三工位线性操作机构的制作方法

1.本发明涉及断路器开关领域，特别是涉及一种三工位线性操作机构。


背景技术：

2.三工位开关是具有合闸位置、分闸位置和接地位置的断路器开关组件，三工位线性操作机构是实现三工位之间切换操作的操作机构。三工位线性开关是指开关通过线性运动实现合闸、分闸及接地操作的三工位开关，三工位线性操作机构则是用于三工位开关的操作机构。现有的三工位线性操作机构在进行合闸、分闸和接地操作时，通常需要通过储能机构储能，然后才能进行合闸、分闸或接地操作。因为需要设置储能机构，所以导致三工位线性操作机构的限位组件的结构非常复杂，需要设计复杂的扭簧限位机构，如公开号为cn110648879a的专利文件公开的三工位真空断路器弹簧操作机构，公开号为cn105070550a的专利文件公开了一种固体绝缘柜操作机构，其中的三工位线性操作机构，都要通过扭簧储能，操作轴转动时，带动扭簧的一臂转动，使弹簧变形来进行储能，而当扭簧转动时，需要复杂的限位结构来保持储能状态，限位结构需要承受较大的作用力，因而对限位机构的结构要求很高，因而，需要对现有的三工位线性操作机构进行改进。而且现有的三工位开关，通常需要设置一个齿轮和一个扇形齿轮，以齿轮和扇形齿轮的转轴作为操作轴，以齿轮的转轴作为输出轴，通过扇形齿轮和齿轮的啮合来传递动力，因为有两个操作位置，因而在进行手动操作时，需要根据操作的要求，选择在对应的操作位进行操作，容易误操作，因而通常要在三工位开关的壳体上设计复杂的联锁机构，通常需要设计五防联锁或更多的联锁机构，使三工位开关的结构非常复杂，因而故障率也会相应的提高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对背景技术中所述的现有的三工位线性操作机构，需要设计复杂的弹簧储能组件，需要设计复杂的联锁机构，结构复杂，故障率高等问题，提供一种三工位线性操作机构。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种三工位线性操作机构，其包括后装配板、中部安装板、前安装板、操作轴组件、传动组件、输出轴、传感器组件以及限位组件，所述的操作轴组件和定位轴都从前向后依次从前安装板、中部安装板和后装配板上穿过，操作轴组件的后端与传动组件的动力输入端连接，传动组件的动力输出端与定位轴连接，所述传感器组件设置在前安装板上，并位于定位轴的前端附近，所述限位组件设置在前安装板与中部安装板之间，且限位组件分别与操作轴组件和定位轴限位配合。
5.作为上述方案的进一步改进，所述的操作轴组件包括操作手柄和操作轴，操作轴通过轴承分别与前安装板、中部安装板和后安装板转动配合连接，操作手柄连接在操作轴的前端。通过设置操作手柄，与操作轴连接后，能够手动进行合闸、分闸或接地的操作。
6.作为上述方案的进一步改进，还包括电动驱动组件和离合组件，电动驱动组件包括电机和齿轮组，电机的输出轴与主动齿轮固定连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮
设置在操作轴上，且从动齿轮与操作轴转动配合，在操作轴上设有对从动齿轮轴向限位的隔套，离合组件包括第一离合轮和第二离合轮，第一离合轮设置在操作轴上，并位于从动齿轮的前侧，第一离合轮与操作轴转动配合，第二离合轮设置在操作轴上，并位于第一离合轮的前侧，第二离合轮与操作轴固定连接，从动齿轮朝向第一离合轮的一侧面上设有若干个球面槽，在各个球面槽内都设有钢珠，第一离合轮朝向从动齿轮的一侧面上设有与钢珠对应的球面槽，第一离合轮朝向第二离合轮的一侧面上设有凸齿，在第二离合轮朝向第一离合轮的一侧面上设有凹槽，第一离合轮上的凸齿与第二离合轮上的凹槽形状和位置相匹配，第一离合轮能在操作轴上轴向滑动，向着前侧滑动，使第一离合轮上的凸齿与第二离合轮上的凹槽结合，或是向着后侧滑动，使第一离合轮上的凸齿与第二离合轮上的凹槽分离，在第一离合轮上的凸齿与第二离合轮上的凹槽结合时，钢珠仍部分位于第一离合轮上的球面槽内。通过设置电动驱动组件和离合组件，能够实现手动操作与电动操作的离合，当进行手动操作时，离合组件的第一离合轮与第二离合轮分离，断开与电机的动力传递，使手动操作能够顺利进行，当进行电动操作时，第一离合轮与第二离合轮结合，使电机的动力通过齿轮传动机构和第一离合轮、第二离合轮传递至操作轴，实现三工位线性操作机构的电动操作。离合机构结构简单，操作简便，能实现自动离合。
