专利名称：精确定位三位置开关操动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电开关技术领域，特别是涉及一种精确定位三位置开关 操动机构。
背景技术：
典型的三位置电气设备如用于高压气体绝缘金属封闭开关设备(简称
GIS)上使用的三位置隔离/接地开关、SF6充气柜上使用的三位置隔离/接地 开关等三位置电气设备随着开关设备的技术发展和小型化的需求会越来越 多，因三位置操动机构要求在三个工作位置上均要达到极高的定位精度，所 以国内目前还没有成熟的应用于高、中、低压电气领域内的三位置电动、手 动操动机构，几乎所有的三位置电动、手动操动机构均需从国外进口。
1. 国外技术方案及现状
国外三位置电动、手动操动机构的结构和动作原理该机构动作时，由 电动机带动一个精密复杂的凸轮传动装置来实现三个工作位置的转换，并由 机械位置锁定装置来锁其工作位置，釆用的单辅助开关不能清晰指示三个工 作位置，并且凸轮传动装置加工精度要求非常高。
2. 国外方案的缺点
a) 进口三位置操动机构各零部件的材料、热处理要求及加工精度极高。 曾有国内厂家为某进口三位置电动、手动操动机构加工应急备件，同一零件 加工了多次，均因达不到精度要求，装配后发现机构在三个位置上均出现定 位不准确的情况而无法使用；
b) 因三位置操动机构在实际使用时要求有数千次的机械寿命，在机械寿 命期间要求机构有很强的机械稳定性，极高的零件加工精度和极严的尺寸、 公差配合势必因机构在操作过程中的机械磨损而不能保证其在三个工作位置 上的定位精度；
C)进口三位置操动机构控制复杂，故障率高。据国家电力部门的统计表 明，机构故障占总故障的60%以上，由此可见机构可靠性的重要程度。
d) 进口三位置操动机构备件不足，造成机构故障后无法维修，造成很大 的经济损失；
e) 进口三位置操动机构用辅助开关只有一个，不能同时对各种工作状态进行有效指示；
3.国内现状
国内目前在应用于高、中、低压三位置电气设备的电动操作机构领域上 基本上是空白，仅有少数厂家生产，产品因存在定位不准的缺陷， 一直没有 在电气设备上规模使用，而三位置电动操作机构的需求越来越大，迫使使用 单位花费很大的代价从国外进口三位置电动操作机构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种加工、装配简 单、定位精度高，能够清晰指示三个工作位置的精确定位三位置开关操动 机构。
为实现上述目的，本实用新型釆用的技术方案是 一种精确定位三位置 开关操动机构，包括电动机、传动机构、箱体和控制电动机旋转的电气控 制部分，所述传动机构包括齿轮传动副和涡轮蜗杆副，所述电动机联接齿轮 传动副，所述齿轮传动副联接涡轮蜗杆副，所述涡轮蜗杆副上设置有固定件 一和固定件二，涡轮蜗杆副一侧设置有摆轮，所述摆轮为与固定件一和固定 件二相配合的曲面体，摆轮通过动力输出轴固定在箱体上，动力输出轴连接 有辅助开关连杆，辅助开关连杆连接有用于指示不同开关状态的辅助开关一 和辅助开关二。
所述涡轮蜗杆副上设置有用于手动操动的手柄。
所述辅助开关连杆与辅助开关一和辅助开关二之间通过弹簧连接。
所述固定件一和固定件二均为销钉。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点
1) 本实用新型结构简单，釆用曲面体定位，定位精度高，机构动作到预 定位置，涡轮蜗杆副和曲面体自动脱离，同时锁定从动轮的位置，动作可靠；
2) 零件加工简单，互换性好，经济性高，适于批量生产；
3) 电器控制简单可靠；
4) 两个辅助开关分别单独动作，能有效指示机构的各种工况； 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明
l一电动机；2 —-齿轮传动副；3—-涡轮蜗杆副；
4一销钉一；5 —-锁紧滑块；6 —-销钉二；
7—摆轮；8 —-行程开关一；9 —-接线端子；
10—辅助开关连杆；11-一辅助开关一；12-一辅助开关二;
13—接触器一；14-一行程开关二；15-—接触器二；
16—行程开关三；17-一手柄；18-一动力输出轴;
19—转轴；21-一箱体。
具体实施方式
如图l所示精确定位三位置开关操动机构，包括电动机l、箱体21,传 动机构和控制电动机旋转的电气控制部分，所述传动机构包括齿轮传动副 2和涡轮蜗杆副3，所述电气控制部分包括行程开关一 8、行程开关二14、 行程开关三16、接触器一 13和接触器二 15。
电动机1 一侧设置有用于驱动电动机1正向转动的接触器一 13和用于驱 动电动机1反向转动的接触器二 15,与电动机1联接的齿轮传动副2,与齿 轮传动副2联接的涡轮蜗杆副3，涡轮蜗杆副3上设置有销钉一4和销钉二6， 涡轮蜗杆副3 —侧设置摆轮7，摆轮7与销钉一 4和销钉二 6配合，涡轮蜗 杆副3上设置有用于锁定涡轮蜗杆副3和摆轮7的锁紧滑块5，锁紧滑块5 通过转轴19和涡轮蜗杆副3连接，摆轮7上设置有动力输出轴18，动力输出轴18连接有辅助开关连杆10,辅助开关连杆10连接有用于指示不同开关 状态的辅助开关一 11和辅助开关二 12,摆轮7 —侧设置有分别对应不同开 关位置的行程开关一8、行程开关二 14和行程开关三16。
