一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块及其使用方法，包括安装支架，所述安装支架一侧设置有控制器和位于控制器上侧的驱动电机，所述驱动电机的电机输出轴上设置有轴向通孔，所述轴向通孔内啮合有一对安装方向相反的单向轴承，所述单向轴承内穿设有输出端从安装支架另一侧穿出的传动轴，所述传动轴的输出端上设置有用于与齿轮传动组件相连接的输出轴，所述输出轴上设置有用于驱动传动轴横向移动的切换手柄，所述安装支架上还设置有经耦合器与另一同步输出轴相连接的旋转编码器。该操作机构不仅结构紧凑，而且有利于解决隔离位置“漂移”的问题。
【专利说明】
一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块及其使用方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块及其使用方法。
【背景技术】
[0002]近年来，中压开关产品中各式各样的固体绝缘开关柜不断涌现。其典型回路由三工位隔离开关和负荷开关(或断路器)组成。现有的三工位隔离开关一般有直动式和闸刀刀闸式两种结构，直动式结构相对刀闸式结构，占用空间较小，被越来越多的采用。两种结构都普遍存在的缺点是隔离位置无法实现准确的机械限位，容易引起隔离位置“漂移”，从而导致隔离至合闸或接地位置的行程不是一固定值。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块及其使用方法，不仅结构紧凑，而且有利于解决隔离位置“漂移”的问题，同时使用方法简便。
[0004]本发明的技术方案在于:一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块，包括安装支架，所述安装支架一侧设置有控制器和位于控制器上侧的驱动电机，所述驱动电机的电机输出轴上设置有轴向通孔，所述轴向通孔内啮合有一对安装方向相反的单向轴承，所述单向轴承内穿设有输出端从安装支架另一侧穿出的传动轴，所述传动轴的输出端上设置有用于与齿轮传动组件相连接的输出轴，所述输出轴上设置有用于驱动传动轴横向移动的切换手柄，所述安装支架上还设置有经耦合器与另一同步输出轴相连接的旋转编码器。
[0005]进一步地，所述安装支架包括纵向设置的两板体，所述两板体的周部经连接杆相连接，安装支架的另一侧周部还间隔设置有与隔离开关相连接的第二连接杆。
[0006]进一步地，所述轴向通孔内位于一对单向轴承之间设置有导向套，所述传动轴穿入单向轴承的端部设置有外径小于单向轴承内径的环形凹部。
[0007]进一步地，所述输出轴套置于传动轴的输出端上，所述切换手柄套置于输出轴与传动轴相连接的端部上，且输出轴与传动轴相连接的端部上沿轴向设置有长槽，一限位销穿过切换手柄及长槽与输出轴相连接。
[0008]进一步地，所述输出轴内还设置有一端套置于传动轴输出端上并与限位销相抵接的复位弹簧。
[0009]进一步地，所述输出轴的输出端上还轴向设置有矩状的连接孔。
[0010]—种直动式三工位隔离开关的电动操作模块的使用方法，步骤如下:
1)电动操控:向控制器发送合闸、隔离或接地命令，使输出轴转动，同时旋转编码器对齿轮传动组件的转动角度采样，并反馈给控制器，以便隔离开关的触头接近所需要的工作位置时，旋转编码器采样得到的圈数也将达到根据实际工作位置所换算的预设圈数，此时电机减速停止；
2)手动操控:采用一操作手柄使切换手柄向输出轴方向运动，切换手柄带动传动轴离开单向轴承的束缚，持续按压并转动操作手柄，从而使输出轴转动。
[0011]与现有技术相比较，本发明具有以下优点:本机构采用高精度控制器，且配置了一个高精度的角度传感器，其采样精度可以精确至l°(vi80rad)，使得触头的工作位置十分的准确，适用于12kV固体绝缘柜的三工位隔离开关。而在传动输出部分，本机构采用两个单向轴承互相配合的方式，取代了传统的离合器结构，传统的离合器结构比较复杂，且占用空间上比较大，使用本机构所使用的单向轴承方式，大大简化了机构，使得机构能够比较紧凑小巧。
【附图说明】
[0012]
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的图1的前视图；
图3为本发明的图1的A-A剖视图；
图4为本发明的图3的B区放大图；
图5为本发明的图1的C-C剖视图；
图中:10_安装支架11-板体12-连接杆13-第二连接杆20-控制器30-驱动电机40-电机输出轴41-轴向通孔42-导向套50-单向轴承60-传动轴61-环形凹部70-输出轴71-长槽72-复位弹簧73-连接孔80-切换手柄81-限位销90-旋转编码器91-耦合器。
【具体实施方式】
[0013]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
[0014]参考图1至图5
一种直动式三工位隔离开关的电动操作机构，包括安装支架10，所述安装支架一侧设置有控制器20和位于控制器上侧的驱动电机30，所述驱动电机的驱动电机的电机输出轴40上设置有轴向通孔41，所述轴向通孔内啮合有一对安装方向相反的单向轴承50，所述单向轴承内穿设有输出端从安装支架另一侧穿出的传动轴60，所述传动轴的输出端上设置有用于与齿轮传动组件相连接的输出轴70，所述输出轴上设置有用于驱动传动轴横向移动的切换手柄80，所述安装支架上还设置有经耦合器91与另一同步输出轴相连接的旋转编码器90 ο
