專利名稱：開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動操動機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，特別是氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)中隔尚開關(guān)，接地開關(guān)電動操動機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著高壓開關(guān)設(shè)備技術(shù)不斷進(jìn)步，氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備向小型化、復(fù)合化、元件的多功能化、智能化方向發(fā)展。要求操作隔離開關(guān)，接地開關(guān)的電動機(jī)構(gòu)動作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械電氣聯(lián)鎖完備、體積小、操作方便、安全?，F(xiàn)開關(guān)設(shè)備，特別是氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)中隔離/接地開關(guān)合分操 作所用電動機(jī)構(gòu)，從機(jī)械原理上區(qū)分，有這么幾種電機(jī)/圓柱齒輪副/蝸桿蝸輪副/輸出軸，電機(jī)/圓柱齒輪副/絲杠螺母副/撥叉副/輸出軸，電機(jī)/蝸輪蝸桿副/蝸輪蝸桿副/輸出軸，電機(jī)/齒輪副/蝸桿蝸輪副/槽輪副/輸出軸，電機(jī)/齒輪副/齒輪副/槽輪副/輸出軸，電機(jī)/齒輪副/不完全齒輪副+凸輪槽板/輸出軸；考慮到系統(tǒng)慣性和行程開關(guān)切換時(shí)差對輸出軸角度大小和位置的影響，采用在蝸桿端，絲杠端，電機(jī)輸出端，齒輪副件間增加雙向直線螺旋機(jī)械離合器、螺母脫離絲杠空轉(zhuǎn)離合器、電磁離合器、安全鋼球安全離合器，牙嵌離合器和到位機(jī)械電氣制動、到位輸入軸空轉(zhuǎn)一定角度，但都不理想，存在這樣或那樣的問題。如電機(jī)轉(zhuǎn)速高低+傳動系統(tǒng)質(zhì)量大小所產(chǎn)生的系統(tǒng)慣性對輸出軸轉(zhuǎn)角和位置影響很大，特別在啟動和停止時(shí)；螺母脫離絲扣離合，要求加工精度高和磨損，經(jīng)常出現(xiàn)打滑失效；電磁離合器體積大，成本高，傳遞力矩受電壓波動影響，電制動加速碳刷磨損，降低機(jī)構(gòu)壽命，安全鋼球離合器體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；槽輪傳動效率低，手動合分重，傳動系統(tǒng)不自鎖，手動操作聯(lián)鎖不完備，行程開關(guān)損壞或不起作用造成電機(jī)燒毀、機(jī)構(gòu)零件和主開關(guān)設(shè)備損，造成人身設(shè)備安全事故。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能解決上述技術(shù)問題，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，聯(lián)鎖功能齊全，動作可靠，輸出角度精準(zhǔn)并有機(jī)械保護(hù)的開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)。為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)由機(jī)箱a和安裝在內(nèi)部的機(jī)芯b構(gòu)成。箱體a9和箱蓋a8用搭扣alO連接，機(jī)箱外表面布置有頂、側(cè)、正面的三面指示窗，正面有手動操作孔，在孔上面鉸接活門，用蝶形螺母擰緊在箱體螺柱上，旁邊掛鎖，右側(cè)有機(jī)構(gòu)銘牌a7，左右兩側(cè)面有拉手，通風(fēng)窗，開關(guān)設(shè)備標(biāo)識牌，在后面有二個(gè)矩形工業(yè)連接器。