驱动齿轮的制作方法

1.本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及隔离开关及其机构或部件，更具体来说是涉及一种驱动齿轮。


背景技术：

2.光伏系统逆变器通常需要配置旋转式隔离开关，典型结构如santon公司产品，其主要由触头级及机构级等组成，触头级由同轴的多组动触头和静触头构成，这些动触头和静触头相应连接至接线端子，机构级通过驱动动触头旋转来与静触头离合，从而实现电路系统合闸及分闸。
3.普通旋转式隔离开关采用手动操作，操作过程中机构内的分合弹簧被压缩储能时，产品的触头停留在原位，当弹簧储能完成后立即进行快速释放，带动触头高速旋转，当系统出现故障时需要操作人员到现场切断电路，实时性差，效率较低。为此，市场上出现了一些可以自动操作的隔离开关。如一些产品采用马达直接驱动开关主轴来实现分闸与合闸，但其响应速度较慢，尤其是分闸耗时过长。此外，还出现了一种自动分闸开关，具有达到毫秒级的分闸速度，但不具备自动合闸功能，其仍然依赖于人工复位与合闸操作，导致产品应用范围受到限制。
4.有鉴于现有隔离开关产品存在的技术缺陷，有必要设计一种新的隔离开关及机构和零件来满足电路系统快速分合闸的要求。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型目的在于优化隔离开关及其机构及部件，以有效提高隔离开关分合闸反应速度，满足产品小型化需求。
6.为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是：
7.一种驱动齿轮，用于驱动隔离开关旋转动作机构的储能摇臂及分合摇臂，驱动齿轮设置有上层扇齿与下层扇齿，其中上层扇齿与下层扇齿在分度圆上无重叠，上述上层扇齿可与储能摇臂扇齿啮合，下层扇齿可与分合摇臂扇齿啮合。
8.进一步地，上层扇齿与下层扇齿在存在两个水平方向分度圆上的无齿间隔区域，其中上层扇齿首节齿与下层扇齿首节齿之间为第一无齿间隔，上层扇齿末节齿与下层扇齿末节齿之间为第二无齿间隔区域。
9.进一步地，第一无齿间隔区域大于第二无齿间隔区域。
10.进一步地，上层扇齿与下层扇齿存在垂直方向的无齿间隔区域。
11.进一步地，上层扇齿的末节齿粗于上层扇齿的非末节齿。
12.进一步地，上层扇齿的非末节齿的规格均匀。
13.进一步地，上层扇齿的齿形及上层扇齿的齿形分别为梯形。
14.进一步地，上层扇齿的扇区角度大于下层扇齿的扇区角度。
15.进一步地，驱动齿轮底部轴孔位置设置齿轮凸台，齿轮凸台的外围开设若干工艺
孔。
16.进一步地，驱动齿轮本体上设置轴孔，驱动齿轮通过轴孔安装于驱动机构马达的输出轴。
17.与现有技术相比，本实用新型对隔离开关的旋转动作机构及其有关部件进行了优化，由此可以快速地进行储能、分闸及合闸，并便于实现远程操作。分闸时，储能弹簧的势能和分合弹簧的势能分别单独作用于分合旋扣，不会出现串联弹簧效应。因分闸时，储能弹簧需克服分合弹簧的势能较小，即使储能弹簧规格较小，也能快速驱离分合旋扣来进行分闸，这有助于实现产品轻量化，
附图说明
18.图1为本实用新型隔离开关的系统结构框图；
19.图2为本实用新型隔离开关的结构示意图；
20.图3为图2去掉旋钮及上盖的示意图；
21.图4为图3的侧面视图；
22.图5为图4的i
‑
i剖视图；
23.图6为图1中触头级的示意图；
24.图7为图1中机构级去除旋钮的示意图；
25.图8为图7的纵向剖视图；
26.图9为图7的爆炸图；
27.图10为图7中内部机构示意图；
28.图11为图10中旋转动作机构的示意图；
29.图12为图10中储能弹簧支架的示意图；
30.图13为图11中储能机构的零件拆解图；
31.图14为图13中储能摇臂视角一的示意图；
32.图15为图13中储能摇臂视角二的示意图；
33.图16为图11中分合机构的零件拆解图；
34.图17为图16中分合摇臂视角一的示意图；
35.图18为图16中分合摇臂视角二的示意图；
36.图19为图16中分合旋扣视角一的示意图；
37.图20为图16中分合旋扣视角二的示意图；
38.图21为图16中分合旋扣上的分合弹簧装配位置示意图；
39.图22为图11中储能释放机构的装配图；
40.图23为图22中储能锁组件示意图；
41.图24为23中储能释放组件的示意图；
42.图25为图11中旋扣顶压组件及旋扣锁组件的装配图；
43.图26为25中旋扣顶压组件的示意图；
44.图27为25中旋扣锁组件的示意图；
45.图28为图9中马达驱动机构的示意图；
46.图29为图28中驱动齿轮的示意图；
47.图30为图28中电机过载曲线；
48.图31示出隔离开关在手动off及手动on状态时旋钮位置；
49.图32示出隔离开关在储能off状态时储能摇臂位置；
50.图33示出隔离开关在储能off状态时储能连接件槽位置；
51.图34示出隔离开关在储能off状态时旋扣尾块槽位置(底面视角)；
52.图35示出隔离开关在储能on状态时储能摇臂位置；
53.图36示出隔离开关在分合on状态时中层零件位置；
54.图37示出隔离开关在分合on状态时下层零件位置；
55.图38示出隔离开关在分合off状态时中层零件位置；
56.图39示出隔离开关在分合off状态时下层零件位置；
57.图40示出隔离开关主要零件的动作关系；
58.图41示出隔离开关的操作方法流程图。
具体实施方式
59.本实用新型公开一种可以远程储能及分闸与合闸操作的开关，属于一款分合一体，具备快速分闸能力的小型化、智能化隔离开关。
60.下面结合附图和具体实施方案来对本实用新型进一步详细说明，但不应该将此理解为本实用新型的保护范围仅限于下述实施方案。
61.1系统方案
62.参见图1，示出本实用新型隔离开关的系统结构，其具有多个功能机构，具体包括触头系统及触头位置检测机构、旋转动作机构、储能释放机构及电磁脱扣机构、马达驱动机构及马达位置检测机构、电子控制板、手动操作机构及安全挂锁机构等，其中：触头系统配置有多组动触头及静触头，故称为多极触头，通过操控动触头及静触头分离及结合，实现用电系统分合闸。旋转动作机构包括储能机构和分合机构，储能机构及分合机构相对独立工作，分合机构联接触头系统以进行分合闸，储能机构通过储能以便需要时带动分合机构动作而实现快速分闸。马达驱动机构一方面驱动储能机构进行储能，另一方面驱动分合机构进行合闸。电磁脱扣机构通过控制储能释放机构与储能机构脱离，储能机构产生的巨大回复力，推动分合机构快速动作可实现分闸。
63.上述马达驱动机构、马达位置检测机构、电磁脱扣机构、触头位置检测机构(具体可以是叶片开关等)及马达位置检测机构(具体可以是叶片开关等)等接至电子控制板，以便通过电子控制板进行储能、分闸、合闸控制，电子控制板还可传输信号至远程服务端或客户端，这样便于进行远程控制。
64.上述旋转动作机构设置储能机构和分合机构，其中储能弹簧的势能与分合弹簧的势能单独作用于多极旋转触头的动触头部件，即使得储能弹簧与分合弹簧在运行中不会构成显著的、事实上的弹簧串联效应，这有利于实现快速自动分闸。
65.本实用新型的隔离开关也可进行手动操作，为此设置手动操作机构及安全挂锁机构，这样可通过手动操作机构进行分闸和合闸操作，而安全挂锁机构在正常情况下可以锁定手动操作机构，以保证隔离开关正常使用。这样，隔离开关具备远程自动快速分闸、远程自动快速合闸、隔离开关通断状态检测、手动分合、分闸挂锁等主要功能。
66.本实用新型隔离开关既可手动操作，也可自动操作，具体如下所述。
67.1.1手动操作
68.触头在断开状态，手动操作机构及触头位置指示件(两者可一体化设计)在对应的断开指示位置(以下简称off位置)；产品触头在接通状态，手动操作机构及触头位置指示件在对应的接通指示位置(以下简称on位置)。对应储能及分闸、合闸状态，可采取如下操作方式。
69.(1)未储能状态手动合闸
70.隔离开关存在这样一种状态：产品触头在断开状态，旋转动作机构中的储能机构未储能、分合机构在off位置，手动操作机构在off位置。当执行手动合闸操作时，手动操作机构从off位置被扭转至on位置，手动操作机构中的主轴带动旋转动作机构内的储能机构和分合机构旋转，分别完成手动储能和动触头部件合闸动作。其中，产品进入手动储能的锁止状态不晚于动触头部件合闸动作的完成。
