模块式开关操作机构的制作方法

本发明涉及一种模块式开关操作机构，适于sf6气体绝缘全封闭开关柜使用。

背景技术：

现有sf6气体绝缘全封闭开关柜的负荷开关、断路器开关、接地开关的操作机构普遍存在如下问题：

1、开关的操作机构将执行合分闸功能的传动部件和联锁部件混装在一起，在进行合分闸操作时一定要按产品说明书中的操作顺序操作，开关面板上的标识不达意而被忽略，如果操作人员对操作顺序不十分熟悉，在操作不动时不好准确判断是用力不够还是被连锁限制还是有故障。但又因为开关操作需要一定的力量，往往被认为是自己力气不够，因此，有时会因为用力过大造成连锁失效，导致误合误分接地或者误合误分开关，安全隐患大。

2、开关的传动零部件是由钣金件组成的，如abb公司sf6气体绝缘柜中使用的开关，由于执行合分闸功能的零件和执行连锁功能的零件是混装在机构里的，因此为了达到互不干涉的目的，零件通常呈多道折弯状，结构复杂，机械寿命短，标准化程度低，易损易变形，使用中故障多，可靠性低。

3、由于开关中执行合分闸功能的零件和执行连锁功能的零件是混装在机构里的，因此，执行某一功能的零件发生损坏时，需要将其附近的零件拆除才可以进行替换和维护，操作繁琐，费时费力。

近年来我国对abb公司sf6气体绝缘柜中使用的开关与机构也进行了一些改造，但仍没能很好解决这些问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种结构简单、操作可靠、机械寿命长、检修方便、省时省力、通用性强、性价比高的模块式开关操作机构，从根本上解决了现有操作机构执行合分闸功能和执行连锁功能的零件混装在一起带来的安全隐患大、机械寿命短、检修繁琐、费时费力的问题。

本发明的技术方案是：

一种模块式开关操作机构，包括相互平行的主回路开关操作轴和接地开关操作轴，其特征在于：所述主回路开关操作轴和接地开关操作轴沿长度方向依次设置传动模块和连锁模块；

所述传动模块包括支撑主回路开关操作轴和接地开关操作轴的前、后侧板、组装于前、后侧板之间的主回路开关传动机构和接地开关传动机构，所述主回路开关传动机构和接地开关传动机构分别包括与主回路开关操作轴或接地开关操作轴固定连接的动力板、设于主回路开关操作轴或接地开关操作轴上并可绕其转动的传动板、与动力板连接的储能助力弹簧组件，所述动力板上设有对应传动板的拨销ⅰ，所述传动板上设有用于使主回路开关主轴旋转的拨销ⅱ。

上述的模块式开关操作机构，所述连锁模块包括前、后面板、连锁板、开关拨板法兰、接地拨板法兰、连锁板复位机构，所述前、后面板平行间隔布置并利用连接件与传动模块的侧板连接固定，所述后面板上、下部分别开设对应主回路开关操作轴和接地开关操作轴的通孔，所述开关拨板法兰安装于后面板对应主回路开关操作轴的通孔处且与主回路开关操作轴连接固定，所述接地拨板法兰安装于后面板对应接地开关操作轴的通孔处且与接地开关操作轴连接固定，所述开关拨板法兰和接地拨板法兰上分别设有偏心拨销，所述前面板对应主回路开关操作轴和接地开关操作轴的端部分别设有操作孔，所述后面板上设有纵向滑道且所述连锁板两侧插入所述纵向滑道中，所述连锁板的上端两侧分别设有对应开关拨板法兰上的偏心拨销的开关合闸定位槽和开关分闸限位槽，所述连锁板的下端中部设有对应接地拨板法兰上的偏心拨销的接地合闸定位槽；所述连锁板沿纵向滑道行至上限时，所述连锁板在前面板内侧遮挡住对应主回路开关操作轴的操作孔，所述接地拨板法兰上的偏心拨销滑入连锁板下端的接地合闸定位槽内，所述开关拨板法兰上的偏心拨销位于连锁板上端的开关分闸限位槽中，限制主回路开关操作轴转动合闸；所述接地拨板法兰上的偏心拨销滑出连锁板下端的接地合闸定位槽后，所述连锁板在连锁板复位机构作用下沿纵向滑道下行，所述开关拨板法兰上的偏心拨销随主回路开关操作轴转动落入连锁板上端的开关合闸定位槽内，限制接地开关操作轴转动合闸，此时连锁板行至下限，所述连锁板在前面板内侧遮挡住对应接地开关操作轴的操作孔。

