本發(fā)明涉及高壓隔離/接地三工位開關(guān)使用的三工位機(jī)構(gòu)，具體為一種具有DS和ES機(jī)械互鎖解鎖功能的單電機(jī)三工位機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在高壓輸變電系統(tǒng)中，目前普遍采用SF6氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)作為系統(tǒng)操作、系統(tǒng)保護(hù)的重要設(shè)備。隔離開關(guān)(DS)和接地開關(guān)(ES)是GIS中的必備單元，起著安全保護(hù)的功能。為減小體積、降低成本，現(xiàn)普遍將DS和ES設(shè)計(jì)在一個(gè)氣室內(nèi)，由一臺操動(dòng)機(jī)構(gòu)分別實(shí)現(xiàn)對DS和ES的開斷和關(guān)合操作。根據(jù)安全操作要求，DS和ES之間有三種位置狀態(tài)，即：DS合閘、ES分閘位置；DS分閘、ES合閘位置；DS和ES都處于分閘位置。根據(jù)以上要求，所配的三工位操動(dòng)機(jī)構(gòu)在可進(jìn)行手動(dòng)、電動(dòng)操作的同時(shí)必須在操作DS和操作ES之間有完善、可靠的機(jī)械閉鎖裝置，以確保不會發(fā)生誤操作。現(xiàn)有三工位機(jī)構(gòu)是通過在DS側(cè)和ES側(cè)分別設(shè)置各自的傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)操作功能的，機(jī)構(gòu)中DS側(cè)和ES側(cè)之間的互鎖是根據(jù)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的。當(dāng)用一套傳動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)可操作DS和ES時(shí)，就需一種全新的裝置來實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)中DS側(cè)和ES側(cè)之間的機(jī)械互鎖，且應(yīng)適宜機(jī)構(gòu)小型化、超薄化的結(jié)構(gòu)布置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種具有DS和ES機(jī)械互鎖解鎖功能的單電機(jī)三工位機(jī)構(gòu)，機(jī)械互鎖效果好，能夠防止三工位操動(dòng)機(jī)構(gòu)的DS和ES之間意外誤操作，結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種具有DS和ES機(jī)械互鎖解鎖功能的單電機(jī)三工位機(jī)構(gòu)，包括機(jī)構(gòu)箱，設(shè)置在機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的嚙合的主動(dòng)錐齒輪軸和從動(dòng)錐齒輪，設(shè)置在機(jī)構(gòu)箱內(nèi) 的底座和機(jī)芯頂板，以及設(shè)置在底座和機(jī)芯頂板之間的機(jī)械互鎖裝置和解鎖裝置；主動(dòng)錐齒輪軸的輸入端與操作電機(jī)連接，從動(dòng)錐齒輪經(jīng)輸出軸輸出操作動(dòng)力；所述機(jī)械互鎖裝置包括互鎖齒輪和互鎖半軸；互鎖齒輪與輸出軸上設(shè)置的直齒輪嚙合；互鎖半軸轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)設(shè)置在底座上；解鎖裝置包括自動(dòng)解鎖裝置；自動(dòng)解鎖裝置包括設(shè)置在機(jī)芯頂板上的解鎖電機(jī)及控制解鎖電機(jī)停止的位置監(jiān)測微動(dòng)開關(guān)；解鎖電機(jī)軸上設(shè)置有主動(dòng)解鎖凸輪，與主動(dòng)解鎖凸輪配合工作的從動(dòng)解鎖凸輪與互鎖半軸作固定連接；互鎖半軸轉(zhuǎn)動(dòng)到鎖定位置時(shí)，互鎖齒輪由互鎖半軸限定其繞軸線的旋轉(zhuǎn)自由度，用于實(shí)現(xiàn)DS和ES的互鎖狀態(tài)；互鎖半軸轉(zhuǎn)動(dòng)到兩個(gè)解鎖位置的其中一個(gè)時(shí)，互鎖齒輪由互鎖半軸限定能夠單向轉(zhuǎn)動(dòng)，用于實(shí)現(xiàn)DS的解鎖狀態(tài)或ES的解鎖狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述互鎖齒輪的外緣在與互鎖半軸配合的范圍內(nèi)無齒，無齒部分上設(shè)置有U型缺口，U型缺口的兩側(cè)直邊傾斜設(shè)置，其延長線通過互鎖齒輪的圓心，U型缺口兩側(cè)的頂部為高出齒頂圓的凸塊，凸塊的頂部呈弧形；凸塊分別沿厚度方向設(shè)置有方向相反的凸塊凹臺。

