一种操作机构及旋转式隔离开关的制作方法

1.本技术涉及低压电器技术领域，具体而言，涉及一种操作机构及旋转式隔离开关。


背景技术：

2.隔离开关作为一种开关器件，主要用于“隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断小电流电路”，且无灭弧功能。隔离开关在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下的电流的开关设备。
3.传统的隔离开关，操作机构与触头系统同轴心布置，通常采用扭簧旋转压缩并释放的方式驱动分合闸，该方式需要较大的扭簧来满足开关优良的分断性能。当需要远程分闸时，附加的解锁机构会使得开关本体增大，整机会显得更加笨重，且扭簧精度差别较大，整体稳定性及一致性较差。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种操作机构及旋转式隔离开关，该机构引入了分断及脱扣性能较为稳定的塑壳式四连杆机构，并通过中置机构的转换，保持了与传统隔离开关外观特征及操作方式的一致。
5.本技术的实施例是这样实现的：
6.本技术实施例的一方面提供一种操作机构，其包括壳体，所述壳体内设置有联动的中置机构和塑壳式四连杆机构，所述塑壳式四连杆机构连接有用于驱动通断装置的触头的转轴，所述中置机构用于连接手柄；通过操作所述手柄，使所述中置机构带动所述塑壳式四连杆机构动作，以通过所述转轴驱动所述触头分合闸。
7.可选地，所述中置机构的一侧还连接有储能机构，所述储能机构包括与所述转轴联动的抵持板，所述抵持板的一端通过转动轴设置在所述壳体上，所述转动轴上套设有扭簧，所述扭簧的两端分别连接所述壳体和所述抵持板。
8.可选地，所述塑壳式四连杆机构的一侧还连接有远程脱扣机构，所述远程脱扣机构通过一级解锁杆与所述塑壳式四连杆机构连接。
9.可选地，所述远程脱扣机构为磁通复位结构，或者，所述远程脱扣机构为分励复位结构。
10.可选地，所述手柄的中心和所述转轴的中心重合。
11.可选地，所述壳体内设置有侧板，所述中置机构包括转动连接于所述侧板上的手柄扭转件，以及与所述手柄扭转件同轴设置的转动件，所述转动件依次转动连接有第一连杆、支撑架，所述支撑架与所述塑壳式四连杆机构连接，所述转动件、所述第一连杆、所述支撑架和所述侧板形成四连杆机构。
12.可选地，所述手柄扭转件和所述转动件分别通过凸起和卡槽连接。
13.可选地，所述第一连杆和所述支撑架之间通过第二连杆连接。
14.可选地，所述塑壳式四连杆机构包括与所述转轴转动连接的第三连杆，所述第三连杆还依次连接连接轴、第四连杆、载扣架，所述载扣架与所述侧板转动连接，所述连接轴与所述支撑架之间连接有弹性件，所述转轴、所述载扣架、所述第三连杆和所述第四连杆形成四连杆机构。
15.可选地，所述支撑架与所述连接轴之间通过弹性件连接。
16.本技术实施例还提供一种旋转式隔离开关，包括上述的操作机构，以及与操作机构的转轴连接的通断装置。
17.本技术实施例的有益效果包括：
18.本技术实施例提供的操作机构及旋转式隔离开关，操作机构的壳体内设置有中置机构、塑壳式四连杆机构、储能机构和远程脱扣机构，中置机构用于和手柄连接，塑壳式四连杆机构和转轴连接，转轴用于和通断装置的触头连接，带动触头动作完成分合闸。操作手柄使中置机构动作，以依次带动塑壳式四连杆机构和转轴动作，进而完成触头的分合闸。通过塑壳式四连杆机构、中置机构的联动，既保证了塑壳式四连杆机构在分断、脱扣方面的稳定性等特性，又保留了传统隔离开关操作中心与触头转动中心重合的特点。塑壳式四连杆机构、储能机构位于中置机构的一侧，远程脱扣机构位于塑壳式四连杆机构的一侧，通过整体的布局，也有效减小了开关的体积。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本技术实施例提供的操作机构结构示意图之一；
21.图2为本技术实施例提供的操作机构结构示意图之二；
22.图3为本技术实施例提供的操作机构部分结构示意图之一；
23.图4为本技术实施例提供的操作机构部分结构示意图之二；
24.图5为本技术实施例提供的操作机构部分结构示意图之三；
25.图6为本技术实施例提供的操作机构部分结构示意图之四；