在手動操作活門上有手動操作規(guī)程。機(jī)芯由驅(qū)動裝置，手動聯(lián)鎖裝置，輔助開關(guān)組件和電器元件組成。電機(jī)輸出軸安裝一個(gè)齒輪，在前邊接一個(gè)手動操作軸，通過傘齒輪副/蝸桿蝸輪副，傳動至輸出軸，主要特征是電機(jī)通過一對傘齒輪傳動到蝸桿上，蝸輪內(nèi)連接有雙向超越離合器，一根銷軸伸出二側(cè)，套有滾子和軸承，在底板I和上夾板2軸滾16與限位銷17或13接觸，在驅(qū)動力作用下，機(jī)械分離，電機(jī)空轉(zhuǎn)，同時(shí)輸出軸上方的凸輪22上固定有17限位銷，13限位銷，在電機(jī)驅(qū)動輸出軸轉(zhuǎn)動到合閘位置或分閘位置時(shí)，軸滾16與限位銷17或13接觸，在驅(qū)動力作用下，機(jī)械分離，電機(jī)空轉(zhuǎn)，同時(shí)輸出軸上方的凸輪22作用行程開關(guān)23、24，切斷電源。鏈輪18連接在輸出軸15上，用鏈條20連接鏈輪18，19，21，使輔助開關(guān)聯(lián)動，切換觸頭位置，使正，側(cè)面指示球轉(zhuǎn)動，指示開關(guān)所處的正確位置，軸53上固聯(lián)凸輪49，推動鎖板46鎖住操作手柄孔，中間不可以插入，到位置才可以插入。手動聯(lián)鎖裝置由前后夾板41、47用緊固桿55連接并固定在底板上，前夾板41上固定行程開關(guān)40，連接有滑板42、三角板43及彈簧44，操作手柄插入，滑板42滑動，推動行程開關(guān)40動作，切斷控制回路電源，在后夾板47上安裝電磁鐵45，用于與其它相關(guān)開關(guān)元件的聯(lián)鎖，防止誤操作。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)是在合，分位置同步機(jī)械限位和離合，定位準(zhǔn)確；輸出角度誤差很?。浑姍C(jī)啟動，停止，轉(zhuǎn)速高低和負(fù)載輕重造成的系統(tǒng)慣性大小及行程開關(guān)切換早晚或不起作用對輸出軸位置和角度都無影響，由于有機(jī)械離合保護(hù)，也不會造 成機(jī)構(gòu)電機(jī)燒毀和機(jī)構(gòu)、開關(guān)設(shè)備的損壞。新設(shè)計(jì)的手動聯(lián)鎖裝置，結(jié)構(gòu)簡單，可靠；由于蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的自鎖，消除了反力，變形對輸出角度和位置的影響。

圖I為本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)總體布置示意圖圖2為本實(shí)用新型機(jī)箱內(nèi)機(jī)芯總體布置示意圖.圖3為驅(qū)動裝置在分位置示意圖圖3為驅(qū)動裝置在分位置示意圖圖4為驅(qū)動裝置的合位置示意圖圖5為機(jī)箱正面手動操作側(cè)示意圖圖6為手動操作手柄示意圖圖7為機(jī)箱側(cè)面示意圖圖8為機(jī)箱側(cè)面示意圖圖9為機(jī)箱后面示意圖圖10為輔助開關(guān)組件示意圖圖11為側(cè)面指示球傳動機(jī)構(gòu)圖圖12為手電聯(lián)鎖組件示意圖圖13為操作手柄聯(lián)鎖示意圖圖14為正面指示傳動示意圖圖中a機(jī)箱，b機(jī)芯，al頂面指示，a2側(cè)面指示，a3正面指示，a4工業(yè)矩形連接器，a5手動操作活門，a6電力掛鎖，a7機(jī)構(gòu)銘牌，a8箱蓋，a9箱體，alO搭扣，all通風(fēng)窗，al2拉手，al3標(biāo)識牌,I底板,2上夾板,3緊固桿,4電機(jī),5支架,6第一傘齒輪,7手動操作軸，8第二傘齒輪，9蝸桿，10支架，11蝸輪，12雙向超越離合器，13合到位限位銷，14接觸器，15輸出軸，16軸滾，17分到位限位銷，18鏈輪，19鏈輪，20鏈條，21鏈輪，22凸輪，23、24行程開關(guān)，25計(jì)數(shù)器，26板，27,28輔助開關(guān)，29加熱器，30操作手柄，31軸，32支架，33指示球，34軸，35傘齒輪，36圓柱齒輪，37傘齒輪，38隔套，39圓柱齒輪，40行程開關(guān)，41前夾板,42滑板,43三角板,44彈簧,45電磁鐵,46鎖板,47后夾板,48彈簧,49凸輪,50軸，51傘齒輪，52傘齒輪，53軸，54指示球，55緊固桿，c驅(qū)動裝置，d手動聯(lián)鎖裝置，e輔助開關(guān)組件，f電器元件，56閉鎖桿。