一种开关柜及开关柜手车与活门传动机构的制作方法

本发明涉及一种开关柜及开关柜手车与活门传动机构。

背景技术：

在高压开关设备中，由于手车互换性、通用性较好，开关柜中多采用开关柜手车。开关柜手车类型较多，较为常见的如断路器手车，使用时，将断路器手车沿开关柜中预先铺设好的导轨进出开关柜，以满足正常的试验、工作要求。根据不同的电压等级及安装要求，开关柜中的断路器手车基本上分为两大类，一种断路器手车的手车移动方向与断路器上的动触头分合闸方向相同，如申请公布号为cn104917091a的中国发明专利申请中所公开的移开式交流金属封闭开关设备，另一种断路器手车的手车移动方向与断路器上的动触头分合闸方向相垂直，如授权公告号为cn203617555u的中国实用新型专利中所公开的开关柜及其主回路结构。实际上，无论是哪种形式，为提高安全性能，均在相应开关柜中设有与静触头对应的活门，在断路器手车移动到位之前，静触头被关闭在活门之后，在手车移动到位时，活门开启，断路器上的动触头穿过活门开启后形成的通道与静触头接触实现合闸操作，当动触头分闸且手车退出时，活门重新关闭。

现有技术中，开关柜手车与活门传动机构在实现活门开启或关闭的传动方式有连杆传动、链条连杆传动和齿轮连杆传动等结构。在齿轮传动机构中，由开关柜手车上的主动齿轮作为动力输入端，通过相应传动机构控制活门的启闭。当将这种齿轮传动机构应用在授权公告号为cn203617555u的中国实用新型专利中所公开的开关柜中时，断路器手车水平移动到位，主动齿轮与被动齿轮啮合向链条传动机构输入迫使活门开启的驱动力，活门开启，断路器的动触头向上移动，在穿过活门开启后形成的通道后与静触头插接，当需要将断路器手车退出时，动触头向下移动以与静触头分离，断路器手车向外移动以退出开关柜，在断路器手车退出过程中主动齿轮与被动齿轮相脱离，活门关闭。

实际上，对于这种通过主动齿轮与被动齿轮啮合而传递作用力的传动形式来讲，由于主动齿轮的轴向与手车移动方向一致，当手车出现轻微震动时，这种齿轮啮合的传动形式容易出现因主动齿轮移动导致齿轮接触部分减少，较为严重的会出现脱齿、损坏齿轮及轴的问题，降低传动机构使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种开关柜手车与活门传动机构，以解决现有技术中通过齿轮啮合传动输入活门开启作用力的传动机构的传动可靠性低的技术问题，；同时，本发明还提供一种使用上述齿轮定位装置的开关柜。

为实现上述目的，本发明所提供的开关柜手车与活门传动机构的技术方案是：一种开关柜手车与活门传动机构，包括用于设置在开关柜手车上的主动齿轮和用于与主动齿轮啮合传动以向活门传递驱动作用力的被动啮合件，还包括齿轮定位装置，齿轮定位装置包括活动锁舌，活动锁舌在其活动行程上具有与所述主动齿轮接合的接合位和与所述主动齿轮脱离的脱离位，活动锁舌在接合位上时与所述主动齿轮接合以向主动齿轮施加朝向被动啮合件的顶推作用力，进而将主动齿轮顶压定位在与被动啮合件对应啮合的传动位上。

所述活动锁舌设置在一驱动摆臂上并跟随驱动摆臂同步摆动，驱动摆臂正向转动驱使所述活动锁舌向接合位移动，驱动摆臂反向转动驱使所述活动锁舌向脱离位移动，所述主动齿轮和活动锁舌之间设有在活动锁舌处于接合位时实现活动锁舌与主动齿轮转动配合的接合结构。

所述接合结构包括主动齿轮的朝向所述活动锁舌的侧面上设有的接合环槽，接合环槽具有用于与处于接合位的活动锁舌顶压转动配合的环槽侧壁。

所述驱动摆臂上设有或传动连接有用于由进入开关柜的开关柜手车驱动以迫使驱动摆臂正向转动的驱动件。

所述驱动摆臂上传动连接有复位弹性件，复位弹性件用于在开关柜手车退出开关柜时迫使驱动摆臂反向转动。

所述被动啮合件为被动齿轮，所述驱动摆臂通过一向心关节轴承转动装配在所述被动齿轮的支撑轴上。

本发明所提供的使用上述齿轮定位装置的开关柜的技术方案是：一种开关柜，包括柜体，柜体中布置有可移开式的开关柜手车和相应的活门，活门上传动连接有由开关柜手车驱动以开启活门的传动机构，包括所述开关柜手车上设有的主动齿轮和用于与主动齿轮啮合传动以向活门传递驱动作用力的被动啮合件，传动机构还包括齿轮定位装置，齿轮定位装置包括活动锁舌，活动锁舌在其活动行程上具有与所述主动齿轮接合的接合位和与所述主动齿轮脱离的脱离位，活动锁舌在接合位上时与所述主动齿轮接合以向主动齿轮施加朝向被动啮合件的顶推作用力，进而将主动齿轮顶压定位在与被动啮合件对应啮合的传动位上。

