专利名称：电动式真空断路器驱动结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电气开关柜的技术领域，具体涉及一种电动式真空断路器驱动结构。
背景技术：
电气开关柜的断路器经常需要在工作位置和试验位置之间前后移动，以便转换位置。最传统的电气开关柜一般采用手动方式驱动断路器，将断路器与螺母固定连接，螺母套接在螺杆上，螺杆的前端设有花键，并配套有带花键孔的手摇柄，当需要移动断路器时，就将手摇柄插入螺杆的前端，摇动手摇柄，使螺杆转动，因此螺母前后移动而带动断路器前后移动。由于手动方式操作麻烦，后来人们又设计了电动方式的断路器驱动结构，利用电机驱动螺杆旋转。当然，电动方式的断路器驱动结构仍然应该保留手动系统，以备在电动系统出现故障时可以手动驱动断路器进退。为了实现手动系统和电动系统的选择转换，必须在两套系统之间设置离合机构。但现有电动式真空断路器驱动结构存在以下不足:1、离合机构结构复杂，且离合机构一般采用电磁离合器，可靠性差；2、手动系统和电动系统之间缺乏可靠的联锁关系，容易误操作。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电动式真空断路器驱动结构，它的离合机构结构简单，可靠性强。其目的可以按以下方案实现:一种电动式真空断路器驱动结构，包括开关柜柜体，开关柜柜体设有柜门，在开关柜柜体内部设有断路器、固定座、螺杆，柜体外部设有手摇柄，断路器可前后移动地安装在固定座上，螺杆轴向固定而周向可转动地安装在固定座中，断路器底部固定连接有螺母，螺母套接在螺杆上，手摇柄的后端设有花键孔，螺杆的前端设有花键，手摇柄的后端的花键孔活动套插在螺杆前端的花键外面，其特征在于，在断路器底部还安装有电机、蜗轮、蜗杆、牙嵌式离合器、传动轴、主动链轮、从动链轮、链条、传动齿轮，牙嵌式离合器包括离合器固定部和离合器活动部，离合器固定部设有凹部，离合器活动部设有可与该凹部嵌合的凸部；在固定座上可转动地安装有传动轴套，传动轴套与传动轴键接，两者在轴向上可活动而在周向上固定，传动轴套的前端也设有与手摇柄花键孔配合的花键；电机连接有电源，电机转轴直接驱动连接蜗杆，蜗杆驱动连接蜗轮；离合器固定部与主动链轮同轴固定安装在传动轴上，离合器活动部松配合地套在传动轴上，离合器活动部与传动轴形成周向可相对转动、轴向可相对移动的配合关系；蜗轮可转动地安装在传动轴上，蜗轮与传动轴形成轴向上固定、周向上可相对转动的配合关系；所述螺母的外周形成有外齿，螺母利用该外齿与传动齿轮形成啮合连接，传动齿轮与从动链轮同轴固定连接，主动链轮通过链条驱动连接从动链轮；离合器活动部安装在蜗轮后面，离合器固定部安装在离合器活动部后面，在离合器固定部和离合器活动部之间设有施加推力的弹簧；[0006]在蜗轮的后侧面形成有两条弧形的平底凹槽、两条弧形的斜底凹槽，弧形斜底凹槽的槽深由中间向两端逐渐变浅，而弧形的平底凹槽的槽深由中间到两端保持不变；两条弧形平底凹槽关于蜗轮的中心呈中心对称分布，两条弧形斜底凹槽也关于蜗轮的中心呈中心对称分布，两条弧形平底凹槽的弧度等于两条弧形斜底凹槽的弧度；离合器活动部的前侧面一体形成有两块传动块，该两块传动块分别嵌入蜗轮后侧面的弧形平底凹槽中；蜗轮每一条弧形斜底凹槽中分别置入一滚珠，滚珠的直径等于蜗轮斜底凹槽中间部位的槽深。较好的是，蜗轮的弧形斜底凹槽的两端槽深相当于滚珠的直径的一半。