一种新型三工位操动机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电力系统开关设备领域，具体地说是一种新型三工位操动机构，包括电机、传动系统、传动支架和限位开关，传动系统设置于所述传动支架中，所述传动系统包括丝杠、丝母、槽轮板和输出轴，两个电机固装在传动支架的一端，两个丝杠固设于传动支架两侧且分别与不同电机直接连接，每个丝杠上均设有丝母，槽轮板通过丝母升降驱动旋转，在槽轮板上设有弧形槽，所述弧形槽内侧设有齿轮，所述输出轴设置于所述弧形槽中，在所述输出轴上设有齿轮与所述弧形槽内侧齿轮啮合。本实用新型简化了传动系统及其他结构，增加了机构可靠性，降低了产品成本，减少机构体积，实现大功率输出，可适用于66KV～220KV电压等级产品。
【专利说明】
一种新型三工位操动机构
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力系统开关设备领域，具体地说是一种新型三工位操动机构。
【背景技术】
[0002]在高压、超高压GIS产品中，早期生产的产品隔离、接地开关操作都使用独立的机构，即一台开关由一个机构来控制，后来设计人员根据开关内部结构进行改进，将隔离、接地开关操动统一采用一台机构来操作，这样两台开关采用一个机构来操作，节省了占地空间，又节约了成本，称作三工位机构。如图1所示，常见的三工位机构是在一台机构中布置了两套机械传动系统及两套电气控制装置，即两台操作电机及两套控制电器元件，应用后起到了良好的效果，但同时还存在一些缺点:1、结构比较复杂、体积较大;2、两套传动系统布置不合理;3、制造加工不容易、成本相对较高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种新型三工位操动机构，简化了传动系统及其他结构，增加了机构可靠性，降低了产品成本，减少机构体积，实现大功率输出，可适用于66KV?220KV电压等级产品。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]—种新型三工位操动机构，包括电机、传动系统、传动支架和限位开关，传动系统设置于所述传动支架中，所述传动系统包括丝杠、丝母、槽轮板和输出轴，两个电机固装在传动支架的一端，两个丝杠固设于传动支架两侧且分别与不同电机直接连接，每个丝杠上均设有丝母，槽轮板通过丝母升降驱动旋转，在槽轮板上设有弧形槽，所述弧形槽内侧设有齿轮，所述输出轴设置于所述弧形槽中，在所述输出轴上设有齿轮与所述弧形槽内侧齿轮啮合。
[0006]传动支架两侧设有接触器，每个丝杠的两端均设有限位开关，两个电机分别通过不同的接触器控制启动，当丝母移动至任一限位开关的感应范围时，电机通过所述限位开关发出信号控制停止。
[0007]所述传动系统包括两个同轴设置的槽轮板，每个槽轮板下端两侧分别设有滑槽，每个丝两侧均设有端轴，当槽轮板旋转时，丝母两侧端轴分别进入到不同槽轮板的滑槽中。
[0008]每个槽轮板下端两侧分别设有滑槽，且两个滑槽均向外侧倾斜呈燕尾状。
[0009]所述输出轴设置于槽轮板的弧形槽中，且所述输出轴上设有两个齿轮分别与不同槽轮板上的弧形槽内侧齿轮啮合。
[0010]所述传动支架包括第一侧板、第二侧板和支块，所述两个侧板的上下两端分别通过两个支块相连，每个丝杠两端分别固定在设于传动支架同一侧的上下两个支块上，两个槽轮板均设置于槽板轴上，且所述槽板轴两端分别安装在两个侧板上，所述输出轴由第一侧板伸出至传动支架外;在所述两个侧板上均设有竖直的移动槽，所述丝母两侧的端轴分别沿着不同侧板上的移动槽移动。
[0011]所述传动支架两侧均设有用于机构连锁的辅助开关。
[0012]在传动支架两侧分别设有一个手动输出机构，所述手动输出机构包括手动输出轴和齿轮组，在所述手动输出轴外轴端设有手动摇把，所述手动输出轴的内轴端通过所述齿轮组与丝杠的端部相连。