71.储能机构中的储能弹簧在未储能时便具有一定的初始势能；分合机构中的分合弹簧在触头处于off位置时也具有一定的保留势能。储能弹簧的初始势能与所述分合弹簧在off位置的保留势能大致相当。
72.储能机构在主轴的带动下从off位置转向on位置的过程中，储能弹簧内的势能逐渐增加。当储能机构旋转超过一定角度(如85
°
)后，储能机构进入锁止状态并处于储能位置，但为了确保可靠锁止，储能机构还具有一个超旋角度，其超旋角度不大于30
°
。
73.分合机构在主轴的带动下从off位置转向on位置的过程中，分合弹簧内的势能逐渐增加后进行突然地快速释放，从而实现触头级内的动触头部件高速旋转。当分合机构旋转到一定角度(如80
°
～90
°
)范围内时，分合弹簧会进行前述突然地释放。在前述过程中，分合弹簧在快速释放了势能之后，仍然具有一个与其在off位置时大体相当的保留势能。
74.(2)已储能状态下手动合闸
75.隔离开关另存在这样一种状态：动触头部件在断开状态，手动操作机构在off位置，而储能机构处于已储能、未释放的状态。此时，当执行手动合闸操作时，手动操作机构从off位置被扭转至on位置，手动操作机构中的机构主轴带动动作机构部件内的分合机构旋转，完成动触头部件手动合闸动作。而储能机构此时保持在储能位置不动。分合机构在主轴的带动下从off位置转向on位置的过程中，分合弹簧内的势能逐渐增加后进行突然地快速释放，从而实现触头级内的动触头部件高速旋转的作用。当分合机构旋转到一定角度(如80
°
～90
°
)时，分合弹簧会进行前述的突然地释放。在前述过程中，分合弹簧在快速释放了势能之后，仍然具有一个与其在off位置时大体相当的保留势能。
76.(3)手动分闸
77.隔离开关还存在这样一种状态：动触头部件在接通位置，手动操作机构在on位置。当执行手动分闸操作时，手动操作机构从on位置被扭转至off位置，手动操作机构中的机构主轴带动动作机构部件内的分合机构旋转，完成动触头部件手动分闸动作。而储能机构此时保持在储能位置不动，确保储能弹簧内的势能不被释放。分合机构在主轴的带动下从on位置转向off位置的过程中，分合弹簧内的势能逐渐增加后进行突然地快速释放，从而实现触头级内的动触头部件高速旋转的作用。当分合机构逆向旋转到一定角度(如80
°
～90
°
)区间内，分合弹簧会进行前述的突然地释放。在前述过程中，分合弹簧在快速释放了势能之
后，仍然具有一个保留势能。
78.1.2自动操作
79.(1)未储能状态下自动合闸
80.隔离开关存在这样一种状态：产品动触头部件处于断开状态，手动操作机构处于off位置，动作机构部件内的储能机构处于未储能状态。隔离开关此时接收到自动合闸指令后，电子控制板会首先确认电机位置信号及触头位置信号，当这些信号无异常时，电子控制板发出指令促使合闸电机开始合闸转动。合闸电机通过减速轮系中的扇形齿轮首先驱动旋转动作机构部件内的储能机构旋转，进行自动储能动作；此时，手动操作机构仍然停留在off位置，动作机构部件内的分合机构也不会动作，直到储能机构在合闸电机的作用下进入自动储能的锁止状态。
81.本实用新型中，自动储能的锁止状态和手动储能的锁止状态可以一致。
82.另外，为了减小电机体积和负载，在储能机构进入自动锁止状态后，分合机构才在电机的驱动下开始从off位置向on位置旋转，进行自动合闸动作，并且分合机构会带动手动操作机构一起从off位置向on位置旋转。为了确保动作的有效性，通常还会在储能机构完全锁止后与分合机构开始旋转前故意拉开一段时间，这段时间用减速轮系中的扇齿转动的角度来表达的话，该角度不大于40
°
。分合机构在电机的带动下从off位置转向on位置的过程中，分合弹簧内的势能逐渐增加后进行突然地快速释放，从而实现触头级内的动触头部件高速旋转的作用。当分合机构旋转到一定角度(如80
°
～90
°
)时，分合弹簧会进行前述的突然地释放。在前述过程中，分合弹簧在快速释放了势能之后，仍然具有一个与其在off位置时大体相当的保留势能。
83.(2)已储能状态下自动合闸。
84.隔离开关存在这样一种状态：动触头部件在断开位置，手动操作机构在off位置，但动作机构部件内的储能机构处于储能锁止状态。当隔离开关接收到自动合闸指令后，电子控制板会首先确认电机位置信号及触头位置信号，当这些信号无异常时，电子控制板发出指令促使合闸电机开始合闸转动。因储能机构处于储能锁止状态，所以合闸电机通过减速轮系中的扇形齿轮直接驱动动作机构部件内的合闸弹簧机构自off位置向on位置旋转，进行自动合闸动作；并且分合机构会带动手动操作机构一起从off位置向on位置旋转。分合机构在电机的带动下从off位置转向on位置的过程中，分合弹簧内的势能逐渐增加后进行突然地快速释放，从而实现触头级内的动触头部件高速旋转的作用。当分合机构旋转到一定角度(如80
°
～90
°
)时，分合弹簧会进行前述的突然地释放。在前述过程中，分合弹簧在快速释放了势能之后，仍然具有一个与其在off位置时大体相当的保留势能。
85.(3)自动分闸
86.隔离开关处于合闸状态，即动触头部件处于接通状态，手柄操作部件处于on位置。当隔离开关接收到自动分闸指令后，电子控制板会首先确认电机位置信号及触头位置信号，当这些信号无异常时，电子控制板发出指令促动电子脱扣线圈(具体可以是单稳态设计，也可以是双稳态设计的装置)动作，电子脱扣线圈进而触发储能释放机构，储能释放机构解除储能机构的锁止状态。当储能机构的锁止状态被解除后，储能机构开始自锁止位置逆向高速旋转。储能机构自锁止位置逆向旋转不超过20
°
的角度内，储能机构会先后、但几乎同时带动分合机构和手动操作机构自off位置向on位置旋转，以避免分合机构内的弹簧
势能的异常增加。特别地，在自动分闸过程中，储能机构势能快速释放，通过碰撞一个在分合机构中的与旋转动触头部件非柔性连接在一起的零件，来确保动触头部件与分合机构与手动操作机构同时的快速旋转，使动触头部件快速打开。
87.2实施方案
88.根据上述系统方案，本实用新型具体提供以下机械结构来实现上述设计要求。
89.参见图2
‑
图39，示出本实用新型隔离开关产品整机及主要机构及零件结构。该隔离开关为一种可以实现远程分合操作、具备快速分闸能力的小型智能化隔离开关产品，以下进行详细说明。
90.2.1整机结构
91.参见图2
‑
图5，并同时参见图6
‑
图30，示出本实用新型隔离开关的产品结构。该隔离开关分包括机构级100和触头级200，其中机构级100用于操作触头级200中的触头系统。机构级100具有旋转动作机构130，其包括装于主轴19的储能机构131及分合机构132，该储能机构131及分合机构132配合使用，可以实现隔离开关的快速储能、分闸及合闸。此外，也可以考虑能机构131及分合机构132不共用主轴19，不再赘述。
92.本实用新型主要针对机构级100中内部功能机构尤其是旋转动作机构130进行改进，以下将着重对其进行描述。其它的功能机构仅做简要介绍，实际使用时也可沿用现有技术，具体细节可进一步参见有关习知文献。
93.参见图6，触头级200配置触头系统以相应接入接线端子，其具有若干触头模组210，每一触头模组210分别设置若干对动触头211及静触头212。静触头212固定于触头模组壳体213上，动触头212与触头模组210内触头轴214连接，操作触头轴214可使得相应动触头211和静触头212结合或分离，由此实现用电系统的合闸及分闸。
94.本实用新型中的触头模组210优选为多级，这些触头模组210采用叠合方式装配，且这些触头模组210的底部配置触头级底座215。
95.本实用新型中，各级触头模组210的触头轴214可为一体式；也可为分体式，各级分体触头轴214之间采用轴联方式联接即可。同时参见图19，旋转操作机构中分合旋扣7端设置轴联部710，其中设置着力凸部(或着力凹部)712；分合旋扣7与触头轴21对接时，轴联部710处的力凸部(或着力凹部)712与触头轴214端部设置的着力凹部216(或着力凸部)配合，实现分合旋扣7与触头轴214的联接。