進(jìn)一步，所述互鎖半軸為階梯軸，軸的中間部分沿軸向相鄰設(shè)置有兩個(gè)截面為圓缺的弧形缺口，缺口的弧形與互鎖齒輪上U型缺口兩側(cè)凸塊頂部的弧形相一致；兩個(gè)弧形缺口的高度與凸塊頂部高度相同；兩個(gè)弧形缺口之間的夾角等于互鎖半軸由鎖定位置轉(zhuǎn)動(dòng)到解鎖位置夾角的兩倍。

進(jìn)一步，U型缺口內(nèi)通過軸銷鑲嵌有鉸接的導(dǎo)向拐臂；當(dāng)互鎖齒輪由解鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)到鎖定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)向拐臂作用于互鎖半軸由解鎖位置轉(zhuǎn)動(dòng)到鎖定位置。

再進(jìn)一步，導(dǎo)向拐臂工作面呈M型輪廓設(shè)置，在M型輪廓上兩個(gè)突出輪廓的厚度方向分別設(shè)置一個(gè)凹臺，兩凹臺的厚度和方向與同側(cè)的凸塊凹臺相同；

當(dāng)互鎖齒輪由解鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)到鎖定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)向拐臂上與互鎖半軸接觸 的突出輪廓推動(dòng)互鎖半軸由解鎖位置轉(zhuǎn)動(dòng)到鎖定位置；互鎖半軸接觸位置為與對應(yīng)突出輪廓同高度的弧形缺口處棱邊。

優(yōu)選的，互鎖齒輪和與其配合的直齒輪通過軸承固定支撐在底座和機(jī)芯頂板之間。

優(yōu)選的，主動(dòng)解鎖凸輪設(shè)計(jì)有三個(gè)凸輪面，第一凸輪面為一個(gè)完整的齒形輪廓，齒形輪廓兩側(cè)為齒槽，齒槽兩側(cè)是齒形輪廓所在齒輪的基圓圓形輪廓面；第二和第三凸輪面為對稱的凹形弧面，用于轉(zhuǎn)換位置監(jiān)測微動(dòng)開關(guān)的狀態(tài)；

從動(dòng)解鎖凸輪呈扇形設(shè)置，扇形的弧面上設(shè)置有兩個(gè)完整的齒和分別設(shè)置在兩個(gè)齒外側(cè)的齒狀缺口，第一凸輪面上的齒形輪廓與兩個(gè)齒中間的齒槽嚙合；

當(dāng)?shù)谝煌馆喢娴凝X形輪廓與扇形弧面上兩個(gè)完整的齒完全嚙合時(shí)，互鎖半軸處于鎖定位置；第一凸輪面兩側(cè)基圓圓形輪廓面完全進(jìn)入扇形弧面上齒外側(cè)的齒狀缺口時(shí)，互鎖齒輪處于解鎖位置。

優(yōu)選的，解鎖裝置還包括手動(dòng)解鎖裝置；手動(dòng)解鎖裝置包括設(shè)置在機(jī)構(gòu)箱的箱蓋外側(cè)的手動(dòng)解鎖手柄；手動(dòng)解鎖手柄通過聯(lián)軸器與解鎖電機(jī)的軸連接，箱蓋上對應(yīng)手動(dòng)解鎖手柄的操作檔位設(shè)置有解鎖指示銘牌。

