一种电气开关用手动操作机构的制作方法

本发明涉及电气设备制造领域中的配电设备领域，具体涉及一种电气开关用手动操作机构。

背景技术：

随着中压一次设备制造技术的快速发展，各类中压设备使用的操动机构的设计制造水平也日益提高。然而，现有开关柜操作机构组件结构繁琐、复杂，价格较为昂贵，可靠性也难以保证。在断路器、接地开关等电气开关上，多配置有相应的手动操作机构，操作时，将操作手柄与相应操作轴传动连接，驱动操作手柄转动，通过相应操作轴驱动电气开关的操作机构动作，以进行相应的分合闸操作。

正常来讲，通常设置相应导向机构来限制操作轴转动，以避免出现误操作或过位操作。如授权公告号为cn202712022u的中国实用新型专利中所公开的隔离开关定位操作装置，包括转轴，转轴一端设有相应键槽以方便输出转动驱动力，操作装置还包括用于与转轴传动连接以驱动转轴转动的手柄，上述转轴通过相应轴套转动装配在相应支架上，在转轴上固设有导向板，导向板上设有沿转轴转动周向间隔布置的两挡销，两挡销用于与支架上对应设置的两导向块挡止配合，实现对转轴转动行程的导向。另外，在导向板上设有沿转轴转动周向间隔设置的三个定位孔，在支架上设有相应的插销，插销上设有张紧弹簧，插销上还设有拉手，当转轴带着导向板转动至相应位置时，插销装在相应的定位孔中，实现对转轴的定位，需要驱动转轴转动时，先将插销从定位孔中拔出，然后通过手柄驱动转轴转动以实现相应的驱动操作，当转轴带着导向板转动至相应位置时，插销与导向板上对应的导向孔插接，实现对转轴的转动导向。上述定位操作装置的整体结构相对复杂，需要设计特别的导向板，另外，在操作时，需要先拉开插销进行解锁，操作也不方便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构紧凑、操纵方便的电气开关用手动操作机构。

为实现上述目的，本发明所提供的电气开关用手动操作机构的技术方案是：一种电气开关用手动操作机构，包括支架和与支架转动配合的轴向沿前后方向延伸的操作轴，操作轴前端具有供操作手柄插入以驱动操作轴转动的前筒体段，操作轴和支架之间设有用于对操作轴转动进行限位的主限位结构，主限位结构包括前筒体段筒壁上设有的主限位通孔和支架上活动装配有的主限位销，主限位销具有用于与主限位通孔插配的插接部，主限位销在其活动行程上具有使插接部进入主限位通孔中的主锁止位，主限位销还具有供插入前筒体段中的操作手柄向外顶推使得所述插接部从主限位通孔中脱出解锁的顶推部，所述前筒体段的筒壁上设有在操作轴转动时避让所述顶推部的避让结构。

操作轴和支架之间还设有用于对操作轴转动进行限位的辅助限位结构，辅助限位结构包括对应的辅助限位孔和辅助限位销，支架和操作轴中的其中一个上固设有所述辅助限位孔、另一个上活动装配有所述辅助限位销，辅助限位销在其活动行程上具有在操作轴转动至辅助限位销与辅助限位孔对应的位置时与所述辅助限位孔插接的辅助锁止位，辅助限位销上设有用于在主限位销解锁使得操作轴转动时由操作轴主动施力以顶推辅助限位销从辅助限位孔中脱出解锁的自解锁结构。

所述自解锁结构包括所述辅助限位销上设有的用于与辅助限位孔对应顶推配合的顶推解锁斜面或包括用于与所述辅助限位孔上设有的顶推斜面对应顶推配合的解锁部。

所述辅助限位孔固设在所述操作轴上，辅助限位销弹性伸缩的活动装配在所述支架上，辅助限位销上连接有向辅助限位销施加迫使其朝向操作轴方向移动的辅助限位销弹性件。

所述支架上设有用于向主限位销施加迫使其向主锁止位移动的主限位销弹性件。

所述主限位通孔为沿操作轴轴向延伸的长孔结构，所述插接部为用于与所述长孔结构吻合插配的横向延伸部。

所述主限位结构中的主限位通孔沿操作轴周向间隔布置有至少两个，所述辅助限位结构中的辅助限位孔或辅助限位销的数目与所述主限位通孔数目相同并沿所述操作轴周向间隔布置。

所述避让结构为位于任意相邻的两主限位通孔之间的沿操作轴周向延伸且连通相应两主限位通孔的导向槽，所述顶推部在操作轴转动时与所述导向槽转动配合以引导操作轴转动。

所述主限位销的导向部在主限位销轴向上位于所述插接部的朝向所述操作轴的一侧。

所述支架包括前夹板、后夹板及固定设在两夹板之间的定位板及限位固定板，在操作轴径向上所述限位固定板位于所述定位板的朝向所述操作轴的一侧，所述主限位销沿操作轴径向活动装配在所述定位板及限位固定板上。

