一种转换开关的三位置分合闸操作机构的制作方法

本实用新型涉及电气开关领域，尤其是涉及一种转换开关的三位置分合闸操作机构。

背景技术：

转换开关广泛的应用于各种需不间断供电的场所，其实现了负载线路在两路电源之间的转换，以保证用户供电的可靠性。为了实现触头系统的分合闸转换，现有结构均是从触头系统中延伸出转轴，该转轴被操作机构带动着旋转，而操作机构连接电机，由电机驱动旋转切换，操作机构本身也可由手动操作进行旋转。现有的操作机构基本采用齿轮结构进行旋转传动，缺少较为牢固的结构来限定操作机构的停止位置，可能会出现分合闸位置不稳定的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种转换开关的三位置分合闸操作机构，通过磁吸来带动结构并由弹性卡合来定位分合闸位置，以更为简单的结构实现分合闸操作。

本实用新型采用以下技术方案：一种转换开关的三位置分合闸操作机构，包括对外连接至触头系统的转轴、安装架、平移组件、卡位组件和线圈组；平移组件包括平移轴、摆臂和限位件，平移轴可水平滑移的设置于安装架上，摆臂可旋转的设置于安装架上，平移轴与摆臂相互联动，摆臂与转轴联动旋转；线圈组包括位于平移轴轴向两侧的合闸线圈以及位于平移轴侧边的分闸线圈，平移轴的端部为可被磁性吸引的吸合部，吸合部套设于合闸线圈中，当一侧合闸线圈通电时产生磁力吸引该侧吸合部；卡位组件包括卡板和弹性件，卡板上沿平移轴的轴向设置有三个卡槽，三个卡槽由一活动槽连通，限位件位于活动槽中并随平移轴平移到位时卡于三个卡槽中，三个卡槽对应左右的合闸位置和中部的分闸位置，弹性件对卡板弹性相抵限位令卡槽与限位件相卡，卡板活动压缩弹性件时令限位件脱离卡槽到达活动槽，卡板连接一可被磁性吸引的吸合轴，吸合轴套设于分闸线圈中，当分闸线圈通电时产生磁力吸引吸合轴从而带动卡板活动。

作为一种改进，转轴可旋转的设置在安装架上并作为摆臂的旋转轴，限位件呈柱形并穿设于平移轴上，摆臂的下部具有一供平移轴穿过的第一腰形孔，平移轴和摆臂通过限位件与第一腰形孔的配合进行联动。

作为一种改进，限位件包括柱体和柱套，摆臂的下部呈U形并在两侧设置对称的第一腰形孔，柱体穿设于平移轴上并穿过两侧的第一腰形孔，安装架在平移轴两侧设置并且两侧均具有滑移槽，柱体的两端套设柱套，柱套在滑移槽中配合滑移并且伸入卡槽和活动槽处进行配合，柱套的内侧设置有外径大于柱套本体的环形台，环形台的尺寸大于两侧的第一腰形孔和滑移槽尺寸而将柱套限位。

作为一种改进，摆臂的上部设置有一供外部把手穿插的调节孔。

作为一种改进，转轴上设置有突块，安装架上相对转轴的两侧设置有微动开关，当平移轴处于分闸位置时，突块位于中间位置而与微动开关分离，当平移轴处于合闸位置时，突块由转轴转至左侧或右侧接触并触发微动开关。

作为一种改进，卡板包括相互连接的横板和竖板，卡槽和活动槽位于竖板上，竖板和一部分安装架相邻平行设置，竖板上开设若干第二腰形孔，安装架上设置用于与若干第二腰形孔相配合的若干限位柱，限位柱的外端向着竖板安装限位件令竖板安装于安装架侧边，第二腰形孔的方向与吸合轴的轴向一致；横板相对竖板向外延伸并与吸合轴进行安装固定。

作为一种改进，弹性件套设于吸合轴外侧，上端与横板相抵，下端与安装架相抵。

作为一种改进，转轴和触头系统之间还设置有触头切换机构，触头切换机构包括中心齿轮、与触头系统中的主副两组动触头分别连接的主切换齿轮和副切换齿轮，中心齿轮设置于转轴上进行联动，中心齿轮的外周设置为一段弧形配合齿和一段无齿弧，主切换齿轮和副切换齿轮分别位于上下两个弧形配合齿和无齿弧的交界位置，当中心齿轮进行正转或反转时，弧形配合齿转向主切换齿轮或副切换齿轮进行啮合传动，另一侧的无齿弧转向副切换齿轮或主切换齿轮不产生接触。