優(yōu)選的，互鎖齒輪上還設(shè)置有零位監(jiān)測器，同時(shí)在DS和ES均為分閘狀態(tài)時(shí)在機(jī)芯頂板上對應(yīng)于零位檢測器的檢測位置處設(shè)置有零點(diǎn)定位光電開關(guān)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明對三工位機(jī)構(gòu)DS和ES之間的機(jī)械互鎖提出了集成化的設(shè)計(jì)理念，在采用一個(gè)動(dòng)力輸入端即可滿足三工位機(jī)構(gòu)安全、可靠工作的同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡單，零部件大幅度減少，并滿足機(jī)構(gòu)小型化、超薄化的結(jié)構(gòu)布置。通過設(shè)置的互鎖齒輪和互鎖半軸完成對DS和ES的互鎖或單獨(dú)的解鎖，當(dāng)機(jī)構(gòu) 中DS和ES中的某一側(cè)接收到電動(dòng)合閘指令，可按要求自動(dòng)解鎖并完成后續(xù)合閘動(dòng)作。功能更加齊全，在很大程度上提高了產(chǎn)品的可靠性和品質(zhì)，外觀更加美觀。

進(jìn)一步的，互鎖齒輪和互鎖半軸相配合后，可通過互鎖半軸與互鎖齒輪上U型缺口之間的位置來限制互鎖齒輪繞軸線旋轉(zhuǎn)的自由度，實(shí)現(xiàn)DS和ES均在分閘位置時(shí)動(dòng)力鎖定的功能。

進(jìn)一步的，通過設(shè)置的導(dǎo)向拐臂，能夠在從解鎖狀態(tài)向互鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，帶動(dòng)互鎖半軸自動(dòng)的完成轉(zhuǎn)動(dòng)，保持DS和ES的始終互鎖。

進(jìn)一步的，通過設(shè)置的手動(dòng)解鎖裝置，當(dāng)某一側(cè)需要手動(dòng)合閘時(shí)，也可通過手動(dòng)解鎖之后完成后續(xù)的合閘動(dòng)作。

附圖說明

圖1a是本發(fā)明實(shí)例中所述機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1b是圖1a的俯視圖。

圖2a是本發(fā)明實(shí)例中所述DS和ES均處于分閘位置時(shí)機(jī)械鎖定狀態(tài)示意圖。

圖2b是圖2a的俯視圖。

圖3a是本發(fā)明實(shí)例中所述DS或ES處于非分閘位置時(shí)非鎖定狀態(tài)的示意圖。

圖3b是圖3a的俯視圖。

圖4a是本發(fā)明實(shí)例中所述DS或ES進(jìn)入分閘位置后的自動(dòng)鎖定示意圖。

圖4b是圖4a的俯視圖。

圖5a是本發(fā)明實(shí)例中所述DS手動(dòng)解鎖示意圖。

圖5b是圖5a的俯視圖。

圖6a是本發(fā)明實(shí)例中所述裝置的零點(diǎn)定位示意圖。

圖6b是圖6a的俯視圖。

圖中：1、底座；2、從動(dòng)錐齒輪；3、軸承；4、主動(dòng)齒輪軸；5、機(jī)芯頂板；6、零點(diǎn)定位光電開關(guān)；7、互鎖齒輪；8、從動(dòng)解鎖凸輪；9、手動(dòng)解鎖手柄；10、箱蓋；11、解鎖指示銘牌；12、導(dǎo)正拐臂；13、銷軸；14、輸出軸；15、聯(lián)軸器；16、位置監(jiān)測微動(dòng)開關(guān)；17、主動(dòng)解鎖凸輪；18、解鎖電機(jī)、19、零位監(jiān)測器；20、機(jī)構(gòu)箱；21、互鎖半軸；22、定位銷。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。

本發(fā)明一種用于DS和ES機(jī)械互鎖解鎖的單電機(jī)三工位機(jī)構(gòu)，如圖1a和圖1b所示，其中解鎖裝置包括自動(dòng)解鎖裝置和手動(dòng)解鎖裝置，設(shè)置在機(jī)構(gòu)箱20內(nèi)的動(dòng)力輸入端的主動(dòng)錐齒輪軸4是本發(fā)明所述三工位機(jī)構(gòu)的唯一動(dòng)力輸入端，機(jī)械互鎖裝置及自動(dòng)解鎖裝置設(shè)置在底座1和機(jī)芯頂板5之間，手動(dòng)解鎖裝置通過聯(lián)軸器15引出至箱蓋10外側(cè)。