本发明的有益效果是：本发明所提供的电气开关用手动操作机构中，操作轴与支架转动配合，操作轴的前筒体段供操作手柄插入以驱动操作轴转动，在操作轴和支架之间设有主限位结构以对操作轴转动进行限位，主限位结构包括前筒体段的筒壁上设有的主限位通孔和支架上活动装配有的主限位销，主限位销的插接部与主限位通孔插接配合以限制操作轴转动，当需要驱动操作轴转动上，将驱动手柄插入前筒体段中，利用操作手柄与主限位销的顶推部配合以将主限位销的插接部从主限位通孔中脱出解锁，也就是说，在将操作手柄插入前筒体段中时，即可利用操作手柄对主限位结构进行解锁，不需再另外设置解锁结构，解锁方便，操作更加简单。

进一步地，操作轴和支架之间还设有辅助限位结构，辅助限位结构包括辅助限位销和辅助限位孔，当操作轴转动到位时，辅助限位销与辅助限位孔插接配合以实现对操作轴的辅助锁止，而当主限位结构解锁时，可通过操作轴施加作用力以通过自解锁结构顶推辅助限位销从辅助限位孔中脱出而实现自动解锁，解锁同样较为方便。增加辅助限位，可配合主限位结构提高对操作轴的限位效果。当操作轴转动到位时，辅助限位结构工作，实现对操作轴的转动限位，然后再将操作手柄从前筒体段中取出，有效避免转动过位。

进一步地，自解锁结构包括辅助限位销上设有的与辅助限位孔顶推配合的顶推解锁斜面，方便操作轴转动时时利用顶推解锁斜面将辅助限位销从辅助限位孔中顶出。

进一步地，辅助限位孔固设在操作轴上，辅助限位销弹性伸缩的装配在支架上，利用辅助限位销弹性件向辅助限位销施加弹性作用力，当操作轴转动到位时，保证辅助限位销与辅助限位孔的有效插配锁止。自解锁结构可在克服弹性件作用力的情况下顶推辅助限位销脱出辅助限位孔，实现自动解锁，即在可方便自动解锁的情况下，保证对操作轴的有效锁止。

进一步地，支架上设有主限位销弹性件，向主限位销施加迫使其向主锁止位移动的弹性作用力，在操作轴转动到主限位销的插接部与主限位通孔对应的位置且操作手柄退出前筒体段时，保证主限位销的插接部与主限位通孔的插接，进而保证对操作轴转动的有效锁止。

进一步地，主限位通孔为沿操作轴轴向延伸的长孔结构，插接部为与长孔结构插接配合的横向延伸部，当插接部与主限位通孔插配时，不仅可防止操作轴的周向转动，还可防止操作轴在轴向上的窜动。

进一步地，主限位结构中的主限位通孔沿操作轴周向间隔布置有两个，以对应电气开关的操纵轴的分闸位和合闸位置。

进一步地，前筒体段上的与主限位销的顶推部对应的避让结构为沿操作轴周向延伸的导向槽，以引导操作轴周向转动，提高操作轴转动稳定性。

附图说明

图1为本发明所提供的电气开关用手动操作机构的一种实施例的结构示意图；

图2为图1所示手动操作机构的右侧示意图；

图3为图1中主限位销的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明所提供的电气开关用手动操作机构的具体实施例，如图1至图3所示，该实施例中的手动操作机构包括支架，支架上转动装配有操作轴1，操作轴1的轴向沿前后方向延伸，操作轴1的后端设有输出限位槽10，以用于与电气开关中的刀闸主轴紧密配合，进而在转动操作轴时驱动刀闸转动以进行相应的分闸、合闸操作。