7.作为上述方案的进一步改进，所述的操作手柄包括内连接套、连杆轴和手柄，内连接套的后侧部与所述操作轴的前端套接，在内连接套的后侧部设有与操作轴配合的转动限位部，内连接套的前侧部与连杆轴套接，在内连接套的前侧部设有与连杆轴配合的转动限位部，所述手柄固定连接在连杆轴的前侧端部，在所述的内连接套上还套接有限位套，限位套与内连接套固定连接，连杆轴的后侧端从限位套中穿过，并延伸至内连接套内，在连杆轴上设有限位销，限位销沿着连杆轴的径向设置，在限位套上设有限位槽，限位销的两端延伸至限位套上的限位槽内，在连杆轴上设有压缩弹簧，压缩弹簧的后侧端顶在限位套的前侧端面上，压缩弹簧的前侧端面顶在手柄上的限位环上。通过这种设置，操作手柄的内连接套能与操作轴快速插拔连接或断开，提高操作效率，限位套与内连接套固定连接，连杆轴与内连接套插接，连杆轴通过限位销与限位套的配合，既能轴向限位，又能周向限位，在压缩弹簧的作用下，连杆轴的前端部能与内连接套脱离开来，当使用时，通过向后推动手柄，能使连杆轴进入内连接套内，实现连杆轴与内连接套的连接。
8.作为上述方案的进一步改进，所述的传动组件包括锥齿轮传动机构和蜗轮蜗杆传动机构，在中部安装板和后装配板之间设有轴承座，轴承座上设有轴承，蜗轮蜗杆机构包括相啮合的蜗轮和蜗杆，蜗杆设置在轴承座上，蜗轮固定连接在所述定位轴上，锥齿轮传动机构的主动锥齿轮设置在操作轴的后侧部，从动锥齿轮设置在蜗杆的端部。通过锥齿轮传动机构和涡轮蜗杆传动机构能够实现操作轴向着定位轴的动力传动。
9.作为上述方案的进一步改进，所述的传感器组件包括转盘、微动压块和微动开关，转盘与定位轴固定连接，并位于前安装板的前侧，微动压块包括三个，并以一定圆周间距固定设置在转盘上，微动开关包括三个，并以与微动压块对应的圆周间距设置在前安装板上，三个微动开关与三个微动压块一一对应。通过设置传感组件，能够判断定位轴的转动角度，当微动压块转动至对应的微动开关位置时，触发微动开关，而此时正好是处于合闸、分闸或接地的状态，微动开关可以发送相应的信号至三工位开关的控制装置，反馈当前三工位开关的状态，对于电动进行三工位开关操作时，能控制电机停止转动。
10.作为上述方案的进一步改进，所述的限位组件包括限位盘、第一连杆、第二连杆、第三连杆、限位柱和拉簧，限位盘固定连接在定位轴上，并位于前安装板和中部安装板之间，在限位盘上设有弧形限位槽，在中部安装板上设有限位杆，限位杆的前侧端位于弧形限位槽内，通过限位杆能限制限位盘的转动角度，进而限制定位轴的转动角度在限位盘的外周面上设有三个限位凹槽，所述第一连杆的右端部通过连接柱连接在中部安装板上，第一连杆与连接柱转动配合，第一连杆设置在限位盘的下方，在第一连杆上设有凸齿，凸齿的形状与限位盘上的限位凹槽的形状相匹配，限位盘上的限位凹槽转动至凸齿处时，第一连杆向上转动，凸齿能与限位盘上的限位凹槽结合；所述限位柱设置在第一连杆的左端部，且限位柱连接在第一连杆的前侧，限位柱穿过前安装板延伸至所述操作手柄旁，在所述限位套上设有与限位柱对应的限位部，当第一连杆向上转动，凸齿与限位盘上的限位凹槽结合时，限位柱上升至限位部旁，阻挡操作手柄的转动，所述的第一连杆的中部设有连接柱，连接柱的后端固定连接在第一连杆上，连接柱的前端延伸至前安装板的前侧，第二连杆的下端部活动连接在连接柱的前端部，第二连杆的上端活动连接在第三连杆的中部，第三连杆的右端通过连接柱活动连接在前安装板上，第三连杆的左端延伸至限位套旁，在限位套上位于第三连杆的后侧设有限位台阶面，所述的第一连杆的中部与拉簧的下端连接，拉簧的上端通过销杆固定连接在中部安装板上。