专利名称：电动隔离开关的制作方法
技术领域：
本实用新型概括地说涉及一种隔离开关，具体地说涉及一种用在铁路电力传输线路中，实现远程控制，能够自动开启和闭合的电动隔离开关。
背景技术：
铁路供电线路系统中的自动闭塞高压供电线路和电力贯通线路的供电点多，线路长，其中自动闭塞高压供电线路为常用线路，电力贯通线路为备用线路，一旦自动闭塞高压供电线路出现故障，需及时切换到电力贯通线路，以减少停电事故造成的损失，当故障排除后，再将线路切回到自动闭塞高压供电线路。而目前的切换装置、即隔离开关，一般都为手工现场操作，速度慢，由此导致供电中断时间长，使行车信号等有关设备的工作中断时间长，造成列车行车秩序被打乱、列车晚点、甚至行车事故等损失；另外手工操作的劳动强度大，工作效率低，尤其是在故障排除期间，维修人员必须沿着几十公里的线路，逐段打开隔离开关来查找，工作量大，时间长，一般需几个小时，甚至更长时间才能修复。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种不需人工现场操作，而通过操动机构自动开启和闭合的电动隔离开关，其体积小，重量轻，动作快，安全可靠。
本实用新型电动隔离开关，包括安装在底座内的开关本体和通过刀闸轴连杆和开关拉杆与所述开关本体的动触头连接的操动机构。其中所述操动机构包括支撑在所述机架的左支架和中支架之间的主轴、储能装置、控制能量释放的控制装置、电机和支撑在中支架和右支架之间的减速机构，其中储能装置由曲柄摇杆机构、两个同轴套装在主轴上的旋向相反的外扭力弹簧和内扭力弹簧及固装在主轴上的弹簧限位板和空套在主轴上的弹簧固定板组成。所述弹簧限位板是一个在圆周上具有缺口的圆形板，其上设有两个与其同心，且在周向和径向均错开布置的固定内扭力弹簧的弧形孔和固定外扭力弹簧的弧形孔。所述外扭力弹簧和内扭力弹簧的一端均固定在弹簧固定板上，另一端分别挂接在所述弹簧限位板的两个弧形孔内。所述控制装置由固定在所述支架上的双摇杆机构I、双摇杆机构II和电磁铁I、电磁铁II组成。所述双摇杆机构I、双摇杆机构II分别通过拉杆I和拉杆II与电磁铁I的铁芯I和电磁铁II的铁芯II活动连接，与所述铁芯I和铁芯II配合工作的线圈I和II通过线圈外壳固定在所述支架上。所述电机经减速机构减速后通过输出轴带动所述曲柄连杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆将动力传至弹簧固定板上，所述刀闸轴连杆与固定在主轴上的刀闸轴固定连接。
本实用新型电动隔离开关，其中所述固定内扭力弹簧的弧形孔的扇形角β为70°～110°，固定外扭力弹簧的弧形孔的扇形角γ为81°～121°，所述β和γ相互重叠5°～35°。
本实用新型电动隔离开关的优点和积极效果在于其断开和切合动作是通过操动机构中弹簧能量的突然释放使联动机构迅速动作来完成的，其避免了手工现场操作，一方面降低了劳动强度，提高了工作效率，另一方面更加安全、可靠；本实用新型电动隔离开关的内、外扭力弹簧同轴套装在主轴上，因而结构紧凑，体积小，重量仅为同类电动隔离开关的1/3；由于通过电磁铁装置控制开关进行分合闸动作，每次分闸时间仅为0.02秒；本实用新型电动隔离开关有效地实现了铁路电力的远程控制。
本实用新型电动隔离开关的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例便可清楚明了。
图1是本实用新型电动隔离开关的总体结构示意图；图2是本实用新型电动隔离开关的操动机构的剖视结构示意图；图3是图2的A-A剖视图，其表示出内扭力弹簧储能时的结构；图4是图2的B-B剖视图，其表示出内扭力弹簧储能结束时的结构；图5是内扭力弹簧释放能量结束时的结构示意图，其表示出外扭力弹簧和内扭力弹簧的位置；图6是图2的A-A剖视图，其表示出外扭力弹簧储能时的结构；图7是图2的B-B剖视图，其表示出外扭力弹簧储能结束时的结构；图8是外扭力弹簧释放能量结束时的结构示意图，其表示出外扭力弹簧和内扭力弹簧的位置。