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。本實(shí)施例中機(jī)構(gòu)輸出軸轉(zhuǎn)向，設(shè)定手動操作面板為正視方向，輸出軸在機(jī)箱下方，從上向下俯視逆時(shí)針為分，順時(shí)針為合；也可反之。如圖I-圖9所示，開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)由機(jī)箱a和機(jī)芯b構(gòu)成，機(jī)芯b裝在機(jī)箱a內(nèi)，機(jī)芯b內(nèi)有驅(qū)動裝置C、手動聯(lián)鎖裝置d、輔助開關(guān)組件e、電器元件f、底板I和上夾板2。機(jī)箱a由a8箱蓋和a9箱體用搭扣alO連接，用螺釘固定于底板I上，在外側(cè)面有，頂面指示al，側(cè)面指示a2，正面指示a3，手動操作孔上鉸接手動操作活門a5，表面印制有手 動操作規(guī)程，用蝶形螺母旋緊在箱體a9上，旁邊掛電力鎖a6，在右面有用不銹鋼制作的機(jī)構(gòu)銘牌a7，在它的右側(cè)面有側(cè)面指示a2，拉手al2，在左側(cè)面有拉手al2，和標(biāo)識牌al3，在后面安裝二個(gè)工業(yè)矩形連接器a4。驅(qū)動裝置電機(jī)4安裝在支架5，蝸桿9安裝在支架10，都用螺釘連接于底板I上，輸出軸15上連接蝸輪雙向超越離合器組件11，12，凸輪22，鏈輪18，頂面指示al ;軸50上連接有鏈輪21，傘齒輪51 ;兩個(gè)軸部件安裝在上夾板2和底板I上，用緊固桿3連接，傘齒輪51，52嚙合帶動連接軸上的凸輪49，指示球54，在底板I和上夾板2固聯(lián)有限位銷13，17，雙向超越離合器12有軸滾16，鏈條20將鏈輪18、19、21連接構(gòu)成鏈傳動，鏈輪19，傘齒輪37，圓柱齒輪36連接在軸31、37、35傘齒輪嚙合，轉(zhuǎn)動連接在軸上的指示球33，都安裝在支架32上，支架32固定在板26成為部件，板26中間夾隔套38，用螺釘連接在底板I上，上夾板表面固定行程開關(guān)23、24。手動聯(lián)鎖裝置d :前夾板41和后夾板47用緊固桿55連接為一體并用螺釘固定于底板I上，前夾板41內(nèi)側(cè)固定行程開關(guān)40，三角板43固聯(lián)在滑板42上,連接前夾板41上,可以左右移動，彈簧44連接滑板42與前夾板41，后夾板47的外側(cè)連接有鎖板46，彈簧48，電磁鐵45，凸輪49與軸53連接一體，轉(zhuǎn)動，推動鎖板移動，鎖住操作手柄。輔助開關(guān)組件e :輔助開關(guān)27、28固聯(lián)在板26上，動觸頭的方軸，伸出板26向下，連接圓柱齒輪39，二個(gè)圓柱齒輪39和36圓柱齒輪嚙合，在輸出軸鏈輪驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)輔助開關(guān)切換。電氣元件f :采用交直流二用串激電機(jī)驅(qū)動，二個(gè)接觸器14、一個(gè)計(jì)數(shù)器25固定在底板I上，加熱器29，行程開關(guān)23、24固定在上夾板2的上面，行程開關(guān)40安裝在前夾板41的內(nèi)側(cè)，電磁鐵45固定在后夾板47外側(cè)。所有電器元件按二次控制原理和安裝圖的要求連接在一起，實(shí)現(xiàn)電動操動機(jī)構(gòu)的程序和保護(hù)、檢測的要求。電動操動機(jī)構(gòu)的動作原理如圖3機(jī)構(gòu)處于分閘位置，順時(shí)針為合閘。