一种多电源切换装置的制作方法

本发明实施例涉及电力设备领域，具体涉及一种多电源切换装置。

背景技术：

随着科学技术的进步，工业生产和人民生活对供电系统的连续性、可靠性要求也越来越高。由于电网运行负荷越来越大，所引发的线路故障也越来越多，缺相、欠压、过流等现象频频发生。因此需采用主、备两路独立的双电源线路为机场、消防、医院、军事等重要用户供电，以保证供电的连续性和可靠性。

但是，现有技术中的多电源切换装置需要依赖于控制系统，即通过控制系统判断主电源和备用电源的状态，然后控制相应部件执行电源切换，而由于通常电源附近电磁场，会对控制系统的信息获取和信息传递造成负面影响，尤其时在高压、大电流的电源附近，电磁场强度较大，对电磁屏蔽等级要求很高，增加了电源切换装置的使用成本，且没有从根本上改善因电磁场而导致电源切换装置稳定性和可靠性差的问题。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种多电源切换装置，以解决现有技术中，由于现有多电源切换装置需要依赖外部控制系统进行电源切换而导致稳定性和可靠性下降的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式公布了如下技术方案：

一种多电源切换装置，包括壳体，所述壳体内安装有支撑轴，所述支撑轴侧壁上安装有周向均匀分布的多个电源端静触滑片，所述支撑轴上转动安装有切换转盘，所述切换转盘一侧安装有动爪，所述动爪上安装有与所述电源端静触滑片相配合的负载端动触滑片；

所述壳体内安装有驱动所述切换转盘定向转动以实现电源切换的自渐进旋转机构，所述自渐进旋转机构包括带动所述切换转盘沿周向转动的渐进旋转组件，以及将电源通断时变化的电磁场作为动力和控制信号来驱动所述渐进旋转组件动作的磁感应驱动组件，且所述壳体内安装有用于防止所述负载端动触滑片与所述电源端静触滑片接触时被弹开的电动力吸引保持机构。

进一步地，所述渐进旋转组件包括导套、定滑爪套、动滑爪套和离合杆，所述导套固定安装在所述壳体内，所述定滑爪套固定安装在所述导套内，所述动滑爪套轴向滑动且转动安装在所述导套内，所述磁感应驱动组件通过离合杆与所述动滑爪套连接或脱离，且所述离合杆与所述动滑爪套周向固定连接；

所述定滑爪套和动滑爪套相连接的一端均设有斜齿状的滑爪，所述动滑爪套一端开设有键轴孔，所述切换转盘轴心处安装有与所述键轴孔滑动配合的键轴，且所述动滑爪套与所述切换转盘通过推力弹簧连接。

进一步地，所述定滑爪套内贯穿开设有与所述离合杆滑动配合的中心孔，所述动滑爪套一端开设有与所述离合杆相配合的沉孔，所述离合杆截面呈方形，所述中心孔和沉孔与所述离合杆外形相适应。

进一步地，所述滑爪相对于斜面的一侧开设有板槽，所述板槽内滑动安装斜面过渡板，所述板槽内安装有用于推动所述斜面过渡板的伸缩弹簧，所述伸缩弹簧一端安装在所述板槽槽壁上，且另一端安装在所述斜面过渡板上，所述定滑爪套和动滑爪套上相配合的两个滑爪，通过所述斜面过渡板实现彼此斜面之间的过渡连接。

进一步地，所述斜面过渡板与所述板槽之间通过多个导向杆连接，所述滑爪内开设有与所述导向杆滑动配合的导向孔，所述伸缩弹簧套设在所述导向杆上。

进一步地，所述磁感应驱动组件包括衔铁、与所述衔铁相配合的铁芯、套设在所述铁芯外的励磁线圈，以及与所述电源端静触滑片电性连接的电源端绝缘导线，所述铁芯上套设有一端固定在壳体上的复位弹簧，所述复位弹簧另一端与所述衔铁连接；

所述电源端绝缘导线位于所述励磁线圈和所述铁芯之间，所述离合杆通过曲柄副与所述衔铁连接。

进一步地，所述电动力吸引保持机构包括固定安装在所述动爪上的直线导体，以及固定安装在所述支撑轴上的多个折向导体，呈u形的所述折向导体的一侧电流方向与所述直线导体的电流方向相同，且所述折向导体的另一侧安装有电磁屏蔽层，所述折向导体与所述电源端静触滑片连接，所述负载端动触滑片通过所述直线导体与所述电源端绝缘导线连接。

进一步地，所述电磁屏蔽层由内向外依次包括绝缘层、导电硅橡胶层、金属网屏蔽层和铝箔层。

本发明的实施方式具有如下优点：

磁感应驱动组件通过电源接通时导线附近的电磁场变化来产生电磁力，并在电源断开时刻，驱动渐进旋转组件动作，使动爪向下一个电源端静触滑片运动，直至连接有负载的负载端动触滑片与连接有电源的电源端静触滑片连接，从而实现电源的切换，自渐进旋转机构利用电源通断时的电磁场变化来驱动和控制切换转盘的动作，节约能源，降低自动化控制的难度和成本，提高了电源切换装置工作的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中的整体结构示意图；