通过设置限位组件，能够对三工位线性操作机构的操作过程进行限位保护，在进行三工位线性操作机构的操作时，限位盘随着定位轴转动，当限位盘上的某个限位凹槽与第一连杆上的凸齿相对时，第一连杆在拉簧的作用下会向上转动，第一连杆上的凸齿会与限位盘上的限位凹槽相结合，三工位开关正好处于合闸、分闸或接地状态中的任意一种状态，这样就完成了三工位开关的合闸、分闸或接地中的一种操作，此时，因为第一连杆的上升，第一连杆左端的限位柱会随之上升，阻挡在限位套上的限位部，阻挡操作手柄的继续转动，同时，第二连杆和第三连杆都会上升，而当第三连杆上升时，第三连杆的左端会远离操作手柄上的限位套上的限位台阶面，此时可以向前拉动操作手柄，将操作手柄取出，而当下次开始进行手动操作时，需要将操作手柄插接在操作轴上，插接时，可以将限位柱下压至操作手柄上的限位套下方的限位部下方，可以继续转动操作手柄，而随着操作手柄带动操作轴转动，第一连杆上的凸齿与限位轮上的限位凹槽分离，在限位轮的推力作用下，第一连杆下降至限位套的下方，同时，第二连杆和第三连杆随之下降，第三连杆的左端下降至限位套上的限位台阶面的前侧，此时能阻挡操作手柄的拔出。通过上述的设置，使操作人员在进行手动操作时，能够判断操作轴的转动是否到位，还能阻止中途拔出操作手柄，使三工位开关只能处于合闸、分闸或接地三种状态中的一种状态。
11.作为上述方案的进一步改进，所述的中部安装板上设有第一微动开关，第一微动开关设置在第一连杆的下方，第一连杆上的凸齿与限位盘上的限位凹槽分离时，第一连杆的下端面顶针第一微动开关上，当第一连杆上的凸齿与限位盘上的限位凹槽结合时，第一连杆下端面与微动开关分开。通过设置第一微动开关，能够对三工位开关的状态进行检测，当第一连杆上的凸齿与限位盘上的限位凹槽相对时，第一连杆会在拉簧的作用下上升，使第一连杆的下端面与第一微动开关分离，触发第一微动开关，可以向三工位开关的控制装置发送信号，与微动压块和微动开关触发的信号一样，能够反馈当前三工位开关的状态，对于电动进行三工位开关操作时，能控制电机停止转动。
12.作为上述方案的进一步改进，所述的中部安装板上设有第一限位座，第一限位座
上设有限位孔，所述的第一连杆的左侧端部从限位孔中穿过，所述的前安装板上设有第二限位座，第二限位座设置在第三连杆的左侧部，在第二限位座上设有限位孔，第三连杆从限位孔中穿过，并延伸至限位套旁。通过设置第一限位座和第二限位座，能够限制第一连杆和第三连杆的上下活动范围，防止其活动距离过大而发生故障。
13.作为上述方案的进一步改进，所述的前安装板上还设有前保护罩，前保护罩与前安装板固定连接，在前保护罩上与操作轴对应的部位设有操作门，操作门与前保护罩活动连接，在前安装板上设有操作门安装座，在操作门安装座上设有第二微动开关，操作门的上端通过上连接板与操作门安装座活动连接，操作门打开时，上连接板顶在第二微动开关上，操作门的下端设有下连接板，在前安装板上设有导向连接板，在前安装板上设有安装孔，导向连接板的后端穿过安装孔，且安装孔的后端设有限位部，在导向连接板上设有压缩弹簧，下连接板与导向连接板的前端活动连接。通过设置前保护罩能够保护三工位线性操作机构的前侧组件，通过设置操作门，便于在操作时打开操作门，插接操作手柄，来进行手动操作，而当操作门打开时，操作门上端的上连接板顶在第二微动开关上，触发第二微动开关，第二微动开关能够向三工位开关的控制装置发送相应的信号，反馈当前的状态。
14.需要说明的是，上述的前后方向，都是以前装配板向着后装配板的方向为从前向后的方向。
