一种转换开关的制作方法

本发明涉及开关设备技术领域，特别涉及一种转换开关。

背景技术：

在双电源自动转换开关、负荷开关、隔离开关、接触器等低压电器产品中需要用到传动机构动作实现通断或转换。例如:双电源自动转换开关是用于实现常用电源和备用电源之间的电源转换，保证关键用户用电安全的设备。自动转换开关由传动机构、灭弧系统等部件组成。当常用电源发生故障，自动转换开关可以自动检测电源故障并自动转换至备用电源。现有的自动转换开关中采用传动机构实现改变转换开关动触头位置的功能。传动机构的结构通常采用连杆机构，而连杆机构一般由电磁铁提供动力，通过连杆机构驱动电源通断弧室中的动触头动作，实现动静触头闭合和断开。由于连杆机构中的通过多个连杆的往复运动转换成转动，传动效率低，并且连杆机构需要多根连杆动作才能完成动作转换，结构相对复杂，连杆机构的多根连杆首尾相接，尺寸也较大。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的在于，针对现有技术中自动转换开关的传动装置采用连杆机构带来的传动效率低、结构复杂、机构尺寸较大的缺陷，提供一种传动效率高、结构简单、传动可靠、整体尺寸小的转换开关。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种转换开关，包括：控制器，驱动装置、传动机构、开关动触头系统、常用静触头系统、备用静触头系统；其中，所述控制器用于控制所述驱动装置的启停；

所述传动机构包括：主动轴、串设在所述主动轴上的常用主动齿轮和备用主动齿轮、常用从动齿轮、备用从动齿轮，以及常用齿条组件和备用齿条组件；

所述驱动装置带动所述主动轴旋转；

在所述主动轴由产品断开位置旋转至常用电源接通位置时，所述常用主动齿轮通过所述常用齿条组件与所述常用从动齿轮联动，所常用从动齿轮与所述开关动触头系统联动，所述开关动触头系统靠近所述常用静触头系统直至所述开关动触头系统与所述常用静触头系统相互接通，所述转换开关与常用电源接通；

在所述主动轴由所述常用电源接通位置旋转至所述产品断开位置时，所述常用主动齿轮通过所述常用齿条组件与所述常用从动齿轮联动，所述常用从动齿轮与所述开关动触头系统联动，所述开关动触头系统与所述常用静触头系统相互断开，所述转换开关与常用电源断开；

在所述主动轴由所述产品断开位置旋转至备用电源接通位置时，所述备用主动齿轮通过所述备用齿条组件与所述备用从动齿轮联动，所述备用从动齿轮与所述开关动触头系统联动，所述开关动触头系统靠近所述备用静触头系统直至所述开关动触头系统与所述备用静触头系统相互接通，所述转换开关与备用电源接通；

在所述主动轴由所述备用电源接通位置旋转至所述产品断开位置时，所述备用主动齿轮通过所述备用齿条组件与所述备用从动齿轮联动，所述备用从动齿轮与所述开关动触头系统联动，所述开关动触头系统与所述备用静触头系统相互断开，所述转换开关与备用电源断开。

本发明实施方式相对于现有技术而言，利用串设在所述主动轴上的常用主动齿轮和备用主动齿轮、常用从动齿轮、备用从动齿轮，以及常用齿条组件和备用齿条组件，实现了通过主动轴的转动带动开关动触头系统的转动，从而通过电机的控制即可实现开关动触头系统靠近常用静触头系统直至开关动触头系统与常用静触头系统电性连接，以及开关动触头系统靠近备用静触头系统直至开关动触头系统与备用静触头系统电性连接。本发明的传动机构具有传动效率高、结构简单、传动可靠、整体尺寸小等优点。

