开关机构及开关柜的制作方法

1.本实用新型涉及开关柜的生产及制造领域，具体涉及一种开关机构及开关柜。


背景技术：

2.环网是指环网配电网，即供电干线形成一个闭合的环形，供电电源向这个环形干线供电，从干线上再一路一路的通过高压开关向外配电。这样的好处是，每一个配电支路既可以在左侧干线取电，也可以在右侧干线取电。当任一干线出了故障，可从另一干线继续得到供电，尽管总电源是单路供电，但每一个配电支路却得到双路供电的实惠，从而提高了供电的可靠性。负荷开关是开关机构的一种，是介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器，具有简单的灭弧装置，能切断额定负荷电流，不能切断短路电流。负荷开关控制操作机构从而控制动静触头的分闸和合闸，是负荷开关柜的重要组成部分。
3.现有技术中，负荷开关的操作机构大多结构复杂且操作不便，同时装配困难且维修不易。


技术实现要素：

4.本公开的目的在于提供一种开关机构及开关柜，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的问题。
5.本公开第一方面提供一种开关机构，包括：
6.弹簧模组，其一端旋转安装，另一端以一端为支点转动；
7.第一轴；其转动安装；
8.第一拐臂，其设置在所述第一轴上，所述第一拐臂设有限位槽，所述第一拐臂连接所述弹簧模组的转动端以带动所述弹簧模组转动；
9.第二轴，其转动安装，且所述第二轴与所述第一轴同轴且相对转动；
10.第二拐臂，其设置在所述第二轴上，所述第二拐臂设有限位轴，所述限位轴设置在所述限位槽内；
11.其中，所述第一拐臂位于第一位置时，所述弹簧模组处于伸展状态；所述第一拐臂位于第二位置时，所述弹簧模组处于最大压缩状态；所述第一拐臂位于第三位置时，所述弹簧模组处于伸展状态；
12.所述第一拐臂位于第一位置或第三位置时，所述限位轴位于所述限位槽的两端限位处，所述开关机构为分闸状态或合闸状态；所述第一拐臂位于第二位置时，所述限位轴位于所述限位槽之间，所述开关机构在分闸状态和合闸状态切换的过程中具有最大势能。
13.在本公开的一种示例性实施例中，
14.所述限位槽包括第一限位处和第二限位处，且所述限位槽为弧形槽；
15.所述限位轴的运行轨迹与所述弧形槽的形状相对应；所述第一拐臂位于第一位置时，所述限位轴限位于所述第二限位处；所述第二拐臂位于第二位置时，所述限位轴位于所述第一限位处和第二限位处之间；所述第一拐臂位于第三位置时，所述限位轴限位于所述
第一限位处。
16.在本公开的一种示例性实施例中，
17.包括第一限位杆和第二限位杆，所述第一限位杆和所述第二限位杆间隔设置，且所述第二拐臂设置在所述第一限位杆和第二限位杆的间隔处；
18.所述限位轴限位于所述第二限位处时，所述第二拐臂限位于所述第一限位杆；所述限位轴限位于所述第一限位处时，所述第二拐臂限位于所述第二限位杆。
19.在本公开的一种示例性实施例中，
20.包括机构上板和机构下板，所述机构上板和所述机构下板间隔设置；所述第一轴与所述机构上板转动连接、第二轴与所述机构下板转动连接。
21.在本公开的一种示例性实施例中，包括固定轴，所述固定轴安装在所述机构上板和机构下板之间，所述弹簧模组的支点端活动连接所述固定轴，所述弹簧模组的转动端绕固定轴转动。
22.在本公开的一种示例性实施例中，包括：
23.第三轴，所述第三轴与所述第一轴同轴且转动安装，所述第三轴转动安装在所述机构上板外，所述第三轴绕轴线环绕设置有限位孔；
24.所述第一轴伸出所述机构上板，且所述第三轴套设在所述第一轴的伸出端，所述第一轴的伸出端垂直于轴线插设有销轴，且所述销轴穿过所述限位孔。
25.在本公开的一种示例性实施例中，所述弹簧模组包括：
26.弹簧；
27.活塞杆，所述活塞杆套装有所述弹簧，且所述活塞杆的转动端连接所述第一拐臂，所述活塞杆的支点端连接固定轴；
28.调节螺母，所述调节螺母与所述活塞杆螺纹连接，所述调节螺母安装在所述弹簧的转动端，且所述调节螺母与所述弹簧的端面抵接；所述调节螺母环绕其轴线设置有凹槽，且所述凹槽与所述调节螺母的轴线同向。
29.在本公开的一种示例性实施例中，所述第二轴伸出所述机构下板，且所述第二轴的伸出端安装有指示模组，所述指示模组包括第三拐臂、第一连板、第二连板以及指示轴；
30.所述第三拐臂与所述第二轴的伸出端固定连接；所述第一连板与所述第三拐臂转动连接；所述第二连板与所述第一连板转动连接；