作为一种改进，主切换齿轮和副切换齿轮上均设置有复位弹簧，两组复位弹簧一端分别连接主切换齿轮和副切换齿轮，另一端与安装架固定，当主切换齿轮或副切换齿轮被中心齿轮带动旋转时拉伸或压缩复位弹簧，在中心齿轮回位时，复位弹簧对主切换齿轮或副切换齿轮提供回复力。

作为一种改进，主切换齿轮和副切换齿轮上均设置有挡块，安装架上设置有与挡块相配合抵触的挡柱，挡块和挡柱的抵触位置设置为主切换齿轮和副切换齿轮被复位弹簧带动进行复位至初始位置时挡块和挡柱相抵。

本实用新型的有益效果：通过平移组件配合卡位组件、线圈组完成三个位置的分合闸，相对于常规的齿轮组件配合电机驱动的方式，结构上实现更加简单，省去了原来零部件之间啮合的繁琐和磨损，整体活动简便稳定；三位置的定位稳定，可以良好的限位两个合闸位置和一个分闸位置，保证转轴所连接着的触头系统处分合闸转换后的准确限位，分合闸的位置稳定。线圈驱动换闸的方式使用的能量较少，仅是瞬间的通电完成机械锁定即可，平时不消耗能量，更加的节能。

附图说明

图1是本实用新型的转换开关去除部分外壳后的立体结构图。

图2是图1中M处的结构放大图。

图3是本实用新型的分合闸操作机构去除部分零件后的立体结构图一。

图4是本实用新型的分合闸操作机构去除部分零件后的立体结构图二。

图5是本实用新型的触头切换机构的立体结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1、2、3、4、5所示，为本实用新型转换开关的三位置分合闸操作机构的一种具体实施例。该实施例包括对外连接至触头系统的转轴0、安装架1、平移组件2、卡位组件3和线圈组4；平移组件2包括平移轴21、摆臂22和限位件23，平移轴21可水平滑移的设置于安装架1上，摆臂22可旋转的设置于安装架1上，平移轴21与摆臂22相互联动，摆臂22与转轴0联动旋转；线圈组4包括位于平移轴21轴向两侧的合闸线圈41以及位于平移轴21侧边的分闸线圈42，平移轴21的端部为可被磁性吸引的吸合部211，吸合部211套设于合闸线圈41中，当一侧合闸线圈41通电时产生磁力吸引该侧吸合部211；卡位组件3包括卡板31和弹性件32，卡板31上沿平移轴21的轴向设置有三个卡槽311，三个卡槽311由一活动槽312连通，限位件23位于活动槽312中并随平移轴21平移到位时卡于三个卡槽311中，三个卡槽311对应左右的合闸位置和中部的分闸位置，弹性件32对卡板31弹性相抵限位令卡槽311与限位件23相卡，卡板31活动压缩弹性件32时令限位件23脱离卡槽311到达活动槽312，卡板31连接一可被磁性吸引的吸合轴310，吸合轴310套设于分闸线圈42中，当分闸线圈42通电时产生磁力吸引吸合轴310从而带动卡板31活动。

本实用新型在使用时，适用于三位置切换的转换开关，即两个合闸位置和一个分闸位置，其对应着卡板31上的三个卡槽311，左右两个卡槽311为两个合闸位置，中间的卡槽311为分闸位置。当进行分合闸的切换时：以要切换到合闸为例，一侧的合闸线圈41通电工作，会吸引其所在侧的吸合部211，限位件23受力会顶开卡槽311之间的实体部分，从而克服弹性件32的力把卡板31顶动，当限位件23相对的离开卡槽311到达活动槽312时即可进行平移；限位件23带动平移轴21一起活动，限位件23到达合闸的极限位置时，完成切换，由弹性件32带动复位的卡槽311会重新将限位件23卡住，不让其离开该合闸位置；完成工作后合闸线圈41即可断电，更加节能。无论是从一侧合闸到另一侧合闸，还是从分闸到合闸，均由以上动作实现。而当要从分闸切换到某一侧的合闸时，由分闸线圈42通电工作，会吸引卡板31所连接的吸合轴310，从而把卡板31下移即卡槽311下移，活动槽312到达限位件23，限位件23失去卡槽311的限位，能够向中间位置摆动，在分闸线圈42断电后，弹性件32带动复位的卡槽311重新将限位件23卡住，令其稳定在中间的分闸位置。与平移轴21联动的摆臂22随着摆动从而驱动转轴0旋转，可完成触头系统处的分合闸切换。以上结构实现了自动分合闸，而通过工作人员手动的下压卡板31，可以进行手动的分闸；通过手动驱动摆臂22旋转，可以带动整体结构的动作进行合闸。卡槽311间的实体部分可以设置为弧形的表面，便于自动或者手动情况下限位件23平移挤压弧形的表面并将其顶开。本实用新型相对于常规的齿轮组件配合电机驱动的方式，结构上实现更加简单，省去了原来零部件之间啮合的繁琐和磨损，整体活动简便稳定；三位置的定位稳定，可以良好的限位两个合闸位置和一个分闸位置，保证转轴所连接着的触头系统处分合闸转换后的准确限位，分合闸的位置稳定。线圈驱动换闸的方式使用的能量较少，仅是瞬间的通电完成机械锁定即可，平时不消耗能量，更加的节能。

