升降联动式双电源供电装置及控制方法与流程

本发明涉及双电源切换开关设备及其开关柜技术领域，特别是涉及一种升降联动式双电源供电装置及控制方法。

背景技术：

公知的配电技术领域，抽出式机构由于具有操作简便、维护更换方便等特点得到普遍应用。当前技术大多采用水平方向的抽出机构，操作者正面水平进行操作，为了有足够的水平纵深，完成抽出和推进动作的完成，开关柜附体要求纵向深度，特别是在中高压开关柜中，应用抽出结构，使得高压开关柜纵向深度较大，增大了柜体的体积。

现在，提供给供电使用的空间要求越来越小，但供电的负荷和供电回路数却呈急速增长的趋势，所以在有限的供电空间内负荷回路数增加，势必要求在有限的空间内要求单个开关柜体积变小，以增加开关柜数量。所以，开发一种能减小开关柜体积的动作机构非常必要。而且，现有的供电装置接地机构一般为单独设置，容易造成接地安全事故。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种升降联动式双电源供电装置及控制方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种升降联动式双电源供电装置，包括中部设置有竖梁的支架，对应设置在支架的竖梁两侧的升降机构和平移驱动机构，所述的升降机构包括受驱竖直升降的托板，铰接在托板下方的两个呈八字形布列的支臂，与所述的支臂下端配合连接且与支架固定连接的底轨道，以及用以将所述的两支臂下端锁定防止其分开的锁紧机构，所述的平移驱动机构包括固定设置在所述的托板一侧且水平延伸的联动销，可旋转地固定设置在支架上且其上设置有与所述的联动销匹配的导向槽的扇形齿轮，以及与所述的扇形齿轮啮合连接且与待驱动平移部固定连接的齿条，在所述的托板上设置有其上承载有执行机构的手车，在所述的托板两侧或端部设置有限位部，所述的限位部的后侧面为上侧边向前突出的斜面，所述的手车上形成有与所述的限位部匹配的对接部，所述的对接部的前侧面为与所述的斜面对应的坡面，所述的限位部通过导线与升降机构的接地点直接相连。

所述的待驱动平移部为两个设置在竖梁顶部且受驱可平动的独立部件，所述的扇形齿轮包括同轴设置或者独立设置的大节圆半径扇形齿轮和小节圆半径扇形齿轮，两个分别与大节圆半径扇形齿轮和小节圆半径扇形齿轮啮合连接的齿条分别与对应的独立部件固定连接以实现同向不同步驱动。

所述的待驱动平移部为两个设置在竖梁顶部且受驱可平动的独立部件，两个独立部件的相邻侧设置有联动齿条，在所述的联动齿条间设置有与其同时啮合的传动齿轮，其中一个独立部件设置有与所述的扇形齿轮啮合连接的齿条。

所述的托板的驱动机构包括驱动杆，与所述的驱动杆传动连接的升降丝杠，其上设置有与所述的升降丝杠匹配的升降螺母的驱动梁，以及所对应地设置在驱动梁和支架间的导向机构，其中所述的托板与所述的驱动梁固定连接。

所述的支臂下端设置有与所述的底轨道匹配的滑块以实现所述的支臂下端相对底轨道的滑动配合，所述的锁紧机构包括固定设置在所述滑块上且沿轨道方向延伸的长条状棘齿，相对支架可旋转固定且与所述的棘齿对应的棘指，以及可驱动所述的棘指同步向内或向外翻转以使其保持或脱离与棘齿接触的操控杆。

所述的锁紧机构包括沿所述的底轨道方向延伸的旋转杆，设置在所述的旋转杆上的至少一对锁紧部，旋转所述的旋转杆可实现锁紧部对支臂下端的锁定或释放。

在所述的斜面形成有凹腔，在所述的凹腔内设置有导电板，所述的导电板背部设置有弹簧以将其顶持。

所述的导向槽包括前滑动段和中间联动段，在联动销处于中间联动段时动作部件能带动扇形齿轮转动，在前滑动端不能带动扇形齿轮转动。

一种所述的升降联动式双电源供电装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)托板位于最低位，推动手车使其沿托板向前行进直至限位部将对接部限位并将手车相对托板锁定，此时待驱动平移部处于第一状态；