31.所述指示轴活动穿过所述机构上板和所述机构下板，所述指示轴伸出机构下板与所述第二连板固定连接，且所述指示轴伸出机构上板设有所述指示标识。
32.在本公开的一种示例性实施例中，所述指示标识为横线标识，所述横线标识设有颜色层。
33.在本公开第二方面提供一种开关柜，包括柜体、操作机构以及第一方面提供的开关机构，所述柜体通过所述操作机构连接所述开关机构，通过所述第一轴和所述第二轴带动所述操作机构实现分闸和合闸。
34.本公开方案的一种开关机构及开关柜具有以下有益效果：通过第一轴带动第一拐臂旋转从而带动第二拐臂旋转，以使第二轴旋转实现分闸和合闸，结构简单且操作方便，同时装配简单且维修方便。
35.第一拐臂位于第一位置时，弹簧模组处于伸展状态；第一拐臂位于第二位置时，弹
簧模组处于最大压缩状态；第一拐臂位于第三位置时，弹簧模组处于伸展状态；第一拐臂位于第一位置或第三位置时，限位轴位于限位槽的两端限位处，开关机构为分闸状态或合闸状态；第一拐臂位于第二位置时，限位轴位于限位槽之间，开关机构在分闸状态和合闸状态切换的过程中具有最大势能，通过弹簧模组的伸缩变化从而实现了对分闸和合闸时的速度变化，分闸时起到灭弧作用，在具有灭弧的效果的同时结构简单。
36.本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
37.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
38.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本实用新型实施例中一种开关机构的结构示意图；
40.图2是本实用新型实施例中一种开关机构的弹簧模组运动示意图；
41.图3是本实用新型实施例中一种开关机构的合闸时的结构示意图；
42.图4是本实用新型实施例中机构下板的正视图；
43.图5是本实用新型实施例中机构上板的正视图。
44.附图标记说明：
45.100、弹簧模组；110、弹簧；120、活塞杆；130、调节螺母；140、凹槽；150、第一位置；160、第二位置；170、第三位置；
46.210、第一轴；220、第一拐臂；221、限位槽；2211、第一限位处；2212、第二限位处；230、销轴；
47.310、第二轴；320、第二拐臂；321、限位轴；
48.410、第一限位杆；420、第二限位杆；
49.510、机构上板；520、机构下板；530、固定轴；
50.600、第三轴；610、限位孔；
51.700、第三拐臂；
52.800、指示模组；810、第一连板；820、第二连板；830、指示轴；840、指示标识。
具体实施方式
53.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
54.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，
或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
55.下面结合附图和具体实施例对本公开作进一步详述。在此需要说明的是，下面所描述的本公开各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
56.需要说明的是：在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
57.本公开第一方面实施例提供一种开关机构，开关机构包括接地开关、负荷开关等，其中负荷开关是介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器，具有简单的灭弧装置，能切断额定负荷电流，不能切断短路电流。负荷开关控制操作机构从而控制动静触头的分闸和合闸，是负荷开关柜的重要组成部分。
58.本实施例中，开关机构可以用于接地开关，也可以用于负荷开关，根据实际需求可切换使用，但主要用于负荷开关。
59.参照图1所示，开关机构包括弹簧模组100、第一轴210、第一拐臂220、第二轴310和第二拐臂320，第一轴210带动第二轴310旋转从而带动操作机构实现开关机构的分闸和合闸。
60.参照图1和图2所示，弹簧模组100其一端旋转安装，另一端以一端为支点转动，弹簧模组100通过第一拐臂220带动旋转，旋转的过程中弹簧模组100的长度会根据第一拐臂220的位置变化使其弹簧模组100处于压缩状态和伸展状态，当弹簧模组100处于最大压缩位置时提供最大的势能。
