具有机械联锁的升降式双电源供电装置的制作方法

本发明涉及双电源切换开关设备及其开关柜技术领域，特别是涉及一种具有机械联锁的升降式双电源供电装置。

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抽出机构非常必要。

而且现有技术中，联锁机构一般采用同一转动轴操作，所以两个机械连锁臂一个出现故障，致使整个连锁失效，可靠性差，另外整个机械连锁机构与产品形成一个整体，造成安装维护及其不方便，而且现有的供电设备接地防护性差。

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，而提供一种具有机械联锁的升降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：

一种具有机械联锁的升降式双电源供电装置，包括中部设置有竖梁的支架，设置在支架的竖梁两侧的升降机构，以及两组机械联锁机构，所述的升降机构上分别设置有执行机构，所述的升降机构包括受驱相对支架竖直升降且通过手车承载所述的执行机构的托板，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；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；

机械连锁机构包括可滑动或可转动地设置在其中一个执行机构上且与其主轴或操作机构或主触头联动的推块；

设置在竖梁上的联动机构，所述的联动机构包括与可移动地设置在竖梁上且与所述的推块相作用的主动部，与所述的主动部传动连接的联动部；

与所述的联动部固定连接且可穿过另一执行机构的通孔直接插入内部并将其锁死的顶杆。

所述的两组机械连锁机构的主动部和联动部设置在同一载板的内外两侧或同侧，或者，所述的两组机械连锁机构的主动部和联动部分别设置在两个载板上，两个载板分别与竖梁固定连接。

所述的联动机构包括可滑动地设置在竖梁上且与所述的推块相作用的主动齿条，可滑动地设置在竖梁上且与所述的主动齿条通过中间齿轮传动连接的联动齿条，以及设置在联动齿条顶部和竖梁间的复位机构，所述的顶杆与所述的联动齿条固定连接。

所述的联动机构包括可相对竖梁滑动或转动且与的主动滑块，与所述的主动滑块通过链条、传动绳或推杆传动连接的联动滑块，所述的顶杆与所述的联动滑块固定连接。

在所述的执行机构外侧面上设置与所述的主轴传动连接的转盘，所述的推块通过轨道滑块机构设置在该执行机构上，所述的推块和转盘通过连杆传动连接。

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。

所述的驱动杆水平设置且通过蜗轮蜗杆驱动所述的升降丝杆转动，所述的驱动杆由手轮或电机驱动。

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。

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，本发明的机械连锁机构，独立于执行机构之外，适应性强，能加载于不同型号不同形式的执行机构，采用齿轮齿条传动机构等联动机构将一个执行机构主轴的转动转化为对顶杆的驱动，即一侧执行机构的合闸动作使顶杆插入另一执行机构内部的传动齿轮间并卡死，使另一侧的执行机构不能完成合闸动作，当该执行机构断开时，会释放对该顶杆的约束，使其在拉簧作用下离开传动齿轮，释放对另一个执行机构的锁定，实现自复位。控制简单维护便利。

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所示为棘齿和棘指的动作示意图；

图4所示为限位部和对接部结构示意图。

图5所示为本发明的双电源供电装置的机械连锁机构左侧执行机构断开态的结构示意图。

图6所示为本发明的双电源供电装置的机械连锁机构左侧执行机构合闸态的结构示意图。

图7所示为图3所示的a部局部放大示意图，

图8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1-8所示，本发明的具有机械联锁的升降式双电源供电装置，其包括中部设置有竖梁的支架，设置在支架的竖梁11两侧的所述的升降机构，以及两组机械连锁机构，所述的托板上设置有执行机构。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，该具有机械联锁的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。

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；此时也完成了地线的连接，同时斜面的解除保证在上下运动过程中的一致性；

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，

3)托板升起到最高位置，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，解除相对托板的锁定，拉出手车以便进行维修保养等操作。