具体实施方式
如图1所示的本实用新型电动隔离开关，其包括安装在底座30内的开关本体和安装在底座30一侧的控制开关开合的操动机构。其中开关本体包括开关动触头13和开关静触头14。操动机构通过刀闸轴连杆11和开关拉杆12与隔离开关动触头13活动连接在一起。
如图2、图3、图4、图5和图8所示的本实用新型电动隔离开关的操动机构包括支撑在机架的左支架1和中支架21之间的主轴2、储能装置3(见图3)、控制能量释放的控制装置4(见图4)和电机6及支撑在中支架21和右支架22之间的减速机构8。其中储能装置3由曲柄摇杆机构35、外扭力弹簧31、内扭力弹簧32、弹簧限位板33和弹簧固定板34组成。弹簧固定板34空套在主轴2上，弹簧限位板33通过平键固装在主轴2上，弹簧限位板是一个在圆周上具有缺口331(见图5)的圆形板，其上设有两个与其同心，且在周向和径向均错开布置的固定内扭力弹簧的弧形孔333，其扇形角β为70°～110°(见图8)和固定外扭力弹簧的弧形孔334，其扇形角γ为81°～121°，β和γ相互重叠部分的扇形角α为5°～35°，可以通过改变曲柄351或/和摇杆352的长度来改变曲柄摇杆机构的摆角，使之与弧形孔333扇形角β和弧形孔334扇形角α相配合工作。外扭力弹簧31和内扭力弹簧32旋向相反、同轴套装在主轴2上，它们的一端均固定在弹簧固定板34上，外扭力弹簧31的另一端挂接在弹簧限位板33的弧形孔334上，内扭力弹簧32的另一端挂接在弹簧限位板33的弧形孔333上。控制装置4由固定在支架1上的双摇杆机构I41、双摇杆机构II41’和电磁铁I43、电磁铁II43’组成，双摇杆机构I41、双摇杆机构II41’分别通过拉杆I42和拉杆II42’与电磁铁I43的铁芯I431和电磁铁II43’的铁芯II431’活动连接，与铁芯I431和铁芯II431’配合工作的线圈I432和II432’通过线圈外壳固定在支架1上。电机6经减速机构8减速后通过输出轴353带动曲柄连杆机构35的曲柄351转动，曲柄351通过连杆352将动力传至弹簧固定板34上。刀闸轴连杆11(见图1)与固定在主轴2上的刀闸轴7固定连接。工作时由外扭力弹簧31控制分闸，内扭力弹簧32控制合闸。由于分闸所需能量较大，合闸所需能量较小，故外扭力弹簧设置在半径较大位置，以储存较多能量，内扭力弹簧设置在半径较小位置，这种设计可以避免能量的浪费，又减小体积。
本实用新型电动隔离开关的动态过程是这样的合闸时参考图1至图5。这时曲柄351与摇杆352的铰接点354和弹簧固定板34的圆心位于曲柄351的转轴353的左右两侧。电机6通过减速机构8减速后带动曲柄351绕轴353逆时针转动，曲柄351通过摇杆352带动弹簧固定板34逆时针旋转，使内扭力弹簧32储能，此时外扭力弹簧31在弧形孔334内空转，当内扭力弹簧32储能结束时，外扭力弹簧31和内扭力弹簧32在弧形孔334和弧形孔333中的位置见图4。这时通过行程开关10控制，电机6断电。此时若使磁铁43’接通电源，则铁芯431’被吸合，带动拉杆42’运动，消除双摇杆机构41’对弹簧限位板33的作用力，内扭力弹簧32的能量突然释放，使弹簧限位板33顺时针转动，带动主轴2顺时针转动，则固定其端部的刀闸轴7随之顺时针转动，刀闸轴7再带动刀闸轴连杆11顺时针转动，向下拉动开关拉杆12，使开关动触头13向下运动与开关静触头14结合，完成合闸动作。当内扭力弹簧32的能量释放完毕时，外扭力弹簧31和内扭力弹簧32在弧形孔334和弧形孔333中的位置见图5。