機(jī)械互鎖裝置包括互鎖齒輪7和互鎖半軸21，以及對其起固定支撐作用的軸承3?；ユi齒輪7上設(shè)置有用于傳動(dòng)的直齒和用于DS和ES之間機(jī)械互鎖的U型缺口，互鎖半軸21為階梯軸，軸的中間部分設(shè)置有兩個(gè)截面為圓缺的弧形缺口；兩個(gè)弧形缺口之間的夾角等于互鎖半軸21由鎖定位置轉(zhuǎn)動(dòng)到解鎖位置夾角的兩倍；兩個(gè)弧形缺口的高度與凸塊頂部高度相同；缺口的弧形與互鎖齒輪7上U型缺口兩側(cè)凸塊頂部的弧形相一致?；ユi齒輪7和互鎖半軸21聯(lián)合后，可通過互鎖半軸21與互鎖齒輪7上U型缺口之間的位置來限制互鎖齒輪7繞軸線旋轉(zhuǎn)的自由度，實(shí)現(xiàn)DS和ES均在分閘位置時(shí)動(dòng)力鎖定的功能。

互鎖齒輪7上設(shè)置了通過軸銷13連接于其U型缺口內(nèi)的導(dǎo)正拐臂12，導(dǎo)向拐臂12工作面呈M型輪廓設(shè)置，在M型輪廓上兩個(gè)突出輪廓的厚度 方向分別設(shè)置一個(gè)凹臺，兩凹臺的厚度和方向與同側(cè)的凸塊凹臺相同；與互鎖半軸21上弧形缺口配合后，當(dāng)三工位機(jī)構(gòu)從非分閘位置向分閘位置動(dòng)作時(shí)，即DS或ES由合閘狀態(tài)過渡到分閘狀態(tài)時(shí)，處于解鎖狀態(tài)的互鎖半軸21在分閘末段受導(dǎo)正拐臂12的作用，將由解鎖狀態(tài)又重新自動(dòng)進(jìn)入鎖定狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)分閘位置DES之間始終處于鎖定的狀態(tài)。

互鎖齒輪7上還設(shè)置有的零位監(jiān)測器19，機(jī)芯頂板5上對應(yīng)于處于DS和ES均為分閘狀態(tài)時(shí)的零位檢測器19設(shè)置了零點(diǎn)定位光電開關(guān)6，當(dāng)零位監(jiān)測器19隨互鎖齒輪7一起轉(zhuǎn)動(dòng)至進(jìn)入零點(diǎn)定位光電開關(guān)6感應(yīng)范圍內(nèi)時(shí)，零點(diǎn)定位光電開關(guān)6輸出零位確認(rèn)信號，確定DS和ES均為分閘狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)所處的零點(diǎn)位置。

自動(dòng)解鎖裝置包括設(shè)置于機(jī)芯頂板5上的解鎖電機(jī)18及控制解鎖電機(jī)停止的位置監(jiān)測微動(dòng)開關(guān)16，解鎖電機(jī)18軸上設(shè)置有主動(dòng)解鎖凸輪17，主動(dòng)解鎖凸輪17設(shè)置有3個(gè)凸輪面，其一為一個(gè)完整的齒形輪廓，齒兩側(cè)為齒槽，再向兩則是以凸輪圓心為中心，某一半徑的圓形輪廓面。另兩個(gè)凸輪面為對稱的凹形弧面，該兩個(gè)凸輪面用于切斷位置監(jiān)測微動(dòng)開關(guān)16。與主動(dòng)解鎖凸輪17配合工作的是裝在互鎖半軸21上的從動(dòng)解鎖凸輪8，該從動(dòng)解鎖凸輪8呈扇形，其上設(shè)置有兩個(gè)完整的齒和兩個(gè)因切除一齒而形成的齒狀缺口，扇形的圓心設(shè)計(jì)有帶鍵槽的圓孔。主動(dòng)解鎖凸輪17和從動(dòng)解鎖凸輪8組合后，當(dāng)解鎖電機(jī)18接收到DS或ES合閘指令或進(jìn)行手動(dòng)解鎖時(shí)，主動(dòng)解鎖凸輪17按順時(shí)針或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)從動(dòng)解鎖凸輪8按逆時(shí)針或順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)唯一確定的角度，從而保證互鎖半軸21可精確轉(zhuǎn)動(dòng)至解鎖位置，解鎖動(dòng)作完成后，互鎖半軸21已轉(zhuǎn)動(dòng)至解鎖位置，其上預(yù)設(shè)的兩個(gè)截面為圓缺的弧形缺口之一可完全避開對互鎖齒輪7沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向旋轉(zhuǎn)的自由度的限制，使得機(jī)構(gòu)按接收到的指令完成后續(xù)動(dòng)作。