26.图7为本技术实施例提供的操作机构合闸状态下四连杆机构结构示意图；
27.图8为本技术实施例提供的操作机构分闸状态下四连杆机构结构示意图；
28.图9为本技术实施例提供的操作机构结构示意图之三；
29.图10为本技术实施例提供的旋转式隔离开关结构示意图。
30.图标:100-操作机构；101-壳体；11-中置机构；110-扭转件；111-第一连杆；112-侧板；113-第二连杆；114-支撑架；115-转动件；116-翻边结构；117-定位轴；12-塑壳式四连杆机构；121-第四连杆；122-载扣架；1221-轴；123-连接轴；124-第三连杆；13-储能机构；131-抵持板；132-扭簧；133-转动轴；134-压缩弹簧；14-远程脱扣机构；141-二级解锁杆；142-推杆；15-一级解锁杆；151-扭簧；152-锁扣板；16-转轴；16a-连接块；17-弹性件；200-旋转式隔离开关；210-通断装置。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.具体地，请参照图1，本技术实施例提供一种操作机构100，包括壳体101，壳体101内设置有联动的中置机构11和塑壳式四连杆机构12，塑壳式四连杆机构12连接有用于驱动通断装置210的触头的转轴16，中置机构11用于连接手柄；通过操作手柄，使中置机构11带动塑壳式四连杆机构12动作，以通过转轴16驱动触头分合闸。
35.壳体101内设置中置机构11、塑壳式四连杆机构12、储能机构13和远程脱扣机构14，壳体101还具有上盖(图中未示出)，以将各机构封闭在壳体101内，只露出与手柄连接的位置即可。示例地，如图2所示，在本技术的一个实施例中，中置机构11和塑壳式四连杆机构12沿第一方向设置，第一方向为壳体101的宽度方向，中置机构11的一侧还连接有储能机构13，塑壳式四连杆机构12远离储能机构13的一侧还连接有远程脱扣机构14，储能机构13和远程脱扣机构14均沿垂直于第一方向的方向，分别位于中置机构11和塑壳式四连杆机构12的一侧，使得整体布局紧凑，能有效减小操作机构100的体积。
36.应理解，上述布局方式仅仅是本技术实施例的一个可实现方式，并非是本技术对于中置机构11、塑壳式四连杆机构12、储能机构13和远程脱扣机构14的布局方式的唯一限制或唯一可支持的方案，具体布局可根据实际需要设置，例如布局还可采用环绕设置、横向设置或竖向设置等，只要能实现传动即可。
37.其中，中置机构11用于连接手柄，塑壳式四连杆机构12连接转轴16，转轴16和触头连接，当操作手柄时，通过中置机构11使塑壳式四连杆机构12动作，进而转轴16转动，驱动触头分合闸。本技术实施例提供的操作机构100，通过塑壳式四连杆机构12和中置机构11的联动，既保证了塑壳式四连杆机构12在分断、脱扣方面的稳定性等特性，又保留了传统隔离开关操作中心与触头转动中心重合的特点。操作手柄时，中置机构11只需转动较小的角度，就可以通过塑壳式四连杆机构12使转轴16转动较大的角度，简化了传动结构，减小了整体的体积。
38.此外，在本技术的一个可实现的方式中，手柄的中心和转轴16的中心重合，这样一来，可以充分利用有效的操作空间，提升整体结构的紧凑性。当然，手柄的中心和转轴16的中心也可以根据具体需要设置，只要能保证所需的传动即可，并不以上述两者重合为限。
39.而远程脱扣机构14用于当电路出现故障时，为保护电路安全进行远程脱扣，远程脱扣机构14动作，使塑壳式四连杆机构12动作，通过转轴16驱动触头分闸脱扣。储能机构13用于当中置机构11动作时进行储能，以将多余的合闸力补充给分闸力，起到能量回收的作
用，远程脱扣机构14和储能机构13具体见后述。
40.综上，本技术实施例提供的操作机构100，操作机构100的壳体101内设置有中置机构11、塑壳式四连杆机构12、储能机构13和远程脱扣机构14，中置机构11用于和手柄连接，塑壳式四连杆机构12和转轴16连接，转轴16用于和通断装置的触头连接，带动触头动作完成分合闸。操作手柄使中置机构11动作，以依次带动塑壳式四连杆机构12和转轴16动作，进而完成触头的分合闸。通过塑壳式四连杆机构12、中置机构11的联动，既保证了塑壳式四连杆机构12在分断、脱扣方面的稳定性等特性，又保留了传统隔离开关操作中心与触头转动中心重合的特点。
