卧式真空有载分接开关的联动机构的制作方法

1.本实用新型涉及一种电力设备的控制器，特别是一种卧式真空有载分接开关的联动机构。


背景技术：

2.卧式真空分接开关是一种在不同挡位电压切换的设备，它能实现在有载不断电情况下实现不同挡位之间的切换。为了达到上述目的，它的挡位选择机构由单双两组挡位所组成，还需要增加电路单双切换机构，在两组挡位之间进行切换，向上述单双两组挡位机构进行供电切换。
3.如专利号201810403570.3“永磁真空有载调压分接开关”，它包括挡位选择机构和电路单双切换机构，所述挡位选择机构上设置有多个定触头和与之配合的第一动触头；所述电路单双切换机构包括永磁机构、切换开关、真空管及过渡电阻；所述挡位选择机构和电路单双切换机构平行设置，其特征在于：所述切换开关包括转轴、切换触头机构和杠杆式机构，所述永磁机构带动转轴转动，所述转轴驱动杠杆式机构闭合或者断开真空管，且转轴驱动切换触头机构运动。这样的设计，可以分接开关布局更合理，设备小型化，提高空间利用率。
4.但是由于它的切换开关采用永磁机构带动转轴转动，而挡位选择开关采用电动机和丝杆的配合独立工作，二者没有相互联动。
5.在实际操作过程中，由于换挡过程非常快，在几十毫秒级内精确需要连续完成副真空管联通，过渡电阻接通，主真空管断开，主路换挡，电路切换，换挡完成后主真空管联通，副真空管断开，过渡电阻断开的一系列连续操作，电路切换时间必须精准到几毫秒级。现有卧式真空分接开关的挡位选择机构和电路单双切换机构由于各自独立工作，长期工作会产生误差积累，时间配合上会存在时机延时或提早的风险。误差过大的时候，在换挡机构还没有完全准备好的情况下，电路单双切换机构提前或延后工作，甚至会造成换挡机构的真空管灭弧失效，在过渡电阻或主路触点接通和分开的瞬间带电工作，造成触点拉弧，严重影响触点寿命，甚至引发设备自燃的风险。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种卧式真空分接开关上使用的，能将挡位选择机构和电路单双切换机构实现完全联动的纯机械机构，利用挡位选择机构的丝杆直接控制电路单双切换机构准确工作，大大提高了挡位选择机构和电路单双切换机构配合时机的准确性。
7.本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种卧式真空有载分接开关的联动机构，将卧式真空分接开关的主支架上分离设置的挡位选择机构和电路单双切换机构进行连接，上述挡位选择机构包括驱动电机和丝杆，丝杆副带着动触头组同时交替与单双静触点组进行接触，其特征在于：所述丝杆与主动齿轮相连，主动齿轮与从齿轮啮合，从齿轮
套在拨挡轴上自由转动，拨挡轴上设置有拨挡件，拨挡件与拨挡盘配合，推动拨挡盘转动，拨挡盘设置在电路单双切换机构的转轴上；拨挡盘上的螺钉头与分挡盘的牙槽配合，带动分挡盘转动；从齿轮上设置有销头，销头与蓄力拉动机构相连，蓄力拉动机构由蓄力杆和弹簧所组成，蓄力杆的转轴与拨档轴同心，弹簧的一段设置在蓄力杆的远端，另一端固定在主支架上；从齿轮上设置有推头，推头推动蓄力杆转动，弹簧在拉伸的过程中进行蓄力。
8.所述分挡盘分为四分挡，三分挡和两分挡。
9.所述分挡盘上均分有牙槽，牙槽之间的外缘部拟合拨挡盘的圆弧部。
10.所述拨档轴将拨挡盘和蓄力杆进行连动，从齿轮套接在拨档轴上，相对于拨档轴自由转动。
11.所述卧式真空有载分接开关的联动机构还包括缓冲机构，所述缓冲机构为设置在主支架上桨轮，该桨轮置于绝缘油中，桨轮的通过缓冲轮与从动轮或拨挡轮相啮合。
12.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：它通过存机械结构将挡位选择机构和电路单双切换机构进行连接，可靠性好。通过主齿轮和从齿轮对驱动电机锁带动的丝杆减速后，推头对推动蓄力杆转动，弹簧拉伸，开始蓄力；当弹簧拉伸到最长后，推头失效，蓄力杆被弹簧迅速拉回至最短位置，此时通过拨档轴连动，拨挡盘上的螺钉头切入分挡盘的牙槽内，迅速带动分挡盘转动一次，实现电路单双切换机构同步迅速切换。
13.通过主动轮和从动的齿数比，可以精确定义分挡盘转动的时间，电路单双切换机构能在准确时刻与挡位选择机构实现连动工作。通过弹簧蓄力自动补偿设备工作过程中发生的磨损偏差，系统稳定性好，可靠性高， 大大延长了卧式真空分接开关的使用寿命。
14.本发明还增加了缓冲机构设计，通过桨叶在绝缘油中的运动产生减速效果，减速拨挡盘的瞬间拉动，减缓弹簧的瞬间拉力导致拨挡盘转动速度过快从而产生的换挡不平顺问题，使拨挡时间和有载开关的换挡时间趋于一致。
附图说明
15.图1：本发明的结构图。
16.图2：本发明在卧式真空分接开关的应用图。
17.图3：去掉主支架后的零件爆炸图（外侧）。