分闸时参考图1、图2、图6、图7和图8。这时曲柄351与摇杆352的铰接点354和弹簧固定板34的圆心位于曲柄351的转轴353的同一侧(转轴353的左侧)。电机6通过减速机构8减速后带动曲柄351绕转轴353逆时针转动，曲柄351通过摇杆352带动弹簧固定板34顺时针旋转，使外扭力弹簧31储能，此时内扭力弹簧32在弧形孔333内空转，当外扭力弹簧31储能结束时，外扭力弹簧31和内扭力弹簧32在弧形孔334和弧形孔333中的位置见图7。这时通过行程开关10控制，电机6断电。此时若使磁铁43接通电源，则铁芯431被吸合，带动拉杆42运动，消除双摇杆机构41对弹簧限位板33的作用力，外扭力弹簧31的能量突然释放，使弹簧限位板33逆时针转动，带动主轴2逆时针转动，则固定其端部的刀闸轴7随之逆时针转动，刀闸轴7再带动刀闸轴连杆11逆时针转动，向上推动开关拉杆12，使开关动触头13向上运动，离开开关静触头14，完成分闸动作。当外扭力弹簧31的能量释放完毕时，外扭力弹簧31和内扭力弹簧32在弧形孔334和弧形孔333中的位置见图8。
权利要求1.一种电动隔离开关，包括安装在底座(30)内的开关本体和通过刀闸轴连杆(11)和开关拉杆(12)与所述开关本体的动触头(13)连接的操动机构，其特征在于所述操动机构包括支撑在所述机架的左支架(1)和中支架(21)之间的主轴(2)、储能装置(3)、控制能量释放的控制装置(4)、电机(6)和支撑在中支架(21)和右支架(22)之间的减速机构(8)，其中储能装置(3)由曲柄摇杆机构(35)、两个同轴套装在主轴上的旋向相反的外扭力弹簧(31)和内扭力弹簧(32)及固装在主轴(2)上的弹簧限位板(33)和空套在主轴(2)上的弹簧固定板(34)组成，所述弹簧限位板(33)是一个在圆周上具有缺口(331)的圆形板，其上设有两个与其同心，且在周向和径向均错开布置的固定内扭力弹簧的弧形孔(333)和固定外扭力弹簧的弧形孔(334)，所述外扭力弹簧(31)和内扭力弹簧(32)的一端均固定在弹簧固定板(34)上，另一端分别挂接在所述弹簧限位板(33)的两个弧形孔(333，334)内，所述控制装置(4)由固定在所述支架(1)上的双摇杆机构I(41)、双摇杆机构II(41’)和电磁铁I(43)、电磁铁II(43’)组成，所述双摇杆机构I(41)、双摇杆机构II(41’)分别通过拉杆I(42)和拉杆II(42’)与电磁铁I(43)的铁芯I(431)和电磁铁II(43’)的铁芯II(431’)活动连接，与所述铁芯I(431)和铁芯II(431’)配合工作的线圈I(432)和II(432’)通过线圈外壳固定在所述支架(1)上，所述电机(6)通过减速机构(8)减速后经输出轴(353)带动所述曲柄连杆机构(35)的曲柄(351)转动，曲柄(351)通过连杆(352)将动力传至弹簧固定板(34)上，所述刀闸轴连杆(11)与固定在主轴(2)上的刀闸轴(7)固定连接。
2.根据权利要求1所述的电动隔离开关，其特征在于所述固定内扭力弹簧的弧形孔(333)的扇形角β为70°～110°，固定外扭力弹簧的弧形孔(334)的扇形角γ为81°～121°，所述β和γ相互重叠5°～35°。
专利摘要本实用新型电动隔离开关，包括开关本体和通过刀闸轴连杆和开关拉杆与开关本体的动触头连接的操动机构。操动机构包括主轴、储能装置、控制装置和电机。其中储能装置由曲柄摇杆机构、同轴套装在主轴上的旋向相反的外扭力弹簧和内扭力弹簧及固装在主轴上的弹簧限位板和空套在主轴上的弹簧固定板组成。弹簧限位板是一个在圆周上具有缺口的圆形板，其上设有两个与其同心，且在周向和径向均错开布置的两个弧形孔。弹簧的一端均固定在弹簧固定板上，另一端分别挂接在弹簧限位板的两个弧形孔内。控制装置由固定在支架上的两套双摇杆机构和电磁铁组成。电机经减速后通过曲柄摇杆机构将动力传至弹簧固定板上，刀闸轴连杆与固定在主轴上的刀闸轴固定连接。
文档编号H01H31/00GK2533563SQ0126430
公开日2003年1月29日 申请日期2001年9月27日 优先权日2001年9月27日
发明者白俊军, 曹瑞军, 谢占英 申请人:北京中电澳立电力科技发展有限公司