合閘操作電機(jī)4通電，驅(qū)動傘齒輪6、8/蝸桿蝸輪9、11/雙向超越離合器12使輸出軸15順時(shí)針轉(zhuǎn)動，當(dāng)軸滾16接觸限位銷13，在電機(jī)驅(qū)動力矩作用下機(jī)械分離，電機(jī)空轉(zhuǎn)，同時(shí)，輸出軸凸輪22接觸行程開關(guān)24，使其動作，切斷電源，合閘到位，運(yùn)動結(jié)束；在輸出軸轉(zhuǎn)動時(shí)，輸出軸15驅(qū)動鏈輪18，帶動鏈條20驅(qū)動鏈輪19、21轉(zhuǎn)動，帶動側(cè)面指示球33，正面指示球54,頂面指示al旋轉(zhuǎn),正確顯示開關(guān)所處狀態(tài)；帶動輔助開關(guān)27、28動觸頭轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)電路的切換；使凸輪49轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)操作手柄的聯(lián)鎖。分閘操作與之相反，電機(jī)4通電，傳動系統(tǒng)輸出軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，當(dāng)軸滾16與限位銷17接觸，在驅(qū)動力作用下，同步限位機(jī)械離合，凸輪22作用行程開關(guān)23，動作，電源切斷。同時(shí),經(jīng)傳動系統(tǒng)使頂、側(cè)、正面指示牌或球轉(zhuǎn)動，顯示開關(guān)狀態(tài)，凸輪49轉(zhuǎn)動,鎖板移動，實(shí)現(xiàn)操作手柄聯(lián)鎖。手動操作將電力掛鎖a6打開，卸下，松開蝶形螺母，打開手動操作活門a5(在打開之前認(rèn)真閱讀手動操作規(guī)程)，將操作手柄30用力插到底，此時(shí)，它推動滑板42向右移動，作用行程開關(guān)40動作，控制回路電源切斷。順時(shí)針為合閘，逆時(shí)針為分閘，合分到位后，機(jī)械分離合，手動操作很輕松。在電站檢修需要閉鎖本機(jī)構(gòu)時(shí)，手動操作孔內(nèi)插入閉鎖桿56,并加電力掛鎖a6, 與插入操作手柄30程序相似，插入時(shí)閉鎖電磁鐵45帶電，動靜鐵心吸合，手動操作孔敞開，插入閉鎖桿56時(shí)行程開關(guān)40動作，將機(jī)構(gòu)控制回路和電機(jī)電源切斷，同時(shí)將聯(lián)鎖電磁鐵回路切斷，實(shí)現(xiàn)閉鎖。機(jī)構(gòu)閉鎖后，可防止他人在不知情時(shí)操作本機(jī)構(gòu)，造成人員和設(shè)備的損害。如圖13，在手動聯(lián)鎖裝置后夾板47的外側(cè)固定有聯(lián)鎖電磁鐵45，在聯(lián)鎖條件不滿足時(shí)，電磁鐵處于無電狀態(tài)，動鐵心在復(fù)位彈簧作用下，橫在隔離和接地開關(guān)操作孔前面，手動操作手柄不能插入，在聯(lián)鎖條件成立時(shí)，聯(lián)鎖電磁鐵帶電，動靜鐵心吸合，將隔離和接地操作孔讓開。機(jī)構(gòu)的控制回路及聯(lián)鎖電磁鐵回路都要經(jīng)過一個(gè)“外部聯(lián)鎖回路”再接至電源，外部聯(lián)鎖回路由電站中與本機(jī)構(gòu)操作的開關(guān)相關(guān)的所有開關(guān)設(shè)備的輔助開關(guān)觸頭串聯(lián)組成，只有相關(guān)的所有開關(guān)設(shè)備所處的位置或狀態(tài)都允許本開關(guān)動作，外部聯(lián)鎖回路才能接通本機(jī)構(gòu)控制回路及電磁鐵回路才能接通電源，電磁鐵才可通電，動鐵芯吸合，操作手柄才可插入進(jìn)行手動操作。通過上述方式，實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的手動操作與電動操作之間，本機(jī)構(gòu)手動操作(以及電動操作)與相關(guān)開關(guān)設(shè)備狀態(tài)之間的電氣聯(lián)鎖，防止了誤操作。