18.图4：去掉主支架后的零件爆炸图（内侧）。
19.图5：拨档轴的结构图。
20.图6：弹簧蓄力过程中，拨挡盘和分挡盘的配合关系图。
21.图7：弹簧复位启动时刻的拨挡盘和分挡盘的配合关系图。
22.图8：分挡盘的三种状态图（四分盘，三分盘和来回盘）。
23.图9：改进后的结构图（增加了缓冲机构）。
24.图10：改进后的去掉主支架后的零件爆炸图（图中省略了弹簧）。
25.图11：改进后的配合关系图（图中省略了弹簧）。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述。
27.如图1和图2所示，卧式真空分接开关的主支架10上安装有挡位选择机构11和电路
单双切换机构12两个部分，挡位选择机构由电动机13带动丝杆14进行拉动，丝杆副与动触头组配合，带动动触头滑动，动触头组与各挡静触头配合。静触头按照挡位号分为单双两组，两组的电路供电不同，需要通过电路单双切换机构在合适的时机进行切换。
28.本实用新型针对上述挡位选择机构和电路单双切换机构的工作原理，通过丝杆本身的转动量，进行减速后，驱动蓄力拉动机构的弹簧蓄力，弹簧达到最长值后被释放，迅速拉回，通过拨档盘带动分挡盘转动。分挡盘与电路单双切换机构的主轴连接，进而在合适时机带动电路单双切换机构自动切换。
29.如图1所示，本实用新型包括主动轮1，从动轮2，拨档轴3，蓄力杆4，弹簧5，弹簧固定端6，拨挡盘7和分挡盘8所组成。其中主动轮1设置在丝杆上，将丝杆的转动传递到从动轮。主动轮和从动轮之间为减速机构。
30.结合图3和图4所示，从动轮安装在拨挡盘和蓄力杆之间，其转轴套在拨档轴上，但是相对拨档轴自由转动。从动轮上设置有一推头21，推头21在弹簧蓄力阶段的半圈程中推动蓄力杆转动，另半圈则与蓄力杆无接触。
31.蓄力杆4与拨档轴3花键连接，弹簧5的一端固定在蓄力杆上，另一端被弹簧固定端6固定在主支架上。
32.拨挡盘7与蓄力杆4通过拨档轴3实现同步转动，拨挡盘的大部分为标准圆弧72，标准圆弧上少部分突出，并在尖端设置有螺钉头71，螺钉头的位置与分挡盘的牙槽位置所匹配。
33.如图8所示，分挡盘有三种状态，分别是四分盘，三分盘和来回盘，上述实施例中弄过均以四分盘加以说明分挡盘的工作过程：分挡盘8的牙槽81之间设置有外缘82，外缘82向内弯曲以拟合拨挡盘7的圆弧部72。在拨挡盘7转动时，分挡盘8并不转动，直至弹簧达到最大长度，此时拨挡盘上的螺钉头正好进入牙槽。
34.此时从齿轮的推头继续推动蓄力杆转动，蓄力杆失去推头的支撑，在弹簧的拉力下迅速复位，进而带动拨挡盘迅速转动，此时螺钉头被定为在牙槽内，则迅速通过牙槽拉动分挡盘转动。直至分挡盘转动90度后，螺钉头又从原牙槽中退出，完成电路单双切换机构的主轴四分之一圈切换。相应实现单双挡位的电路切换任务。
35.与此类似，由图8可知，三分盘结构则每次转动120度进行切换，螺钉头从一个牙槽中进入，从牙槽的另一端脱离，并在该处等待。
36.来回盘结构则只有一个120度的牙槽，螺钉头从牙槽的一端脱离后，就会再次进入牙槽时，则原路返回，使得电路单双切换机构的主轴顺时针，逆时针转动交替出现。形成来回往复的效果。
37.本发明中以上述三种典型的分挡盘结构为实施例进行说明，应当理解，四分盘的牙槽结构是可以应用在五分盘等更多等分结构上的，这些结构不再一一叙述，均属于本发明的保护结构之内。
38.在进一步的研究中发现，弹簧蓄力后所产生的回复时间比较快，相应的换挡速度过快，从而导致在不同的挡位之间电路切换时候，换挡速度也需要相应加快，它会导致有载分接开关在换挡时，产生瞬时脉冲尖波，影响传输电路的输电质量。鉴于此，本发明做了进一步改进，将原拨挡盘拆分成上下两个相对独立运动的拨挡盘，并在此基础上，增加了一套缓冲机构，在不影响弹簧复位机构的基础上，减缓挡位切换速度，减少瞬时脉冲尖波的产
生。
39.具体如图9所示，改进后的拨档盘7升级为齿轮结构，与缓冲轮91相啮合，其他部分与改进前的实施例结构一致。
40.缓冲轮的转轴92设置在主支架上，并且同轴连接有桨轮93，桨轮上设置有多片桨叶。如图10和图11所示，桨轮有12片桨叶，桨叶被浸泡于绝缘油中。当弹簧蓄力后复位时，桨叶轮会被缓冲轮所带动，跟随拨挡轮同步转动，但是桨叶在绝缘油中会产生明显阻力，因此减速拨挡轮转动，与弹簧的复位力相抵，形成缓冲机构，从而减慢换挡速度。
41.由于主动轮、从动轮和拨挡轮三者啮合相连，缓冲轮与主动轮1、从动轮2，拨挡轮7均可以连接，对拨挡轮及弹簧复位机构产生缓冲效果。本实施例中选择了缓冲轮与拨挡轮相连的状态进行展示，而缓冲轮与主动轮，从动轮相连的状态也属于本发明的保护范围。
42.经过调试后，带有缓冲机构的卧式真空有载分接开关的联动机构，其换挡时机配合更好，换挡切换速度和真空分接开关的换挡时间趋近一致，减少了瞬时脉冲尖波的产生。