一种自动转换开关的操作机构的制作方法

本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种自动转换开关的操作机构。

背景技术：

开关电器是配电系统中的一个重要组成部分。开关电器的操作机构为触头的合、分闸提供能量。随着开关电器额定工作电流的逐步提高，为保证触头压力所提供的能量就会逐步加大，相应的操作机构的要求就会变得越高，特别是操作机构的机械寿命。

自动转换开关，主要用于重要的供电场所，当一路电源出现问题而不能继续为负载设备供电时切换到另一路电源，从而保证负载设备的正常工作。大容量的自动转换开关因其承载的电流大，需较大的触头压力才可保证其安全可靠。因此需要一套结构牢固的机构来提供较大的触头压力，并且在多次转换后仍能给触头提供足够的触头压力。

大容量开关电器的操作机构通常采用框架式结构，将轴、连杆、弹簧、触头转轴、齿轮等机构零部件安装于一对机构侧板之间，中间通过多根轴固定，然后转轴、转换装置容纳于该框架中。为便于批量生产，机构侧板一般均采用冲压成型工艺，产量高、尺寸稳定性好。机构弹簧提供能量，经过机构中连杆等部件传递到触头转轴上，触头转轴依靠机构侧板实现定位并旋转，完成触头的合、分闸动作。由于弹簧能量很大，如果侧板强度不够，触头转轴与机构侧板的关联点在经过多次、反复的冲击后，侧板会逐渐变形，定位孔失去原有形态，最终会引起触头超程变小，当超程变小到一定程度时，开关就会失效，严重的可造成开关装置的发热烧毁，影响到整个配电系统的用电安全性，因此机构侧板的强度决定了该套机构动作的可靠性。

为了解决上述问题，最简单的方法就是将机构侧板加厚，提高其抗变形能力。当然越厚越好，但过厚的板材其成形性能较差，尺寸不容易保证，冲压模具的寿命也会受到影响。因此通常会将机构侧板进行加强，例如在侧板上铆接一块加强板，达到对侧板加强的目的。由于加强板与侧板是通过铆接等手段进行拼接的，而经拼接后构成的加强侧板在用于转轴的定位时，定位要求很高，其会直接影响触头压力，超程等参数，因此加强板与侧板的定位相当重要。若采用一块加强板加强侧板的话，由于零件在制造中存在误差，特别在批量制作中是无法保证一块加强板上的两个辅助轴孔与侧板上的两个轴孔的位置完全对齐，即无法做到实际参数与设计参数相统一。

为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种大容量自动转换开关的操作机构，既提高了开关的机械性能，又保持了开关的电性能，同时结构简单，成本低。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种自动转换开关的操作机构，包括：框架、转换装置，所述的框架包括彼此面对面平行对称设置的两侧板，在两侧板上分别对称开设有一对轴孔，所述的转换装置包括一对分别用于与自动转换开关的常用、备用电源触头连接的主轴，所述的主轴各自穿设在对应的轴孔中，每一侧板上分别固定有一对加强板，一对加强板彼此背对背并留有间隙布置，在每一加强板上开设有一辅助轴孔，所述的辅助轴孔与对应的一轴孔对应设置。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的辅助轴孔的形状、大小与轴孔的形状、大小相同。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的轴孔为切圆孔，在切圆孔上具有第一切平面；所述的辅助轴孔与所述的轴孔具有相同的切圆孔，在切圆孔上具有与第一切平面相同的第二切平面。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的主轴上设置有用于与所述的轴孔和辅助轴孔配合的轴套，所述的轴套具有与前述的切圆孔相同的外圆周面，在外圆周面上具有与所述的第一切平面、第二切平面相吻合的第三切平面。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的一对加强板在固定到侧板上后，两者的外轮廓不超过侧板的外轮廓。

本实用新型在侧板上固定了加强板，增大了冲击发生时的受力面积，保证了侧板机械强度的可靠性，提高开关的机械性能，同时，通过防止轴孔的变形，保证了触头压力，保持了开关的电性能。并且,采用两块加强板固定于同一侧板上，而两者之间存在有间隙，保证零件在制造偏差范围内不会引起干涉，进一步保证了加强板上的辅助轴孔与侧板上的轴孔完全对齐，实现重叠设置。这种装配方式结构简单，两块加强板为相同零件，在侧板上呈背对背并留有间隙布置，并通过铆钉铆接，强度高，整体机械性能大大提高，且加强板采用两块分体式结构，安装精度得到保证，触头各参数与未安装加强板之前一致，保持了开关原有的电性能。

