本技術涉及環(huán)網柜機構,尤其是一種雙彈簧驅動三工位操作機構。
背景技術:
1、三工位操作機構,通過輸出軸在三個工位(操作機構合閘位、操作機構分閘位、操作機構接地位)旋轉,來實現(xiàn)操作機構的合閘、分閘和接地狀態(tài)。三工位操作機構上設置有操作機構操作軸和接地軸,操作機構操作軸在通電合閘位和斷電分閘位之間旋轉,接地軸在接地合閘位和接地分閘位之間來回轉動。
2、中國實用新型專利202020832144.4公開了一種負荷開關三工位機構,負荷開關操作軸上固定設置上拐臂以及套接上驅動凸輪,接地操作軸上固定設置下拐臂以及套接下驅動凸輪,上拐臂和下拐臂之間連接合分閘彈簧,上拐臂和下拐臂分別通過驅動凸輪帶動輸出凸輪轉動,再由輸出凸輪帶動輸出軸在三個工位之間往復運動。這種負荷開關的操作機構存在如下問題:(1)操作機構的上拐臂和下拐臂通過一根合分閘彈簧連接,在輸出在三個工位之間往復運動時,分合閘的彈簧的運動軌跡會越過輸出軸,為了防止輸出軸與分合閘彈簧干涉,所以輸出軸就不能貫穿整個機構設置,只能采用將輸出軸穿設在后側板,然后再通過合分閘指示機構的齒輪傳動結構將輸出軸的位置引出至穿設在前側板的指示軸上;也就是說,在輸出軸與指示軸之間需要配備合分閘指示機構才能將位置引出,不但使操作機構內所需的配合機構增加,使操作機構的結構更復雜,成本更高,而且操作機構需要給合分閘指示機構預留安裝空間,使得開關整體的空間體積變大,對安裝空間的要求也會變高。(2)操作機構的輸出凸輪上用于與上驅動銷(設置在操作機構操作軸的上驅動凸輪上)配合的上驅動槽包括接地分合閘軌跡段與隔離分合閘軌跡段,該輸出凸輪的接地分合閘軌跡段的起點與終點至輸出軸中心點連線之間的夾角設置得比較大,開關的刀閘具有較小的力矩,在接地分合閘時,容易導致刀閘在接地合閘位上比較難打開,尤其在極端位置時,打開的難度會更高。
技術實現(xiàn)思路
1、本技術人針對上述現(xiàn)有負荷開關的操作機構存在的缺點,提供一種結構合理的雙彈簧驅動三工位操作機構,采用雙彈簧結構,彈簧的運動軌跡位于輸出軸至外,輸出軸貫穿機構設置,節(jié)省指示機構的使用,簡化結構,降低成本,縮小開關的空間體積;輸出凸輪的驅動槽的接地分合閘軌跡通過多參數(shù)配方優(yōu)化,增加刀閘的力矩,便于刀閘在接地合閘位時分開。
2、本實用新型所采用的技術方案如下:
3、一種雙彈簧驅動三工位操作機構,固定板上設置輸出軸、隔離操作組件、接地操作組件,輸出軸上套設輸出凸輪,隔離操作組件與接地操作組件分別與輸出凸輪配合,輸出軸穿設在固定板上;隔離操作組件與固定板之間設置有隔離彈簧,隔離彈簧一端連接在隔離操作組件上,另一端連接在固定板上;接地操作組件與固定板之間設置有接地彈簧,接地彈簧一端連接在接地操作組件上,另一端連接在固定板上。
4、作為上述技術方案的進一步改進:
5、隔離彈簧和接地彈簧與固定板的連接點靠近設置在固定板的同側,隔離彈簧、隔離操作組件與接地彈簧、接地操作組件基本對稱布置。
6、隔離彈簧與接地彈簧呈v形布置。
7、隔離操作組件包括隔離操作軸、隔離拐臂、隔離驅動凸輪,隔離操作軸穿設在固定板上,隔離拐臂與隔離驅動凸輪固定套設在隔離操作軸上,隔離彈簧一端連接在隔離拐臂上、另一端連接在固定板上。
8、接地操作組件包括接地操作軸、接地拐臂、接地驅動凸輪,接地操作軸穿設在固定板上,接地拐臂與接地驅動凸輪固定套設在接地操作軸上,接地彈簧一端連接在接地拐臂上、另一端連接在固定板上。