41.此外，还通过中置机构11的动作，以带动储能机构13完成能量转换，将系统多余的合闸力补充给分闸力，完成了能量回收；通过远程脱扣机构14带动塑壳式四连杆机构12动作，完成电路故障时的分闸，保证了电路的安全，储能机构13位于中置机构11的一侧，远程脱扣机构14位于塑壳式四连杆的一侧，通过整体的布局，也有效减小了开关的体积。
42.具体地，如图3所示，壳体101内设置有侧板112，侧板112的数量有两个，两个侧板112平行并通过定位轴117连接；对于中置机构11来说，中置机构11包括转动连接于侧板112上的扭转件110，以及与扭转件110同轴设置的转动件115，转动件115依次转动连接有第一连杆111、支撑架114，支撑架114与塑壳式四连杆机构12连接，第一连杆111和支撑架114之间通过第二连杆113连接，转动件115、第一连杆111、支撑架114和侧板112形成四连杆机构。
43.扭转件110的顶面上设置有矩形槽，矩形槽用于匹配手柄，手柄插入矩形槽后，转动手柄可使扭转件110转动；转动件115和扭转件110同轴设置，扭转件110转动时，带动转动件115转动。示例地，扭转件110和转动件115分别通过凸起和卡槽连接，换言之，扭转件110的底部可设置凸起，转动件115的顶部可设置卡槽，凸起和卡槽配合以连接扭转件110和转动件115；还可以的情况是，扭转件110的底部可设置卡槽，转动件115的顶部可设置凸起，也可使扭转件110和转动件115连接。
44.转动件115转动时，可依次带动第一连杆111、第二连杆113和支撑架114转动，支撑架114通过塑壳式四连杆机构12与转轴16连接。其中，转动件115、第一连杆111、支撑架114和侧板112形成四连杆机构。一般为保证分闸时有足够的放开距，需要转轴16带动触头转动90
°
，由于转轴16与支撑架114之间通过塑壳式四连杆机构12连接，支撑架114相对侧板112转动时，能够带动塑壳式四连杆机构12具有较大的位移量，以实现转轴16所需的转动角度。且由于转动件115、第一连杆111、支撑架114和侧板112形成四连杆机构，通过扭转件110带动转动件115转动时，即可驱动四连杆机构动作，这样只需使支撑架114转动较小的角度，一般转动37
°
左右即可，无需设置较大的空间以供支撑架114动作，也就达到了减小开关占用空间和体积的目的。
45.图7中示出了合闸状态下的转动件115、第一连杆111、支撑架114和侧板112形成的四连杆机构状态图，图8中示出了分闸状态下的转动件115、第一连杆111、支撑架114和侧板112形成的四连杆机构状态图，由图中可看出，通过转动件115带动支撑架114转动时，支撑架114相对侧板112具有较小的偏角即可实现所需的传动。
46.上述转动件115、第一连杆111、支撑架114和侧板112形成的四连杆机构动作后，能带动塑壳式四连杆机构12动作。具体地，请参照图5，塑壳式四连杆机构12包括与转轴16转动连接的第三连杆124，第三连杆124还依次连接连接轴123、第四连杆121、载扣架122，载扣
架122与侧板112转动连接，连接轴123与支撑架114之间连接有弹性件17，转轴16、载扣架122、第三连杆124和第四连杆121形成四连杆机构。
47.如图4所示，支撑架114包括两个平行的平板以及连接两个平板一侧的垂直板以使支撑架114形成“u”型结构，同样地，第四连杆121的数量为两个，两个平行的第四连杆121通过垂直板连接也形成与支撑架114“u”型结构。转轴16转动设置在侧板112上，侧板112还通过轴1221转动连接载扣架122，载扣架122也形成“u”型结构；支撑架114、两个第四连杆121形成的“u”型结构、载扣架122依次包合，换言之，载扣架122设置于两个第四连杆121内，两个第四连杆121设置于支撑架114内，支撑架114、两个第四连杆121、载扣架122的“u”型开口朝向不同方向，支撑架114和侧板112位于同一平面。