附图说明

图1为本实用新型所述的操作机构的示意图。

图2为本实用新型所述的侧板设置有加强板的结构图。

图3为本实用新型所述的加强板的示意图。

图4为本实用新型所述的轴套的示意图。

图5为本实用新型所述的侧板、加强板、轴套和主轴装配的示意图。

图6为图5的剖面图。

图7为本实用新型所述的操作机构中转换装置的示意图。

图8为本实用新型所述的自动转换开关双分位置示意图。

图9为本实用新型所述的自动转换开关常用合闸、备用分闸示意图。

图10为本实用新型所述的自动转换开关常用分闸、备用合闸示意图。

图中：1.框架、11.侧板、110.条形槽、111.轴孔、1111.第一切平面、12.加强板、121.辅助轴孔、1211.第二切平面、122.铆接孔、123.铆钉、13.盖板；2.转换装置、21.主轴、211.轴套、2111.第三切平面、212.连杆、213.连杆、22.第一驱动杆、23.弹簧组件、231.配合座、24.主轴驱动杆、241.圆弧槽、25.从动齿轮组件、251.圆弧槽、26.第二驱动杆、27.连接片；3.齿轮组件；4.动触头；5.静触头。

具体实施方式

申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

请参阅图1、图8，本实用新型涉及一种自动转换开关的操作机构，包括框架1、转换装置2和齿轮组件3。转换装置2和齿轮组件3安装在框架1上，外部电动操作机构或人力通过手柄驱动所述的齿轮组件3转动，所述的齿轮组件3转动后驱动转换装置2动作，转换装置2带动动触头4、静触头5完成合、分闸动作。

如图1、2，框架1包括彼此面对面平行对称设置的两侧板11、位于侧板11上下方的一对盖板13。所述的侧板11上设有条形槽110，所述的条形槽110为单向开口槽，其开口端朝向盖板13，封闭端位于侧板11长度方向的中部。在整个操作机构内，条形槽110一共为四个，每一侧板11上设有背靠背的两个，两侧板11上的各两个条形槽110彼此对应且呈对称设置。每个条形槽110的封闭端设有一直径大于条形槽110宽度的轴孔111。优选地，本实用新型的轴孔111为由一圆和不经过该圆圆心的直线相交而构成的切圆孔，从而在切圆孔上形成一第一切平面1111。框架1的两侧板11上的各一对轴孔111彼此对应且呈对称设置。

如图2、3，每一侧板11上固定有一对加强板12，加强板12和侧板11的固定可通过铆接孔122和铆钉123铆接实现，每一加强板12上开设有一辅助轴孔121，优选地，辅助轴孔121的形状、大小与轴孔111的形状、大小相同，即所述的辅助轴孔121与所述的轴孔111具有相同的切圆孔，在切圆孔上具有与第一切平面1111相同的一第二切平面1211。一个辅助轴孔121与其对应的一个轴孔111对应设置，在本实用新型优选地实施例中，辅助轴孔121的形状、大小与轴孔111的形状、大小相同，辅助轴孔121与轴孔111两者呈重叠设置。

如图7、8，转换装置2包括主轴21、第一驱动杆22、弹簧组件23、主轴驱动杆24、从动齿轮组件25、第二驱动杆26和连接片27。转换装置2为两套，两套转换装置2背对设置，以对应常用、备用两套动、静触头系统。结合图4、5，所述的主轴21上设置有用于与所述的轴孔111和辅助轴孔121配合的轴套211，所述的轴套211具有与前述的切圆孔相同的外圆周面，在外圆周面上具有与所述的第一切平面1111、第二切平面1211相吻合的一第三切平面2111。具体地，所述的轴套211套设在重叠设置的轴孔111与辅助轴孔121上，且第三切平面2111与所述的第一切平面1111、第二切平面1211相贴合，切平面的设置使主轴21在转动过程，轴套211与侧板11和加强板12均保持静止，主轴21在轴套211内转动。

下面叙述本实用新型自动转换开关的操作机构的工作原理：

如图8，自动转换开关处于双分位置，即常用、备用触头均处于分离位置。结合图1、7，外部力(人力或电动操作)带动齿轮组件3顺时针转动，从而从动齿轮组件25逆时针转动，由于第一驱动杆22的端部位于从动齿轮组件25的圆弧槽251内，圆弧槽251的配合端带动第一驱动杆22运动，压缩弹簧组件23，当第一驱动杆22到达机械死点时，即第一驱动杆22的中心与常用主轴21的回转中心构成的直线和弹簧组件23位于同一直线上。在该机械死点时，弹簧组件23储能达到最大化。在弹簧组件23储能过程中，位于主轴驱动杆24的圆弧槽241一抵触端内的第二驱动杆26由连接片27带动位移至圆弧槽241的另一抵触端。一旦第一驱动杆22越过该机械死点，转换装置2的动作能量由弹簧组件23来提供。弹簧组件23施放能量，具体为推动第一驱动杆22继续逆时针转动，第一驱动杆22在从动齿轮组件25的圆弧槽251内运动。同步的，第二驱动杆26推动主轴驱动杆24逆时针转动。连带的，主轴驱动杆24使主轴21转动，并通过连杆212、213带动动触头4进行闭合运动，直至转动到位与静触头5接触闭合，到达图9位置。