[0013]在电机下侧设有两个分别用于切断DS和ES电气回路的连锁开关。
[0014]每个丝杠的两端分别设有一个缓冲装置。
[0015]本实用新型的优点与积极效果为:
[0016]1.本实用新型的传动系统采用了双丝杠加槽轮板传动结构，用两个侧板加4个独立的支块将其固定，整体结构简单可靠，传动灵活。
[0017]2.本实用新型的操作电机巧妙的直接连接在丝杠上，节省了老式结构采用的两套传动齿轮转换连接，既增加了传动效率，同时布局显得更为合理，也减少了设备体积。
[0018]3.本实用新型使用的槽轮板是可防止误动作的连锁机构，槽轮板瞬时或逆时向旋转时，圆板外端都挡住另一系统运动的路线，可靠地锁住系统。
[0019]4.本实用新型在槽轮板上加入一套内齿轮系统，直接作用在变角度输出齿轮上，可节约一套齿轮结构。
[0020]5.本实用新型的传动系统中，当丝杠上的丝母运动结束后，采用电气制动系统进行制动，当电机制动失效时采用蝶形弹簧吸收系统冲击，而没有采用丝杠限位脱扣，从而降低了机构成本。
[0021]6.本实用新型的手动装置采用前后均可输出结构，适用于机构给个方位安装。
[0022]7.本实用新型的传动系统与辅助开关连接由于是三自由度连接，一直是机构设计的难题，以往的三工位机构都采用滑动-转动-转动的槽板加锥齿轮传动结构，所用零件很多，本结构传动系统采用了滑动-转动-直动结构，只用一个限位板加一套连杆即解决了对辅助开关的转换。
[0023]8.本实用新型使机构体积大为减少，与老式三工位机构相比减少约三分之一，机构安装非常方便，同时也降低了机构成本。
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中的三工位机构示意图，
[0025]图2为本实用新型的结构不意图，
[0026]图3为图2中本实用新型的传动系统图，
[0027]图4为图3中传动系统的侧视图
[0028]图5为图2中手动输出装置的手动输出齿轮示意图，
[0029]图6为图2中手动输出装置的传动齿轮的示意图。
[0030]图7为图3中传动系统的立体图，
[0031]图8为图1中本实用新型的立体图，
[0032]图9为图1中手动输出机构的示意图。
[0033]其中，I为箱体，2为电机，3为第一侧板，4为第二侧板，5为丝杠，6为槽轮板，7为支块，8为缓冲装置，9为限位开关，10为输出轴，11为槽板轴，12为限位板，13为辅助开关，14为输入齿轮，15为辅助开关连杆，16为手动输出轴，17为丝母，18为连锁开关，19为接触器，20为滑槽，21为端轴，22为移动槽，23为输出齿轮。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0035]如图2?8所示，本实用新型包括箱体1、电机2、传动系统、传动支架、辅助开关13和接触器19，其中传动支架、辅助开关13和接触器19均设置于所述箱体I中，传动系统设置于所述传动支架中，所述传动系统包括丝杠5、丝母17、槽轮板6和输出轴10，两个电机2固装在传动支架的一端，两个丝杠5固设于传动支架两侧且分别与不同电机2相连，每个丝杠5上均设有丝母17，丝母17通过电机2驱动升降，如图7所示，两个槽轮板6同轴设置，每个槽轮板6下端两侧分别设有滑槽20，且两个滑槽20均向外侧倾斜呈燕尾状，每个丝母17两侧均设有端轴21，所述槽轮板6通过所述丝母17升降驱动旋转，当槽轮板6旋转时，丝母17上的端轴21进入到槽轮板6上的滑槽20中并沿所述滑槽20相对滑动，每个槽轮板6上均设有弧形槽，所述弧形槽靠近槽轮板6中心的内侧设有齿轮，所述输出轴10设置于槽轮板6的弧形槽中，在所述输出轴10上设有两个齿轮分别与不同槽轮板6上的弧形槽内侧齿轮啮合，这样当槽轮板6转动时即带动所述输出轴1转动。
