盤和四連桿機(jī)構(gòu)，四連桿機(jī)構(gòu)的輸出端與設(shè)置在前立板上的輔助開關(guān)相連接；傳動軸在位于前立板的外伸端設(shè)置有偏心輪，偏心輪可分別與設(shè)置在前立板上的兩個行程開關(guān)相接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的快速電動操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的凹板與大半齒輪設(shè)置為一體，通過花鍵與動力輸出軸相連接；所述凸板與小半齒輪設(shè)置為一體，通過花鍵與傳動軸相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的快速電動操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于所述大半齒輪設(shè)置為扇形，設(shè)置在減速軸和傳動軸上的齒輪副分別與兩軸通過鍵連接。
全文摘要
本快速電動操縱機(jī)構(gòu)包括支撐架、電機(jī)、減速裝置、動力輸出軸和傳動軸，在動力輸出軸上設(shè)置有大半齒輪和與大半齒輪相對應(yīng)的凹板，在傳動軸上設(shè)置有小半齒輪和與小半齒輪相對應(yīng)的凸板，凸板與凹板相配合。本發(fā)明采用了大、小半齒輪在動力輸出軸與傳動軸之間傳遞動力，并通過凹板和凸板相配合來實現(xiàn)鎖止，從而達(dá)到控制半齒輪輸出角度的目的。本機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速高，能為具有切合母線轉(zhuǎn)換電流能力的隔離開關(guān)用，且速度平穩(wěn)可調(diào)，可機(jī)械鎖死、輸出角度誤差小、行程不會過限，從而使隔離開關(guān)的分、合閘能準(zhǔn)確定時到位。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，可靠性好，操作維護(hù)方便，能同時適用于GIS中的快速隔離開關(guān)與普通隔離開關(guān)。
文檔編號H01H3/32GK101064220SQ200610017690
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者趙文強(qiáng), 方煜瑛, 姚永其, 夏亞林, 張銀穗 申請人:河南平高電氣股份有限公司