实际上，操作轴1的前端具有供相应的操作手柄插入以驱动操作轴转动的前筒体段11，前筒体段11中安装有膨胀销，以将插入前筒体段11中的操作手柄（图中未显示）与操作轴1周向止转的装配在一起，保证操作手柄可驱动操作轴转动。

并且，在操作轴1的前端面处设有相应的分合闸指示牌2，分合闸指示牌2上设有供操作手柄穿过的穿孔，当操作手柄驱动操作轴转动，分合闸指示牌2跟随转动，以显示相应的分闸、合闸状态。

在操作轴1和支架之间设有用于对操作轴转动进行限位的主限位结构和辅助限位结构，通过主限位结构和辅助限位结构的配合实现对操作轴的有效限位锁止。

本实施例中，主限位结构具体包括前筒体段11的筒壁上设有的两个主限位通孔8，两主限位通孔8沿操作轴周向间隔分布以对应合闸位和分闸位，实际上，此处的两主限位通孔8均为沿操作轴轴向延伸的长孔结构。对应的，在支架上活动装配有一个相应的主限位销5，主限位销5上具有用于与主限位通孔插接配合的插接部，对应长孔结构，插接部具体为与长孔结构吻合插配的横向延伸部，这样一来，在插接部与主限位通孔8插接时，不仅可限制操作轴的周向转动，还可限制操作轴的轴向窜动，提高操作轴的稳定性。

在操作轴1转动至主限位销5与主限位通孔8对应的位置时，主限位销5在其活动行程上具有使插接部进入主限位通孔8中的主锁止位，支架上设有用于向主限位销施加迫使其向主锁止位移动的主限位销弹性件9。也就是说，当操作轴转动至合闸位、分闸位时，主限位销5则与相应的主限位通孔8对应，在主限位销弹性件9的作用下，主限位销5的插接部进入主限位通孔8中，实现对操作轴转动的锁止限位。

当需要由合闸位进行反向的分闸操作或由分闸位进行反向的合闸操作时，将操作手柄插入前筒体段11，由操作手柄与主限位销5上设有的顶推部顶推配合，顶推主限位销向外移动，使得主限位销5的插接部从相应的主限位通孔8中脱出解锁，方便操作手柄驱动操作轴转动。对于主限位销5来讲，顶推部在主限位销5轴向上位于插接部的朝向所述操作轴的一侧，与方便实现顶推解锁。这种解锁操作方式中，利用插入的操作手柄实现快速解锁，不需要另外再设置解锁结构，使得操作机构的相应限位部分的结构简单，方便解锁操作。

而且，由于依靠操作轴1顶推主限位销5的顶推部实现解锁操作，所以，为保证操作轴1的正常转动，在操作轴1的前筒体段11上设有在操作轴转动时避让所述顶推部的避让结构，实际上，此处的避让结构具体为沿操作轴周向延伸且连通相应两主限位通孔的导向槽，主限位销5的顶推部在操作轴转动时与导向槽导向移动配合以引导操作轴转动。本实施例中，作为长孔结构的两主限位通孔与导向槽形成“工”字型结构，相应的，作为横向延伸部的插接部则在主限位销5上形成“十”字型结构。

本实施例中，不仅利用主限位结构对操作轴1的转动进行限位，还配置有相应的辅助限位结构，辅助限位结构具体包括对应配合使用的辅助限位孔7和辅助限位销6，此处的辅助限位孔7设置在操作轴上，辅助限位孔7为圆孔，且对应合闸位和合闸位设置有两个，两辅助限位孔7在同一圆周上，圆周跨度何隔离刀闸的旋转角度一致。辅助限位销6弹性伸缩的活动装配在支架上，实际上，在支架上设有安装筒（图中未显示），辅助限位销6为弹性伸缩的装配在安装筒中的弹性伸缩体，辅助限位销6上连接有向辅助限位销施加迫使其朝向操作轴方向移动的辅助限位销弹性件（图中未显示）。这样一来，在辅助限位销弹性件的作用下，当操作轴1转动至辅助限位销6与相应辅助限位孔7的位置对应时，辅助限位销6在其活动行程上具有与相应的辅助限位孔7插接配合的辅助锁止位，而且，在辅助限位销6上还设有用于在主限位销5解锁使得操作轴转动时由操作轴转动施力以顶推辅助限位销从辅助限位孔中脱出解锁的自解锁结构，此处的自解锁结构具体为辅助限位销上设有的用于与辅助限位孔对应顶推配合的顶推解锁斜面。

