一种双电源开关切换机构及双电源开关的制作方法

本实用新型涉及电器开关领域，特别涉及一种双电源开关切换机构及双电源开关。

背景技术：

在一些对供电的可靠性具有较高要求的用电场合中，常采用双电源供电以保证供电的连续性。双电源开关作为电能切换的必备器件，其应用需求越来越广泛，技术性能要求也随之越来越高。

常用的双电源开关中用于切换电源的拨块组件的常规机械结构为：包括用于带动双电源开关中的两个断路器合闸或分闸的拨块，和为防止两个断路器同时合闸、用于限制拨块运动位置的止位块，止位块上常连接有用于使止位块处于锁止位置的复位弹簧。现有类型的双电源开关切换机构中多采用连杆机构或拨叉机构驱动拨块组件中的拨块运动，连杆机构或拨叉机构的机构传动效率较低，降低了双电源开关使用的稳定性；且此类机构占用空间大，导致双电源开关体积较大，不利于装配。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种双电源开关切换机构及双电源开关，其中，双电源开关切换机构的结构紧凑、且传动效率高，减小了双电源开关的体积、并提高了双电源开关的切换效率，提升了双电源开关的长期使用稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：

一种双电源开关切换机构，包括壳体和两个拨块组件，还包括与两个所述拨块组件一一对应且并行设置的两个齿条、位于两个齿条之间的主齿轮以及驱动所述主齿轮动作的驱动机构；其中：

所述驱动机构安装于所述壳体；

所述壳体内形成有第一安装腔体和第二安装腔体；

两个所述齿条和主齿轮安装于所述第一安装腔体内；每一个所述齿条具有沿所述齿条的长度方向依次排列的第一工位和第二工位，且每一个所述齿条与所述壳体之间设有弹性驱动机构，且当所述主齿轮与一个齿条啮合时与另一个齿条脱离啮合；每一组相互对应的齿条与拨块组件中，所述齿条与拨块组件的拨块以及止位块传动配合。

上述双电源开关中，当所述主齿轮与每一组相互对应的齿条和拨块组件配合时：

所述主齿轮带动所述齿条自所述第一工位向所述第二工位移动时，所述齿条由第一工位向第一工位和第二工位的中间位置移动时，所述弹性驱动机构储能，且所述齿条驱动拨块组件的止位块由锁止工位向解锁工位移动以解除对所述拨块的锁定，当所述齿条由所述第一工位和第二工位的中间位置向第二工位移动时，所述弹性驱动机构释能；所述齿条在所述弹性驱动机构的驱动下移动至所述第二工位，且使所述齿条驱动所述拨块由开闸位置运动至合闸位置；

所述主齿轮带动所述齿条自所述第二工位向所述第一工位运动时，所述齿条由第二工位向第一工位和第二工位的中间位置移动时，所述弹性驱动机构储能，当所述齿条由所述第一工位和第二工位的中间位置向第一工位移动时，所述弹性驱动机构释能；所述齿条在所述弹性驱动机构的驱动下移动至所述第一工位，以使所述齿条驱动所述拨块由合闸位置运动至开闸位置，所述拨块组件的止位块由解锁工位向锁止工位移动以对所述拨块进行锁定。

因上述双电源开关切换机构采用齿轮传动机构和弹性驱动机构进行拨块组件的驱动，其传动效率高，提高了双电源开关切换机构的使用稳定性，相比于连杆机构或拨叉机构，其结构简单，体积占用小，减小了双电源开关的体积，便于安装。

优选地，每一组相互对应的齿条与拨块组件之间：

所述拨块组件的止位块通过第一转轴枢装于壳体，且所述止位块上形成有伸入所述第一安装腔体内的驱动凸起，所述齿条上形成一驱动面，所述驱动面与所述驱动凸起相抵以使所述齿条由第一工位向第二工位移动时驱动所述止位块动作；和/或，

所述拨块组件的拨块通过第二转轴枢装于壳体，且所述拨块上形成有伸入所述第一安装腔体内的驱动杆，所述齿条上形成有长度方向与所述齿条长度方向平行的长槽，沿所述齿条的长度方向，所述长槽两端的侧壁形成所述驱动杆的驱动面。