96.参见图7
‑
图30，并同时参见图2
‑
图6，机构级100装配于触头级200的上部，其中设置有多种功能机构，核心是配置旋转动作机构130，用以实现驱动触头轴214转动。除手动操作机构的旋钮110及安全挂锁等器件装于机构级壳体120之外，其它多种功能机构分别装于机构级壳体120内部，其中的机构级壳体120由上盖121及底座122卡接或螺接装配而成，安装起来比较方便。
97.参见图6
‑
图10，机构级100具有旋转动作机构130，其主轴19支撑于机构级壳体120，具体是：主轴19顶端支撑于上盖121，主轴19底端支撑于底座122，由此形成一种简支梁式主轴，相对于普通的悬臂轴而言，其受力均衡，运转顺畅，摩擦力小。
98.本实用新型中，主轴19的顶端外露于上盖121，且固定装配有旋钮110，通过扭动旋钮110可使主轴19转动，从而带动相应机构的有关部件转动；当然，也可以通过马达驱动机构来自动驱动主轴19及与其联接的零件转动。为了带动触头轴214转动，在主轴19底端安装
分合旋扣7来与触头轴214轴联，具体是在分合旋扣7底部设置轴联部710进行联接。同时参见图20，该轴联部710设置有着力凸部(或着力凹部)712来与触头轴214顶端的着力凹部216(或着力凸部)配合，通过分合旋扣7带动触头轴214转动来使相应动触头211和静触头212结合或分离，最终实现合闸和分闸。
99.如图8所示，本实用新型改进了主轴安装结构，其中主轴本体192装配隔离开关旋转机构中的储能摇臂17、储能弹簧15、分合摇臂22、分合弹簧6及分合旋扣7，主轴顶端191支撑且外露于隔离开关上盖121，主轴底端193伸入分合旋扣7的轴孔74，该分合旋扣7支撑于隔离开关底座122可在设定角度范围内转动。
100.如图8所示，主轴19的底部安装结构具体为：主轴底端193外径小于主轴本体192外径，主轴底端193与主轴本体192之间形成主轴轴肩194；对应地，分合旋扣7的轴孔74分为两段，即轴孔上段741和轴孔下段742，两者之间形成轴孔台阶743，其中轴孔上段741的内径与主轴本体192的外径匹配，轴孔下段742的内径与主轴底端193的外径匹配；轴孔台阶743设置中心凸环744，这样使得主轴本体192部分容纳于轴孔上段741，主轴底端193伸入轴孔下段742，主轴轴肩194支撑于中心凸环744，此时轴孔上段741与主轴本体193之间、轴孔下段742与主轴底端193之间分别为间隙配合；此处，轴孔下段742为盲孔，轴孔下段742端面与主轴底端193端面之间存在间隙。这样，主轴底端193稳固地支撑于底座122上的分合旋钮7，且能顺畅地转动。
101.如图8所示，主轴19的顶部安装结构具体为：主轴顶端191外径大于主轴本体193外径，主轴顶端191与主轴本体192之间形成主轴环槽195，其中主轴顶端191一部分支撑于顶盖轴套1211，另一部分外露于顶盖轴套1211，主轴本体192部分容纳于顶盖轴套1211，其中主轴顶端191外露于顶盖轴套1211的部分设置旋钮销孔196，以便来安装旋钮110，可以手动转动主轴19。
102.如图8所示，主轴19的中部安装结构具体为：主轴本体192的中部分别设置储能摇臂销孔197及分合摇臂销孔198，以便分别定位安装储能摇臂17及分合摇臂22，这样储能摇臂17及分合摇臂22套装于主轴19上，并可与主轴19联动。
103.上述主轴安装结构中，主轴19被分合旋钮7包覆且伸入底座121，主轴19在上盖121和底座122支撑下形成事实上的简支梁，由此可以保证主轴19受力均衡，运转顺畅，摩擦力小，这有利于提高隔离开关产品可靠性。
104.本实用新型机构级壳体120内零件布局较为紧凑，它们以主轴19为中心进行配置，来实现相关功能要求。核心在于旋转动作机构130中储能机构131和分合机构132及相关机构的零件构造进行优化。本实用新型进一步对这些零件进行了改进，这将在后文进行详细描述。
105.本实用新型中的机构级壳体120内部零件大致成三层分布：上层主要是储能机构131中的储能摇臂17、储能弹簧15，储能锁组件133中的储能锁扣12、储能释放机构140中的触发扣10、以及电磁脱扣机构中的电磁铁1及其电磁铁支架2等相关零件；中层主要是分合机构132中的分合摇臂22，以及马达驱动机构中的驱动齿轮3等相关零件；下层主要是分合机构132中分合旋扣7、分合弹簧6，以及旋扣锁组件135的旋扣锁钩18、旋扣顶压组件134中的旋扣撑脚8、马达驱动机构中马达4的电机41、涡杆42及涡轮43、以及触头位置检测机构中的叶片开关23和叶片开关24等相关零件。这样，众多零件以主轴19为基准分层配置，布局较
为紧凑。
106.此外，本实用新型隔离开关设置电子控制板5，以便可以实现自动控制，不再赘述。
107.2.1旋转动作机构
108.参见图11，本实用新型机构级100内部设置包括旋转动作机构130、储能释放机构140、电磁脱扣机构及马达驱动机构等，其中旋转动作机构130为核心机构，其配置有储能机构131和分合机构132，功能在于来转动触头级200中的触头轴214。储能释放机构140及电磁脱扣机构，功能在于快速触发储能机构131的储能锁组件133与储能摇臂17脱离，由此通过释能来实现自动快速分闸。马达驱动机构则可以分别驱动储能机构133中的储能摇臂17及分合机构132中的分合摇臂22，以实现快速储能和合闸。
109.本实用新型重点对旋转动作机构130进行了改进，具体内容如下所述。
110.如图11所示，旋转动作机构130包括储能机构131和分合机构132，其中：储能机构131包括储能摇臂17、储能弹簧15，并同时配置有储能锁组件133、储能释放机构140等；分合机构132包括分合摇臂22、分合弹簧6、分合旋扣7，同时配置有旋扣锁组件135、旋扣顶压组件134等，具体的结构如及装配如下所述。
111.本实用新型中，储能摇臂17、储能弹簧15、分合摇臂22、分合弹簧6及分合旋扣7同轴装于主轴19，其中，储能摇臂17、分合摇臂22、分合旋扣7可为层叠式安装。上述的储能弹簧15为扭簧，其承托于储能摇臂17的顶部，两脚可以分别着力于储能摇臂15及机构级壳体120。此处，在壳体120上安装储能弹簧支架16，储能弹簧15的两脚分别位于储能弹簧支架16的两侧，使得储能弹簧15在初始位置时具有保留势能。上述的分合弹簧6为扭簧，其承托于分合旋扣7顶部，两脚分别着力于分合旋扣7及分合摇臂22。上述的储能锁组件133直接或间接装于机构级壳体120，在相应储能状态下锁止或解锁储能摇臂17，释放时具体通过储能释放机构140实现；旋扣锁组件135及旋扣顶压组件134直接或间接装于机构级壳体120，以在相应分合状态下锁止或解锁分合旋扣7，其中的旋扣锁组件135可以同时作用于储能摇臂17、分合摇臂22及分合旋扣7，以便简化结构。这样，装配完成后，通过操作旋转动作机构130就可以分别对隔离开关进行储能、合闸及分闸。
112.本实用新型优化了储能摇臂17、分合摇臂22及分合旋扣7的定位或限位方式，具体为：储能摇臂17、分合摇臂22及分合旋扣7可以层叠式配置，其中储能摇臂17可在一定角度内转动地装于主轴19，分合摇臂周向固定地装于主轴19，分合旋扣7可在一定角度内转动地装于主轴19，且分合旋扣7底部由底座122进行限位，上述的分合旋扣7与储能摇臂17、分合摇臂22之间相关联，其中储能摇臂17、分合摇臂22之间不直接连接，而分合旋扣22能且仅能在储能释放过程被储能摇臂17触碰而进行转动。
113.上述储能摇臂17、分合摇臂22及分合旋扣7的动作方式为：手动储能、分闸及合闸时，通过转动主轴19来驱动储能摇臂17及分合摇臂22正向或逆向转动，分合旋扣7和分合摇臂22在分合弹簧6的作用下追随转动；自动储能时，储能摇臂17先正向转动，刚开始时分合摇臂22与分合旋扣7不转动，滞后一段时间后储能摇臂17带动主轴19转动，主轴19再带动分合摇臂22转动，分合旋扣7在分合摇臂22和分合弹簧6的配合作用下追随转动；若在储能完成时进行合闸，储能摇臂17锁止而不转动，此时驱动分合摇臂22转动，当分合旋扣7被解除顶压时，分合旋扣7在分合摇臂22和分合弹簧6的作用下追随转动；若在储能完成时进行分闸，则释放对储能摇臂17的锁止，储能摇臂17在储能弹簧作用下逆向转动，稍后触碰分合旋