优选的，在该转换开关中，所述转换开关还包括第一支撑平台及第二支撑平台；

所述传动机构还包括第一拉簧和第二拉簧；

所述第一拉簧的一端与所述常用齿条组件连接，另一端与所述第一支撑平台连接；

所述第二拉簧的一端与所述备用齿条组件连接，另一端与所述第二支撑平台连接；

在所述主动轴由所述产品断开位置旋转至常用电源接通位置时，所述常用齿条组件向所述常用从动齿轮移动，所述第一拉簧向所述常用齿条组件施加复位力；

在所述主动轴由所述产品断开位置旋转至备用电源接通位置时，所述备用齿条组件向所述备用从动齿轮移动，所述第二拉簧向所述备用齿条组件施加复位力，以防止常用齿条组件和备用齿条组件因运行或者产品运输过程中的震动而脱离产品断开位置。

优选的，在该转换开关中，所述常用齿条组件设有第一导向槽，所述备用齿条组件设有第二导向槽；

所述转换开关还包括第一导向柱，所述第一导向柱穿设在所述第一导向槽内，用于引导所述常用齿条组件的滑动方向；

所述转换开关还包括第二导向柱，所述第二导向柱穿设在所述第二导向槽内，用于引导所述备用齿条组件的滑动方向，以确定常用齿条组件和备用齿条组件的滑动轨迹。

优选的，在该转换开关中，所述转换开关还包括指示面板以及与所述指示面板配合设置的指针；

所述主动轴带动所述指针在所述指示面板上旋转。

优选的，该转换开关还包括第一限位机构，用于限制所述主动轴在位于所述产品断开位置以及所述常用电源接通位置时常用从动齿轮的旋转；

所述限位机构包括第一定位盘、第一储能弹簧伸缩杆、第二储能弹簧伸缩杆；

所述第一定位盘与所述常用从动齿轮同轴连接，所述第一定位盘上设有第一圆弧滑槽及第二圆弧滑槽，所述第一圆弧滑槽及所述第二圆弧滑槽的弧心与所述第一定位盘及所述常用从动齿轮的轴心重叠；

所述第一储能弹簧伸缩杆的一端设有第一定位滑杆，另一端固定于所述转换开关一位置，所述第一定位滑杆穿设在所述第一圆弧滑槽内；

所述第二储能弹簧伸缩杆的一端设有第二定位滑杆，另一端固定于所述转换开关另一位置，所述第二定位滑杆穿设在所述第二圆弧滑槽内；

并且所述主动轴位于所述产品断开位置以及所述常用电源接通位置时，所述第一储能弹簧伸缩杆和所述第二储能弹簧伸缩杆均处于释放状态。

优选的，该转换开关还包括第二限位机构，用于限制所述主动轴在位于所述产品断开位置以及所述备用电源接通位置时备用从动齿轮的旋转；

所述限位机构包括第二定位盘、第三储能弹簧伸缩杆、第四储能弹簧伸缩杆；

所述第二定位盘与所述备用从动齿轮同轴连接，所述第二定位盘上设有第三圆弧滑槽及第四圆弧滑槽，所述第三圆弧滑槽及所述第四圆弧滑槽的弧心与所述第二定位盘及所述备用从动齿轮的轴心重叠；

所述第三储能弹簧伸缩杆的一端设有第三定位滑杆，另一端固定于所述转换开关一位置，所述第三定位滑杆穿设在所述第三弧形滑槽内；

所述第四储能弹簧伸缩杆的一端设有第四定位滑杆，另一端固定于所述转换开关另一位置，所述第四定位滑杆穿设在所述第四弧形滑槽内；

并且所述主动轴位于所述产品断开位置以及所述备用电源接通位置时，所述第三储能弹簧伸缩杆和所述第四储能弹簧伸缩杆均处于释放状态。

优选的，在该转换开关中，所述常用主动齿轮和所述备用主动齿轮均为扇形齿轮。

优选的，在该转换开关中，所述常用主动齿轮和所述备用主动齿轮还通过至少一个螺钉或铆钉相互连接，以进一步保证常用主动齿轮和备用主动齿轮的同时转动。

优选的，在该转换开关中，所述常用从动齿轮和所述备用从动齿轮还通过至少一个螺钉或铆钉相互连接，以进一步保证常用从动齿轮和备用从动齿轮的同时转动。

优选的，在该转换开关中，所述转换开关还包括指示组件，所述指示组件与所述控制器电性连接，用于显示所述转换开关的运行状态，以便用户使用。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中的转换开关的外观示意图；