优选地，每一个所述齿条与所述壳体之间设置的弹性驱动机构包括至少一个弹簧。

优选地，所述弹簧扭力弹簧。

优选地，还包括安装于所述壳体、并用于检测所述拨块组件内拨块的位置信息的位置检测装置。

优选地，所述位置检测装置为设置于所述拨块的转动行程起始位置处或设置于所述拨块的转动行程结束位置处的光电位置检测装置或行程开关。

优选地，当所述位置检测装置为光电位置检测装置时，所述第一拨块和所述第二拨块设置有用于阻挡所述光电位置检测装置的检测光线的挡片。

优选地，所述驱动机构包括与所述主齿轮传动连接的驱动电机。

优选地，所述驱动机构还包括与所述主齿轮传动连接、并用于手动驱动所述主齿轮的手动操作装置。

优选地，所述手动操作装置包括用于将所述主齿轮与所述电机脱离连接的离合装置、与所述主齿轮同轴设置的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮、与所述主齿轮轴线垂直设置的第三齿轮、设有两个互相垂直且分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合的第三齿条和第四齿条的传动机构、与所述第三齿轮连接用于转动第二齿轮的手柄。

本实用新型还提供了一种双电源开关，包括如上所述的双电源开关切换机构。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中提供的一种双电源开关切换机构的结构示意图；

图2是图1所示的一种双电源开关切换机构的结构示意图的后视图；

图3a是第一止位块的结构示意图；

图3b是第二止位块的结构示意图；

图4a是第一拨块的结构示意图；

图4b是第二拨块的结构示意图；

图5a是第一齿条的机构示意图；

图5b是第二齿条的结构示意图；

图6a是第一拨块由分闸位置进入合闸位置的运动过程示意图；

图6b是第一拨块由合闸位置进入分闸位置的运动过程示意图；

图7是手动操作装置的结构示意图。

附图标记：

10，壳体；11，第一安装腔体；12，第二安装腔体，20，第一拨块组件；

21，第一拨块；211，转轴；212，第一驱动杆；22，第一复位弹簧；

23，第一止位块；231，转轴；232，第一驱动凸起；

24，光电位置检测装置；30，第二拨块组件；31，第二拨块；

311，转轴；312，第一驱动杆；32，第二止位块；33，第二复位弹簧；

331，转轴；332，第二驱动凸起；34，光电位置检测装置；40，第一齿条；

41，第一驱动面；42，第一长槽；50，第二齿条；51，第二驱动面；

52，第二长槽；60，主齿轮；70，第一弹性驱动机构；71，第一弹簧；

72，第二弹簧；80，第二弹性驱动机构；81，第三弹簧；82，第四弹簧；

91，第一齿轮；92，第二齿轮；93，第三齿轮；94，传动机构；

941，第三齿条；942，第四齿条。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2所示，本实用新型具体实施方式提供了一种双电源开关切换机构，包括壳体10和第一拨块组件20和第二拨块组件30，还包括与第一拨块组件20和第二拨块组件30一一对应且并行设置的第一齿条40和第二齿条50、位于第一齿条40和第二齿条50之间的主齿轮60，以及驱动主齿轮60动作的驱动机构(图中未示出)；其中：

驱动机构安装于壳体10；

壳体10内形成有第一安装腔体11和第二安装腔体12，本实施例中第一安装腔体11和第二安装腔体12由位于壳体10内的隔板将壳体10分隔为两部分而形成；

第一齿条40和第二齿条50和主齿轮60安装于第一安装腔体11内；第一齿条40和第二齿条50具有沿第一齿条40和第二齿条50的长度方向依次排列的第一工位和第二工位，且第一齿条40和第二齿条50与壳体10之间设有第一弹性驱动机构70和第二弹性驱动机构80，且当主齿轮60与第一齿条40和第二齿条50中的一个齿条啮合时与另一个齿条脱离啮合，本实施例中，主齿轮60为不完全齿轮，且其上的齿在与第一齿条40或第二齿条50中的一个啮合时与另一个脱离啮合；第一齿条40和第一拨块组件20中，第一齿条40与第一拨块组件20中的第一拨块21以及第一止位块23传动配合，第二齿条50和第二拨块组件30中，第二齿条50与第二拨块组件30中的第二拨块31以及第二止位块33传动配合。

当主齿轮60与每一组相互对应的齿条和拨块组件配合时，以第一齿条40和第一拨块组件20为例：

主齿轮60带动第一齿条40自第一工位向第二工位移动时，第一齿条40由第一工位向第一工位和第二工位的中间位置移动时，第一弹性驱动机构70储能，且第一齿条40驱动第一拨块组件20的第一止位块23由锁止工位向解锁工位移动以解除对第一拨块21的锁定，当第一齿条40由第一工位和第二工位的中间位置向第二工位移动时，第一弹性驱动机构70释能；第一齿条40在第一弹性驱动机构70的驱动下移动至第二工位，且使第一齿条40驱动第一拨块21由开闸位置运动至合闸位置；