[0036]如图3?8所示，所述传动支架包括第一侧板3、第二侧板4和支块7，所述两个侧板的上下两端分别通过两个支块7相连，每个丝杠5两端分别固定在设于传动支架同一侧的上下两个支块7上，两个槽轮板6同轴设置，且槽板轴11两端分别安装在两个侧板上，所述输出轴10穿过两个槽轮板6后由第一侧板3伸出至传动支架外，如图3和图8所示，在所述两个侧板上均设有竖直的移动槽22，所述丝母17两侧的端轴21分别沿着不同侧板上的移动槽22移动。
[0037]如图2和图8所示，所述传动支架两侧均设有辅助开关13和接触器19，并且在每个丝杠5的两端均设有限位开关9，安装在传动支架上的两个电机2分别通过不同的接触器19吸合控制启动，电机2启动即驱动丝母17沿着丝杠5移动，当丝母17移动至任一限位开关9的感应范围时，电机2通过所述限位开关9发出信号控制停止，如图8所示，在传动支架上，在所述输出轴10伸出至传动支架外的一端两侧分别设有一个向外折弯的限位板12，所述限位板12铰接在传动支架上，且每个限位板12的下端通过一个连杆15与设于传动支架同一侧的辅助开关13相连，当输出轴10与任一限位板12相抵时即通过连杆15触发辅助开关13，本实用新型包括隔离开关(DS)操作和接地开关(ES)操作，所述辅助开关13用于机构连锁，隔离开关(DS)操作时，当DS的辅助开关13触发时切断ES开关电气回路，使ES开关不能动作，接地开关(ES)操作时，当ES的辅助开关13触发时切断DS开关电气回路，使DS开关不能动作。
[0038]如图5?6和图8所不，在传动支架两侧分别设有一个手动输出机构，所述手动输出机构包括手动输出轴16和齿轮组，在所述手动输出轴16伸出至箱体I外的轴端设有手动摇把，所述手动输出轴16的另一端通过所述齿轮组与丝杠5的端部相连，其中所述齿轮组的输入齿轮14固装在所述手动输出轴16上，所述齿轮组的输出齿轮23固装在丝杠5上。如图2所示，在箱体I内，在电机2下侧设有两个连锁开关18，在箱体I上设有两个手动挡板分别与不同连锁开关18上的触发条相抵，以分别保证DS和ES电气回路正常工作，当机构用于手动操作时，卸开两个手动挡板，使两个连锁开关18触发条抬起分别切断ES和DS电气回路，使机构不能进行电动操作。辅助开关13选用成都瑞联公司生产的RXD20/16型辅助开关，限位开关9和连锁开关18均选用型号为CSK-22型磁吹动作开关，生产厂家为宁波北仑电器公司。
[0039]如图3和图5所示，在每个丝杠5的两端分别设有一个缓冲装置8，本实施例中，所述缓冲装置为蝶形弹簧，当电机制动失效时，可采用缓冲装置8吸收系统冲击。
[0040]本实用新型的工作原理为:
[0041 ] 1、机构隔离开关(DS)操作
[0042]机构处于隔离接地双分位置时，当机构接到隔离开关后合闸动作指令后，用于控制DS合闸的接触器19吸合接通控制DS开关的电机2旋转，电机2驱动丝母17移动带动槽轮板6旋转，使槽轮板6弧形槽内侧齿轮旋转带动输出轴10转动输出机构所需角度，当合闸到底后，由丝杠5上的限位开关9切断电源，电机2停止转动，合闸过程结束，同时槽轮板6旋转位置挡住ES的丝母17上的端轴21，使ES不能动作，连锁关系成立。当机构接到分闸指令时，DS的接触器9动作使电机2反向旋转，丝母17带动槽轮板6反向转动，使其回到分闸位置，所述丝杠5另一端的限位开关9发出信号切断电源，分闸过程结束，连锁关系解除。
[0043]2、机构接地开关(ES)操作
[0044]机构处于隔离接地双分位置时，当机构接到接地开关后合闸动作指令后，用于控制ES合闸的接触器19吸合接通控制ES开关的电机2旋转，所述电机2驱动丝母17移动带动槽轮板6旋转，使槽轮板6弧形槽内侧齿轮旋转带动输出轴10转动输出机构所需角度，当合闸到底后，由丝杠5上的限位开关切断电源，电机2停止转动，合闸过程结束，同时槽轮板6的旋转位置挡住DS的丝母17上的端轴21，使DS不能动作，连锁关系成立。当机构接到分闸指令时，ES的接触器19动作使电机2反向旋转，丝母17带动槽轮板6反向转动，使其回到分闸位置，所述丝杠5另一端的限位开关9发出信号切断电源，分闸过程结束，连锁关系解除。