更好的是，在螺杆的前端旁边设有第一微动开关，第一微动开关的位置与手摇柄后端的位置配合；在柜体上还设有第二微动开关，第二微动开关的位置与柜门的位置配合；电机电源通过第一微动开关、第二微动开关连接到电机。本实用新型具有以下优点和效果:1、离合机构结构简单，且离合机构采用纯粹的机械离合器，可靠性高。当进行手动方式驱动时，可将电机与断路器之间的离合器分离，断开手动系统与电机之间的传动，避免手摇过程将电机变为发电机，减轻操作阻力。2、在大多数正常情况下，都使用电动驱动方式，只有偶尔在特殊情况下才使用手动方式。而当需要采用电动驱动方式时，只需启动电机，就可自动使离合器啮合。即，本实用新型电机的转动能使电机与断路器之间的离合器自动啮合，而无需再专门操控离合器使其啮合。3、手动系统和电动系统之间联锁关系可靠，不会误操作:当手摇柄后端插入螺杆前端时，第一微动开关断开，因此电机无法转动，即无法进行电动操作；反之，当电机能够转动时，说明第一微动开关闭合，意味着手摇柄后端没有插入螺杆前端，即意味着不能手动。另外，当柜门打开时，第二微动开关断开，不能由电机进行电动操作驱动断路器，只有在柜门关闭、第二微动开关闭合时，才能进行电动操作。这样，可提高可靠性和安全性。
图1是本实用新型具体实施例的俯视结构原理示意图。图2是图1中手动驱动部件的侧视结构原理示意图。图3是图1中电动系统及离合器的俯视结构原理示意图(离合器处于啮合状态时)。图4是图3中所示结构在离合器处于分离状态时的俯视结构原理示意图。图5是图3中蜗轮蜗杆及电机的正视结构原理示意图。图6是图3中蜗轮的后侧面示意图。图7是图6中弧形的平底凹槽展开结构示意图。图8是图6中弧形的斜底凹槽展开结构示意图(离合器处于分离状态时)。图9是图6中弧形的斜底凹槽展开结构示意图(离合器处于啮合状态时)。图10是电机控制电路原理示意图。
具体实施方式
图1、图2、图3、图4、图5所示的电动式真空断路器驱动结构包括开关柜柜体，开关柜柜体设有柜门，在开关柜柜体内部设有断路器8、固定座81、螺杆32，柜体外部设有手摇柄31，断路器8可前后移动地安装在固定座81上，螺杆32轴向固定而周向可转动地安装在固定座81中，断路器8底部固定连接有螺母33，螺母33套接在螺杆32上，手摇柄的后端设有花键孔310,螺杆的如端320设有花键，手摇柄后端的花键孔310活动套插在螺杆前端320的花键外面，在断路器8底部还安装有电机11、蜗杆13、蜗轮12、牙嵌式离合器2、传动轴5、主动链轮41、从动链轮43、链条42、传动齿轮44，牙嵌式离合器2包括离合器固定部21和离合器活动部22，离合器固定部21设有凹部210，离合器活动部22设有可与该凹部210嵌合的凸部220 ;在固定座81上可转动地安装有传动轴套52，传动轴套52与传动轴5键接，两者在轴向上可活动而在周向上固定，传动轴套的前端51也设有与手摇柄花键孔310配合的花键；电机11连接有电源，电机转轴直接驱动连接蜗杆13，蜗杆13驱动连接蜗轮12 ;离合器固定部21与主动链轮41同轴固定安装在传动轴5上，离合器活动部22松配合地套在传动轴5上，离合器活动部22与传动轴5形成周向可相对转动、轴向可相对移动的配合关系；蜗轮12可转动地安装在传动轴5上，蜗轮12与传动轴5形成轴向上固定、周向上可相对转动的配合关系；所述螺母33的外周形成有外齿，螺母33利用该外齿与传动齿轮44形成啮合连接，如图1所示，传动齿轮44与从动链轮43同轴固定连接，主动链轮41通过链条42驱动连接从动链轮43 ；图3、图4所示，离合器活动部22安装在蜗轮12后面，离合器固定部21安装在离合器活动部22后面，在离合器固定部21和离合器活动部22之间设有施加推力的弹簧23 ；图3、图4、图6、图7、图8所示，在蜗轮的后侧面形成有两条弧形的平底凹槽121、两条弧形的斜底凹槽122，两条弧形平底凹槽121关于蜗轮的中心呈中心对称分布，两条弧形斜底凹槽122也关于蜗轮的中心呈中心对称分布，两条弧形平底凹槽121的弧度等于两条弧形斜底凹槽122的弧度；弧形斜底凹槽122的槽深由中间(图6、图9中的B点)向两端(图6、图9中的A点及C点)逐渐变浅，而弧形的平底凹槽121的槽深由中间(图6、图7中的E点)到两端(图6、图7中的D点及F点)保持不变；离合器活动部22的前侧面一体形成有两块传动块221，该两块传动块221分别嵌入蜗轮后侧面的弧形平底凹槽121中；蜗轮每一条弧形斜底凹槽122中分别置入一滚珠6，滚珠6的直径等于蜗轮斜底凹槽122中间部位的槽深(即图6及图9中B点处的深度)，蜗轮的弧形斜底凹槽的两端槽深(即图6及图9中A、C点处的深度)相当于滚珠6的直径的一半。图1、图2、图10所不,在螺杆5的前端旁边设有第一微动开关7,第一微动开关7的位置与手摇柄31后端的位置配合；在柜体上还设有第二微动开关，第二微动开关的位置与柜门的位置配合；电机电源通过第一微动开关、第二微动开关连接到电机。上述实施例工作过程及原理如下:当需要电动驱动断路器8前进或后退时，只需启动电机11，带动蜗轮12蜗杆13转动，高速转动的蜗轮12将迫使滚珠6滚动到弧形斜底凹槽122的其中一端，如图6、图9所示，滚珠6将克服弹簧23的推力直接带动离合器活动部22向后移动(移动距离等于滚珠的半径)，离合器活动部的凸部220将嵌入离合器固定部的凹部210，于是离合器啮合，如图3所示，同时，离合器活动部的传动块221将位于蜗轮的弧形平底凹槽121的其中一端，如图6、图7所示，于是蜗轮12将带动离合器活动部22旋转，离合器活动部22将带动离合器固定部21旋转，离合器固定部21将带动传动轴5旋转，传动轴5将带动主动链轮41旋转，主动链轮41将通过链条42带动从动链轮43旋转，从动链轮43将带动传动齿轮44旋转，传动齿轮44带动螺母33旋转，使螺母33相对于螺杆32纵向运动，于是带动断路器8纵向运动，断路器底部的电机11、蜗轮12、蜗杆13、牙嵌式离合器2、传动轴5、主动链轮41、从动链轮43、链条42、传动齿轮44将同步纵向运动；当需要手动驱动断路器8前进或后退时，只需将手摇柄31装上传动轴套52前端，慢慢稍微摇动手摇柄31,传动轴套52和传动轴5同步转动,使原来处于哨合状态的离合器2 (包括离合器固定部21和离合器活动部22)转过一个角度，当滚珠6跟随着在弧形平底凹槽121中滚动，滚珠6的纵向位置慢慢前移，当滚珠6滚动到弧形平底凹槽中间点时(如图8中所示B点)，离合器活动部22在弹簧23推力作用下向前移动，于是离合器活动部22的凸部220将退出离合器固定部的凹部210，离合器分离，如图4所示；接着，将手摇柄31从传动轴套前端51拔出，并套入螺杆32的前端320，此时可利用手摇柄31进行手动驱动，其驱动过程与传统手动模式一致。当手摇柄32后端插入螺杆前端320时，第一微动开关7的按钮受压而断开，因此电机11无法转动；当手动驱动断路器8到到目标位置时，将手摇柄31从螺杆前端拔出，使第一微动开关7闭合。另外，当柜门打开时，第二微动开关断开，不能由电机进行电动操作，只有在柜门关闭、使第二微动开关的按钮受压而闭合时，才能进行电动操作。本申请文件中，以螺杆的轴向为前后方向(纵向)，以靠近手摇柄的一端为前端，当柜体内某个构件(例如断路器)向前运动时，它的纵向位置越来越靠近手摇柄。