扣7而使得分合旋扣7快速反转，此过程中分合摇臂22在分合弹簧6作用可跟随分合旋扣7逆向转动。
114.这种结构好处在于：当储能释放时，储能摇臂17在储能弹簧15释放后快速逆向回转，击打分合旋扣7反转，稍滞后分合摇臂22也会反转，此时作用在分合旋扣7及分合摇臂22之间的分合弹簧6不会被进一步压缩，即分合弹簧6的势能不会增加，因而储能弹簧15更容易克服作用在分合旋扣7上分合弹簧6的反作用力，而将分合旋扣7驱离合闸位置，即实现快速分闸。此时，因为分合摇臂22与分合旋扣7均进行转动，它们之间的分合弹簧6未被顶死，由此分合弹簧6不会进一步被压缩，因而储能弹簧15所需克服的弹簧势能相对较小，使得储能弹簧15无需做得像现有产品一样大，由此有利于实现产品轻量化。为实现上述安装方式要求，本实用新型对储能摇臂17、分合摇臂22及分合旋扣7以及有关附件进行特别设计，具体如下所述。
115.参见图12，并同时参见图10
‑
图11，本实用新型配置有储能弹簧支架16来支撑储能弹簧15，储能弹簧支架本体161两侧分别设置折边16a及16b，该储能弹簧支架16底部弯折并形成两脚162，便于固定插入在底座122的相应装配槽中固定。不储能时，储能弹簧15的两脚分别位于储能弹簧支架本体161的折边16a及16b两侧；储能开始后，储能弹簧15的一脚15a抵接住折边16a，而另一脚15b抵接储能摇臂17上储能弹簧推块174的弹簧推压面174a，使得储能弹簧15被压缩储能；储能摇臂17到达预定锁止位置时，储能摇臂17由储能锁组件133锁止。此处，折边16a及16b还可以设置线束口来进行走线，不再赘述。
116.上述旋转动作机构重点是储能机构及分合结构，此外还涉及到马达驱动机构等，进一步说明如下。
117.2.1.1储能机构
118.参见图13
‑
图15，储能机构主要由储能摇臂17和储能弹簧15构成，两者成套装式安装，其中储能摇臂17用来承托储能弹簧15，并且储能时压缩储能弹簧15。较优地，本实用新型中的储能摇臂17配置有衬片25，其具有衬片本体251及衬片折块252a和衬片折块252b，衬片本体251置于储能摇臂17顶面来承托储能弹簧15，衬片折块252a贴合储能锁凸块176的锁止面176b，而衬片折块252b则贴合储能摇臂17上储能弹簧推块174的弹簧推压面174a，这样可以增加储能摇臂17的强度，并防止其磨损过快。
119.(1)储能摇臂
120.如图14
‑
图15所示，储能摇臂17具有筒形储能摇臂本体170，其开设有储能摇臂轴孔171，储能摇臂轴孔171的内壁开设有扇形的储能操作件槽172，主轴19装于储能摇臂轴孔172，储能操作件20连接主轴19且储能操作件20至少有部分容纳于储能操作件槽172，其中储能操作件槽172的侧壁与储能操作件20之间存在角度间隙。此处，储能操作件20具体可为连接销，其贯穿主轴19的相应销孔，且储能操作件20端部容置于储能操作件槽172中，来实现与主轴19定位。由于储能操作件槽172的侧壁与储能操作件20之间存在角度间隙，因而储能摇臂17成周向半自由地装于主轴19，即储能摇臂17可在一定范围内相对于主轴19转动。此处，储能操作件槽172为单侧或双侧。较好的方式是设置两个对称的储能操作件槽172，以保持储能操作件20受力均衡。
121.如图14
‑
图15所示，储能摇臂17底部开设一个扇形旋扣尾块槽177，旋扣尾块槽173中可间隙地置入分合旋扣7顶部的分合旋扣尾块73，其中分合旋扣尾块73和旋扣尾块槽173
存在角度间隙，由此实现储能摇臂17与分合旋扣7的关联，其中储能摇臂17能且仅能在储能释放过程中触碰分合旋扣7，以便储能摇臂17在一定角度范围内带动分合旋扣7转动。此处，扣尾块槽侧面177a在任何状态下与分合旋扣尾块73不接触，而扣尾块槽侧面177b能且仅能在储能释放过程中与分合旋扣尾块73接触。储能释放过程中，储能摇臂17逆向转动，扣尾块槽侧面177b抵住分合旋扣尾块侧面73b而带动分合旋扣7逆向转动。储能锁止时，储能摇臂17被锁止固定，因为分合旋扣尾块73和旋扣尾块槽173存在角度间隙，使得分合旋扣7可由分合摇臂22带动转动。
122.如图14
‑
图15所示，储能摇臂本体170的顶部中央设置储能弹簧承台173，储能弹簧15套装于储能弹簧承台173由此可稳定地承托储能弹簧15。为推压储能弹簧15进行储能，储能摇臂17顶部周边设置储能锁凸块176，其一侧设置储能锁止面176b来与储能锁组件133配合来锁止或解锁储能摇臂17，另一侧设置储能弹簧止面176a，以限制储能释放时储能弹簧15回转角度过大。
123.如图14
‑
图15示，储能摇臂本体170顶部的周边设置有储能弹簧推块174，储能摇臂本体170的外围设置有连接至壳体20的储能弹簧支架16，储能弹簧15的两脚分别位于储能弹簧推块174和储能弹簧支架16的两侧，其中储能弹簧15可具有保留势能。储能时，储能弹簧15两脚相应着力于储能弹簧推块174及储能弹簧支架16。储能过程中，储能摇臂17正向转动，储能弹簧推块174的弹簧推压面174a推动储能摇臂17正向转动，即弹簧推压面174a压缩储能弹簧15进行储能；反之，储能释放时，储能弹簧15通过弹簧推压面174a来带动储能摇臂17逆向反转。
124.本实用新型中，通过与储能锁组件133的储能锁扣12配合，来锁止或解锁储能摇臂17。为此，在储能锁凸块176的其另一侧设置摇臂锁止面176b，可被储能锁组件的储能锁扣12勾住而锁止。储能时，储能摇臂17正向转动80
°
～120
°
范围时，储能锁扣12勾住摇臂锁止面176b。快速分闸时，储能锁扣12与摇臂锁止面176b脱离。由于储能锁止时摇臂锁止面176b承受的压力较大，为此可加装衬片25，其衬片折边25a和衬片折边25b可分紧贴储能摇臂17上的摇臂锁止面176b和储能弹簧推块174的弹簧推压面174a进行定位，这样减小储能摇臂17的磨损。
125.本实用新型中，储能摇臂由马达驱动机构中的驱动齿轮3驱动，为此在储能摇臂17的侧面设置储能摇臂扇齿175，储能摇臂扇齿175与马达驱动机构驱动齿轮3的上层扇齿31啮合，驱动齿轮3正向转动时驱动储能摇臂17来压缩储能弹簧15进行储能。此处，储能摇臂扇齿175齿形为梯形，其末节齿175a粗于非末节齿，而非末节齿规格均匀，这样的齿形结构可经受较大的冲击。
126.2.1.2分合机构
127.参见图16
‑
图21，分合机构主要由分合摇臂22、分合弹簧6及分合旋扣7等构成，其中分合摇臂22、分合旋扣7扣合式地套装在一起，分合弹簧6承托在分合旋扣7上，其主体容纳于分合摇臂22与分合旋扣7围拢的腔内，分合弹簧6两脚6a及6b可分别着力在分合摇臂22及分合旋扣7上。
128.本实用新型中的分合摇臂22和分合旋扣7具有特殊结构，它们成扣合式配合装配，具体如下所述。
129.(1)分合摇臂
130.如图17
‑
图18所示，分合摇臂22具有开设若干工艺孔225的分合摇臂本体220，分合摇臂本体220上设置轴孔221来装入主轴19，分合摇臂本体220顶部开设直线形分合操作件槽226，分合操作件槽226中容纳分合操作件21来与主轴19连接。此处，分合操作件21具体为分合销，其贯穿相应主轴19上相应销孔，且端部容置于分合操作件槽226，由此实现分合摇臂22周向定位安装于主轴19，即分合摇臂22不会相对于主轴19转动。
131.本实用新型中，分合摇臂本体220底部设置扣合槽228，可罩在分合旋扣7上，使得分合摇臂本体220与分合旋钮7之间成扣合式装配，此时分合弹簧15容纳于两者围拢的腔室之内。此时，分合旋钮7与分合摇臂22之间可在一定角度内自由转动，两者的跟随转动通过分合弹簧15来实现。
132.本实用新型中，分合摇臂22上开设一个扇形旋扣尾块孔222，该旋扣尾块孔222中可以有间隙地穿过分合旋扣尾块73，这样实现分合摇臂22与分合旋扣7的关联。由于分合旋扣尾块73与旋扣尾块孔223两者之间存在角度间隙，扇形旋扣尾块孔222的两侧面与分合旋扣尾块73不会接触，并使得分合旋扣7反转时可稍超前分合摇臂22。