61.本实施例中，以弹簧模组100旋转安装的一端为支点端，以弹簧模组100转动的一端为转动端。
62.参照图1所示，第一轴210转动安装。第一拐臂220设置在第一轴210上，第一拐臂220设有限位槽221，第一拐臂220连接弹簧模组100的转动端以带动弹簧模组100转动，以使弹簧模组100在伸展状态和压缩状态之间切换。
63.参照图1所示，第二轴310转动安装，且第二轴310与第一轴210同轴且相对转动。
64.在一些实施例中，第二轴310和第一轴210设有轴孔，在轴孔中活动安装有转轴使第一轴210和第二轴310转动，且第一轴210和第二轴310相对转动。
65.在一些实施例中，第二轴310套设在第一轴210上，第一轴210和第二轴310相对转动。
66.参照图1所示，第二拐臂320设置在第二轴310上，第二拐臂320设有限位轴321，限位轴321设置在限位槽221内，第一拐臂220随第一轴210转动，第二拐臂320随第二轴310转动，以使第一拐臂220与第二拐臂320相对转动。
67.参照图2所示，第一拐臂220包括第一位置150、第二位置160和第三位置170，第一拐臂220位于第一位置150时，弹簧模组100处于伸展状态；第一拐臂220位于第二位置160时，弹簧模组100处于最大压缩状态；第一拐臂220位于第三位置170时，弹簧模组100处于伸展状态，第一拐臂220的位置发生变化时带动弹簧模组100转动端的位置相应发生变化以改
变弹簧模组100的状态。
68.参照图2所示，第一拐臂220位于第一位置150或第三位置170时，限位轴321位于限位槽221的两端限位处，开关机构为分闸状态或合闸状态，分闸状态向合闸状态切换时通过第一拐臂220带动第二拐臂320相对转动实现；第一拐臂220位于第二位置160时，限位轴321位于限位槽221之间，开关机构在分闸状态和合闸状态切换的过程中具有最大势能。
69.本实施例中，弹簧模组100的转动端处于第一位置150时，开关机构处于合闸状态；弹簧模组100处于第三位置170时，开关机构处于分闸状态。
70.在一些实施例中，弹簧模组100的转动端处于第三位置170时，开关机构处于合闸状态；弹簧模组100处于第一位置150时，开关机构处于分闸状态。
71.具体的，弹簧模组100的位置与开关机构状态根据实际需求进行调整，本公开中不做具体限定。
72.参照图2所示，限位槽221为弧形槽，第一拐臂220和第二拐臂320绕轴线相对转动，限位轴321的运行轨迹与弧形槽的形状相对应，以使限位轴321处于限位槽221中，且限位轴321与限位槽221在转动时不会发生干涉。
73.参照图2所示，限位槽221包括第一限位处2211和第二限位处2212。第一拐臂220位于第一位置150时，限位轴321限位于第二限位处2212；第二拐臂320位于第二位置160时，限位轴321位于第一限位处2211和第二限位处2212之间；第一拐臂220位于第三位置170时，限位轴321限位于第一限位处2211。第一拐臂220转动带动了限位轴321在第一限位处2211和第二限位处2212之间移动从而改变了第二拐臂320位置，再带动第二轴310转动，最后通过连接的操作机构实现分闸和合闸。
74.参照图2所示，开关机构包括第一限位杆410和第二限位杆420，第二拐臂320绕第二轴310转动，相应地第二拐臂320的转动端成弧线运动，第一限位杆410和第二限位杆420间隔设置在转动端的运行轨迹上，且第二拐臂320设置在第一限位杆410和第二限位杆420的间隔处，以起到限位作用。
75.本实施例中，限位轴321限位于第二限位处2212时，第二拐臂320限位于第一限位杆410；限位轴321限位于第一限位处2211时，第二拐臂320限位于第二限位杆420。
76.参照图3所示，第一拐臂220位于第一位置150，限位轴321限位于第二限位处2212，开关机构处于合闸状态。
77.参照图2所示，第一拐臂220位于第二位置160，限位轴321位于第二限位处2212和第二限位处2212之间，弹簧模组100处于最大压缩状态，为第一拐臂220提供最大的势能，从而使得开关机构快速合闸或者快速分闸。