15.本发明具有积极的效果：1）本发明的三工位线性操作机构，与现有的使用储能弹簧的三工位线性操作机构相比，结构大幅度简化，三工位线性操作机构的零件数量大大减少，也避免了使用大扭矩的扭簧，装配制造更加简便；2）本发明的三工位线性操作机构，操作更加简便，仅有一个操作轴，在操作时，仅需要将转动操作轴即可对三工位开关进行相应的操作，不会发生误操作，故障率大幅度下降；3）本发明的三工位线性操作机构，不需要设计复杂的联锁机构，结构大幅度简化，故障率很低，安全性高；4）本发明的三工位线性操作机构能够在操作轴上设计电动驱动组件，实现三工位线性操作机构的自动操作，提高操作的准确性和效率，节省人工。
附图说明
16.说明书附图图1为三工位线性操作机构的结构示意图。
17.图2为三工位线性操作机构的结构示意图（操作门打开状态）。
18.图3为三工位线性操作机构的结构示意图（去除前保护罩）。
19.图4为三工位线性操作机构的结构示意图（去除前保护罩和操作门）。
20.图5为三工位线性操作机构的结构示意图（去除前保护罩和操作门及前安装板）。
21.图6为三工位线性操作机构的结构示意图（去除前保护罩和操作门及前安装板、中部安装板和后安装板）。
22.图7为限位组件的结构示意图。
23.图8为操作轴和操作手柄的连接结构示意图。
24.图9为图8中的a-a向剖视图。
25.图10为电动驱动组件和离合组件的结构示意图。
26.图11为电动驱动组件的结构示意图。
27.图12为从动齿轮和钢珠的装配结构示意图。
28.图13为第一离合轮的后侧面结构示意图。
29.图14为第一离合轮的前侧面结构示意图。
30.图15为第二离合轮的结构示意图。
31.图中，装配骨架1，后装配板11，中部安装板12，限位杆121，第一限位座122，第一微动开关123，前安装板13，第二限位座131，操作门安装座132，第二微动开关133，导向连接板134，压缩弹簧135，连接柱14，前保护罩15，操作门151，上连接板152，下连接板153，操作轴组件2，操作手柄21，内连接套211，连杆轴212，限位销2121，手柄213，限位套214，限位槽2141，限位台阶面2142，限位部2143，压缩弹簧215，限位环216，操作轴22，传动组件3，锥齿轮传动机构31，蜗轮蜗杆传动机构32，轴承座33，定位轴4，传感器组件5，转盘51，微动压块52，微动开关53，限位组件6，限位盘61，限位凹槽611，弧形限位槽612，第一连杆62，凸齿621，第二连杆63，第三连杆64，限位柱65，拉簧66，传感器组件7，转盘71，微动压块72，微动开关73，电动驱动组件8，电机81，齿轮组82，从动齿轮821，球面槽8211，离合组件9，第一离合轮91，球面槽911，凸齿912，第二离合轮92，凹槽921，钢珠93，卡簧94，限位柱95。
具体实施方式
32.下面通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
33.如图1-图15所示，本发明的三工位线性操作机构，其包括后装配板11、中部安装板12、前安装板13、操作轴组件2、传动组件3、定位轴4、传感器组件7以及限位组件6。
34.后装配板11设置在三工位线性操作机构的后侧，通常可以与三工位开关的开关柜固定连接。中部安装板12设置在后装配板11的前侧，前安装板13设置在中部安装板12的前侧，在中部安装板12与后装配板11之间、中部安装板12和前安装板13之间都设有连接柱14，通过连接柱14实现前安装板13、中部安装板12和后装配板11之间的固定连接，组成三工位线性操作机构的装配骨架。
35.定位轴4从前向后依次穿过前安装板13、中部安装板12和后装配板11，而且在前安装板13、中部安装板12和后装配板11上分别设有与定位轴4配合的轴承，为了便于轴承的装配，轴承可以优选采用法兰轴承。定位轴4的前侧端部延伸至前安装板的前侧，并在定位轴4的前侧端部连接限位盘61、状态显示盘等组件。