從動(dòng)解鎖凸輪8呈扇形設(shè)置，扇形的圓心設(shè)計(jì)有帶鍵槽的圓孔。主動(dòng)解 鎖凸輪17和從動(dòng)解鎖凸輪8組合后，主動(dòng)解鎖凸輪17按順時(shí)針或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)從動(dòng)解鎖凸輪8按逆時(shí)針或順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)唯一確定的角度，從而保證互鎖半軸21可精確轉(zhuǎn)動(dòng)至解鎖位置。

手動(dòng)解鎖裝置是在自動(dòng)解鎖裝置的基礎(chǔ)上將解鎖電機(jī)18的軸通過聯(lián)軸器15與箱蓋10外側(cè)的手動(dòng)解鎖手柄9相連接，箱蓋10上還設(shè)置有解鎖指示銘牌11，手動(dòng)解鎖手柄9上設(shè)置有三個(gè)檔位：分別為“DS解鎖”、“DES互鎖”、“ES解鎖”，進(jìn)入手動(dòng)操作模式時(shí)，操作人員可依照解鎖指示銘牌11的位置指示選擇預(yù)期的操作需求，達(dá)到DES機(jī)械互鎖裝置手動(dòng)解鎖的目的。

采用本發(fā)明對SF6氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)中三工位機(jī)構(gòu)的DS和ES進(jìn)行機(jī)械互鎖及解鎖。

電機(jī)的動(dòng)力通過主動(dòng)錐齒輪帶動(dòng)裝在輸出軸上的從動(dòng)錐齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，與從動(dòng)錐齒輪2同裝于輸出軸上還有一個(gè)直齒輪，與輸出軸平行設(shè)置的是裝有互鎖齒輪7的軸，直齒輪與互鎖齒輪7相嚙合。在互鎖齒輪7的另一側(cè)裝有與互鎖齒輪7相配合的互鎖半軸21，互鎖半軸21上加工有兩個(gè)角度不同的弧形凹槽，互鎖齒輪7的外緣有一U型缺口，U型缺口兩側(cè)的頂部為高出齒頂?shù)耐箟K，凸塊的頂部呈弧形，凸塊分別沿厚度方向設(shè)置有方向相反的凸塊凹臺；U型缺口處裝有導(dǎo)正拐臂12，互鎖齒輪7的凸塊對應(yīng)的嵌入互鎖半軸21上同高度的弧形缺口中。和互鎖半軸21連接的還有設(shè)置在底座1和機(jī)芯頂板5之間的解鎖裝置，包括解鎖電機(jī)18、傳動(dòng)凸輪、手動(dòng)解鎖手柄9。當(dāng)DS、ES均處于分閘位置時(shí)，互鎖半軸21上弧形凹槽所處的角度恰好將互鎖齒輪7任何方向的轉(zhuǎn)動(dòng)均限制住，進(jìn)而使機(jī)構(gòu)不能手動(dòng)操作，在未接到電動(dòng)操作指令前也不能電動(dòng)，實(shí)現(xiàn)DS、ES間鎖定功能。當(dāng)機(jī)構(gòu)需要電動(dòng)操作時(shí)，機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)會使解鎖電機(jī)18先于輸入動(dòng)力的操作電機(jī)接收到動(dòng)作指令，接收到指令的解鎖電機(jī)18使互鎖半軸按設(shè)定方向旋轉(zhuǎn)至某一確 定的解鎖位置，使互鎖半軸21上兩個(gè)角度不同弧形缺口的其中一個(gè)完全避開對互鎖齒輪7旋轉(zhuǎn)的限制，使得機(jī)構(gòu)按接收到的指令完成指定動(dòng)作。當(dāng)機(jī)構(gòu)需要手動(dòng)操作時(shí)，用手扭動(dòng)手動(dòng)解鎖手柄11旋轉(zhuǎn)至所需的檔位，使互鎖半軸21上兩個(gè)角度不同弧形凹槽的其中一個(gè)完全避開對互鎖齒輪7旋轉(zhuǎn)的限制之后進(jìn)行手動(dòng)操作。當(dāng)機(jī)構(gòu)恢復(fù)到分閘位置后互鎖半軸21在互鎖齒輪7上導(dǎo)正拐臂12的作用下又會自動(dòng)進(jìn)入鎖定狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了三工位機(jī)構(gòu)DS、ES機(jī)械互鎖及解鎖的功能。