图2是本发明第一实施方式中的转换开关的内部结构示意图；

图3是本发明第一实施方式中的转换开关的内部结构的俯视图；

图4是本发明第一实施方式中的转换开关的传动机构的结构示意图；

图5是本发明第一实施方式中的转换开关的传动机构的俯视图；

图6是本发明第一实施方式中的转换开关的第一定位盘的结构示意图；

图7是本发明第二实施方式中的转换开关的外观示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种转换开关，如图1-6所示，包括：控制器1，驱动装置2、传动机构3、开关动触头系统4、常用静触头系统5、备用静触头系统6。具体来说，本实施方式中的驱动装置2为一电机，控制器1接收外界电源，控制器1与驱动装置2电性连接，用于控制驱动装置2的启停，也就是说，在控制器1发出电信号后，电机启动。

为了便于说明，故而附图将转换开关的部分壳体隐藏，本实施方式中的传动机构3包括：主动轴31、串设在主动轴31上的常用主动齿轮32和备用主动齿轮33、常用从动齿轮34、备用从动齿轮35，以及常用齿条组件36和备用齿条组件37。具体来说，常用主动齿轮32与备用主动齿轮33平行设置，并且常用主动齿轮32位于备用主动齿轮33的上方，同样的，常用从动齿轮34与备用从动齿轮35平行设置，并且常用从动齿轮34位于备用从动齿轮35的上方，常用齿条组件36用于联动常用主动齿轮32与常用从动齿轮34，备用齿条组件37用于联动备用主动齿轮33与备用从动齿轮35，因此，常用齿条组件36位于备用齿条组件37的上方。

将驱动装置2与主动轴31联动，使驱动装置2带动主动轴31旋转，实际装配时，可以利用联轴器，将电机和主动轴31连接起来，使电机带动主动轴31旋转，并且，在主动轴31由产品断开位置旋转至常用电源接通位置时，常用主动齿轮32通过常用齿条组件36与常用从动齿轮34联动，所常用从动齿轮34与开关动触头系统4联动，开关动触头系统4靠近常用静触头系统5直至开关动触头系统4与常用静触头系统5相互接通，转换开关与常用电源接通；

在主动轴31由常用电源接通位置旋转至产品断开位置时，常用主动齿轮32通过常用齿条组件36与常用从动齿轮34联动，常用从动齿轮34与开关动触头系统4联动，开关动触头系统4远离常用静触头系统5直至复位，即开关动触头系统4与常用静触头系统5相互断开，转换开关与常用电源断开；

在主动轴31由产品断开位置旋转至备用电源接通位置时，备用主动齿轮33通过备用齿条组件37与备用从动齿轮35联动，备用从动齿轮35与开关动触头系统4联动，开关动触头系统4靠近备用静触头系统6直至开关动触头系统4与备用静触头系统6相互接通，转换开关与备用电源接通；

在主动轴31由备用电源接通位置旋转至产品断开位置时，备用主动齿轮33通过备用齿条组件37与备用从动齿轮35联动，备用从动齿轮35与开关动触头系统4联动，开关动触头系统4远离备用静触头系统6直至复位，开关动触头系统4与备用静触头系统6相互断开，转换开关与备用电源断开。