78.参照图1和图5所示，开关机构包括机构上板510和机构下板520，机构上板510和机构下板520间隔设置；第一轴210与机构上板510转动连接、第二轴310与机构下板520转动连接，机构上板510和机构下板520用于安装第一轴210、第二轴310和弹簧模组100，且第一轴210和第二轴310在机构上板510和机构下板520之间相对转动。
79.参照图1所示，开关机构包括第三轴600，第三轴600与第一轴210同轴且转动安装，第三轴600转动安装在机构上板510外，第三轴600绕轴线环绕设置有限位孔610。第一轴210伸出机构上板510，且第三轴600套设在第一轴210的伸出端，第一轴210的伸出端垂直于轴线插设有销轴230，且销轴230穿过限位孔610，转动第三轴600以带动第二轴310旋转，从而
通过第一拐臂220和第二拐臂320带动第二轴310旋转实现分闸和合闸。
80.参照图3和图5所示，合闸时，第三轴600顺时针转动，通过销轴230带动第一轴210转动，进而通过第一轴210上的第一拐臂220带动弹簧模组100转动。先将弹簧模组100从第一位置150转动至第二位置160完成储能，然后再顺时针转动一定角度后弹簧模组100释放能量，带动第二轴310快速转动，第二轴310上的第二拐臂320撞击限位轴321，进而带动第二轴310快速转动，完成合闸。合闸后，通过第二拐臂320限位于第一限位杆410，以确保开关机构合闸到位。
81.本实施例中，分闸时，第三轴600逆时针转动，通过销轴230带动第二轴310转动，进而通过第一轴210上的第一拐臂220带动弹簧模组100转动。先将弹簧模组100从第三位置170转动至第二位置160完成储能，然后再逆时针转动一定角度后弹簧模组100释放能量，带动第二轴310快速转动，第二轴310上的第二拐臂320撞击限位轴321，进而带动第二轴310快速转动，完成分闸。分闸后，通过第二拐臂320限位于第二限位杆420，以确保开关机构分闸到位，通过快速分闸以起到灭弧的作用。
82.参照图1所示，开关机构包括固定轴530，固定轴530安装在机构上板510和机构下板520之间，弹簧模组100的支点端活动连接固定轴530，弹簧模组100的转动端绕固定轴530转动。
83.参照图2所示，弹簧模组100包括弹簧110、活塞杆120、调节螺母130。活塞杆120套装有弹簧110，且活塞杆120的转动端连接第一拐臂220，活塞杆120的支点端连接固定轴530。调节螺母130与活塞杆120螺纹连接，调节螺母130安装在弹簧110的转动端，且调节螺母130与弹簧110的端面抵接从而将弹簧110固定在调节螺母130和活塞杆120上；调节螺母130环绕其轴线设置有凹槽140，且凹槽140与调节螺母130的轴线同向，转动调节螺母130可调节弹簧110弹性系数，以改变分闸和合闸的速度。
84.参照图4所示，第二轴310伸出机构下板520，且第二轴310的伸出端安装有指示模组800。指示模组800包括第三拐臂700、第一连板810、第二连板820以及指示轴830。第三拐臂700与第二轴310的伸出端固定连接；第一连板810与第三拐臂700转动连接；第二连板820与第一连板810转动连接。指示轴830活动穿过机构上板510和机构下板520，指示轴830伸出机构下板520与第二连板820固定连接，且指示轴830伸出机构上板510设有指示标识840。
85.本实施例中，指示标识为横线标识，横线标识设有颜色层，颜色层为红色。
86.本公开第二方面实施例提供一种开关柜，包括柜体、操作机构以及第一方面实施例提供的开关机构，柜体通过操作机构连接开关机构，通过第一轴210和第二轴310的带动操作机构实现分闸和合闸。
87.在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置(设有)”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
88.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材
料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
89.尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本公开的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本公开专利涵盖的范围之内。