图2为本发明实施方式中的折向导体结构示意图；

图3为本发明实施方式中的渐进旋转组件结构示意图；

图4为本发明实施方式中的滑爪结构示意图；

图5为本发明实施方式中的电磁屏蔽层结构示意图。

图中：

1-壳体；2-支撑轴；3-电源端静触滑片；4-切换转盘；5-动爪；6-负载端动触滑片；7-自渐进旋转机构；8-电动力吸引保持机构；9-板槽；10-斜面过渡板；11-伸缩弹簧；12-导向杆；13-电磁屏蔽层；

701-渐进旋转组件；702-磁感应驱动组件；

7011-导套；7012-定滑爪套；7013-动滑爪套；7014-离合杆；7015-滑爪；7016-键轴；7017-推力弹簧；

7021-衔铁；7022-铁芯；7023-励磁线圈；7024-电源端绝缘导线；7025-复位弹簧；7026-曲柄副；

801-直线导体；802-折向导体；

1301-绝缘层；1302-导电硅橡胶层；1303-金属网屏蔽层；1304-铝箔层。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明提供了一种多电源切换装置，包括壳体1，壳体1内安装有支撑轴2，支撑轴2侧壁上安装有周向均匀分布的多个电源端静触滑片3，支撑轴2上转动安装有切换转盘4，切换转盘4一侧安装有动爪5，动爪5上安装有与电源端静触滑片3相配合的负载端动触滑片6。

壳体1内安装有驱动切换转盘4定向转动以实现电源切换的自渐进旋转机构7，自渐进旋转机构7包括带动切换转盘4沿周向转动的渐进旋转组件701，以及将电源通断时变化的电磁场作为动力和控制信号来驱动渐进旋转组件701动作的磁感应驱动组件702，且壳体1内安装有用于防止负载端动触滑片6与电源端静触滑片3接触时被弹开的电动力吸引保持机构8。

磁感应驱动组件702通过电源接通时导线附近的电磁场变化来产生电磁力，并在电源断开时刻，驱动渐进旋转组件701动作，当某路电源因故障断开时，驱动渐进旋转组件701被磁感应驱动组件702驱动，并带动切换转盘4向一侧转动，使动爪5向下一个电源端静触滑片3运动，直至连接有负载的负载端动触滑片6与连接有电源的电源端静触滑片3连接，从而实现电源的切换。

自渐进旋转机构7利用电源通断时的电磁场变化来驱动和控制切换转盘4的动作，不仅节约能源，降低自动化控制的难度和成本，也避免了现有技术中，控制系统存在被电磁场干扰而发生失效或误差的情况，从而提高了电源切换装置工作的稳定性。

“两点接触为点接触，接触点的电流线会产生斥力，阻碍两点的闭合”，为避免负载端动触滑片6与电源端静触滑片3接触时被斥开，壳体1内安装有用于防止负载端动触滑片6与电源端静触滑片3接触时被弹开的电动力吸引保持机构8。

关于渐进旋转组件701的具体叙述如下：

渐进旋转组件701包括导套7011、定滑爪套7012、动滑爪套7013和离合杆7014，导套7011固定安装在壳体1内，定滑爪套7012固定安装在导套7011内，动滑爪套7013轴向滑动且转动安装在导套7011内，磁感应驱动组件702通过离合杆7014与动滑爪套7013连接或脱离，且离合杆7014与动滑爪套7013周向固定连接。

定滑爪套7012和动滑爪套7013相连接的一端均设有斜齿状的滑爪7015，动滑爪套7013一端开设有键轴孔，切换转盘4轴心处安装有与键轴孔滑动配合的键轴7016，且动滑爪套7013与切换转盘4通过推力弹簧7017连接。

在任意一路电源被接通时，磁感应驱动组件702驱动离合杆7014推动动滑爪套7013远离定滑爪套7012，直至定滑爪套7012与动滑爪套7013上的滑爪7015相互脱离，且定滑爪套7012与动滑爪套7013上的滑爪7015的斜面相互抵接。

当某路电源因故障发生断路或被断路时，离合杆7014失去支撑，离合杆7014和动滑爪套7013在推力弹簧7017的作用下被推动复位，过程中，动滑爪套7013上的滑爪7015沿定滑爪套7012上的滑爪7015斜面做轴向运动和周向运动，直至相互咬合，同时，动滑爪套7013沿键轴7016轴向滑动，并通过键轴7016带动切换转盘4同步转动，滑爪7015与电源端静触滑片3一一对应，从而，当定滑爪套7012与动滑爪套7013上的滑爪7015相互咬合时，负载端动触滑片6正好由上一个电源端静触滑片3移动至下一个电源端静触滑片3处。

其中，定滑爪套7012内贯穿开设有与离合杆7014滑动配合的中心孔，动滑爪套7013一端开设有与离合杆7014相配合的沉孔，离合杆7014截面呈方形，中心孔和沉孔与离合杆7014外形相适应，从而实现离合杆7014与动滑爪套7013的周向固定，防止动滑爪套7013在与离合杆7014脱离前发生转动。