上述的模块式开关操作机构，所述连锁板上另设有提拉孔，所述前面板对应提拉孔的位置设有纵向长圆孔并在纵向长圆孔处设提拉钮，所述提拉钮穿过纵向长圆孔与连锁板的提拉孔连接为一体。

上述的模块式开关操作机构，所述连锁板复位机构由与后面板固定连接的上支架、与连锁板固定连接的下支架、设于上、下支架间的弹簧组件组成，所述弹簧组件由与上支架固定的芯杆、套装于芯杆上的弹簧组成，所述下支架对应芯杆的位置设有导向孔，所述后面板上设有对应下支架的滑槽。

上述的模块式开关操作机构，所述连锁板上行滑动至上限时，其遮挡住前面板的操作孔的位置处设有“先将接地分闸”的提示语，所述连锁板下行滑动至下限时，其遮挡住前面板的操作孔的位置处设有“先将开关分闸”的提示语。

上述的模块式开关操作机构，所述连锁模块另设有用于与主回路开关主轴连接并联动的开关分合状态指示杆，所述开关分合状态指示杆的前端依次穿过后面板、连锁板和前面板并设有指示标记，所述前面板对应开关分合状态指示杆前端两侧的位置分别设有“分闸”标记和“合闸”标记，所述连锁板上设有对应开关分合状态指示杆的长圆孔，以避免连锁板与开关分合状态指示杆发生动作干涉。

上述的模块式开关操作机构，所述连锁板上设有朝向前面板的折弯锁片，所述前面板设有引出折弯锁片的纵向长孔，所述折弯锁片的外露端设有用于与开关柜锁体配合的长圆形锁孔。

上述的模块式开关操作机构，所述动力板采用双板结构，且两板一端设有连接轴，所述拨销ⅰ设于动力板另一端，所述储能助力弹簧组件由与连接轴铰接的弹簧芯杆、套装于弹簧芯杆上的储能弹簧ⅰ、设于传动模块前、后侧板之间的定位轴组成，所述弹簧芯杆一端设有弹簧挡片，另一端穿过定位轴，所述储能弹簧ⅰ顶靠于弹簧挡片和定位轴之间；或所述储能助力弹簧组件由与连接轴铰接的弹簧芯板、套装于弹簧芯板上的储能弹簧ⅱ、设于传动模块前、后侧板之间的定位杆组成，所述弹簧芯板一端设有弹簧挡台，另一端设有穿设定位杆的长孔，所述储能弹簧ⅱ顶靠于弹簧挡台和定位杆之间。

上述的模块式开关操作机构，在同一平面内，以主回路开关操作轴轴心为原点，动力板的连接轴轴心和拨销ⅰ的中心之间相差140°～160°；以接地开关操作轴轴心为原点，动力板的连接轴轴心和拨销ⅰ的中心之间相差160°～180°。

上述的模块式开关操作机构，所述传动板采用双板结构且两板一端连接，另一端分别与主回路开关操作轴或接地开关操作轴铰接，所述动力板位于传动板的两板之间，所述传动板的一个侧板上开设有对应拨销ⅰ的弧形孔ⅰ并固定有拨销ⅱ，所述传动模块的后侧板上开设有对应拨销ⅱ的弧形孔ⅱ，所述主回路开关传动机构和接地开关传动机构的拨销ⅱ在传动板上的位置不同；当动力板在主回路开关操作轴或接地开关操作轴带动下旋转时，储能助力弹簧组件中的弹簧被压缩储能，与此同时在动力板带动下拨销ⅰ由弧形孔ⅰ一端滑向另一端，待弹簧被压缩过死点后释放动能推动动力板旋转，拨销ⅰ行至弧形孔ⅰ末端拨动传动板使其绕主回路开关操作轴或接地开关操作轴旋转，则拨销ⅱ也发生旋转，拨动主回路开关主轴上与之配合的零件，从而带动主回路开关主轴转动完成开关合闸、分闸和接地。