作为一种改进的具体实施方式，转轴0可旋转的设置在安装架1上并作为摆臂22的旋转轴，限位件23呈柱形并穿设于平移轴21上，摆臂22的下部具有一供平移轴21穿过的第一腰形孔221，平移轴21和摆臂22通过限位件23与第一腰形孔221的配合进行联动。

如图1、2、3、4所示，摆臂22与转轴0联动旋转，摆臂22一侧的平移轴21进行联动，形成良好的联动结构；转轴0本身位置稳定，可以良好的对外连接至触头系统进行传动；平移轴21仅进行水平的移动，而摆臂22的整体要进行圆周的摆动，因此设置第一腰形孔221与限位件23配合的方式，令平移轴21的平移和摆臂22的圆周运动实现的情况下，两者由限位件23与第一腰形孔221侧壁的抵触可以进行传动，在摆臂22位置变化时限位件23沿着第一腰形孔221移动，良好的实现了传动和结构间的活动，可以进行稳定的分合闸切换动作。

作为一种改进的具体实施方式，限位件23包括柱体231和柱套232，摆臂22的下部呈U形并在两侧设置对称的第一腰形孔221，柱体231穿设于平移轴21上并穿过两侧的第一腰形孔221，安装架1在平移轴21两侧设置并且两侧均具有滑移槽11，柱体231的两端套设柱套232，柱套232在滑移槽11中配合滑移并且伸入卡槽311和活动槽312处进行配合，柱套232的内侧设置有外径大于柱套232本体的环形台233，环形台233的尺寸大于两侧的第一腰形孔221和滑移槽11尺寸而将柱套232限位。

如图1、2、3、4所示，柱体231和柱套232组成的轴结构良好的在安装架1的滑移槽11中进行平移活动，对称设置的两个第一腰形孔221可以保证与柱体231良好配合以及受力稳定，平移轴21可以相匹配的容纳于摆臂22下部的U形空间里，结构稳定；柱套232可以可旋转的设置在柱体231上，令其与滑移槽11、卡槽311、活动槽312进行滚动配合，减少摩擦力，分合闸更加流畅。柱体231和柱套232安装为一体之后，环形台233的设置良好的限制了柱体231和摆臂22、安装架1之间的位置，令结构间安装稳定。

作为一种改进的具体实施方式，摆臂22的上部设置有一供外部把手穿插的调节孔222。如图1、2、3、4所示，在手动操作进行分合闸操作时，可以在摆臂22的基础上在调节孔222的位置插上把手，延长整体的力臂，工作人员可以轻松的施力操作把手进行摆臂22的旋转，从而完成分合闸操作。

作为一种改进的具体实施方式，转轴0上设置有突块01，安装架1上相对转轴0的两侧设置有微动开关02，当平移轴21处于分闸位置时，突块01位于中间位置而与微动开关02分离，当平移轴21处于合闸位置时，突块01由转轴0转至左侧或右侧接触并触发微动开关02。如图4所示，在分闸位置时，突块01位于正下方，其与微动开关02分离，当进行正转或反转而合闸时，转轴0带动突块01与其中一侧的微动开关02接触并触发该侧微动开关02，微动开关02能够反馈合闸的信号，在结构上可以在外壳覆盖的情况下了解内部准确的位置情况，便于管理和调试。

作为一种改进的具体实施方式，卡板31包括相互连接的横板314和竖板313，卡槽311和活动槽312位于竖板313上，竖板313和一部分安装架1相邻平行设置，竖板313上开设若干第二腰形孔315，安装架1上设置用于与若干第二腰形孔315相配合的若干限位柱12，限位柱12的外端向着竖板313安装限位件13令竖板313安装于安装架1侧边，第二腰形孔315的方向与吸合轴310的轴向一致；横板314相对竖板313向外延伸并与吸合轴310进行安装固定。