通过上述内容不难发现，本实施方式所提供的转换开关是利用串设在主动轴31上的常用主动齿轮32和备用主动齿轮33、常用从动齿轮34、备用从动齿轮35，以及常用齿条组件36和备用齿条组件37，实现了通过主动轴31的转动带动开关动触头系统4的转动，从而通过电机的控制即可实现开关动触头系统4靠近常用静触头系统5直至开关动触头系统4与常用静触头系统5电性连接，以及开关动触头系统4靠近备用静触头系统6直至开关动触头系统4与备用静触头系统6电性连接。本发明的传动机构3具有传动效率高、结构简单、传动可靠、整体尺寸小等优点。

值得说明的是，在本实施方式的转换开关中，转换开关还包括第一支撑平台381及第二支撑平台382，第一支撑平台与第二支撑平台呈平行设置，并且第一支撑平台位于第二支撑平台的上方。同时，该传动机构3还包括第一拉簧38和第二拉簧39，第一拉簧38的一端与常用齿条组件36连接，另一端与第一支撑平台连接，第二拉簧39的一端与备用齿条组件37连接，另一端与第二支撑平台连接，在主动轴31由产品断开位置旋转至常用电源接通位置时，常用齿条组件36向常用从动齿轮34移动，第一拉簧38向常用齿条组件36施加复位力；在主动轴31由产品断开位置旋转至备用电源接通位置时，备用齿条组件37向备用从动齿轮35移动，第二拉簧39向备用齿条组件37施加复位力，以防止常用齿条组件36和备用齿条组件37因运行或者产品运输过程中的震动而脱离产品断开位置。

在本实施方式的转换开关中，常用齿条组件36设有第一导向槽361，备用齿条组件37设有第二导向槽371，第一导向槽361和第二导向槽371可以形状相同，也可以形状不同，转换开关还包括第一导向柱362，第一导向柱362穿设在第一导向槽361内，用于引导常用齿条组件36的滑动方向；转换开关还包括第二导向柱372，第二导向柱372穿设在第二导向槽371内，用于引导备用齿条组件37的滑动方向，以确定常用齿条组件36和备用齿条组件37的滑动轨迹。本实施方式中，第一导向柱362的数量为两根，这两根第一导向柱362紧挨设置，在这两根第一导向柱362穿设在第一导向槽361内后，由于两点确定一直线，所述常用齿条组件36的滑行方向即为这两根第一导向柱362的连线方向，不会出现转动现象。第二导向柱372的数量也为两根，其原理和效果可参照第一导向柱362，故不予赘述。

另外，本实施方式中的转换开关还包括第一限位机构7，用于限制主动轴31在位于产品断开位置以及常用电源接通位置时常用从动齿轮34的旋转；限位机构包括第一定位盘71、第一储能弹簧伸缩杆72、第二储能弹簧伸缩杆73；第一定位盘71与常用从动齿轮34同轴连接，第一定位盘71上设有第一圆弧滑槽711及第二圆弧滑槽712，第一圆弧滑槽711及第二圆弧滑槽712的弧心与第一定位盘71及常用从动齿轮34的轴心重叠；第一储能弹簧伸缩杆72的一端设有第一定位滑杆721，另一端固定于转换开关一位置，第一定位滑杆721穿设在第一圆弧滑槽711内；第二储能弹簧伸缩杆73的一端设有第二定位滑杆731，另一端固定于转换开关另一位置，第二定位滑杆731穿设在第二圆弧滑槽712内；并且主动轴31位于产品断开位置以及常用电源接通位置时，第一储能弹簧伸缩杆72和第二储能弹簧伸缩杆73均处于释放状态。简单来说，通过第一储能弹簧伸缩杆72和第二储能弹簧伸缩杆73在未受力状态下均为释放状态，当其受到外部压力，会克服储能弹簧的弹力实现杆长度的收缩，在常用齿条组件36联动开关动触头系统4靠近常用静触头系统5直至开关动触头系统4与常用静触头系统5电性连接时，第一储能弹簧伸缩杆72和第二储能弹簧伸缩杆73均位于释放状态，在备用齿条组件37联动开关动触头系统4靠近备用静触头系统6直至开关动触头系统4与备用静触头系统6电性连接时，第一储能弹簧伸缩杆72和第二储能弹簧伸缩杆73均位于释放状态，防止开关动触头系统4脱离常用静触头系统5或备用静触头系统6。