本发明的有益效果是：

1、将操作机构拆分为传动模块和连锁模块，使各传动零件和连锁零件的结构简单化，延长了各零件的机械寿命，同时，在保证功能的前提下结构紧凑简单，当任一模块发生故障，检修方便、省时省力。

2、将操作机构拆分为传动模块和连锁模块，并通过对连锁模块的结构设置避免了混装带来的误操作行为，主回路开关操作轴对应的操作孔与接地开关操作轴对应的操作孔不会同时打开，只能将允许操作的那个开关的操作孔打开，把不允许操作的开关的操作孔封闭起来并利用文字提示，从根本上消除了现有开关操作机构的安全隐患，操作安全性和可靠性显著提高。

3、连锁模块改变前面板的形状或大小尺寸，根据不同的开关变动操作孔的位置，就可实现本发明的连锁关系，因此适用范围广，传动模块中主回路开关传动机构和接地开关传动机构的相关零件通用性强，如动力板和弹簧组件，传动板只要将拨销焊在不同的位置就可以实现应用位置的转换，一件多用通用，生产成本降低，操作机构的标准化程度提高，性价比高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的传动模块的结构示意图；

图3是图2中传动模块的侧视图(拆除前侧板)；

图4是图2中动力板与储能助力弹簧组件的结构示意图；

图5是图4的b向视图；

图6是图2中主回路开关传动机构的传动板的结构示意图；

图7是图6的左视图；

图8是图6的后视图；

图9是图6的俯视图；

图10是图2中接地开关传动机构的传动板的结构示意图；

图11是图10的左视图；

图12是图10的后视图；

图13是图10的俯视图；

图14是本发明的连锁模块的前面板侧的结构示意图(主回路开关为分闸状态)；

图15是本发明的连锁模块的前面板侧的结构示意图(主回路开关为合闸状态)；

图16是图15拆除前面板的结构示意图；

图17是图14拆除前面板的结构示意图；

图18是连锁模块的连锁板复位机构的结构示意图。

图中：1.传动模块、101.前侧板、102.后侧板、103.动力板、104.传动板、105.拨销ⅰ、106.拨销ⅱ、107.连接轴、108.弹簧芯杆、109.储能弹簧ⅰ、110.定位轴、111.弹簧挡片、112.弹簧芯板、113.储能弹簧ⅱ、114.定位杆、115.弹簧挡台、116.长孔、117.弧形孔ⅰ；2.主回路开关操作轴；3.连接件；4.连锁模块、401.前面板、402.后面板、403.开关拨板法兰、404.偏心拨销、405.连锁板、406.连锁板复位机构、406a.上支架、406b.下支架、406c.弹簧组件、409.接地拨板法兰、410.偏心拨销、411.操作孔、412.操作孔、413.提拉钮、414.纵向长圆孔、415.纵向长孔、416.纵向滑道、417.滑槽、418.长圆孔、419.提拉孔、420.开关分闸限位槽、421.开关合闸定位槽、422.接地合闸定位槽；5.接地开关操作轴。

具体实施方式

如图1所示，该模块式开关操作机构，包括相互平行的主回路开关操作轴2和接地开关操作轴5，所述主回路开关操作轴2和接地开关操作轴5沿长度方向依次设置传动模块1和连锁模块4。