如图1、2、3、4所示，为具体的卡板31结构，安装架1一部分形成U形，一侧单独设置滑移槽11，另一侧在设置滑移槽11的基础上，设置四组限位柱12，竖板313上开设四个第二腰形孔315对应安装于四组限位柱12处，其在安装架1的四个角整齐布置，有利于竖板313的稳定布置，在限位柱12外的限位件13稳定的安装了竖板313，令竖板313仅可沿着竖直方向活动；位于几何中部的卡槽311和活动槽312可以稳定的上下活动。横板314与竖板313相垂直向外设置，其下部连接吸合轴310并与弹性件32相抵，从上方下压横板314可以带动竖板313活动，实现手动分闸。

作为一种改进的具体实施方式，弹性件32套设于吸合轴310外侧，上端与横板314相抵，下端与安装架1相抵。如图1、2、4所示，弹性件32具体可为弹簧，其套设于吸合轴310外侧后上下被限位，结构简单稳定，被向下压缩时蓄力，在回复时提供对竖板313的弹力以及回复到位后的稳定力。

作为一种改进的具体实施方式，转轴0和触头系统之间还设置有触头切换机构5，触头切换机构5包括中心齿轮51、与触头系统中的主副两组动触头分别连接的主切换齿轮52和副切换齿轮53，中心齿轮51设置于转轴0上进行联动，中心齿轮51的外周设置为一段弧形配合齿511和一段无齿弧512，主切换齿轮52和副切换齿轮53分别位于上下两个弧形配合齿511和无齿弧512的交界位置，当中心齿轮51进行正转或反转时，弧形配合齿511转向主切换齿轮52或副切换齿轮53进行啮合传动，另一侧的无齿弧512转向副切换齿轮53或主切换齿轮52不产生接触。

一般的触头系统采用一根轴带动一个动触头旋转，一个动触头旋转与上下两个腔室的静触头合闸实现两路的切换；单个动触头来回切换，所承受的压力和磨损都是双倍的，为了提高零部件的使用寿命和使用性能，一些转换开关会采用两组独立动触头配合独立静触头的结构。如图5所示，设置触头切换机构5令本实用新型的三位置分合闸操作机构可应用于两组动触头的触头系统。主切换齿轮52和副切换齿轮53分别连接触头系统中的主副两组动触头；在切换时，采用中心齿轮51的特殊设计实现，中心齿轮51整个外周分为弧形配合齿511和无齿弧512，令其在旋转时仅与一侧的主切换齿轮52或副切换齿轮53啮合。如图5为分闸的状态，当转轴0顺时针旋转时，弧形配合齿511与下方的副切换齿轮53进行啮合传动，带动与副切换齿轮53配合的动触头合闸，无齿弧512经过上方的主切换齿轮52不发生接触；转轴0反向复位时带动副切换齿轮53复位。当转轴0逆时针旋转时，弧形配合齿511与上方的主切换齿轮52进行啮合传动，带动与主切换齿轮52配合的动触头合闸，无齿弧512经过下方的副切换齿轮53不发生接触；转轴0反向复位时带动主切换齿轮52复位。以上结构良好的实现了两路动触头的分别传动、互不干扰，结构上占用空间小，有效减小整体的体积。

作为一种改进的具体实施方式，主切换齿轮52和副切换齿轮53上均设置有复位弹簧54，两组复位弹簧54一端分别连接主切换齿轮52和副切换齿轮53，另一端与安装架1固定，当主切换齿轮52或副切换齿轮53被中心齿轮51带动旋转时拉伸或压缩复位弹簧54，在中心齿轮51回位时，复位弹簧54对主切换齿轮52或副切换齿轮53提供回复力。

如图5所示，通过以上实施方式，为主切换齿轮52和副切换齿轮53提供更稳定的回复力，有利于保证主切换齿轮52和副切换齿轮53回复到初始位置；另一方面也可以同时带动中心齿轮51进行回复，保证转轴0复位的顺畅和稳定。

作为一种改进的具体实施方式，主切换齿轮52和副切换齿轮53上均设置有挡块55，安装架1上设置有与挡块55相配合抵触的挡柱14，挡块55和挡柱14的抵触位置设置为主切换齿轮52和副切换齿轮53被复位弹簧54带动进行复位至初始位置时挡块55和挡柱14相抵。

如图5所示，在复位弹簧54的基础上，设置挡块55与安装架1上的挡柱14配合，保证了受到复位弹簧54回复力的主切换齿轮52和副切换齿轮53可以准确的回到初始位置；主切换齿轮52和副切换齿轮53可顺着一个方向旋转并拉伸复位弹簧54，回复到位后挡块55被挡柱14限位，起到保证主切换齿轮52和副切换齿轮53位置准确的作用。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。