2)驱动托板升起，支臂下端同步沿底轨道收拢，棘齿的齿逐一扫过棘指，同时在托板在升起过程中联动销拨动扇形齿轮转动并驱动待驱动平移部动作至第二状态，

3)托板升起到最高位置后停止驱动，待驱动平移部恢复至第一状态，棘指位于棘齿最外侧齿的外侧并顶紧，转动旋转杆利用锁紧部将支臂下端锁定；

4)需要降下时，转动旋转杆使锁紧部释放，同时推动操控杆使棘指向外转动解除与棘齿的啮合；

5)驱动托板下降至低位，解除相对托板的锁定，拉出手车。

在所述的步骤2)中，联动销对扇形齿轮的拨动包括，

1)当联动销动作并运动至第一位置，此过程通过传动销与导向槽的配合利用扇形齿轮与齿条的传动带动待驱动平移部平动；

2)联动销运行到第二位置，期间与动作机构随动的传动销在导向槽内移动但不带动扇形齿轮转动，

在所述的步骤5)中联动销对扇形齿轮的拨动包括，

1)当联动销动作并运动至第二位置，期间与动作机构随动的传动销在导向槽内移动但不带动扇形齿轮转动，

2)联动销运行到第一位置，此过程通过传动销与导向槽的配合利用扇形齿轮与齿条的传动带动待驱动平移部平动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将执行机构设置在可升降的托板上，充分利用了高度空间，简化了动作机构，而且，利用升降机构与平移驱动机构的联动，实现了待驱动平移部的同步驱动，便于整体式设计，尤其提高了使用安全性。在托板的限位部和手车插接部设有完成导电功能的触头和压力弹簧，保证接很小的接触电阻。托板限位部用导线与升降机构的接地点直接相连，满足接地保护要求，确保操作安全性。

附图说明

图1所示为本发明的升降机构的结构示意图。

图2所示为图1所示的侧视结构示意图；

图3所示为棘齿和棘指动作示意图；

图4所示为限位部和对接部结构示意图；

图5所示为平移驱动机构的结构示意图。

图6所示为图3所示的a部局部放大示意图，

图7所示为图3所示的b部局部放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-7所示，本发明的升降联动式双电源供电装置包括中部设置有竖梁的支架，对应设置在支架的竖梁11两侧的升降机构和平移驱动机构，所述的升降机构和平移驱动机构一一对应设置，所述的升降机构包括受驱竖直升降的托板，铰接在托板下方的两个呈八字形布列的支臂，与所述的支臂下端配合连接且与支架固定连接的底轨道，以及用以将所述的两支臂下端锁定防止其分开的锁紧机构，所述的平移驱动机构包括固定设置在所述的托板一侧且水平延伸的联动销，可旋转地固定设置在支架上且其上设置有与所述的联动销匹配的导向槽的扇形齿轮，以及与所述的扇形齿轮啮合连接且与待驱动平移部固定连接的齿条，在所述的托板上设置有其上承载有执行机构的手车，在所述的托板两侧或端部设置有限位部，所述的限位部的后侧面为上侧边向前突出的斜面，所述的手车上形成有与所述的限位部匹配的对接部，所述的对接部的前侧面为与所述的斜面对应的坡面，所述的限位部通过导线与升降机构的接地点直接相连。

本发明将执行机构设置在可升降的托板上，充分利用了高度空间，简化了动作机构，而且，利用升降机构与平移驱动机构的联动，实现了待驱动平移部的同步驱动，便于整体式设计，尤其提高了使用安全性。

具体来说，所述的升降联动式双电源供电装置用于双电源供电装置，在托板上分别设置有执行机构等，所述的执行机构用以连通或者断开与主母线的连接，如为断路器等，同时，为增强支撑强度，所述的托板和驱动梁竖直部为l型，同时在下部设置或者两侧设置加强板以提高承载力，保证稳定性和强度。

将执行机构设置在可升降的托板上，同时为引导手车的运行，在所述的托板上设置有行走槽21。充分利用了高度剩余空间，有效减少柜体纵向深度的要求，提高其环境适应性，简化了动作机构，而且，为保证该托板升降时执行机构与其上下联动，所述的执行机构固定设置在手车上，在所述的托板两侧或端部设置有限位部40，该升降式双电源供电装置内以靠近操作者侧为后，以远离操作侧为前，所述的限位部的后侧面为上侧边向前突出的斜面，所述的手车上形成有与所述的限位部匹配的对接部50，所述的对接部的前侧面为与所述的斜面对应的坡面。即限位部和对接部形成有相插接的机构，能有效实现精确定位的同时在竖直面上构成连带干涉，即可向下拉动手车同步向下移动，提高动作的流畅性，同时，托板限位部用导线与升降机构的接地点直接相连，满足接地保护要求，确保操作安全性。

优选地，为保证斜面和坡面接触导电的可靠性，在所述的斜面形成有凹腔，在所述的凹腔内设置有导电板42，所述的导电板背部设置有弹簧41以将其顶持。所述的导电板两侧与限位部间设置有导向机构，如连结耳孔与销柱配合等。接触弹簧的顶持可使的作为触头的导电板能凸出于斜面之外也能与斜面齐平，这样正常情况下斜面和坡面均能保持良好的导电接触，当发生震动、倾斜等意外时，如果限位部和对接部出现间隙等，借助弹簧的顶持仍能保持限位部和对接部之间的电导通并具有很小的接触电阻，能保证有效接地。