133.此处，旋扣尾块孔222开设于分合摇臂本体220上的分合摇臂轴孔221侧部位置，并贯通分合摇臂轴孔221；同时，分合摇臂本体220在相对于旋扣尾块孔222的一侧开设与分合摇臂轴孔211贯通的分合操作件槽226，用来容纳分合操作件21。此时，因主轴19未被分合摇臂轴孔211完全围住，因此要求分合摇臂22与隔离开关驱动齿轮3的啮合位置、分合摇臂22与分合弹簧6的着力位置分别位于分合操作件槽222的两侧，这样使得主轴19合力方向朝向分合操作件槽222一侧，由此主轴19为分合摇臂轴孔211抱住而不会脱离。
134.本实用新型中，分合摇臂22的周边设置分合弹簧推块224，分合弹簧6两脚分别置于分合弹簧推块224的两侧推压面224a、224b之外，该分合弹簧6的同时还夹设于分合旋扣7上的分合弹簧挡块75的两侧，使得分合弹簧6可相应着力于相应分合旋扣7和分合摇臂22上，当分合摇臂22正向转动时，通过压缩分合弹簧6来驱动分合旋扣7转动。
135.开始时，由于分合旋扣7在正常状态下由旋扣撑脚8顶压，合闸时必须将其推开，为此在分合摇臂22的底部设置分合摇臂推手223。此处，分合摇臂推手223优选为两个且对向设置，并使得分合弹簧推块224位于两个分合摇臂推手223之间，每个分合摇臂推手223稍向下倾斜，且分合摇臂推手223末端与主轴中线之间的距离大于分合旋扣本体外壁与主轴中线之间的距离。合闸开时分合摇臂推手223离旋扣撑脚8的位置有一定角度，当分合摇臂22正向转动60
°
～110
°
时，其中一个分合摇臂推手223可推离其运行线路上的旋扣撑脚8，使得旋扣撑脚8通过分合摇臂推手223释放对分合旋扣7的顶压，由此分合旋扣7可在分合弹簧6压力下进行合闸。同理，当分合摇臂22逆向转动到预设角度时，另一个分合摇臂推手223可以推离旋扣锁组件135的旋扣锁钩18，由此使得分合旋扣7从合闸位置释放，之后可以进行合闸。
136.本实用新型中，分合摇臂22也由驱动齿轮3驱动来实现自动合闸。
137.如图17
‑
图18所示，分合摇臂22的侧面设置分合摇臂扇齿227，摇臂扇齿227与驱动齿轮3的下层扇齿32啮合。驱动齿轮3正向转动时，过驱动分合摇臂22压缩分合弹簧6，进而带动分合旋扣7以实现合闸。
138.(2)分合旋扣
139.如图19
‑
图21所示，分合旋扣7与分合摇臂2之间成扣合式装配，其中分合摇臂22为
上扣，分合旋扣7为下扣，其中分合旋扣本体170的底部具有分合摇臂承托台阶76，可以托住分合摇臂22。该分合旋扣7可相对于分合摇臂22转动，在分合旋扣本体170中心设置轴孔73来装入主轴19，且分合旋扣7的底部设置限位槽79，限位槽79与底座122上的挡块(图未标出)来配合限位，由此限制分合旋扣7转动角度，这样可以使分合旋扣7周向半自由地套装于主轴19，即分合旋扣7可在一定角度范围内绕主轴19转动。
140.为联接储能摇臂17及分合摇臂22，分合旋扣7顶部设置旋扣尾块73，其设置于分合旋扣本体70上旋扣轴孔74的环壁位置。该分合旋扣尾块73可间隙地贯穿分合摇臂22的旋扣尾块孔223，之后可间隙地置于储能摇臂17的旋扣尾块槽173，此处要求旋扣尾块槽173的第二侧73b能且仅能在储能释放过程中触碰旋扣尾块73，旋扣尾块孔223的两侧及旋扣尾块槽的第一侧73a均不触碰旋扣尾块73，这样分合旋扣7非接触式地联接至分合摇臂22及储能摇臂17，由此实现分合旋扣7、分合摇臂22、能摇臂17三者之间可以实现关联。自动分闸时，储能摇臂17解锁而使得储能释放时，储能摇臂17逆向转动而击打旋扣尾块73，由此带动分合旋扣7逆向旋转。
141.本实用新型中，分合旋扣7的旋扣尾块73贯穿尾块分合摇臂22内部的旋扣尾块孔223后，再装于储能摇臂17的旋扣尾块槽173，由此实现分合旋扣7与储能摇臂17的关联。作为一种替换方式，也可以考虑通过设置外部关联件来实现分合旋扣7与储能摇臂17的关联，此时外部关联件绕过分合摇臂22，而无需贯穿分合摇臂22，不再赘述。
142.本实用新型中，分合旋扣7设置弹簧承托部来承托分合弹簧6，具体是在分合旋扣芯筒72与分合旋扣本体70之间设置分合弹簧容纳槽71，可使得分合弹簧6主体稳定地容纳于该槽内,当分合旋扣7与分合摇臂22围拢时，该分合弹簧容纳槽71形成腔室。分合旋扣7的侧壁设置分合弹簧挡块75，分合弹簧6的两脚6a和6b平时夹于分合弹簧挡块75两侧，并可接触其两侧面75a、75b。此处，分合弹簧脚6b在分合旋扣侧壁的分合弹簧活动槽78内活动，该分合弹簧活动槽78与分合弹簧挡块75之间的间距限制分合弹簧6的压缩范围。合闸开始时，分合旋扣7被旋扣撑脚8顶压而不动，由此分合弹簧6的一脚6a抵在分合弹簧挡块75的相应侧面75a，而分合弹簧6的一脚6b则可抵接分合摇臂22的分合弹簧推块224的侧面224a，这样使得分合弹簧6两脚分别着力于分合旋扣7上的分合弹簧挡块75和分合摇臂22上的分合弹簧推块224，由此分合摇臂22压缩着力于分合旋扣7及分合摇臂22之间的该分合弹簧6进行储能。当分合摇臂22旋转到预设角度时，分合摇臂推手223推离旋扣撑脚8，分合旋扣7被释放，分合弹簧6快速释能来带动分合旋扣7旋转。合闸到位时，旋扣锁组件135扣住分合旋扣本体70底部旋扣勾槽77的旋扣勾槽侧面77a，由此实现合闸锁定。分闸时，旋扣锁组件135脱离该旋扣勾槽77，由此可进行分闸。
143.本实用新型中，分合旋扣7作用在于驱动触头轴14转动，为此分合旋扣7在分合旋扣本体170的底部设置轴联部710与触头轴214顶端联接，该轴联部710的外围可设若干工艺孔714，来实现减重或平衡等目的。具体地，轴联部710设置内芯71来插入触头轴3的承接孔，内芯713与轴联部710之间形成沟槽711，且内芯713或轴联部710上设置着力凸部(或着力凹部)712，其与触头轴214顶端着力凹部(或着力凸部)216配合，可转动触头轴214来进行分闸和合闸。
144.上述实施例中，将分合旋扣尾块73贯穿旋扣尾块孔223后置于旋扣尾块槽177，其中旋扣尾块槽177的第二侧能且仅能在储能释放过程中触碰旋扣尾块73，旋扣尾块孔223的
两侧及旋扣尾块槽177的第一侧均不触碰旋扣尾块73，这样实现分合旋扣7和储能摇臂17和分合摇臂22之间为非接触式关联。
145.以上实施例中，旋转动作机构130的储能机构131及分合机构132组装如下：储能摇臂17及储能弹簧15、分合摇臂22、分合弹簧6、分合旋扣7套装于主轴19，分合旋扣7联接触头轴214以进行分闸和合闸，储能弹簧15着力于储能摇臂17及机构级壳体120上的储能弹簧支架16，分合弹簧着力于分合旋扣7及分合摇臂22，其中分合摇臂22与主轴19定位连接，储能摇臂17、分合旋扣7可分别在预设角度绕主轴19周向活动，且分合旋扣7可分别相对于分合摇臂22及储能摇臂17小幅周向活动，以避免储能弹簧17及分合弹簧6同时作用于分合旋扣7，即储能弹簧15的势能和分合弹簧6的势能分别单独作用于分合旋扣7，即通过两者作用时间错开而避免出现串联弹簧效应。
146.2.1.3机构锁定组件
147.本实用新型中，储能机构131配置储能锁组件133，以在相应储能状态下锁止或解锁储能摇臂17。同时，分合机构配置旋扣顶压组件134及旋扣锁组件135以在相应分合状态下锁止或解锁分合旋扣7，以下分别进行说明。
148.参见图22
‑
图24，上述的储能锁组件133由储能锁扣12、储能锁轴14、储能锁弹簧13等构成，其中：储能锁轴14装于机构级壳体120；储能锁扣12一侧可转动地装于储能锁轴14，储能锁扣12另一侧设置储能锁勾12a以与储能摇臂17的摇臂锁止面176b配合，储能锁扣另一侧背面设置储能锁扣联接部12b来与触发扣10及旋扣锁钩18联接，其中储能锁扣联接部12b上部一侧设置触发扣止部12e，储能锁扣联接部12b中部设置触发扣勾连口12d，底部设置分闸释放联接部12c；储能锁弹簧13套装于储能锁轴14，且储能锁弹簧14的两脚分别着力于储能锁扣及壳体120。储能摇臂17进入到储能锁止位时，储能锁扣12在弹簧作用下勾住摇臂锁止面176b而对储能摇臂17进行锁止。
149.本实用新型中，储能锁扣12可以为类v字形，当然也可采用其它形状轮廓，不再赘述。