该机构一侧设置有用于接线的接线端子9。
在涡轮蜗杆副3 —侧设置手柄17，可以手动直接操作涡轮蜗杆副3转动 进行开关位置切换。
所述辅助开关连杆10与辅助开关一 11和辅助开关二 12之间通过弹簧连接。
在机构状态转换时，销钉一4或销钉二6推动摆轮7转动，摆轮7带动 动力输出轴18转到预定位置时，销钉一 4或销钉二 6与摆轮7脱离，同时 涡轮蜗杆副3上的锁紧滑块5锁定摆轮7即动力输出轴18的位置以实现精 确定位。辅助开关一 11和辅助开关二 12与动力输出轴18相连用于指示机构 的不同工作位置，行程开关一 8、行程开关二 14和行程开关三16控制电动 机1在三个工作位置的启动和停止。
工作原理
行程开关一 8、行程开关二 14和行程开关三16分别对应工作位置一、 中间位置和工作位置二。
本三位置电动、手动操动机构进行三位置切换动作的过程如下
a) 中间位置:机构处于中间位置时为机构初始状态，此时辅助开关一 11、辅助开关二 12各自处于分闸状态；
b) 中间位置-工作位置一机构接受状态切换指令后，接触器一13动作， 其常开接点吸合，驱动电动机l正向转动，通过齿轮传动副2、涡轮蜗杆副3、 销钉一 4带动固定在动力输出轴18上的摆轮7顺时针转动，动力输出轴18 转到预定位置时，行程开关一8动作，切断接触器一13的电源，电动机l停 止转动，同时锁紧滑块5将摆轮7的位置准确锁定；机构动作过程中通过辅
助开关连杆10带动辅助开关一 11动作，指示出机构工作位置一的状态，此 时辅助开关二 12不动作。
C)工作位置一-中间位置机构接受状态切换指令后，接触器二 15动作， 其常开接点吸合，驱动电动机l反向转动，通过齿轮传动副2、涡轮蜗杆副3、 销钉一 4带动固定在动力输出轴18上的摆轮7逆时针转动，动力输出轴18 转到预定位置时，行程开关三16动作，切断接触器二 15的电源，电动机1 停止转动，同时锁紧滑块5将摆轮7的位置准确锁定；机构动作过程中通过 辅助开关连杆10带动辅助开关一 11动作，指示出机构工作位置一的状态， 此时辅助开关二 12不动作。
d)中间位置-工作位置二机构接受状态切换指令后，接触器二 15动作， 其常开接点吸合，驱动电动机l反向转动，通过齿轮传动副2、涡轮蜗杆副3、 销钉二 6带动固定在动力输出轴18上的摆轮7逆时针转动，动力输出轴18 转到预定位置时，行程开关二 14动作，切断接触器二 15的电源，电动机1 停止转动，同时锁紧滑块5将摆轮7的位置准确锁定；机构动作过程中通过 辅助开关连杆10带动辅助开关二 12动作，指示出机构工作位置二的状态， 此时辅助开关一 11不动作。
e)工作位置二-中间位置机构接受状态切换指令后，接触器一 13动 作，其常开接点吸合，驱动电动机1正向转动，通过齿轮传动副2、涡轮蜗 杆副3、销钉二6带动固定在动力输出轴18上的摆轮7顺时针转动，动力输 出轴18转到预定位置时，行程开关三16动作，切断接触器一13的电源，电 动机l停止转动，同时锁紧滑块5将摆轮7的位置准确锁定；机构动作过程 中通过辅助开关连杆10带动辅助开关二 12动作，指示出机构工作位置二的 状态，此时辅助开关一ll不动作。
权利要求1.一种精确定位三位置开关操动机构，包括电动机、传动机构、箱体和控制电动机旋转的电气控制部分，所述传动机构包括齿轮传动副和涡轮蜗杆副，其特征在于所述电动机联接齿轮传动副，所述齿轮传动副联接涡轮蜗杆副，所述涡轮蜗杆副上设置有固定件一和固定件二，涡轮蜗杆副一侧设置有摆轮，所述摆轮为与固定件一和固定件二相配合的曲面体，摆轮通过动力输出轴固定在箱体上，动力输出轴连接有辅助开关连杆，辅助开关连杆连接有用于指示不同开关状态的辅助开关一和辅助开关二。
2. 根据权利要求l所述的精确定位三位置开关操动机构，其特征在 于所述涡轮蜗杆副上设置有用于手动操动的手柄。
3. 根据权利要求l或2所述的精确定位三位置开关操动机构，其特征在于所述辅助开关连杆与辅助开关一和辅助开关二之间通过弹簧连接。
4. 根据权利要求l或2所述的精确定位三位置开关操动机构，其特征在于所述固定件一和固定件二均为销钉。
专利摘要本实用新型涉及一种精确定位三位置开关操动机构，包括电动机、传动机构、箱体和控制电动机旋转的电气控制部分，所述电动机联接齿轮传动副，所述齿轮传动副联接涡轮蜗杆副，所述涡轮蜗杆副上设置有固定件一和固定件二，涡轮蜗杆副一侧设置有摆轮，所述摆轮为与固定件一和固定件二相配合的曲面体，摆轮通过动力输出轴固定在箱体上，动力输出轴连接有辅助开关连杆，辅助开关连杆连接有用于指示不同开关状态的辅助开关一和辅助开关二。本实用新型加工、装配简单，定位精度高，能够清晰指示三个工作位置。
文档编号H01H31/00GK201181670SQ20082002892
公开日2009年1月14日 申请日期2008年4月24日 优先权日2008年4月24日
发明者张红亮 申请人:张红亮