36.操作轴组件2包括操作手柄21和操作轴22，操作轴22从前向后依次穿过前安装板13、中部安装板12和后装配板11，而且在前安装板13、中部安装板12和后装配板11上分别设有与操作轴22配合的轴承，为了便于轴承的装配，轴承可以优选采用法兰轴承。操作轴22的后端延伸至后装配板11的后侧，能与三工位开关的合闸、分闸和接地操作的闸刀组件连接，通过操作轴22的转动实现三工位开关的合闸、分闸或接地操作，闸刀组件的具体结构为公知常识，在此不做赘述。
37.操作手柄21包括内连接套211、连杆轴212和手柄213，操作手柄21连接在操作轴22的前端。内连接套211的后侧部与所述操作轴22的前端套接，在内连接套211的后侧部设有
与操作轴22配合的转动限位部，内连接套211的前侧部与连杆轴212套接，在内连接套211的前侧部设有与连杆轴212配合的转动限位部，所述手柄213固定连接在连杆轴212的前侧端部。为了便于内连接套211与操作轴22的转动限位，可以在内连接套211和操作轴22的前端部设计相应的限位结构，例如设计齿槽结构，如附图所示，可以在操作轴22的前端设置缺口部，在内连接套211的内孔中设计与操作轴相同形状的孔，来达到转动限位的目的，使内连接套211与操作轴22插接后，能够通过转动操作手柄带动操作轴转动。
38.为了限位，在所述的内连接套211上还套接有限位套214，限位套214与内连接套211固定连接，连杆轴212的后侧端从限位套214中穿过，并延伸至内连接套211内，在连杆轴212上设有限位销2121，限位销2121沿着连杆轴212的径向设置，在限位套214上设有限位槽2141，限位销2121的两端延伸至限位套214上的限位槽2141内，在连杆轴212上设有压缩弹簧215，压缩弹簧215的后侧端顶在限位套214的前侧端面上，压缩弹簧215的前侧端面顶在手柄213上的限位环216上。限位槽2141可以设计为长孔，使限位销2121能在限位槽2141内轴向滑动，且在限位槽2141的前端部设计为锥形孔，对限位销2121能进行周向限位，使其能随连杆轴212转动。通过这种设置，操作手柄21的内连接套211能与操作轴22快速插拔连接或断开，提高操作效率，限位套214与内连接套211固定连接，连杆轴212与内连接套211插接，连杆轴212通过限位销2121与限位套214的配合，既能轴向限位，又能周向限位，在压缩弹簧215的作用下，连杆轴212的前端部能与内连接套211脱离开来，当使用时，通过向后推动手柄213，能使连杆轴212进入内连接套211内，实现连杆轴212与内连接套211的连接。
39.为了能够电动驱动三工位线性操作机构的操作，还可以设置电动驱动组件8和离合组件9。
40.电动驱动组件8包括电机81和齿轮组82，电机81的输出轴与主动齿轮固定连接，主动齿轮与从动齿轮821啮合，从动齿轮821设置在操作轴22上，且从动齿轮821与操作轴22转动配合，在操作轴22上设有对从动齿轮821轴向限位的隔套，离合组件9包括第一离合轮91和第二离合轮92，第一离合轮91设置在操作轴22上，并位于从动齿轮821的前侧，第一离合轮91与操作轴22转动配合，第二离合轮92设置在操作轴22上，并位于第一离合轮91的前侧，第二离合轮92与操作轴22固定连接，从动齿轮821朝向第一离合轮91的一侧面上设有若干个球面槽8211，在各个球面槽8211内都设有钢珠93，第一离合轮91朝向从动齿轮821的一侧面上设有与钢珠93对应的球面槽911，第一离合轮91朝向第二离合轮92的一侧面上设有凸齿912，在第二离合轮92朝向第一离合轮91的一侧面上设有凹槽921，第一离合轮91上的凸齿912与第二离合轮92上的凹槽921形状和位置相匹配，第一离合轮91能在操作轴22上轴向滑动，向着前侧滑动，使第一离合轮91上的凸齿912与第二离合轮92上的凹槽921结合，或是向着后侧滑动，使第一离合轮91上的凸齿912与第二离合轮92上的凹槽921分离，在第一离合轮91上的凸齿912与第二离合轮92上的凹槽921结合时，钢珠93仍部分位于第一离合轮91上的球面槽911内。