其中，如图2-图13所示，所述传动模块1包括支撑主回路开关操作轴2和接地开关操作轴5的前、后侧板101、102、组装于前、后侧板101、102之间的主回路开关传动机构和接地开关传动机构，所述主回路开关传动机构和接地开关传动机构分别包括与主回路开关操作轴2或接地开关操作轴5固定连接的动力板103、设于主回路开关操作轴2或接地开关操作轴5上并可绕其转动的传动板104、与动力板103连接的储能助力弹簧组件，所述动力板103上设有对应传动板104的拨销ⅰ105，所述传动板104上设有用于使主回路开关主轴旋转的拨销ⅱ106。

所述动力板103采用双板结构，且两板一端设有连接轴107，所述拨销ⅰ105设于动力板103另一端，所述储能助力弹簧组件由与连接轴107铰接的弹簧芯杆108、套装于弹簧芯杆108上的储能弹簧ⅰ109、设于传动模块前、后侧板101、102之间的定位轴110组成，所述弹簧芯杆108一端设有弹簧挡片111，另一端穿过定位轴110，所述储能弹簧ⅰ109顶靠于弹簧挡片111和定位轴110之间；或所述储能助力弹簧组件由与连接轴107铰接的弹簧芯板112、套装于弹簧芯板112上的储能弹簧ⅱ113、设于传动模块前、后侧板101、102之间的定位杆114组成，所述弹簧芯板112一端设有弹簧挡台115，另一端设有穿过定位杆114的孔116，所述储能弹簧ⅱ113顶靠于弹簧挡台115和定位杆114之间。在同一平面内，以主回路开关操作轴2轴心为原点，动力板103的连接轴107轴心和拨销ⅰ105的中心之间相差150°，以接地开关操作轴5轴心为原点，动力板103的连接轴107轴心和拨销ⅰ105的中心之间相差170°。所述传动板104采用双板结构且两板一端连接，另一端分别与主回路开关操作轴2或接地开关操作轴5铰接，所述动力板103位于传动板104的两板之间，所述传动板104的一个侧板上开设有对应拨销ⅰ105的弧形孔ⅰ117并固定有拨销ⅱ106，所述传动模块的后侧板102上开设有对应拨销ⅱ106的弧形孔ⅱ(图中省略)，所述主回路开关传动机构和接地开关传动机构的拨销ⅱ106在传动板104上的位置不同，以对应不同的操作位置。本实施例中，主回路开关传动机构采用了具有弹簧芯杆108的储能助力弹簧组件，而接地开关传动机构采用了具有弹簧芯板112的储能助力弹簧组件。

当动力板103在主回路开关操作轴2或接地开关操作轴5带动下旋转时，储能助力弹簧组件中的弹簧被压缩储能，与此同时在动力板103带动下拨销ⅰ105由弧形孔ⅰ117一端滑向另一端，待弹簧被压缩过死点后释放动能推动动力板103旋转，拨销ⅰ105行至弧形孔ⅰ117末端拨动传动板104使其绕主回路开关操作轴2或接地开关操作轴5旋转，则拨销ⅱ106也发生旋转，拨动主回路开关主轴上与之配合的拐臂或转盘，从而带动主回路开关主轴转动完成开关合闸或分闸或接地动作(三工位开关)。

如图14-图18所示，所述连锁模块4包括前、后面板401、402、连锁板405、开关拨板法兰403、接地拨板法兰409、连锁板复位机构406。所述前、后面板401、402平行间隔布置并利用连接件3与传动模块1的侧板连接固定，所述后面板402上、下部分别开设对应主回路开关操作轴2和接地开关操作轴5的通孔，所述开关拨板法兰403安装于后面板402对应主回路开关操作轴2的通孔处且与主回路开关操作轴2连接固定，所述接地拨板法兰409安装于后面板402对应接地开关操作轴5的通孔处且与接地开关操作轴5连接固定，所述开关拨板法兰403和接地拨板法兰409上分别设有偏心拨销404、410，所述前面板401对应主回路开关操作轴2和接地开关操作轴5的端部分别设有操作孔411、412，所述后面板402上设有纵向滑道416且所述连锁板405两侧插入所述纵向滑道416中，所述连锁板405的上端两侧分别设有对应开关拨板法兰403上的偏心拨销404的开关合闸定位槽421和开关分闸限位槽420，所述连锁板405的下端中部设有对应接地拨板法兰409上的偏心拨销410的接地合闸定位槽422。所述连锁板复位机构406由与后面板402固定连接的上支架406a、与连锁板405固定连接的下支架406b、设于上、下支架406a、406b间的弹簧组件406c组成，所述弹簧组件406c由与上支架406a固定的芯杆、套装于芯杆上的弹簧组成，所述下支架406b对应芯杆的位置设有导向孔，所述后面板402上设有对应下支架406b的滑槽417。所述连锁板405上另设有提拉孔419，所述前面板401对应提拉孔419的位置设有纵向长圆孔414并在纵向长圆孔414处设提拉钮413，所述提拉钮413穿过纵向长圆孔414与连锁板405的提拉孔419连接为一体，操作人员在前面板401侧利用提拉钮413即可提拉连锁板405。