主齿轮60带动第一齿条40自第二工位向第一工位运动时，第一齿条40由第二工位向第一工位和第二工位的中间位置移动时，第一弹性驱动机构70储能，当第一齿条40由第一工位和第二工位的中间位置向第一工位移动时，第一弹性驱动机构70释能；第一齿条40在第一弹性驱动机构70的驱动下移动至第一工位，以使第一齿条40驱动第一拨块21由合闸位置运动至开闸位置，第一拨块组件20的第一止位块23由解锁工位向锁止工位移动以对第一拨块21进行锁定。

同理，当主齿轮60与第二齿条50和第二拨块组件30配合时，其工作原理与上述主齿轮60第一齿条40和第一拨块组件20配合时相同，这里不再赘述。

上述每一组相互对应的齿条和拨块组件可采用如下所述优选结构：

如图3a所示，第一止位块23通过转轴231枢装于壳体10，且第一止位块23上形成有伸入第一安装腔体11内的第一驱动凸起232；

如图3b所示，第二止位块33通过转轴331枢装于壳体10，且第二止位块33上形成有伸入第一安装腔体11内的第二驱动凸起332。

如图4a所示，第一拨块21通过转轴211枢装于壳体10，且第一拨块21上形成有伸入第一安装腔体11内的第一驱动杆212；

如图4b所示，第二拨块31通过转轴311枢装于壳体10，且第二拨块31上形成有伸入第一安装腔体11内的第二驱动杆312。

如图5a所示，第一齿条40上形成第一驱动面41，第一驱动面41为沿由第一工位至第二工位方向宽度逐渐增大的斜面，第一驱动面41与第一驱动232凸起相抵以使第一齿条40由第一工位向第二工位移动时驱动第一止位块23动作；还形成有长度方向与第一齿条40长度方向平行的第一长槽42，沿第一齿条40的长度方向，第一长槽42两端的侧壁形成第一驱动杆212的驱动面；

如图5b所示，第二齿条50上形成第二驱动面51，第二驱动面51为沿由第一工位至第二工位方向宽度逐渐增大的斜面，第二驱动面51与第二驱动332凸起相抵以使第二齿条50由第一工位向第二工位移动时驱动第二止位块33动作；还形成有长度方向与第二齿条50长度方向平行的第二长槽52，沿第二齿条50的长度方向，第二长槽52两端的侧壁形成第二驱动杆312的驱动面。

具体地，上述两个齿条在主齿轮的驱动下进行平移运动、进而驱动上述两个拨块组件运动，并完成开闸和合闸动作的过程如下所述:

当主齿轮60与第一齿条40和第一拨块组件20配合时，

如图1所示，第一齿条40位于第一工位时，第一齿条40的齿未与主齿轮60上的齿啮合，且第一弹性驱动机构70中的第一弹簧71和第二弹簧72均处于非储能状态；第一长槽42与第一驱动杆212的相对位置如图6a中的初始状态S1所示；

当主齿轮60沿图1视角方向顺时针旋转时，主齿轮60上的齿与第一齿条40上的齿进入啮合，并带动第一齿条40自第一工位向第二工位动作时，第一齿条40上的第一驱动面42驱动第一止位块23上的第一驱动凸起232，从而带动第一止位块23绕转轴231沿图2视角方向逆时针旋转，并解除对第一拨块21在逆时针旋转方向上的位置干涉；同时第一弹性驱动机构70中的第一弹簧71和第二弹簧72均发生形变并开始储能，当第一齿条40处于第一工位与第二工位的中间位置时，第一弹簧71和第二弹簧72储能完成，第一长槽42与第一驱动杆212的相对位置如图6a中的储能状态S2所示；

当主齿轮60继续转动，并带动第一齿条40通过第一工位与第二工位的中间位置后，第一弹性驱动机构70中的第一弹簧71和第二弹簧72恢复形变并释放能量，第一齿条40在第一弹簧71和第二弹簧72的作用下向第二工位快速运动，第一长槽42的侧面与第一驱动杆212的侧面接触，产生沿第一拨块21的转轴211切向的驱动力，使第一拨块21绕转轴211快速旋转运动，第一长槽42与第一驱动杆212的相对位置如图6a中的驱动状态S3所示；