所述的第一离合轮91的周面上设有卡槽，第一离合轮通过该卡槽与卡簧94相连接，卡簧94的两侧臂卡在第一离合轮91周面上的卡槽内，卡簧94的中部设有限位部，在三工位操作机构的中部安装板12上设有限位柱95，限位柱95与限位部结合来限制卡簧94的转动。通过设置电动驱动组件8和离合组件9，能够实现手动操作与电动操作的离合，当进行手动操作时，离合组件9的第一离合轮91与第二离合轮92分离，断开与电机81的动力传递，使手动操作能够顺利进行，当进行电动操作时，第一离合轮91与第二离合轮92结合，使
电机81的动力通过齿轮传动机构82和第一离合轮91、第二离合轮92传递至操作轴22，实现三工位线性操作机构的电动操作。离合机构结构简单，操作简便，能实现自动离合。
41.在所述操作轴22的后端与传动组件3的动力输入端连接，传动组件3的动力输出端与定位轴4连接。传动组件3包括锥齿轮传动机构31和蜗轮蜗杆传动机构32，在中部安装板12和后装配板11之间设有轴承座33，轴承座33上设有轴承，蜗轮蜗杆机构32包括相啮合的蜗轮和蜗杆，蜗杆设置在轴承座33上，蜗轮固定连接在所述定位轴4上，锥齿轮传动机构31的主动锥齿轮设置在操作轴22的后侧部，从动锥齿轮设置在蜗杆的端部。为了使蜗杆的装配更稳定，可以设置两组轴承座33，两组轴承座33内的轴承分别连接在蜗杆的两端。通过锥齿轮传动机构31和涡轮蜗杆传动机构32能够通过实现操作轴向定位轴的动力传动，进而带动定位轴上的限位盘和转盘转动，显示出三工位开关的状态。
42.限位组件6包括限位盘61、第一连杆62、第二连杆63、第三连杆64、限位柱65和拉簧66，限位盘61固定连接在定位轴4上，并位于前安装板13和中部安装板12之间，为了对定位轴4的转动角度进行限位，避免操作错误，在限位盘61上设有弧形限位槽612，在中部安装板12上设有限位杆121，限位杆121的前侧端位于弧形限位槽612内，通过限位杆121能限制限位盘61的转动角度，进而限制定位轴22的转动角度。在限位盘61的外周面上设有三个限位凹槽611，所述第一连杆62的右端部通过连接柱连接在中部安装板12上，第一连杆62与连接柱转动配合，第一连杆62设置在限位盘61的下方，在第一连杆62上设有凸齿621，凸齿621的形状与限位盘61上的限位凹槽611的形状相匹配，限位盘61上的限位凹槽611转动至凸齿621处时，在拉簧66的拉力作用下，第一连杆62向上转动，凸齿621能与限位盘61上的限位凹槽611结合；所述限位柱65设置在第一连杆62的左端部，且限位柱65连接在第一连杆62的前侧，限位柱65穿过前安装板13延伸至所述操作手柄21旁，在所述的操作手柄21上设有限位套214，限位套214套接在内连接套211上，且限位套214与内连接套211固定连接，在限位套214上设有与限位柱65对应的限位部2143，当第一连杆62向上转动，凸齿621与限位盘61上的限位凹槽611结合时，限位柱65上升至限位部2143旁，阻挡操作手柄21的转动，所述的第一连杆62的中部设有连接柱，连接柱的后端固定连接在第一连杆62上，连接柱的前端延伸至前安装板13的前侧，第二连杆63的下端部活动连接在连接柱的前端部，第二连杆63的上端活动连接在第三连杆64的中部，第三连杆64的右端通过连接柱活动连接在前安装板13上，第三连杆64的左端延伸至限位套214旁，在限位套214上位于第三连杆64的后侧设有限位台阶面2142，所述的第一连杆62的中部与拉簧66的下端连接，拉簧66的上端通过销杆固定连接在中部安装板12上。