上述过程为常用触头系统合闸过程，备用触头系统合闸过程与之相同，在触头系统合闸过程中，弹簧组件23过死点以后，会带动动触头继续向合闸方向运动，由于弹簧力很大，操作机构运动到使动静触头处于合闸位置时，弹簧组件23还继续有运动惯性，会继续通过连接片27、主轴驱动杆24向主轴21提供驱动力，主轴21的受力方向如图6所示的F1，使得主轴21与侧板11在如图6所示的A位置发生冲击，该处称为合闸冲击位置。

如图9，外部力(人力或电动操作机构)带动齿轮组件3逆时针转动，齿轮组件3再带动从动齿轮组件25顺时针转动，从动齿轮组件25携带第一驱动杆22运动同时压缩弹簧组件23，当第一驱动杆22到达机械死点时，即第一驱动杆22的中心位于常用主轴21的回转中心与配合座231（主弹簧的另一个挂置点）的回转中心的连线上。在该机械死点时，弹簧组件23储能达到最大化，同时，位于主轴驱动杆24的圆弧槽241一抵触端内的第二驱动杆26由连接片27带动位移至圆弧槽241的另一抵触端。一旦第一驱动杆22越过该机械死点，转换装置2的动作能量由弹簧组件23来提供。弹簧组件23施放能量，具体为推动第一驱动杆22继续顺时针运动，第一驱动杆22在从动齿轮组件25的圆弧槽251内运动。同步的，第二驱动杆26推动主轴驱动杆24顺时针转动。连带的，主轴驱动杆24使主轴21转动，并通过连杆212、213带动动触头4进行开断运动，直至转动到位与静触头5分离，到达图10位置。

上述过程为常用触头系统分闸过程，备用触头系统分闸过程与之相同，在触头系统分闸过程中，弹簧组件23过死点以后，会带动动触头继续向分闸方向运动，由于弹簧力很大，操作机构运动到使动静触头处于分闸位置时，弹簧组件23还继续有运动惯性，会继续通过连接片27、主轴驱动杆24向主轴21提供驱动力，主轴21的受力方向如图6所示的F2，使得主轴21与侧板11在如图6所示的B位置发生冲击，该处称为分闸冲击位置。

自动转换开关经过多次的分合闸运动后，侧板11的抗冲击能力变差，当达到一定程度时，侧板11的轴孔111会发生变形，为了解决这个问题，本实用新型在侧板11上固定了加强板12，增大了冲击发生时的受力面积，保证了侧板机械强度的可靠性，提高了开关的机械性能，同时，通过防止轴孔111的变形，保证了触头压力，保持了开关的电性能。

两块加强板分别对侧板上定位常用电源触头主轴和备用电源触头主轴的孔进行加强。两块加强板铆接于侧板上后其中间存在间隙，保证零件在制造偏差范围内不会引起干涉，进一步保证加强板上的辅助轴孔121与轴孔111完全对齐，实现重叠设置。这种装配方式结构简单，两块加强板为相同零件，在侧板上呈背对背紧靠间隙布置，通过铆钉铆接，强度高，整体机械性能大大提高，且加强板采用两块的形式，安装精度得到保证，触头各参数与未安装加强板之前一致，保持了原有电性能，同时结构简单，成本低。

辅助轴孔121的形状、大小与轴孔111的形状、大小相同是本实用新型的优选实施例，但不仅限于上述实施例，轴孔111也可由不具有切平面的圆孔构成，只在辅助轴孔121上设置切平面与轴套211的第三切平面2111吻合，同样能实现主轴21转动过程中，轴套211、侧板11、加强板12保持静止，而主轴21在轴套211内转动。另外，如果采用足够厚度的加强板12来抵抗主轴21转动过程中的冲击，保证侧板机械强度的可靠性，那么，侧板11上的轴孔111的孔径可大于等于辅助轴孔121的孔径，此时，主轴21转动过程中的冲击完全由加强板12来抵抗。