[0015]本实施例中，所述安装支架包括纵向设置的两板体11，所述两板体的周部经连接杆12相连接，安装支架的另一侧周部还间隔设置有与隔离开关相连接的第二连接杆13，所述电机输出轴安装于两板体之间。
[0016]本实施例中，所述驱动电机可为直流电机，所述直流电机的输出端经齿轮传动副或皮带传动机构与电机输出轴相连接，从而驱动电机输出轴转动。
[0017]本实施例中，所述轴向通孔内位于一对单向轴承之间设置有导向套42，以便完成一对单向轴承的轴向限位。所述传动轴穿入单向轴承的端部设置有外径小于单向轴承内径的环形凹部61，且该端部穿出安装支架一侧的板体，以便与手动操作机构相连接。
[0018]本实施例中，所述输出轴套置于传动轴的输出端上，所述切换手柄套置于输出轴与传动轴相连接的端部上，且输出轴与传动轴相连接的端部上沿轴向设置有长槽71，一限位销81穿过切换手柄及长槽与输出轴相连接，从而通过限位销完成传动轴的横向移动及带动输出轴轴向转动。
[0019]本实施例中，所述输出轴内还设置有一端套置于传动轴输出端上并与限位销相抵接的复位弹簧72，以便为传动轴提供向左移动的作用力。
[0020]本实施例中，所述输出轴的输出端上还轴向设置有矩状的连接孔73。
[0021 ]本实施例中，控制器带有电机过载保护功能:电动操作过程中，当机构到位后，如果旋转编码器与控制器配合有误，电机仍带电转动输出，但其受到机构中限位装置的限制，负载显著加大，控制器对电机工作电流进行检测，其数值大到一设定限值时，控制器将电机停止转动。
[0022]一种直动式三工位隔离开关的电动操作机构的使用方法，步骤如下:
1)电动操控:正常情况下，可电动操作，复位弹簧顶着限位销使得传动轴与两个单向轴承接触。控制器当接到外部发送的合闸、隔离或接地命令时，控制器控制驱动电机转动，由于单向轴承啮合在电机输出轴的轴向通孔内，使得其中一个单向轴承随驱动电机的电机输出轴转动，从而带动传动轴及输出轴转动，最终带动齿轮传动组件，另一个单向轴承则处于空转状态。反之由之前空转的单向轴承带动输出轴。在输出轴带动齿轮传动部件的同时，通过经耦合器与控制器相连接旋转编码器对齿轮传动组件的转动角度采样，并反馈给控制器，以便隔离开关的触头接近所需要的工作位置时，旋转编码器采样得到的圈数也将达到根据实际工作位置所换算的预设圈数，此时电机减速停止，从而尽可能的减少触头的“漂移”；
2)手动操控:采用一操作手柄使切换手柄向输出轴方向运动，使得复位弹簧压缩，切换手柄带动传动轴离开单向轴承的束缚，此时持续按压并转动操作手柄，从而使输出轴转动，进而带动齿轮传动组件转动。
[0023]以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的直动式三工位隔离开关的电动操作机构并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块，包括安装支架，其特征在于，所述安装支架一侧设置有控制器和位于控制器上侧的驱动电机，所述驱动电机的电机输出轴上设置有轴向通孔，所述轴向通孔内啮合有一对安装方向相反的单向轴承，所述单向轴承内穿设有输出端从安装支架另一侧穿出的传动轴，所述传动轴的输出端上设置有用于与齿轮传动组件相连接的输出轴，所述输出轴上设置有用于驱动传动轴横向移动的切换手柄，所述安装支架上还设置有经耦合器与另一同步输出轴相连接的旋转编码器。2.根据权利要求1所述的一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块，其特征在于，所述安装支架包括纵向设置的两板体，所述两板体的周部经连接杆相连接，安装支架的另一侧周部还间隔设置有与隔离开关相连接的第二连接杆。3.根据权利要求1所述的一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块，其特征在于，所述轴向通孔内位于一对单向轴承之间设置有导向套，所述传动轴穿入单向轴承的端部设置有外径小于单向轴承内径的环形凹部。4.根据权利要求1、2或3所述的一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块，其特征在于，所述输出轴套置于传动轴的输出端上，所述切换手柄套置于输出轴与传动轴相连接的端部上，且输出轴与传动轴相连接的端部上沿轴向设置有长槽，一限位销穿过切换手柄及长槽与输出轴相连接。5.根据权利要求4所述的一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块，其特征在于，所述输出轴内还设置有一端套置于传动轴输出端上并与限位销相抵接的复位弹簧。6.根据权利要求5所述的一种直动式三工位隔离开关的电动操作模块，其特征在于，所述输出轴的输出端上还轴向设置有矩状的连接孔。7.—种如权利要求5所述的直动式三工位隔离开关的电动操作模块的使用方法，其特征在于，步骤如下: 1)电动操控:向控制器发送合闸、隔离或接地命令，使输出轴转动，同时旋转编码器对齿轮传动组件的转动角度采样，并反馈给控制器，以便隔离开关的触头接近所需要的工作位置时，旋转编码器采样得到的圈数也将达到根据实际工作位置所换算的预设圈数，此时电机减速停止； 2)手动操控:采用一操作手柄使切换手柄向输出轴方向运动，切换手柄带动传动轴离开单向轴承的束缚，持续按压并转动操作手柄，从而使输出轴转动。
【文档编号】H01H3/26GK105895400SQ201610463238
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】林祥杰, 罗慧明, 许国彬, 谢传发
【申请人】国家电网公司, 福州天宇电气股份有限公司