所述连锁板405沿纵向滑道416行至上限时，所述连锁板405在前面板401内侧遮挡住对应主回路开关操作轴2的操作孔411，所述接地拨板法兰409上的偏心拨销410滑入连锁板405下端的接地合闸定位槽422内，所述开关拨板法兰403上的偏心拨销404位于连锁板405上端的开关分闸限位槽420中，限制主回路开关操作轴2转动合闸；所述接地拨板法兰409上的偏心拨销410滑出连锁板405下端的接地合闸定位槽422后，所述连锁板405在连锁板复位机构406作用下沿纵向滑道416下行，所述开关拨板法兰403上的偏心拨销404随主回路开关操作轴2转动落入连锁板405上端的开关合闸定位槽421内，限制接地开关操作轴5转动合闸，此时连锁板405行至下限，所述连锁板405在前面板401内侧遮挡住对应接地开关操作轴5的操作孔412。所述连锁板405上行滑动至上限时，其遮挡住前面板401的操作孔411的位置处设有“先将接地分闸”的提示语，所述连锁板405下行滑动至下限时，其遮挡住前面板401的操作孔412的位置处设有“先将开关分闸”的提示语(参见图14、图15)。

所述连锁模块4另设有用于与主回路开关主轴连接并联动的开关分合状态指示杆407，所述开关分合状态指示杆407的前端依次穿过后面板402、连锁板405和前面板401并设有指示标记，所述前面板401对应开关分合状态指示杆407前端两侧的位置分别设有“分闸”标记和“合闸”标记，所述连锁板405上设有对应开关分合状态指示杆407的长圆孔418，以避免连锁板405与开关分合状态指示杆407发生动作干涉。所述连锁板405上设有朝向前面板401的折弯锁片408，所述前面板401设有引出折弯锁片408的纵向长孔415，所述折弯锁片408的外露端设有用于与开关柜锁体配合的长圆形锁孔。当开关分合闸或接地操作完成后，折弯锁片408与开关柜锁体配合锁定，避免他人误操作。

当操作人员准备检修时：参见图15、图16，主回路开关处在合闸状态,作分闸操作。

先将主回路开关操作在分闸状态(主回路开关合闸状态时与主回路开关操作轴2对应的操作孔411是打开的)，然后，将提拉钮413上提，使对应接地开关操作轴5的操作孔412露出，用专用扳手顺时针转动接地开关操作轴5使其由分闸状态转为合闸，参见图17，进入检修状态，在合闸操作时接地拨板法兰409上的偏心拨销410将连锁板405推到主回路开关操作轴2对应的操作孔411封闭位置，此时接地拨板法兰409上的偏心拨销410同时也限制了连锁板405下行，使主回路开关无法操作。

当操作人员检修完毕：参见图14、图17，主回路开关处在分闸状态,作合闸操作。

先将接地开关操作到分闸位置，连锁板405在复位机构作用下下行封闭了对应接地开关操作轴5的操作孔412，同时主回路开关操作轴2对应的操作孔411打开，转动主回路开关操作轴2作合闸操作。