150.此处，储能锁12扣配置有储能释放机构140，其包括触发扣10、触发轴11及触发弹簧9的储能释放组件，其中：触发轴11装于壳体120；触发扣10中部可转动地装于触发轴11，触发扣一侧与储能锁扣12储能锁扣联接部12b联接，触发扣10另一侧承接电磁铁1的动铁芯；触发弹簧9为扭簧，套装于触发锁轴11，且触发弹簧9的两脚分别着力于触发扣10及壳体120。正常储能时，触发扣10通过与储能锁扣12联接部12b上的中部设置触发扣勾连口12d联接；储能释放时，触发扣10被撞击，从触发扣勾连口12d退出到触发扣止部12e，储能锁扣12将与储能摇臂17不能勾连。
151.参见图25
‑
图27，本实用新型设置有旋扣顶压组件134及旋扣锁组件135，旋扣顶压组件134用于合闸时释放对于分合旋扣7的顶压，由此分合旋扣7从off位置朝on位置转动。旋扣锁组件135用于分闸时，释放对于分合旋扣7的勾连，由此分合旋扣7可从on位置朝off位置转动。
152.如图26所示，旋扣顶压组件134由旋扣撑脚8及撑脚弹簧26等构成，其中：旋扣撑脚8一侧的轴孔84可转动地装于旋扣撑脚轴(图未标出)，该轴孔84的临近位置设置顶压部83，其优选为弧形，使得旋扣撑脚8顶压部可压紧分合旋扣7本体外壁，旋扣撑脚8另一侧设置弹簧承载部85来联接撑脚弹簧26，具体为压簧，其两端分别抵接旋扣撑脚8及壳体120。旋扣撑
脚8顶面设置旋扣撑脚纵条82，其与分合摇臂22底部设置的分合摇臂推手223相匹配，旋扣撑脚纵条82位于分合摇臂上分合摇臂推手223的运行线路，以便旋扣撑脚8通过分合摇臂推手223释放对旋扣撑脚8的顶压，此后分合旋扣7可以进行合闸转动。
153.如图27所示，旋扣锁组件135由旋扣锁钩18、分闸释放弹簧27等构成，旋扣锁钩18一侧的轴孔182可转动地装于壳体120，具体可以装于储能锁轴14上来实现共用，旋扣锁钩8另一侧的锁扣部可扣合分合旋扣；旋扣锁钩18的本体可以分成自下而上的三级台阶，即：底部为分合旋扣联接部185、其端部设置勾部来与分合旋扣7的旋扣勾槽77配合；中部为分合摇臂联接部184，其可与分合摇臂22的分合摇臂推手223抵接；顶部为储能锁扣联接部181，可以抵接储能锁扣12上的分闸释放联接部12c，给储能锁扣联接部181背面一端设置分闸释放弹簧联接部183，用来联接分闸释放弹簧27，其具体可以为压簧，其两端分别抵接份闸释放扣18及壳体120，当旋扣锁钩18与分合旋扣7的旋扣勾槽77解除勾连后，分合旋扣7可以进行分闸转动。
154.2.2驱动机构
155.本实用新型配置马达驱动机构来驱动储能摇臂17及分合摇臂22，由此可以实现自动储能及自动合闸。优选地，储能摇臂17分合摇臂22共用一个驱动齿轮3，具体说明如下。
156.参见图28
‑
图29，马达驱动机构配置电动的马达4，驱动齿轮3承接马达4动力，其中驱动齿轮3本体30上设置轴孔34装于输出轴44，输出轴44上的涡轮43与涡杆42啮合，涡杆42联接电机41，从而来驱动智能储能摇臂17及分合摇臂22。此处，驱动齿轮3对应轴孔34位置设置齿轮凸台33，增强驱动齿轮3的强度，其旁边可设置工艺孔35以减重或平衡。
157.特别地，本实用新型中驱动齿轮3设置有上层扇齿31与下层扇齿32，它们分度圆上无重叠，其中上层扇齿31可与储能摇臂扇齿175啮合，下层扇齿32可与分合摇臂扇齿227啮合，其中上层扇齿31的扇区角度大于下层扇齿32的扇区角度。此处，上层扇齿31中的末节齿31a粗于非末节齿，非末节齿规格均匀。下层扇齿31中也可采用类似设计。
158.此处，上层扇齿31与下层扇齿32存在两个水平方向分度圆上的无齿间隔区域，其中上层扇齿首节齿与下层扇齿首节齿之间为第一无齿间隔，上层扇齿末节齿与下层扇齿末节齿之间为第二无齿间隔区域，其中第一无齿间隔区域大于第二无齿间隔区域。同时，上层扇齿与下层扇齿存在垂直方向的无齿间隔区域。这样，可以确保驱动齿轮3不会同时与储能摇臂17和分合摇臂22发生啮合，从而保证驱动齿轮3有一个小的负载。
159.参见图30，示出电机过载曲线，其中以上线和下线来表示负载范围。驱动齿轮3分时啮合储能摇臂17与分合摇臂22，在与储能摇臂17时过载逐增，与储能摇臂17脱离时过载为0，待与分合摇臂22啮合时过载再次逐增。容易理解的是，储能弹簧15的势能大于分合弹簧5的势能，因而电机在驱动储能摇臂17的过载相应大于驱动分合摇臂22的过载。
160.以上实施例中，由于分合旋扣7具有一个能与储能摇臂17配合的分合旋扣尾块73，其能够在储能弹簧15势能快速释放时，在储能摇臂17的推动下，快速自on位置向off位置逆向旋转。
161.以上实施例中，在分合旋扣7自off位置向on位置的正向高速旋转的整个过程中，包括分合旋扣尾块73，都始终无法追上并击打储能摇臂17——其此时正在由手动操作机构推动下自储能off位置转向储能on位置。此外，储能摇臂17在弹簧释能的快速旋转中，能够在其自释放位置开始逆向旋转不超过30
°
的旋转角度之前，接触并击打分合旋扣7的分合旋
扣尾块73，由此带动动触头组件的快速打开，还能避免储能弹簧15的势能被过多地灌入到分合弹簧6中。旋转动作机构130合闸状态时，储能机构131在储能on位置，分合机构132在on位置，手动操作机构在手动on位置。此时，分合旋扣7的分合旋扣尾块73与储能摇臂17保持一个不大于30
°
的角度间隙，而储能摇臂17与主轴19之间保持一个不大于25
°
的角度间隙。
162.3工作方式
163.以上隔离开关可以进行手动或自动储能、合闸及分闸操作，具体描述如下。
164.3.1工作状态
165.本实用新型按照下述方式定义隔离开关相应机构工作状态位置。
166.储能机构131在安装完成后，储能弹簧15内可以预置适当的保留势能，使储能机构131可以确定地停靠在一个初始位置，定义此初始位置为储能机构131的off位置(以下简称储能off位置)。储能机构131在储能并被锁止之后的位置，定义为储能机构131的on位置(以下简称储能on位置)。
167.分合机构132也具有两个确定的停靠位置。当储能机构131处在off位置时，分合机构132对应的确定停靠位置定义为分合机构132的off位置(以下简称分合off位置)；另一确定停靠位置被定义为分合机构132的on位置(以下简称分合on位置)。
168.一旦储能机构131处在储能off位置，则分合机构132也必然自然停靠在其off位置，手动操作机构也必然自然停靠在其手动off位置。如果储能机构131处在储能on位置，分合机构可停靠在off位置，也可停靠在on位置；手动操作机构可停靠在手动off位置，也可停靠在手动on位置。当分合机构132停靠在off位置时，手动操作机构也必然停靠在手动off位置上；当分合机构132停靠在on位置时，手动操作机构也必然停靠在手动on位置上；此外并无其他自然停靠的组合。
169.本实用新型隔离开关共三种工作状态，具体如表1所示。
170.表1隔离开关机构状态由表1可知，本实用新型隔离开关仅三种状态，其中上述各off位置和on位置，在时序上并无确定的先后关系。
171.机构状态123储能机构offonon分合机构offoffon手动操作机构offoffon
172.参见图31
‑
40，示出相应状态下有关机构及零部件位置、及动作关系。
173.如图31所示，旋钮110固装于主轴19，通过转动旋钮110即可以进行储能、合闸及分闸操作。旋钮110具有两个稳态位置指示隔离开关状态，即手动off位置和手动on位置，具体如图30所示，其中手动off位置和手动on位置之间角度为90
°
。
174.如图32
‑
图35所示，储能机构131具有两个稳态位置，即储能off位置和储能on位置。储能off位置时，手动操作机构及分合机构均为off位置；储能on位置时，手动操作机构及分合机构均为off位置或on位置。
175.储能时，储能摇臂17转动，储能弹簧15进行储能。转动到储能锁止位时，储能锁扣12与储能摇臂17勾连锁止，触发扣10与储能锁扣12也处于勾连状态。储能释放时，触发扣10与储能锁扣12接触勾连，由此储能锁扣12也解除勾连，由此可以进行分闸。
176.如图32