9、輸出凸輪上開設有隔離驅動槽及接地驅動槽;隔離操作組件的隔離驅動凸輪上設置有隔離驅動銷,隔離驅動銷與隔離驅動槽配合;接地操作組件的接地驅動凸輪上設置有接地驅動銷,接地驅動凸輪的接地驅動銷與接地驅動槽配合。
10、輸出凸輪的隔離驅動槽包括隔離分合閘軌跡段、接地分合閘軌跡段、及鎖止段,隔離分合閘軌跡段的起點與接地分合閘軌跡段的起點為同一點位;隔離分合閘軌跡段包括有第一圓弧段、第二圓弧段以及直線段;接地驅動槽為u型開口槽或者槽口大、槽底小的v型開口槽。
11、隔離驅動槽的槽寬w大于等于隔離驅動銷的外徑,槽寬w為14.2mm-18.2mm;隔離分合閘軌跡段與接地分合閘軌跡段連接點的內外輪廓線的過渡圓角的半徑r0為3mm-7mm;隔離分合閘軌跡段的終點b與中心點o的連線bo的直線距離b1為96mm-100mm;bo與x軸之間的夾角α為28°-38°;隔離分合閘軌跡段的起點a點、終點b點與中心點o的連線ao與bo之間的夾角β為67.5°-77.5°;鎖止段沿bo連線的方向向外延伸;第一圓弧段相對于接地分合閘軌跡段向外凸起,在分閘點位處形成限位臺階;第一圓弧段的內輪廓弧線的半徑r1’為6mm-10mm,外輪廓弧線的半徑r1”為22.2mm-26.2mm;第二圓弧段的中心線的半徑r2的范圍為81mm-85mm;接地分合閘軌跡段的起點a、終點c與中心點o的連線ao與co之間的夾角θ為54°-64°;接地分合閘軌跡段為圓弧段,其中心線的半徑r3為50.6mm-54.6mm。
12、接地驅動槽包括第一槽側、第二槽側及槽底;第一槽側與y軸之間的夾角γ為31.4°-41.4°;第二槽側與y軸之間的夾角δ為16°-26°;槽底為半圓形,槽底的半徑r4大于等于接地驅動銷的半徑,半徑r4的范圍為6mm-10mm,槽底中心點至x軸的距離b2的范圍為11.4mm-15.4mm、至y軸的距離b3的范圍為23.6mm-27.6mm。
13、隔離操作組件與輸出凸輪配合,實現(xiàn)隔離順時針合閘、逆時針分閘;接地操作組件與輸出凸輪配合,實現(xiàn)接地順時針合閘、逆時針分閘;輸出軸穿設在固定板中部,隔離操作組件設置在輸出軸上方的區(qū)域,接地操作組件設置在輸出軸下方的區(qū)域。
14、本實用新型的有益效果如下:
15、本實用新型的隔離操作組件與接地操作組件分別采用了獨立的彈簧,彈簧輸出力更大,從而能提供更大的扭矩,保證在極限位置能輸出較大扭矩,避免連桿機構的死角區(qū)域;隔離操作組件與接地操作組件不需要通過彈簧聯(lián)動,隔離操作組件與接地操作組件相互獨立,隔離彈簧與接地彈簧的運動軌跡也相互獨立,而且隔離彈簧、接地彈簧在分合閘的運動軌跡始終位于輸出軸外側、不跨越輸出軸,這樣就給輸出軸讓出了貫穿的位置和空間,使得輸出軸可以貫穿整個機構設置,節(jié)省了指示機構的使用,簡化了操作機構的結構,降低了成本,也節(jié)約了操作機構的安裝空間;本實用新型的隔離彈簧和隔離操作組件,與接地彈簧和接地操作組件基本對稱布置,零件也基本相似,使操作機構可以設置得更小巧簡潔、緊湊可靠,便于查找故障;同時能提供更大彈簧力與扭矩,縮小操作機構的空間體積,降低對安裝空間的要求。
16、本實用新型的輸出凸輪的隔離分合閘軌跡段設置兩段圓弧段過渡至直線段,過渡更順滑平緩,更利于開關刀閘的分合閘操作。輸出凸輪的接地分合閘軌跡段的夾角較小,使得開關的刀閘獲得更大的力矩,在接地分合閘時,使刀閘在接地合閘位上更容易分開,尤其在極端位置時,使得刀閘也能很順利打開。