通过设置限位组件6，能够对三工位线性操作机构的操作过程进行限位保护，在进行三工位线性操作机构的操作时，限位盘61随着定位轴4转动，当限位盘61上的某个限位凹槽611与第一连杆62上的凸齿621相对时，第一连杆62在拉簧66的作用下会向上转动，第一连杆62上的凸齿621会与限位盘61上的限位凹槽611相结合，三工位开关正好处于合闸、分闸或接地状态中的任意一种状态，这样就完成了三工位开关的合闸、分闸或接地中的一种操作，此时，因为第一连杆的上升，第一连杆62左端的限位柱65会随之上升，阻挡在限位套214上的限位部2143，阻挡操作手柄的继续转动，同时，第二连杆和第三连杆都会上升，而当第三连杆64上升时，第三连杆64的左端会远离操作手柄21上的限位套214上的限位台阶面2142，此时可以向前拉动操作手柄21，将操作手柄21取出，而当下次开始进行手动操作时，需要将操作手柄21的内连接套211插接在操作轴22上，插接时，可以将限位
柱65下压至操作手柄21上的限位套214下方的限位部2143下方，可以继续转动操作手柄21，而随着操作手柄21带动操作轴22转动，第一连杆62上的凸齿621与限位轮61上的限位凹槽611分离，在限位轮61的推力作用下，第一连杆62下降至限位套214的下方，同时，第二连杆63和第三连杆64随之下降，第三连杆64的左端下降至限位套214上的限位台阶面2142的前侧，此时能阻挡操作手柄的拔出。通过上述的设置，使操作人员在进行手动操作时，能够判断操作轴的转动是否到位，还能阻止中途拔出操作手柄，使三工位开关只能处于合闸、分闸或接地三种状态中的一种状态。
43.中部安装板12上还设有第一限位座122，第一限位座122上设有限位孔，所述的第一连杆62的左侧端部从限位孔中穿过，所述的前安装板13上设有第二限位座131，第二限位座131设置在第三连杆64的左侧部，在第二限位座131上设有限位孔，第三连杆64从限位孔中穿过，并延伸至限位套214旁。通过设置第一限位座122和第二限位座131，能够限制第一连杆62和第三连杆64的上下活动范围，防止其活动距离过大而发生故障。
44.在中部安装板12上还设有第一微动开关123，第一微动开关123设置在第一连杆62的下方，第一连杆62上的凸齿621与限位盘61上的限位凹槽611分离时，第一连杆62的下端面顶针第一微动开关123上，当第一连杆62上的凸齿621与限位盘61上的限位凹槽611结合时，第一连杆62下端面与第一微动开关123分开。通过设置第一微动开关123，能够对三工位开关的状态进行检测，当三工位开关处于合闸、分闸或接地三种状态中的任意一种状态时，第一连杆62上的凸齿621与限位盘61上的限位凹槽611相对，第一连杆62会在拉簧66的作用下上升，使第一连杆62的下端面与第一微动开关123分离，触发第一微动开关，可以向三工位开关的控制装置发送信号，对于电动进行三工位开关操作时，能控制电机停止转动。
45.传感器组件5包括转盘51、微动压块52和微动开关53，转盘51与定位轴4固定连接，并位于前安装板13的前侧，微动压块52包括三个，并以一定圆周间距固定设置在转盘51上，微动开关53包括三个，并以与微动压块52对应的圆周间距设置在前安装板13上，三个微动开关53与三个微动压块52一一对应。通过设置传感组件，能够判断定位轴的转动角度，当微动压块52转动至对应的微动开关53位置时，触发微动开关，而此时正好是处于合闸、分闸或接地的状态，微动开关可以发送相应的信号至三工位开关的控制装置，反馈当前三工位开关的状态，对于电动进行三工位开关操作时，能控制电机停止转动。