‑
图35所示，取储能off位置为储能基准线(角度为0)，则部分零部件位置角
度如表2所示。
177.表2储能机构相关零部件位置角度
178.符号储能状态含义角度(
°
)a1off储能锁凸块首端与储能基准线角度48.3a2off储能锁凸块尾端与储能基准线角度132a3off储能操作件槽第一端面与储能基准线夹角40a4off储能操作件槽扇区夹角120a5off旋扣尾块槽触碰面与储能基准线夹角15a6off旋扣尾块槽非触碰面与储能基准线夹角102.5a7on储能锁凸块首端与储能基准线角度128a8on储能锁凸块尾端与储能基准线角度148.3
179.可以理解地是，表2仅是一种优选参数组合，工程中也可另外进行选择，不再赘述。
180.如图36
‑
图37所示，分合摇臂22及分合旋扣7正向相应角度后到合闸位置进行合闸，此时主轴19合闸位置为a1，分合摇臂19合闸位置为b1，旋扣锁钩18合闸位置为c1，分合旋扣7的合闸位置为d1，旋扣撑脚8合闸位置为e1，合闸后，旋扣锁钩18勾住分合旋扣7的旋扣勾槽77。
181.如图38
‑
图39所示，分合摇臂22及分合旋扣7分闸后逆向转动相应角度进行分闸，此时主轴19合闸位置为a2，分合摇臂19合闸位置为b2，旋扣锁钩18合闸位置为c2，分合旋扣7的合闸位置为d2，旋扣撑脚8合闸位置为e2，分闸后，旋扣撑脚8顶住住分合旋扣7的外壁防止其回转。
182.如图40所示，隔离开关储能摇臂17、分合摇臂22及分合旋扣7之间动作状态关系如下所述：
183.(1)储能
184.通过转动主轴19来间接驱动储能摇臂17正转，或直接驱动储能摇臂17正转来压缩储能弹簧15储能。
185.储能过程中，或储能完成之后，分合摇臂22在主轴17带动下正转来压缩分合弹簧6蓄能，通过分合弹簧6来带动分合旋扣7正转，最终实现合闸。
186.在该状态下，分合旋扣7与储能摇臂17之间无直接关联，即储能摇臂17与分合旋扣7之间不触碰，分合旋扣7正转通过与分合摇臂22及分合弹簧6配合作用下实现。
187.在该状态下，储能可以手动或自动进行，其中：手动储能时，通过转动与主轴19定位连接的旋钮来实现；自动储能时，通过马达直接驱动储能摇臂17来实现。
188.(2)释能
189.解锁储能摇臂17后，储能弹簧15释放，在储能弹簧15作用下使得驱动储能摇臂17反转。
190.释能过程中，储能摇臂17反转时碰触分合旋扣7，使得分合旋扣7反转来实现分闸，这样可直接通过驱动分合旋扣7反转来实现分闸。分合旋扣7反转时，分合摇臂22也会反转：一方面，储能摇臂17反转时碰触分合旋扣7反转，进而通过分合弹簧6使分合摇臂22反转；另一方面，储能摇臂17反转时同时带动主轴19反转，进而通过主轴19来使得分合摇臂22反转。由于分合旋扣7反转的同时，分合摇臂22也是反转，因而它们之间的分合弹簧6不会被压缩
或进一步压缩。
191.在该状态下，分合旋扣7与储能摇臂177存在直接关联，即储能摇臂17反转时碰触分合旋扣7，使得分合旋扣7转动，即分合旋扣7通过储能摇臂17驱动来实现。
192.在该状态下，释能可以手动或自动进行，即通过直接解锁储能摇臂17来实现，其中自动解锁储能摇臂时，可以通过电磁铁触发方式进行。
193.(3)合闸
194.合闸需要在储能已完成、合闸未完成的情况下进行，此时储能摇臂17被锁止。其中，储能摇臂17压缩储能弹簧15的储能过程如前述。
195.合闸时，通过转动主轴19来驱动分合摇臂22正转，或直接驱动分合摇臂22正转，由此通过压缩分合弹簧6蓄能，进而使得分合旋扣7正转来实现合闸。
196.在该状态下，分合旋扣7与储能摇臂17之间无直接关联，即储能摇臂17与分合旋扣7之间不触碰，分合旋扣7正转通过与分合摇臂22及分合弹簧6配合作用下实现。
197.在该状态下，合闸可以手动或自动进行，其中：手动合闸时，通过转动与主轴19定位连接的旋钮来实现；自动合闸时，可以通过马达来驱动分合摇臂22正转来实现。
198.(4)分闸
199.合闸在储能已完成、合闸已完成的情况下进行。
200.一种情况是，维持储能摇臂17锁止状态不变，通过转动主轴19来驱动分合摇臂22反转，或直接驱动分合摇臂22反转，来释放分合弹簧6对分合旋扣7的作用，由此使得分合旋扣7反转来进行分闸。这种情况适用于手动分闸。
201.另一种情况是，解锁储能摇臂17，使得储能弹簧15释能，由此通过储能摇臂17直接触碰分合旋扣7，使得分合旋扣7反转来实现分闸，具体过程可参加前述释能过程。这种情况适用于自动分闸。
202.在自动分闸状态下，通过储能释放来进行分闸。其中，分合旋扣7与储能摇臂17存在直接关联，即储能摇臂17反转时碰触分合旋扣7，使得分合旋扣7转动，即分合旋扣7通过储能摇臂17驱动来实现。
203.上述过程中，储能摇臂17、分合摇臂22及分合旋扣7之间的驱动力传递关系为：储能时，驱动力自主轴19向储能摇臂17传递，同时驱动力自主轴19向分合摇臂22传递，以及驱动力通过分合弹簧6自分合摇臂22向分合旋扣7传递；释能时，驱动力自储能摇臂17向分合旋扣7传递，以及驱动力自主轴19向分合摇臂22传递。
204.2、工作过程
205.以下对本实用新型隔离开关的工作过程进行说明。
206.本实用新型通过旋转动作机构130可以通过手动操作机构或马达驱动结构160进行合闸操作。旋转动作机构130可以通过手动操作机构进行手动分闸操作；在进行前述手动分闸操作时，储能释放机构140不会被触发，储能机构131维持已储能的锁止状态。旋转动作机构130可以通过储能释放机构140来终止储能机构131的锁止状态，通过释放储能来作用于分合机构132，实现自动分闸操作。如果储能机构131在储能off位置，则在进行自动或手动合闸操作时，先对储能机构进行相应的手动或自动储能，令其从储能off位置转向储能on位置。
207.隔离开关操作共有六种模式，即：(1)合闸状态下手动分闸；(2)合闸状态下自动分
闸；(3)分闸已储能状态下手动合闸；(4)分闸已储能下自动合闸；(5)分闸未储能状态下手动合闸；(6)分闸未储能下自动合闸。具体如表3所示。
208.表3隔离开关操作模式
209.状态(1)(2)(3)(4)(5))(6)合闸状态是是否否否否储能状态是是是是否否操作模式手动分闸自动分闸手动合闸自动合闸手动储能合闸自动储能合闸
210.参见图40，示出六种不同模式下的基本操作方法，下面进一步结合图40对其操作过程详细进行说明。
211.(1)合闸状态下手动分闸
212.储能释放机构140未接到自动释放命令的情况下，储能释放机构140中的触发锁扣10与储能机构131中的储能摇臂17勾连在一起，使储能机构131保持在储能on位置。
213.分闸时，手动操作机构在人力操作下自手动on位置逆向旋往手动off位置，主轴19通过分合操作件21和分合摇臂22自on位置往off位置转动，而此时分合旋扣7被保持在on位置不动。当分合摇臂22转动到85
°
左右时，分合旋扣7被释放，在分合弹簧6的作用下自on位置向off位置快速转动。
214.(2)合闸状态下自动分闸
215.当且仅当储能机构131停靠在储能on位置，才能通过释放储能弹簧15的势能来进行自动分闸。
216.当接收到自动分闸指令，储能释放机构140的触发扣10从锁止位置偏转，解除其对储能锁扣12的作用。储能锁扣12在储能摇臂17的作用下无法保持在勾连位置，储能锁扣12开始转动并最终滑出勾连位置，储能摇臂17在储能弹簧15的作用下开始自储能on位置向储能off位置快速转动。
217.在经过了一个不大于30
°
的旋转后，储能摇臂17先后或同时作用于手动操作机构的主轴19和分合旋扣7，并带动此两者一同转向off位置。分合旋扣7到达off位置后，旋扣撑脚8进入支撑位置，确保分合旋扣7停靠在off位置而不会回旋。分合摇臂22在分合弹簧6作用下也最终停靠在off位置。储能摇臂17在储能弹簧15的作用下停止在储能off位置，此时储能弹簧17的两端也停靠在储能弹簧支架16上。
218.(3)分闸已储能状态下手动合闸
219.此时，旋转动作机构130的储能机构131处在储能on位置，手动操作机构在人工操作下自off位置向on位置旋转，分合旋扣7受到旋扣撑脚8的作用而不能跟随旋转，安装在分合摇臂22和分合旋扣7之间的分合弹簧6由此被储能。当分合摇臂22正向转动到一个80