同样的，该转换开关还包括第二限位机构8，用于限制主动轴31在位于产品断开位置以及备用电源接通位置时备用从动齿轮35的旋转；与第一限位机构7基本相同，其结构可完全参照第一限位机构，同理，该第二限位机构包括第二定位盘、第三储能弹簧伸缩杆、第四储能弹簧伸缩杆；第二定位盘与备用从动齿轮35同轴连接，第二定位盘上设有第三圆弧滑槽及第四圆弧滑槽，第三圆弧滑槽及第四圆弧滑槽的弧心与第二定位盘及备用从动齿轮35的轴心重叠；第三储能弹簧伸缩杆的一端设有第三定位滑杆，另一端固定于转换开关一位置，第三定位滑杆穿设在第三弧形滑槽内；第四储能弹簧伸缩杆的一端设有第四定位滑杆，另一端固定于转换开关另一位置，第四定位滑杆穿设在第四弧形滑槽内；并且主动轴31位于产品断开位置以及备用电源接通位置时，第三储能弹簧伸缩杆和第四储能弹簧伸缩杆均处于释放状态。

为了增加传动机构3的传动灵敏性，本实施方式的转换开关中，常用主动齿轮32和备用主动齿轮33均为扇形齿轮。因此，在所述主动轴31由产品断开位置旋转至常用电源接通位置时，以及在主动轴31由常用电源接通位置旋转至产品断开位置时，备用主动齿轮33不会联动备用齿条组件37；同样的，在所述主动轴31由所述产品断开位置旋转至备用电源接通位置时，以及在所述主动轴31由所述备用电源接通位置旋转至所述产品断开位置时，常用主动齿轮32不会联动到常用齿条组件36。

还值得说明的是，在本实施方式的转换开关中，常用主动齿轮32和备用主动齿轮33还通过至少一个螺钉相互连接，以进一步保证常用主动齿轮32和备用主动齿轮33的同时转动。本实施方式中，是通过三个螺钉，实现常用主动齿轮32和备用主动齿轮33的连接。该三个螺钉呈正三角形排列，并且主动轴31位于该正三角形的中心，以使每个螺钉在其旋转时所承受的力相同，降低每个螺钉的受力度。近似的，在该转换开关中，常用从动齿轮34和备用从动齿轮35还通过至少一个螺钉相互连接，以进一步保证常用从动齿轮34和备用从动齿轮35的同时转动。本实施方式中，常用从动齿轮34和第二从动齿也是通过三个螺钉实现二者的连接，在此不予赘述。此外，螺钉也可替换为铆钉。

本发明的第二实施方式涉及一种转换开关。第二实施方式是对第一实施方式的改进，主要改进之处在于：如图7所示，在本发明第二实施方式中，转换开关还包括指示面板以及与指示面板配合设置的指针311；主动轴31带动指针311在指示面板上旋转。指示面板可以标识出常用电源及备用电源，与主动轴31的旋转位置对应，使操作人员可以了解该转换开关的使用状态。

还值得说明的是，该指针311具有六角孔，操作人员可以利用该六角孔转动指针，从而可以联动传动机构，选择常用电源以及备用电源，实现了自动和手动调整的两种方式；值得说明的是，在本实施方式的转换开关中，转换开关还包括指示组件，指示组件与控制器1电性连接，用于显示转换开关的运行状态，以便用户使用。指示组件可以包括若干个指示灯，并在指示灯对应位置标识该灯指示含义，例如其中一个灯点亮时，表示该转换开关正在连接备用电源。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。