46.前安装板13上还设有前保护罩15，前保护罩15与前安装板13固定连接，在前保护罩15上与操作轴22对应的部位设有操作门151，操作门151与前保护罩15活动连接，在前安装板13上设有操作门安装座132，在操作门安装座132上设有第二微动开关133，操作门151的上端通过上连接板152与操作门安装座132活动连接，操作门151打开时，上连接板152顶在第二微动开关132上，操作门151的下端设有下连接板153，在前安装板13上设有导向连接板134，在前安装板13上设有安装孔，导向连接板134的后端穿过安装孔，且安装孔的后端设有限位部，在导向连接板134上设有压缩弹簧135，下连接板153与导向连接板134的前端活动连接。通过设置前保护罩15能够保护三工位线性操作机构的前侧组件，通过设置操作门151，便于在操作时打开操作门151，插接操作手柄21，来进行手动操作，而当操作门151打开时，操作门151上端的上连接板152顶在第二微动开关133上，触发第二微动开关133，第二微动开关133能够向三工位开关的控制装置发送相应的信号，反馈当前的状态。
47.本发明的三工位线性操作机构在使用时，可以手动进行三工位开关的操作，也可
以电动进行三工位开关的操作。当手动操作时，先打开前保护罩上的操作门，操作门上的上连接板在转动时，顶在第二微动开关上，触发第二微动开关，发送相应的信号，提示三工位开关的控制装置，操作门已经打开，可以进行手动操作，然后将操作手柄插接到操作轴的前端，插接时将内连接套的内孔与操作轴对准，向后推，即可将操作手柄与操作轴插接，在插接时，可以转动限位套，将限位套转动至第一连杆上的限位柱的右侧，插接完成后，即可通过转动操作手柄来带动操作轴转动，操作轴转动时，离合组件处于分离状态，动力不会传递至电机，因而动力能够直接传输至操作轴后端的传动组件。通过锥齿轮组将动力传递至蜗轮蜗杆机构的蜗杆，再通过蜗杆带动蜗轮转动，而蜗轮与定位轴固定连接，因而能带动定位轴的转动。在定位轴转动时，固定连接在定位轴上的限位盘随之转动，随着限位盘的转动，限位盘上的限位凹槽与限位组件的第一连杆上的凸齿分离，限位盘对第一连杆向下挤压，使第一连杆向下转动，限位柱下降至限位套的下方，同时，第二连杆和第三连杆同步向下移动，第三连杆的左端下降至限位套上的限位台阶面的前侧，对限位套形成限位，进而能限制操作手柄在中途拔出，当转动至合闸、分闸或接地三种工位中的一种工位时，第一连杆上的凸齿刚好与限位盘上的限位凹槽正对，在拉簧的作用下，第一连杆向上转动，使凸齿与限位凹槽结合，同时第一连杆上的限位柱上升至限位套的限位部的右侧，对操作手柄形成限位，阻挡操作手柄的继续转动，而第二连杆和第三连杆上升，第三连杆的左端远离限位套，解除对限位套的限位，此时即可拔出操作手柄，完成三工位线性操作机构的一次操作。当需要电动进行三工位线性操作机构的操作时，只需要打开电机开关，电机开始转动，电机通过齿轮传动机构带动从动齿轮转动，从动齿轮转动时，钢珠顶出，推动第一离合轮向前进行轴向移动，第一离合轮上的凸齿与第二离合轮上的凹槽结合，使第一离合轮能与第二离合轮传递动力，带动第二离合轮转动，进而带动操作轴转动，随着操作轴的转动，与上述过程相同，即可完成三工位线性操作机构的操作。在上述过程中，当第一连杆上的凸齿与限位盘上的限位凹槽结合时，设置在定位轴上的转盘上的微动压块刚好与微动开关结合，触发微动开关，微动开关向着三工位开关的控制装置发送相应的反馈信号，即可控制电机停止转动。同时随着第一连杆的上升，第一连杆的下端面与第二微动开关分离，第二微动开关也会发送相应的反馈信号，提示三工位开关当前的状态，也能控制电机停止转动。两种信号也可以共同作为电机停止转动的触发信号。本发明的三工位线性操作机构，与现有的使用储能弹簧的三工位线性操作机构相比，结构大幅度简化，三工位线性操作机构的零件数量大大减少，也避免了使用大扭矩的扭簧，装配制造更加简便；本发明的三工位线性操作机构，操作更加简便，仅有一个操作轴，在操作时，仅需要将转动操作轴即可对三工位开关进行相应的操作，不会发生误操作，故障率大幅度下降；本发明的三工位线性操作机构，不需要设计复杂的联锁机构，结构大幅度简化，故障率很低，安全性高；本发明的三工位线性操作机构能够在操作轴上设计电动驱动组件，实现三工位线性操作机构的自动操作，提高操作的准确性和效率，节省人工。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。