另外，本实施例中的支架具体包括用于固设在开关柜柜体上的前夹板和后夹板，操作轴具体与前后夹板转动配合，上述分合闸指示牌2位于前夹板的前方。而且，两夹板之间固设有定位板3及导向固定板4，在操作轴径向上，导向固定板4位于定位板3的朝向操作轴1的一侧，安装辅助限位销6的安装筒固设在导向固定板4上，主限位销5则沿操作轴1径向活动装配在定位板3及导向固定板4上。本实施例中，定位板3实际上与前夹板一体的弯折过渡连接。

使用时，在正常的未插入操作手柄时，主限位销5与辅助限位销6均处于相应的锁止位，即主限位销5的插接部与相应的主限位通孔8插接配合，辅助限位销6则与相应的辅助限位孔7插接配合。当需要进行转动操作时，将操作手柄插入，操作手柄与主限位销5上的顶推部顶推配合，将主限位销5向外顶推，主限位销5的插接部脱出相应的主限位通孔8，然后利用操作手柄带动操作轴1转动以进行相应的分闸、合闸操作，此时，利用辅助限位销6上的作为自解锁结构的解锁顶推斜面，由辅助限位孔7顶推抬起辅助限位销6，实现强制自解锁，保证操作轴的正常转动。

当转动到位时，辅助限位销6与另一个对应位置的辅助限位孔对应，在辅助限位销弹性件的作用下，辅助限位销6与辅助限位孔插接配合，起到辅助限位的作用，实际上，在辅助限位销6与相应辅助限位孔插接后，操作者会感受到突然增大的阻力，而且，辅助限位销在跌落进辅助限位孔中时，还伴有声响，可有效提示操作者以转动到位，有效避免过转动。

在操作轴1转动到位后，将操作手柄从前筒体段11中抽出，在主限位销弹性件的作用下，主限位销5跌落进相应的主限位通孔8中，形成对操作轴1的转动限位。

本实施例所提供的手动操作机构中，不仅设置有可依靠操作手柄实现解锁的主限位结构，还增加了相应的可依靠操作轴实现自解锁的辅助限位结构，改善了操作机制，整个手动操作机构更加简洁，操作速度快，稳定性好。

本实施例中，不仅设置有主限位结构，还设有辅助限位结构。在其他实施例中，也可以省去辅助限位结构，而仅设置主限位结构，主限位结构利用操作手柄实现自动解锁，解锁操纵方便。

本实施例中，辅助限位销设置在支架上，辅助限位孔设置在操作轴上。在其他实施例中，也可将辅助限位销设置在操作轴上，而将辅助限位孔设置在支架上。当然，本实施例中，设置有两个辅助限位孔，一个辅助限位销，在其他实施例中，也可设置两个辅助限位销，仅设置一个辅助限位孔。

本实施例中，辅助限位销上的自解锁结构为辅助限位销上的顶推解锁斜面，该顶推解锁斜面可为圆弧面或斜平面，当然，此时，辅助限位孔上也可设置相应的斜面，以方便实现强制性的自解锁。在其他实施例中，如果辅助限位孔上设置有相应的顶推斜面的话，只要在辅助限位销上设置相应的解锁部以保证可正常自解锁即可。

本实施例中，辅助限位销上连接有辅助限位销弹性件，主限位销上连接有主限位销弹性件，利用弹性作用力，可保证有效的锁止。在其他实施例中，也可利用重力或其他的顶推作用力来实现有效的锁止。

本实施例中，主限位通孔为长孔结构，相应的，主限位销上的插接部则为横向延伸部，这样可在轴向和周向上实现全面的锁止限位。在其他实施例中，也可进设置周向上的锁止定位，省去相应的轴向定位。

本实施例中，主限位结构中的主限位通孔设置有两个，相应的，辅助限位孔设有两个，以对应开关柜中刀闸的分闸位和合闸位。在其他实施例中，也可仅对应合闸位或分闸位设置单个对应的主限位结构及辅助限位结构，此时，主限位通孔和辅助限位通孔可均仅设置一个。

本实施例中，利用布置在两主限位通孔之间的作为避让结构的导向槽实现对操作轴的转动导向，此处的导向槽实际上可与主限位通孔配合实现在相应位置处的单向转动控制，有效避免错误操作。