具体地，所述的升降机构包括受驱相对支架1竖直升降的托板2，铰接在托板下方中部的两个呈八字形布列的支臂3，与所述的支臂3下端配合连接且与支架的水平部12固定连接的底轨道13，以及用以将所述的两支臂下端锁定防止其分开的锁紧机构。支臂下端与底轨道的配合可采用多种方式，如嵌入式滚轮与槽的配合等，均可实现支臂下端相对底轨道沿其轴向的移动。

其中，所述的支臂下端设置有与所述的底轨道匹配的滑块31以实现所述的支臂下端相对底轨道的滑动配合，如底轨道为滑轨，支臂下端铰接与所述的滑轨匹配的滑块，利用底轨道与支臂下端的配合连接，当托板升降时，两支臂下端相对反向同步移动，即合拢或者分开，当上升到预定高度利用锁紧机构将下端锁定即可保证托板位置不发生变化。

作为一个优选方案，还包括固定设置在所述滑块上且沿轨道方向延伸的长条状棘齿14，相对支架可旋转固定且与所述的棘齿对应的棘指32，以及可驱动所述的棘指同步向内或向外翻转以使其保持或脱离与棘齿接触的操控杆33。棘指与棘齿的配合实现升降机构上升时实时锁住支臂，即棘指和棘齿构成一个单向锁紧机构。该棘指棘齿机构类似于棘轮棘齿，本发明的棘指等效于棘轮棘齿中的棘齿，本发明中的棘齿等效于棘轮棘齿中的直线展开后的棘轮。

具体来说，以支架中心为内侧，两端为外侧，以棘齿位于棘指上方为例进行示范性说明，所述的棘齿的齿的外侧面为立面或者内倾面，即外侧面上端向内侧倾斜，内侧面为弧面或坡面。棘指的内侧面为坡面或弧面以便下降时棘齿的齿从其上扫过，外侧面与棘齿的齿相对应以便能插入齿间即可，如棘指的外侧面为平面等，同时，棘指通过转轴设置在支架上，棘指与支架间设置有卷簧等弹性机构以保持其与棘齿的齿的外侧面的贴合接触。棘齿的长度不大于支臂相对轨道的行程以便两端位置棘指转动复位，以能起到全程的防护为宜，当然，也可以采用一半或三分之一末端行程，以便在最高点或邻近最高点时提供防护并锁紧。优选地，在棘齿在最外侧棘齿的齿根部外侧及最内侧棘齿的齿根部内侧分别形成有弧形凹窝以便棘指发生转动。

即，棘指的设置位置为举升最高位置时，以轨道中部为中心，两个棘齿的最外端的齿刚好和棘指保持啮合，棘齿与支架间的卷簧保证两者有效接触贴合，实现稳固支撑。同时能有效保证这样当驱动杆驱动时可实现棘齿向外翻转，接触解除便于下降，为实现操控杆驱动棘指同步向外翻转，两个所述的棘指上对应的在转轴的上部和下部分别设置有长槽，所述的操控杆通过拨杆与所述的长槽联动，即可实现操控杆对棘指的同步向内或同步向外转动控制，同时，在操控杆和支架间还设置有导向仓，在导向仓间设置有复位弹簧，这样保证复位迅速。本发明的托板在举升过程中，棘齿随底轨道匹配的滑块31运动，与棘齿匹配的棘指可转动地固定设置在底轨道13一侧并与棘齿保持干涉，棘齿与棘指实现实时自锁，保证升降过程中八字形布列的支臂3的支撑作用。当托板在举升到适当位置后，锁紧机构动作并将两个支臂锁定防止其分开，锁紧机构、棘齿、棘指实现锁紧双重保护。利用两个呈八字形布列的支臂对托板进行支撑，有效缓升降驱动机构的压力，支撑力强且稳定，同时保证不会发生位移，发生大的短路电流或用于有震动的场合保证支撑绝对稳定可靠。

其中，为实现托板的升降，所述的托板2的驱动机构包括驱动杆4，与所述的驱动杆传动连接的变速机5，如蜗轮蜗杆，与所述的变速机的输出轴传动连接的升降丝杠6，其上设置有与所述的升降丝杠匹配的升降螺母的驱动梁20，以及所对应地设置在驱动梁和支架间的导向机构，所述的驱动杆由手轮或者电机驱动，所述的驱动杆可水平设置或竖直设置等，利用驱动杆结合变速机并由升降丝杠和升降螺母的配合实现托板的稳定上升，所述的导向机构为设置在所述的驱动梁与所述的支架的间的导轨滑块机构，利用直线式导轨提供高精度的导向，保证运行的平稳性。