[0045]3、机构连锁装置动作原理
[0046]当机构隔离开关(DS)操作时，由于DS的辅助开关13的触点切断了ES开关电气操作回路，使接地开关ES不能动作。当机构接地开关(ES)动作时，由于ES的辅助开关触点切断了DS开关电气操作回路，使隔离开关(DS)不能动作。当机构用于手动操作时，卸开DS，ES的手动挡板，其ES，DS的连锁开关18均切断电气回路，使机构不能进行电动操作。
【主权项】
1.一种新型三工位操动机构，其特征在于:包括电机(2)、传动系统、传动支架和限位开关(9)，传动系统设置于所述传动支架中，所述传动系统包括丝杠(5)、丝母(17)、槽轮板(6)和输出轴(10)，两个电机(2)固装在传动支架的一端，两个丝杠(5)固设于传动支架两侧且分别与不同电机(2)直接连接，每个丝杠(5)上均设有丝母(17)，槽轮板(6)通过丝母(17)升降驱动旋转，在槽轮板(6)上设有弧形槽，所述弧形槽内侧设有齿轮，所述输出轴(10)设置于所述弧形槽中，在所述输出轴(10)上设有齿轮与所述弧形槽内侧齿轮啮合。2.根据权利要求1所述的新型三工位操动机构，其特征在于:传动支架两侧设有接触器(19)，每个丝杠(5)的两端均设有限位开关(9)，两个电机(2)分别通过不同的接触器(19)控制启动，当丝母(17)移动至任一限位开关(9)的感应范围时，电机(2)通过所述限位开关(9)发出信号控制停止。3.根据权利要求1所述的新型三工位操动机构，其特征在于:所述传动系统包括两个同轴设置的槽轮板(6)，每个槽轮板(6)下端两侧分别设有滑槽(20)，每个丝母(17)两侧均设有端轴(21)，当槽轮板(6)旋转时，丝母(17)两侧端轴(21)分别进入到不同槽轮板(6)的滑槽(20)中。4.根据权利要求3所述的新型三工位操动机构，其特征在于:每个槽轮板(6)下端两侧分别设有滑槽(20)，且两个滑槽(20)均向外侧倾斜呈燕尾状。5.根据权利要求3所述的新型三工位操动机构，其特征在于:所述输出轴(10)设置于槽轮板(6)的弧形槽中，且所述输出轴(10)上设有两个齿轮分别与不同槽轮板(6)上的弧形槽内侧齿轮啮合。6.根据权利要求3所述的新型三工位操动机构，其特征在于:所述传动支架包括第一侧板(3)、第二侧板(4)和支块(7)，所述两个侧板的上下两端分别通过两个支块(7)相连，每个丝杠(5)两端分别固定在设于传动支架同一侧的上下两个支块(7)上，两个槽轮板(6)均设置于槽板轴(11)上，且所述槽板轴(11)两端分别安装在两个侧板上，所述输出轴(10)由第一侧板(3)伸出至传动支架外;在所述两个侧板上均设有竖直的移动槽(22)，所述丝母(17)两侧的端轴(21)分别沿着不同侧板上的移动槽(22)移动。7.根据权利要求1所述的新型三工位操动机构，其特征在于:所述传动支架两侧均设有用于机构连锁的辅助开关(13)。8.根据权利要求1所述的新型三工位操动机构，其特征在于:在传动支架两侧分别设有一个手动输出机构，所述手动输出机构包括手动输出轴(16)和齿轮组，在所述手动输出轴(16)外轴端设有手动摇把，所述手动输出轴(16)的内轴端通过所述齿轮组与丝杠(5)的端部相连。9.根据权利要求8所述的新型三工位操动机构，其特征在于:在电机(2)下侧设有两个分别用于切断DS和ES电气回路的连锁开关(18)。10.根据权利要求1所述的新型三工位操动机构，其特征在于:每个丝杠(5)的两端分别设有一个缓冲装置(8)。
【文档编号】H01H31/10GK205508701SQ201620176321
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月8日
【发明人】李程程, 王杰, 李春江
【申请人】沈阳国纳电力科技有限公司