其中，滑爪7015相对于斜面的一侧开设有板槽9，板槽9内滑动安装斜面过渡板10，板槽9内安装有用于推动斜面过渡板10的伸缩弹簧11，伸缩弹簧11一端安装在板槽9槽壁上，且另一端安装在斜面过渡板10上，定滑爪套7012和动滑爪套7013上相配合的两个滑爪7015，通过斜面过渡板10实现彼此斜面之间的过渡连接。

即当定滑爪套7012和动滑爪套7013上的滑爪7015在轴向上脱离后，相对的两侧斜面过渡板10在伸缩弹簧11的推动下被部分顶出，使两侧斜面过渡板10端部的斜面相互连接，两侧滑爪7015的斜面通过两侧斜面过渡板10的斜面过渡连接，从而实现两侧滑爪7015在脱离后的相互配合。

进一步地，斜面过渡板10背侧与板槽9之间通过多个导向杆12连接，滑爪7015内开设有与导向杆12滑动配合的导向孔，伸缩弹簧11套设在导向杆12上，通过导向杆12对斜面过渡板10实现轴向的固定以及周向的导向。

关于磁感应驱动组件702的具体叙述如下：

磁感应驱动组件702包括衔铁7021、与衔铁7021相配合的铁芯7022、套设在铁芯7022外的励磁线圈7023，以及与电源端静触滑片3电性连接的电源端绝缘导线7024，铁芯7022上套设有一端固定在壳体1上的复位弹簧7025，复位弹簧7025另一端与衔铁7021连接，电源端绝缘导线7024位于励磁线圈7023和铁芯7022之间，离合杆7014通过曲柄副7026与衔铁7021连接。

多个绝缘端导线穿过励磁线圈7023，当某个绝缘端导线内有电流流过时，在绝缘端导线附近的电磁场作用下，励磁线圈7023内产生电流和磁场，使位于中心处的铁芯7022吸引衔铁7021动作，衔铁7021拉动曲柄副7026的动力端，并通过曲柄副7026推动另一端的离合杆7014。

关于电动力吸引保持机构8的具体叙述如下：

电动力吸引保持机构8包括固定安装在动爪5上的直线导体801，以及固定安装在支撑轴2上的多个折向导体802，呈u形的折向导体802的一侧电流方向与直线导体801的电流方向相同，且折向导体802的另一侧安装有电磁屏蔽层13，折向导体802与电源端静触滑片3连接，负载端动触滑片6通过直线导体801与电源端绝缘导线7024连接。

电动力是通过电流的导线周围有磁场，而磁场作用于其范围的铁磁物质使其受力，因此同方向电流的两条导线互相吸引，反方向电流的两条导线互相排斥形成的力。

折向导体802与直线导体801相互连接一侧的电流方向相反，即二者的电动力为斥力，因此，通过电磁屏蔽层13将折向导体802此侧导体的磁场屏蔽，通过直线导体801与折向导体802另一侧导体之间相互吸引的电动力，避免电源端静触滑片3与负载端动触滑片6相互斥开，防止对自渐进旋转机构7造成破坏，更主要的是，确保了电源端静触滑片3与负载端动触滑片6的良好接触，保证电源切换功能的正常实现。

其中，电磁屏蔽层13由内向外依次包括绝缘层1301、导电硅橡胶层1302、金属网屏蔽层1303和铝箔层1304，绝缘层1301为一般导线的绝缘胶皮，防止折向导体802与导电硅橡胶层1302之间通过电流。

导电硅橡胶层1302是以硅橡胶为基胶，加入导电填料、交联剂等配炼硫化而成，导电硅橡胶层1302方便将电磁屏蔽层13外观设置平整，且优选的，由金属网包围而成的金属网屏蔽层1303嵌入在导电硅橡胶层1302内，以减小电磁屏蔽层13的厚度，通过导电硅橡胶层1302、金属网屏蔽层1303和铝箔层1304的多层电磁屏蔽，避免或减小了直线导体801与折向导体802之间相互排斥的电动力的负面影响。

进一步说明的是，动爪5上安装有与负载端动触滑片6相邻设置的灭弧室，灭弧室一般性地包括位于电源端静触滑片3一侧的弧形绝缘框，以及间隔安装在绝缘框内的多层弧形金属栅板，负载端动触点与电源端静触点相接触时产生的电弧，被弧形金属栅板吸入绝缘框内。

进一步说明的是，切换转盘4内安装有与折向导体802通过导线连接的滑环，支撑轴2内安装有与滑环电性连接的负载端导电柱，滑环转动安装在负载端导电柱上，以配合切换转盘4的旋转，负载端导电柱一端贯穿壳体1，用于连接负载，相应的，切换转盘4有绝缘的硬质材料制成。

进一步说明的是，为避免电源端绝缘导线7024断电时，励磁线圈7023因自感而导致衔铁7021未能及时被复位弹簧7025复位，将励磁线圈7023连接续流二极管，或其它本领域现有的技术手段，将自感电流快速释放，避免衔铁7021不能及时复位而导致电源切换延迟。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。