48.转轴16的外周上设置有连接块16a以连接第三连杆124，第三连杆124有两个，分别平行连接于转轴16外周的连接块16a上，两个第三连杆124的另一端连接连接轴123，第四连杆121连接的端部连接在连接轴123上、另一开口的端部连接在载扣架122上，如图4所示，连接轴123与支撑架114之间连接有弹性件17，弹性件17为弹簧，弹簧的两端分别连接在支撑架114和连接轴123上，且为实现传动，弹簧的数量为两个，以对塑壳式四连杆机构12提供分合闸操作所需的弹力；上述转轴16、载扣架122、第三连杆124和第四连杆121形成另一个四连杆机构，当支撑架114转动时，通过弹性件17带动连接轴123转动，使转轴16、载扣架122、第三连杆124和第四连杆121形成的四连杆机构动作，进而驱动转轴16动作，实现分合闸。
49.图7中示出了合闸状态下的转轴16、载扣架122、第三连杆124和第四连杆121形成的四连杆机构状态图，图8中示出了分闸状态下的转轴16、载扣架122、第三连杆124和第四连杆121形成的四连杆机构状态图，由图中可看出，转动件115带动支撑架114转动时，支撑架114相对侧板112转动，支撑架114与连接轴123之间由于弹性件17的连接，改变连接轴123的位置，从而实现所需的分闸操作。
50.由此可看出，本技术塑壳式四连杆机构12和中置机构11分别形成四连杆机构，通过两个四连杆机构的联动实现分合闸。通过塑壳式四连杆机构12和中置机构11的联动，将操作手柄驱动分合闸由原有的拉杆外圆周推拉驱动改为转轴16的旋转驱动，中置机构11只需转动较小的角度，就可以通过塑壳式四连杆机构12使转轴16转动较大的角度，简化传动结构，减小操作机构100的体积。
51.请参照图6所示，本技术实施例提供的操作机构100还包括储能机构13，储能机构13包括与转轴16联动的抵持板131，抵持板131的一端通过转动轴133设置在壳体101上，转动轴133上套设有扭簧132，扭簧132的两端分别连接壳体101和抵持板131。
52.抵持板131和转轴16的连接块16a抵接，合闸时，转轴16转动带动连接块16a推动抵持板131动作，抵持板131动作使扭簧132扭转积蓄能量储能；分闸时扭簧132释放能量对外做功，带动抵持板131反转。这样实现了将合闸时多余的合闸力通过扭簧132储能，分闸时将扭簧132储存的能量释放以补偿给分闸所需的分闸力，改变了合闸力过剩、分闸力不足的情况，保持系统分合闸的稳定性。
53.此外，还可通过图9所示的压缩弹簧134进行储能，压缩弹簧134的一端与壳体101抵持，另一端与抵持板131抵持，通过压缩弹簧134储能以补偿分闸所需的分闸力，其原理与前述扭簧132一致，此处不再赘述。
54.远程脱扣机构14用于当电路故障时，通过塑壳式四连杆机构12驱动触头分闸保护
电路；其中，远程脱扣机构14通过一级解锁杆15与塑壳式四连杆机构12的载扣架122连接，一级解锁杆15还连接设置于锁扣板152，锁扣板152上套设有扭簧151，扭簧151的两端连接于壳体101和锁扣板152上，锁扣板152和载扣架122联动；远程脱扣机构14驱动一级解锁杆15动作，一级解锁杆15通过锁扣板152带动塑壳式四连杆机构12动作，完成分闸。
55.具体地，请参照图2，远程脱扣机构14可为磁通复位结构，磁通复位结构实现分闸后，要通过外力使磁通复位结构复位，进而使系统复位合闸；向磁通通电后，磁通打出，推动二级解锁杆141动作，二级解锁杆141带动一级解锁杆15动作，以通过塑壳式四连杆机构12完成分闸；需要复位时，反向转动手柄，手柄联动的翻边结构116撞击二级解锁杆141反向动作，二级解锁杆141按压磁通，磁通复位。
56.远程脱扣机构14还可为图9所示的分励复位结构，分励复位结构不需外力即可自动复位。分励复位结构通电时，磁通收回，通过推杆142推动一级解锁杆15动作，以通过塑壳式四连杆机构12完成分闸；因远程脱扣机构14内部设置有复位弹簧，磁通收回时复位弹簧形变积蓄能量，复位时磁通断电，复位弹簧释放能量时磁通打出，推动推杆142反向动作，完成自动复位合闸。
57.另一方面，请参照图10所示，本技术实施例还提供一种旋转式隔离开关200，包括前述实施例中的操作机构100，以及与操作机构100的转轴16连接的通断装置210。该旋转式隔离开关200包含与前述实施例中的操作机构100相同的结构和有益效果。操作机构100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。
58.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。