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)包括由機(jī)箱(a)和機(jī)芯(b)，所述機(jī)芯(b)內(nèi)包括驅(qū)動裝置(C)、手動聯(lián)鎖裝置(d)、輔助開關(guān)組件(e)和電器元件(f)；電機(jī)⑷通過第一傘齒輪(6)、第二傘齒輪⑶、蝸桿(9)、蝸輪(11)、雙向超越離合器(12)，驅(qū)動輸出軸(15)轉(zhuǎn)動，同時(shí)，通過傳動裝置使輔助開關(guān)、頂面指示牌、側(cè)面指示球、正面指示球轉(zhuǎn)動，帶動凸輪(49)推動鎖板(46)移動，聯(lián)鎖操作手柄。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一傘齒輪(6)和第二傘齒輪⑶是一對嚙合的傘齒輪；所述蝸輪(11)內(nèi)連接有雙向超越離合器(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述開關(guān)設(shè)備用電動機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述雙向超越離合器(12)兩側(cè)有軸滾(16)，在底板⑴和上夾板(2)內(nèi)側(cè)固聯(lián)有合到位限位銷(13)、分到位限位銷(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述機(jī)箱(a)有正面指示窗、側(cè)面指示窗、頂面指示窗；手動操作孔鉸接手動操作活門(a5),所述機(jī)箱(a)上有電力掛鎖(a6)，在所述機(jī)箱(a)兩側(cè)有拉手(al2)，所述機(jī)箱(a)的箱體和蓋用搭扣連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)，其特征在于，輸出軸上鏈輪(18)與輔助開關(guān)組件鏈輪(19)和正面指示組件鏈輪(21)用鏈條(20)連接，呈三角形布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)，其特征在于，輔助開關(guān)間是傳動比I 1的圓柱齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)，其特征在于，手動聯(lián)鎖裝置(d)由前后二塊夾板用緊桿連接而成，凸輪(49)驅(qū)動鎖板(46)移動,聯(lián)鎖操動手柄；在后夾板(47)上固定電磁鐵(45)，動鐵心失電擋住操作孔，帶電讓開。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種開關(guān)設(shè)備用電動操動機(jī)構(gòu)，機(jī)箱a內(nèi)安裝有機(jī)芯，機(jī)芯包括驅(qū)動裝置、手動聯(lián)鎖裝置、輔助開關(guān)組件和電器元件；電機(jī)通過齒輪副/蝸桿蝸輪副/雙向超越離合器/輸出軸，與隔離/接地開關(guān)連接實(shí)現(xiàn)合分閘操作。輸出軸鏈輪，側(cè)、正面指示鏈輪用一條鏈條連接，傳遞運(yùn)動，手動聯(lián)鎖裝置可實(shí)現(xiàn)電磁聯(lián)鎖，手電聯(lián)鎖，掛鎖，合分到位方可插拔操作手柄。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)慣性大小都對輸出角度和位置無影響，有機(jī)械到位保護(hù)，避免了行程開關(guān)壞或觸頭未完全切換造成的機(jī)構(gòu)電機(jī)燒毀、零件損壞或主開關(guān)設(shè)備的損壞；聯(lián)鎖完備，簡單、可靠、體積小、成本低，手動操作力矩小，可快速合分閘操作。
文檔編號H01H9/20GK202633094SQ201120363000
公開日2012年12月26日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者王蒲全, 曹化磊 申請人:寧波興邦電器有限公司