第一拨块21在沿第一拨块21的转轴211切向的驱动力作用下，沿如图2视角方向逆时针旋转，由开闸位置动作至合闸位置；第一长槽42与第一驱动杆212的相对位置如图6a中的结束状态S4所示。

同理，当第一齿条40处于第二工位，且第一拨块21处于合闸位置时，第一长槽42与第一驱动杆212的相对位置如图6b中的初始状态S1所示；

当主齿轮60沿图1视角方向逆时针旋转时，当第一齿条40由第二工位向第一工位和第二工位的中间位置运动时，第一弹簧71和第二弹簧72开始储能，当第一齿条40运动到第二工位与第一工位的中间位置时，第一弹簧71和第二弹簧72完成储能，第一长槽42与第一驱动杆212的相对位置如图6b中的储能状态S2所示；

当主齿轮60继续转动，驱动第一齿条40通过第二工位与第一工位的中间位置后，第一弹性复位机构70中的第一弹簧71和第二弹簧72释放能量并开始恢复形变，第一齿条40在第一弹簧71和第二弹簧72的作用下向第一工位快速运动，第一长槽42的侧面与第一驱动杆212的侧面接触，产生沿第一拨块21的转轴211切向的驱动力；驱动第一拨块21绕转轴211快速旋转运动，第一长槽42与第一驱动杆212的相对位置如图6b中的回弹状态S3所示；

第一拨块21在沿第一拨块21的转轴211切向的驱动力作用下，沿如图2视角方向顺时针旋转，由合闸位置动作至分闸位置；此时第一止位块在复位弹簧22的作用下运动回锁止位置，第一长槽42与第一驱动杆212的相对位置如图6b中的结束状态S4所示。

同理，当主齿轮60与第二齿条50和第二拨块组件30配合时，其分闸合闸动作过程相同。

上述双电源开关切换机构中，采用齿轮传动进行拨块组件的驱动，其传动效率高，提高了双电源开关切换机构的使用稳定性；相比于连杆机构或拨叉机构，其结构简单，体积占用小，减小了双电源开关的体积，便于安装。

如图1所示的一种优选方式中，每一个齿条与壳体10之间设置的弹性驱动机构包括至少一个弹簧，具体地，如图1所示，第一弹性驱动机构70包括第一弹簧71和第二弹簧72，第二弹性驱动机构80包括第三弹簧81和第四弹簧82。

优选地，弹簧为扭力弹簧。如图1所示的一种优选方式中，第一弹簧71、第二弹簧72、第三弹簧81和第四弹簧82均为扭力弹簧。

一种优选方式中，双电源开关切换机构还包括安装于壳体10、并用于检测拨块组件内拨块的位置信息的位置检测装置。具体地，位置检测装置为设置于拨块的转动行程起始位置处或设置于拨块的转动行程结束位置处的光电位置检测装置或行程开关。优选地，如图2所示，当位置检测装置为光电位置检测装置24、34时，第一拨块21设置有用于阻挡光电位置检测装置24的检测光线的挡片213，第二拨块31设置有用于阻挡光电位置检测装置34的检测光线的挡片313。

一种优选方式中，驱动机构包括与主齿轮60传动连接的驱动电机，以便于远程控制双电源开关切换机构工作。

优选地，如图7所示，驱动机构还包括与主齿轮60传动连接、用于手动驱动主齿轮60的手动操作装置，以实现双电源开关切换机构的手动操作。

优选地，如图7所示，手动操作装置包括用于将主齿轮与电机脱离连接的离合装置、与主齿轮60同轴设置的第一齿轮91、与第一齿轮91啮合的第二齿轮92、与主齿轮60轴线垂直设置的第三齿轮93、设有两个互相垂直且分别与第二齿轮92第三齿轮93和啮合的第三齿条941和第四齿条942的传动机构94、与第三齿轮93连接用于转动第二齿轮92的手柄，其中，离合装置和手柄图中未示出。

上述手动操作装置在工作时，通过转动第三齿轮93，可带动与第三齿轮93啮合的第四齿条942做平移运动，从而使与第四齿条942一体的第三齿条941带动第二齿轮92旋转，从而带动第一齿轮91转动，从而带动与第一齿轮91同轴的主齿轮60旋转，以实现对主齿轮60的驱动。

另外，本实用新型具体实施方式中还提供了一种双电源开关，包括如上的双电源开关切换机构。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。