权利要求1.一种电动式真空断路器驱动结构，包括开关柜柜体，开关柜柜体设有柜门，在开关柜柜体内部设有断路器、固定座、螺杆，柜体外部设有手摇柄，断路器可前后移动地安装在固定座上，螺杆轴向固定而周向可转动地安装在固定座中，断路器底部固定连接有螺母，螺母套接在螺杆上，手摇柄的后端设有花键孔，螺杆的前端设有花键，手摇柄的后端的花键孔活动套插在螺杆前端的花键外面，其特征在于:在断路器底部还安装有电机、蜗轮、蜗杆、牙嵌式离合器、传动轴、主动链轮、从动链轮、链条、传动齿轮，牙嵌式离合器包括离合器固定部和离合器活动部，离合器固定部设有凹部，离合器活动部设有可与该凹部嵌合的凸部；在固定座上可转动地安装有传动轴套，传动轴套与传动轴键接，两者在轴向上可活动而在周向上固定，传动轴套的前端也设有与手摇柄花键孔配合的花键；电机连接有电源，电机转轴直接驱动连接蜗杆，蜗杆驱动连接蜗轮；离合器固定部与主动链轮同轴固定安装在传动轴上，离合器活动部松配合地套在传动轴上，离合器活动部与传动轴形成周向可相对转动、轴向可相对移动的配合关系；蜗轮可转动地安装在传动轴上，蜗轮与传动轴形成轴向上固定、周向上可相对转动的配合关系； 所述螺母的外周形成有外齿，螺母利用该外齿与传动齿轮形成啮合连接，传动齿轮与从动链轮同轴固定连接，主动链轮通过链条驱动连接从动链轮；离合器活动部安装在蜗轮后面，离合器固定部安装在离合器活动部后面，在离合器固定部和离合器活动部之间设有施加推力的弹簧； 在蜗轮的后侧面形成有两条弧形的平底凹槽、两条弧形的斜底凹槽，弧形斜底凹槽的槽深由中间向两端逐渐变浅，而弧形的平底凹槽的槽深由中间到两端保持不变；两条弧形平底凹槽关于蜗轮的中心呈中心对称分布，两条弧形斜底凹槽也关于蜗轮的中心呈中心对称分布，两条弧形平底凹槽的弧度等于两条弧形斜底凹槽的弧度；离合器活动部的前侧面一体形成有两块传动块，该两块传动块分别嵌入蜗轮后侧面的弧形平底凹槽中；蜗轮每一条弧形斜底凹槽中分别置入一滚珠，滚珠的直径等于蜗轮斜底凹槽中间部位的槽深。
2.根据权利要求1所述的电动式真空断路器驱动结构，其特征在于:蜗轮的弧形斜底凹槽的两端槽深相当于滚珠的直径的一半。
3.根据权利要求1所述的电动式真空断路器驱动结构，其特征在于:在螺杆的前端旁边设有第一微动开关·，第一微动开关的位置与手摇柄后端的位置配合；在柜体上还设有第二微动开关，第二微动开关的位置与柜门的位置配合；电机电源通过第一微动开关、第二微动开关连接到电机。
专利摘要一种电动式真空断路器驱动结构，其断路器可前后移动地安装在固定座上，在断路器底部还安装有电机、蜗轮、蜗杆、牙嵌式离合器、传动轴、主动链轮、从动链轮、链条、传动齿轮，电机转轴直接驱动连接蜗杆，蜗杆驱动连接蜗轮；所述螺母的外周形成有外齿，螺母利用该外齿与传动齿轮形成啮合连接，传动齿轮与从动链轮同轴固定连接，主动链轮通过链条驱动连接从动链轮；在蜗轮的后侧面形成有两条弧形的平底凹槽、两条弧形的斜底凹槽，离合器活动部的前侧面一体形成有两块传动块，该两块传动块分别嵌入蜗轮后侧面的弧形平底凹槽中；蜗轮每一条弧形斜底凹槽中分别置入一滚珠。本实用新型的离合机构结构简单，可靠性强。
文档编号H01H33/666GK203166388SQ20132013781
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者林则蓝, 林蔚, 吴汉榕, 张瑞标, 刘捷奎 申请人:广东正超电气有限公司