其中所述的托板与所述的驱动梁固定连接，所述的驱动梁为l型，其底部侧面突出有水平台，所述的升降螺母固定在所述的水平台上。采用l型驱动梁，承载力强，驱动梁上横向安装托板，保证稳定性和强度

在利用棘齿棘指实现实时锁定的同时，所述的锁紧机构包括沿所述的底轨道方向延伸的旋转杆，设置在所述的旋转杆上的至少一对杆状或块状锁紧部，旋转所述的旋转杆可实现锁紧部对支臂下端的锁定或释放。所述的旋转杆可设置在底轨道的一侧或者中部下方，在托板竖直方向移动时直接将旋转杆旋开，当托板运行到预定位置，将旋转杆旋回，将两个支臂的下端局限在两个锁紧部中间，即构成稳定的限位，能有效解决丝杠螺母在有震动时不能良好自锁的情况。而通过多对锁紧部的设置，则可将实现固定在任意设定高度位置，便于现场维修或者更换零件等。

本发明的平移驱动机构包括设置在所述的托板一侧的联动销200，通过转轴320可旋转地固定设置在支架上且其上设置有与所述的联动销匹配的导向槽310的扇形齿轮300，以及与所述的扇形齿轮啮合连接且与待驱动平移部100，如活门固定连接的齿条110。其中，所述的导向槽包括相连通且平稳过渡的前滑动段和中间联动段，优选还包括后联动段，仅在联动销处于中间联动段时动作部件能带动扇形齿轮转动。即导向槽的具体形状与导电元件运动方向和移动尺寸匹配，可实现任意间歇运动，导向槽的形状可为l型，直线式或者弧线或者各种曲线等任意形状。

本发明采用导向槽的两段或多段式设计，实现了托板对待驱动部件的间歇驱动，利用扇形齿轮加齿条的高精度驱动机构提供平移动力，能有效用于活门的开启过程中，从而节省空间的活门，实现小型化，结构合理，实现简洁，动作可靠。

作为一种具体实施方式，所述的待驱动平移部为两个独立部件，所述的扇形齿轮包括同轴设置的大节圆半径扇形齿轮和小节圆半径扇形齿轮，两个分别与大节圆半径扇形齿轮和小节圆半径扇形齿轮啮合连接的齿条与对应的独立部件固定连接以实现同向不同步驱动。利用两个不同节圆半径的扇形齿轮，实现了两个独立部件，如两个遮蔽门板的同向不同步移动，实现了各自的平移驱动。

作为另一种具体实施方式，所述的待驱动平移部为两个独立部件，两个独立部件的相邻侧设置有联动齿条，在所述的联动齿条间设置有与其同时啮合的传动齿轮，其中一个独立部件设置有与所述的扇形齿轮啮合连接的齿条。采用一组扇形齿轮和齿条驱动其中一个独立部件，然后将另一个独立部件与之联动，可实现在小行程内较大的动作表现，对于不同类型的活动平移方式提供基础，对于小空间电压不高的场合即可采用该错开封闭设计。

具体地，为减少联动销与导向槽的摩擦，所述的联动销可旋转地设置在所述的托板上或者所述的联动销与所述的导向槽接触部设置有可相对其转动的轴套，即将导向槽和联动销之间的相对滑动转化为滚动，保证动作流畅性。

具体的使用步骤如下，

1)托板位于最低位，推动手车使其沿托板向前行进，直至限位部将对接部限位并将手车相对托板锁定；此时也完成了底线的连接，同时斜面的解除保证在上下运动过程中的一致性；此时待驱动平移部处于第一状态，

2)驱动托板升起，支臂下端同步沿底轨道收拢，棘齿的齿逐一扫过棘指；在上升过程中，棘指和棘齿实时提供锁定支撑，保证不会发生坠落现象等，同时在托板在升起过程中联动销拨动扇形齿轮转动并驱动待驱动平移部动作至第二状态，当联动销动作并运动至第一位置，期间与动作机构随动的传动销在导向槽内移动但不带动扇形齿轮转动，联动销从第一位置运行到第二位置，此过程通过传动销与导向槽的配合利用扇形齿轮与齿条的传动带动待驱动平移部平动。

3)托板升起到最高位置后停止驱动，棘指位于棘齿最外侧齿的外侧并顶紧，转动旋转杆利用锁紧部将支臂下端锁定；两者双重锁定，提高锁定稳固性，

4)需要降下时，转动旋转杆使锁紧部释放，同时推动操控杆使棘指向外转动解除与棘齿的啮合；此时棘指和棘齿不会发生任何接触，

5)驱动托板下降至低位，同步骤2)中反步骤，待驱动平移部恢复至第一状态，解除相对托板的锁定，拉出手车以便进行维修保养等操作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。