具體的，本發(fā)明單電機(jī)三工位機(jī)構(gòu)的DS和ES機(jī)械互鎖解鎖裝置的工作位置及功能簡述如下。

DS和ES均處于機(jī)械鎖定的分閘位置：如圖2a和圖2b所示，互鎖半軸21穿入互鎖齒輪7的U型缺口中，使得互鎖齒輪7轉(zhuǎn)動(dòng)完一設(shè)定的間隙后，其U型缺口的兩直邊輪廓即與互鎖半軸21接觸，限制其沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向旋轉(zhuǎn)的自由度，實(shí)現(xiàn)DES間鎖定的功能；

DS或ES處于非鎖定的非分閘位置：如圖3a和圖3b所示，機(jī)構(gòu)解鎖后已操作至DS合閘位置，其動(dòng)作過程如下：解鎖電機(jī)18按(DS合閘)指令逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在其上的主動(dòng)解鎖凸輪17同步旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)從動(dòng)解鎖凸輪8順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)主動(dòng)解鎖凸輪17上以圓心為中心，齒形輪廓的基圓圓形輪廓面完全進(jìn)入從動(dòng)解鎖凸輪8上因切除一齒而形成的齒狀缺口時(shí)，即使主動(dòng)解鎖凸輪17繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)解鎖凸輪8已不再轉(zhuǎn)動(dòng)，與其固連的互鎖半軸21也已不再轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過了某一固定值的角度，互鎖半軸21處于DS解鎖位置，隨即DS合閘指令下達(dá)至主動(dòng)力驅(qū)動(dòng)元件，動(dòng)力通過主動(dòng)齒輪軸4輸入，帶動(dòng)從動(dòng)錐齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與從動(dòng)錐齒輪2固連的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于輸出軸上加工有與互鎖齒輪7嚙合的齒，從而帶動(dòng)互鎖齒輪7旋轉(zhuǎn)，直至完成DS合閘動(dòng)作，ES合閘動(dòng)作除轉(zhuǎn)向相反外，其余過程與DS合閘動(dòng)作相同。

DS或ES進(jìn)入分閘位置的自動(dòng)鎖定功能：如圖4a和圖4b所示，機(jī)構(gòu)正在進(jìn)行DS分閘操作，此時(shí)互鎖齒輪7的旋向按如圖4b中箭頭方向，鉸接于互鎖齒輪7上的導(dǎo)正拐臂12隨之一起旋轉(zhuǎn)，同時(shí)導(dǎo)正拐臂12上的其中一個(gè)與互鎖半軸21接觸的突出的輪廓面推動(dòng)互鎖半軸21上設(shè)置的圓缺的弧形缺口的處棱邊，按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直至導(dǎo)正拐臂上的弧面輪廓與互鎖半軸上的圓缺處棱邊脫離接觸，此時(shí)互鎖半軸又自進(jìn)入了DES間的機(jī)械鎖定狀態(tài)，如圖2a和圖2b所示。

手動(dòng)解鎖功能：如圖5a和圖5b所示，機(jī)構(gòu)DS已進(jìn)行手動(dòng)解鎖，手動(dòng)解鎖手柄9通過聯(lián)軸器15與解鎖電機(jī)18固連，解鎖電機(jī)18按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，其后續(xù)解鎖過程同自動(dòng)解鎖過程。