本发明的双电源供电装置包括两个左右间隔设置的执行机构，以及设置在两个执行机构之间的竖梁上且与两个执行机构互动的两组机械连锁机构，两组机械连锁机构对应地设置在两个执行机构相邻侧的侧面上。该机械连锁机构用于中高压系统中，其包括可上下滑动地设置在其中一个执行机构61上且与其主轴联动的推块611，可上下滑动地设置在竖梁上且与所述的推块相作用的主动齿条62，可上下滑动地设置在竖梁上且与所述的主动齿条62通过中间齿轮63传动连接的联动齿条64，与所述的联动齿条固定连接且可穿过另一执行机构上部通孔直接插入其内并将其锁死防止内部动作的顶杆65，以及设置在联动齿条顶部和竖梁11间的复位机构，如拉簧66，两组机械联锁机呈对称设置。其中所述的执行机构的作用是接通和断开主回路，可为任意对应的具有该功能的部件，如断路器，所述的顶杆与执行机构锁死即控制其不能进行接通动作。

其中，所述的两组机械连锁机构的主动齿条和联动齿条设置在同一与竖梁11固定连接载板68的内外两侧或者分别设置在两个分别与竖梁固定连接的载板上，两路机械连锁相互独立，安装维护便利，可单独拆下维修保养，与需要连锁的开关电器根据需要可分离，不影响主回路运行，有效提高设备使用安全性。

具体地说，所述的推块具有延伸到主动齿条下方的连动臂，其可顶持所述的主动齿轮下端使其向上运动，所述的联动齿条通过连接臂连接一个竖直设置的顶杆，顶杆可直接插入另一执行机构并将其锁死，从而实现执行机构的机械连锁。同时在顶杆端部可设置弹性头以避免执行机构受损。其中，为实现主动侧的执行机构的动作输出，所述的推块与其主轴或操作机构或主触头联动，联动方式可通过转盘、连杆等方式，同时通过轨道等机构对推块的运行轨迹进行引导，有效提高动作输出的流畅性并保证后续动作的执行。

上述是以齿轮齿条传动为联动机构的一种具体实施方式，为实现联动，作为第二实施方式，联动机构包括可相对竖梁滑动或可转动的主动滑块，与所述的主动滑块通过链条、传动绳或推杆传动连接的联动滑块，所述的顶杆与联动滑块固定连接臂固定连接以实现顶杆的竖直或水平移动。

作为另一种实施方式，所述的联动机构为传动杠杆，所述的主动部和联动部为一体式或分体式。所述的顶杆与传动杠杆的从动端侧即联动部固定连接以实现顶杆的移动。

本发明的机械连锁机构，独立于执行机构之外，适应性强，能加载于不同型号不同形式的执行机构，采用齿轮齿条传动机构等联动机构将一个执行机构主轴的转动转化为对顶杆的驱动，即一侧执行机构的合闸动作使顶杆可直接插入另一执行机构并将其锁死，如插入到啮合的齿轮间或者插入动作部件的孔内或者台阶上等，使另一侧的执行机构不能完成合闸动作，当该执行机构断开时，会释放对该顶杆的约束，使其在拉簧作用下离开传动齿轮，释放对另一个执行机构的锁定，实现自复位。控制简单维护便利。

具体地说，为实现主轴转动对推块的上下驱动，在所述的第一执行机构外侧面上设置与所述的主轴传动连接的转盘612，所述的推块通过轨道滑块机构设置在第一执行机构上，所述的推块和转盘通过连杆613传动连接。采用转盘加连杆式驱动，能获取较大的推块行程，便于空间架构，而且通过转盘与连杆铰接点的设置能有效实现自锁，避免因为拉簧作用导致合闸侧断开。

为实现主动齿条和传动齿条的移动，同时减小合闸和断开动作的阻力，所述的主动齿条和联动齿条通过轨道滑块机构设置在载板68上，所述的中间齿轮可旋转地设置在所述的载板上并与两侧的主动齿条和联动齿条同时啮合传动，所述的载板与竖梁固定连接。轨道滑块机构使其运行更平稳可靠，减少故障发生。

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。