°
至90
°
的闭区间内的角度之后，分合摇臂22上的分合摇臂推手223解除了旋扣撑脚8对分合旋扣7的作用，使分合旋扣7能够在分合弹簧6的势能作用下快速正向旋转，以此来带动隔离开关触头的高速分合。分合旋扣7在正向旋转到90
°
附近时，受到底座122的作用而停止旋转，此时，旋扣锁钩18在分闸释放弹簧27的作用下进入与分合旋扣7的勾连位置，确保分合旋扣7停靠在on位置。此时，停靠在储能on位置的储能机构131在此过程中保持状态不变。
220.(4)分闸已储能下自动合闸
221.当分合机构132处在off位置，储能机构131处在on位置时，储能摇臂扇齿175不在
啮合位置，马达驱动机构在收到合闸指令后，驱动齿轮3开始自初始位置转动，与储能摇臂扇齿175啮合的扇齿空转过去后，与分合摇臂扇齿227啮合的扇齿带动分合摇臂22自off位置向on位置旋转，分合机构132的分合旋扣7受到旋扣撑脚8的作用而不能跟随旋转，安装在分合摇臂和分合旋扣7之间的分合弹簧6由此被储能。当分合摇臂22在驱动齿轮的带动下正向转动到一个80
°
至90
°
的闭区间内的角度之后，分合摇臂22上的分合摇臂推手223解除了旋扣撑脚8对分合旋扣7的作用，使分合旋扣7能够在分合弹簧6的势能作用下快速正向旋转，以此来带动隔离开关触头的高速分合。此时，分合摇臂22仍然在电机的带动下继续正向转动至啮合分离。分合旋扣7在正向旋转到90
°
附近时，受到底座122的作用而停止旋转，此时，旋扣锁钩18在分闸释放弹簧27的作用下进入与分合旋扣7的勾连位置，确保分合旋扣7停靠在on位置。分合摇臂22在分合弹簧6保留势能的作用下，也停靠在on位置。此时，停靠在储能on位置的储能机构在此过程中保持状态不变。
222.(5)分闸未储能状态下手动合闸
223.旋转动作机构130在其储能机构131处在储能off位置时的手动合闸，需要先进行储能。如前述，储能机构处131在储能off位置时，分合机构132处在off位置。分合机构132处在off位置时，旋扣撑脚8作用于分合机构132内的分合旋扣7，确保分合旋扣7停靠在off位置上。
224.开始，手动操作机构自手动off位置出发正向向手动on位置转动，手动操作机构分别通过主轴19和分合操作件来同时带动储能摇臂17和分合摇臂22正向转动，为储能弹簧15和分合弹簧6储能。当手动操作机构带动储能摇臂17自储能off位置正向转动一个不小于85
°
的角度之后，储能机构132开始进入锁止状态，并在前述正向转动到一个不大于115
°
的角度之前完成锁止。储能锁扣12在所述转动的85
°
至115
°
之间，在储能锁扣弹簧13的作用下进入勾连位置，与储能摇臂17勾连在一起，完成储能机构131的锁止。
225.然后，手动操作机构带动分合摇臂自off位置正向转动，分合旋扣7受到旋扣撑脚8的作用而不能跟随旋转，安装在分合摇臂22和分合旋扣7之间的分合弹簧6由此被储能。当分合摇臂22正向转动到一个80
°
至90
°
的闭区间内的角度之后，分合摇臂22上的分合摇臂推手223解除了旋扣撑脚8对分合旋扣7的作用，使分合旋扣7能够在分合弹簧6的势能作用下快速正向旋转，以此来带动隔离开关触头的高速分合。分合旋扣7在正向旋转到90
°
附近时，受到底座122的作用而停止旋转，此时，旋扣锁钩18在分闸释放弹簧27的作用下进入与分合旋扣7的勾连位置，确保分合旋扣7停靠在on位置。
226.(6)分闸未储能状态下自动合闸
227.此种情况下，旋转动作机构130在其储能机构处在off位置，需要前置在自动合闸之前的自动储能。
228.马达驱动机构开始执行合闸指令时，驱动齿轮3开始自其初始位置转动，在转动过一个不大于40
°
的角度后，首先与储能机构131中的储能摇臂17上的储能摇臂扇齿175发生啮合，带动储能摇臂175开始自储能off位置向储能on位置正向转动，并开始为储能弹簧15储能。
229.当驱动齿轮3带动储能摇臂17自储能off位置正向转动一个不小于85
°
的角度之后，储能机构131开始进入锁止状态；驱动齿轮3与储能摇臂扇齿175在前述正向转动到一个不大于115
°
的角度之前脱离啮合，储能摇臂17脱离啮合后在储能弹簧15的作用下发生一个
不大于30
°
角度的逆向转动，而后完成锁止。储能锁扣12在所述转动的85
°
至115
°
之间，在储能锁扣弹簧13的作用下进入勾连位置，与储能摇臂17勾连在一起，完成储能机构的锁止。
230.在储能机构131与驱动齿轮3脱离啮合之前，分合摇臂22上的扇齿不会与驱动齿轮3发生啮合。在储能摇臂17与驱动齿轮3啮合脱离后，驱动齿轮继续转动一个不大于30
°
的角度，而后与分合摇臂22的扇齿发生啮合，继而带动分合摇臂22自其off位置向on位置旋转，分合机构22的分合旋扣7受到旋扣撑脚8的作用而不能跟随旋转，安装在分合摇臂22和分合旋扣7之间的分合弹簧6由此被储能。当分合摇臂22在驱动齿轮3的带动下正向转动到一个80
°
至90
°
的闭区间内的角度之后，分合摇臂22上的分合摇臂推手223解除了旋扣撑脚8对分合旋扣7的顶压作用，使分合旋扣7能够在分合弹簧6的势能作用下快速正向旋转，以此来带动隔离开关触头的高速分合。此时分合摇臂22仍然在电机的带动下继续正向转动至啮合分离。分合旋扣7在正向旋转到90
°
附近时，受到底座122的作用而停止旋转，此时，旋扣锁钩18在锁扣弹簧的作用下进入与分合旋扣7的勾连位置，确保分合旋扣7停靠在on位置。分合摇臂22在分合弹簧6保留势能的作用下，也停靠在on位置。停靠在储能on位置的储能机构131在此过程中保持状态不变。
231.本实用新型的隔离开关具有以下特点：
232.1、隔离开关的旋转动作机构130包含了储能机构131和分合机构132，通过配置必要的外部功能部件，如手动操作机构或自动合闸机构，以及储能释放机构140等部件的配合下，可以完成电路系统的快速接通与分闸，其中储能弹簧15的势能和分合弹簧6的势能分别单独作用，避免出现串联弹簧效应，可使储能弹簧做小，便于实现产品轻量化。
233.2、通过驱动齿轮3实现自动储能、自动合闸与自动分闸。储能机构131的储能摇臂17有用于自动储能的储能摇臂扇齿175，在分度圆上连续存在的扇面角度在[80
°
，120
°
]之间；该扇齿与驱动齿轮3正向啮合时的最后一齿异常粗大，以承受啮合脱离时的冲击力。分合机构132的分合摇臂22上有用于自动合闸的扇齿，在分度圆上连续存在的扇面角度在[65
°
，110
°
]之间。驱动齿轮具有上下两层在分度圆上并不重叠的扇齿，其中一层扇齿被设计成与储能摇臂扇齿啮合，另一层扇齿被设计成与分合摇臂啮合，两层扇齿在分度圆上连续分布的扇区之间存在两个被设计无齿区域，用于确保驱动齿轮不会同时与储能摇臂和分合摇臂发生啮合，从而保证驱动齿轮有一个小的负载。并且，储能摇臂17啮合的扇区，其最后啮合的齿被设计的异常粗大，以承受啮合脱离时的冲击力。
[0234]
3、手动操作机构配置操作旋钮，主轴，手柄固定销等部件，转动旋钮即可手动分闸与合闸。
[0235]
4、分合旋扣7具有一个能与储能摇臂17的分合旋扣尾块73，能够在储弹簧势能快速释放时，在储能摇臂17的推动下，快速自on位置向off位置逆向旋转。在分合旋扣7自off位置向on位置的正向高速旋转的整个过程中，包括上述分合旋扣尾块73在内的任何特征，都始终无法追上并击打储能摇臂17。自动释放过程的动作中，储能摇臂17在弹簧释能的快速旋转中，能够在其自释放位置开始逆向旋转不超过30
°
的旋转角度之前，接触并击打分合旋扣7的分合旋扣尾块73来带动动触头的快速打开，能避免储能弹簧15的势能被过多地灌入到分合弹簧6中。
[0236]
以上对本实用新型隔离开关结构进行了详细描述，该产品兼具手动与自动操控功能，具备远程自动快速分闸、远程自动快速合闸、隔离开关通断状态检测、手动分合、分闸挂
锁等主要功能，市场前景较好。
[0237]
本实用新型虽然以较佳公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。