零點(diǎn)定位功能：如圖6a和圖6b所示，機(jī)構(gòu)機(jī)芯頂板5上固定設(shè)置了零點(diǎn)定位光電開關(guān)6，當(dāng)零位監(jiān)測器19隨互鎖齒輪7一起轉(zhuǎn)動(dòng)至進(jìn)入零點(diǎn)定位光電開關(guān)6的感應(yīng)范圍內(nèi)時(shí)，零點(diǎn)定位光電開關(guān)6輸出零位確認(rèn)信號，確定DS、ES均為分閘狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)所處的零點(diǎn)位置。

本發(fā)明的工作原理簡述如下：

機(jī)構(gòu)進(jìn)行零點(diǎn)定位，確定DS、ES均為分閘狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)所處的零點(diǎn)位置，此時(shí)，零點(diǎn)定位光電開關(guān)發(fā)光，指示該位置為分閘位置并輸出零位確認(rèn)信號，機(jī)構(gòu)處于待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)機(jī)構(gòu)接收到DS或ES合閘指令，解鎖電機(jī)按指令旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在其上的主動(dòng)解鎖凸輪17同步旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)從動(dòng)解鎖凸輪8旋轉(zhuǎn)，當(dāng)主動(dòng)解鎖凸輪17上以圓心為中心，某一半徑的圓形輪廓面完全進(jìn)入從動(dòng)解鎖凸輪8上因切除一齒而形成的齒狀缺口時(shí)，即使主動(dòng)解鎖凸輪17繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)解鎖凸輪8已不再轉(zhuǎn)動(dòng)，與其固連的互鎖半軸21也已不再轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，轉(zhuǎn)過了固定值角度的互鎖半軸21處于解鎖位置。當(dāng)主動(dòng)解鎖凸輪17轉(zhuǎn)到一定角度后，其上的另一凸輪面推動(dòng)位置監(jiān)測微動(dòng)開關(guān)，切斷解鎖電機(jī)18并向至主動(dòng)力驅(qū)動(dòng)元件下達(dá)動(dòng)作指令，動(dòng)力通過主動(dòng)齒輪軸 4輸入，帶動(dòng)從動(dòng)錐齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與從動(dòng)錐齒輪2固連在一起的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于輸出軸上加工有與互鎖齒輪7嚙合的齒，從而帶動(dòng)互鎖齒輪7旋轉(zhuǎn)，直至完成指令合閘動(dòng)作。

當(dāng)機(jī)構(gòu)接收到分閘操作指令，此時(shí)互鎖齒輪7的旋向與原合閘時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相反，鉸接于互鎖齒輪上的導(dǎo)正拐臂12隨之一起旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)正拐臂12上其中一個(gè)與互鎖半軸21接觸的突出的輪廓面推動(dòng)互鎖半軸21上圓缺的弧形缺口處的棱邊，使互鎖半軸做一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，直至導(dǎo)正拐臂12上的該突出的輪廓面與互鎖半軸21上的圓缺的弧形處棱邊脫離接觸，此時(shí)互鎖半軸又自進(jìn)入了DES間的機(jī)械鎖定狀態(tài)。

當(dāng)需要手動(dòng)操作時(shí)，操作人員可通過旋轉(zhuǎn)手動(dòng)解鎖手柄9，按解鎖指示銘牌11的位置指示選擇預(yù)期的操作需求，由于手動(dòng)解鎖手柄9通過聯(lián)軸器15與解鎖電機(jī)18連接，解鎖電機(jī)18也按預(yù)期的方向旋轉(zhuǎn)，其后續(xù)解鎖過程同自動(dòng)解鎖過程相同，達(dá)到DES機(jī)械互鎖裝置手動(dòng)解鎖的目的。

本發(fā)明完全摒棄了市場現(xiàn)有三工位機(jī)構(gòu)兩套動(dòng)力輸入、兩套傳動(dòng)裝置所采取的機(jī)械互鎖、解鎖的結(jié)構(gòu)形式，對三工位機(jī)構(gòu)DES之間的機(jī)械互鎖提出了集成化的設(shè)計(jì)理念，采用一個(gè)動(dòng)力輸入端即可滿足三工位機(jī)構(gòu)的工作需求，使得零部件大幅度減少，實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)小型化、超薄化的結(jié)構(gòu)布置。

上述中結(jié)合附圖對本裝置的基本結(jié)構(gòu)和使用原理進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明的宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。