所述活动锁舌设置在一驱动摆臂上并跟随驱动摆臂同步摆动，驱动摆臂正向转动驱使所述活动锁舌向接合位移动，驱动摆臂反向转动驱使所述活动锁舌向脱离位移动，所述主动齿轮和活动锁舌之间设有在活动锁舌处于接合位时实现活动锁舌与主动齿轮转动配合的接合结构。

所述驱动摆臂上设有或传动连接有用于由进入开关柜的开关柜手车驱动以迫使驱动摆臂正向转动的驱动件，所述驱动摆臂上传动连接有复位弹性件，复位弹性件用于在开关柜手车退出开关柜时迫使驱动摆臂反向转动。

所述被动啮合件为被动齿轮，所述驱动摆臂通过一向心关节轴承转动装配在所述被动齿轮的支撑轴上。

本发明的有益效果是：本发明所提供的开关柜手车与活门传动机构中，通过齿轮定位装置向处于传动位的主动齿轮施加的朝向被动啮合件的顶推作用力，使得主动齿轮与被动啮合件啮合更充分，主动齿轮不易发生点蚀、磨损及折断。可有效避免断路器手车的轻微震动对齿轮传动的影响，传动也更加可靠，可有效提高齿轮使用寿命。

附图说明

图1为带开关柜手车与活门传动机构的开关柜的一种实施例的结构示意图；

图2为图1中开关柜手车与活门传动机构部分的结构示意图；

图3为图1中齿轮定位装置处于锁止状态的结构示意图；

图4为图3所示齿轮定位装置的轴侧示意图；

图5为图3中齿轮定位装置处于解锁状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明所提供的带开关柜手车与活门传动机构的开关柜的具体实施例，如图1至图5所示，该实施例中的开关柜包括柜体100，柜体100中布置有可移开式的开关柜手车，此处的可移开式指的是开关柜手车可沿柜体中设有的相应导轨进入柜体、退出柜体，此处的开关柜手车具体为断路器手车101，断路器手车101包括手车本体和设置在手车上的断路器102，断路器102上设有隔离开关机构103，隔离开关机构103包括动触头，柜体100中对应动触头设有相应的静触头（图中未显示），而且，在动、静触头之间设有相应的活门结构104，开关柜上的断路器手车、静触头及相应的活门22属于现有技术，在此不再过多赘述。

活门22上传动连接有由断路器手车驱动以开启、关闭活门的传动机构，传动机构包括齿轮传动部分和链条传动部分，齿轮传动部分包括设置在断路器手车上的主动齿轮10和用于与主动齿轮啮合传动的被动齿轮11，被动齿轮11作为被动啮合件与主动齿轮10啮合以向活门22传递开启、关闭作用力，被动齿轮11通过支撑轴12转动装配在相应的固定架3上，链条传动机构包括固设在齿轮轴上的主动链轮21、与活门传动连接的被动链轮及布置在主动链轮和被动链轮之间的传动链条23。使用时，在断路器手车进入柜体100并到位后，主动齿轮10与被动齿轮11啮合传动，并通过链条传动机构打开、关闭相应的活门，断路器的动触头则通过活门开启后的通道与静触头接触。

本实施例所提供的开关柜的主要改进之处在于：为保证主动齿轮与被动齿轮可靠啮合传动，对应主动齿轮10配置有相应的齿轮定位装置105，齿轮定位装置105可将主动齿轮10顶压定位在与被动齿轮11可靠啮合的传动位上，齿轮定位装置包括活动锁舌9，活动锁舌9在其活动行程上具有与主动齿轮10接合的接合位和与主动齿轮10脱离的脱离位，活动锁舌9在接合位上时与主动齿轮10接合以向主动齿轮10施加朝向被动齿轮11的顶推作用力，进而将主动齿轮顶压定位在与被动齿轮对应啮合的传动位上。

具体来说，此处的齿轮定位装置包括通过一向心关节轴承8可转动的装配在被动齿轮11的支撑轴12上的驱动摆臂7，活动锁舌9设置在驱动摆臂7上并跟随驱动摆臂7同步摆动，驱动摆臂7正向转动驱使活动锁舌9向接合位移动，驱动摆臂7反向转动驱使活动锁舌9向脱离位移动，并且，在主动齿轮10和活动锁舌9之间设有在活动锁舌处于接合位时实现活动锁舌与主动齿轮转动配合的接合结构，实际上，活动锁舌9具体为凸设于驱动摆臂的靠近主动齿轮一端的定位销，接合结构具体包括主动齿轮10的朝向定位销的侧面上凹设的接合环槽13，接合环槽具有用于与处于接合位的定位销顶压转动配合的环槽侧壁。

本实施例中，通过进入开关柜的断路器手车101上的顶推块1顶推以迫使驱动摆臂2正向转动，在驱动摆臂10上传动连接有相应的驱动件，该驱动件供断路器手车上设有的顶推块1顶推，驱动件具体为铰接在柜体内部的固定块3上的传动拐臂4，传动拐臂4通过拉杆5与驱动摆臂7传动连接，在断路器手车上的顶推块1顶推传动拐臂4转动时，传动拐臂4通过拉杆5迫使驱动摆臂7正向转动，进而驱使活动锁舌9向接合位移动，实现活动锁舌9与主动齿轮10的接合定位。

并且，在驱动摆臂7上传动连接有复位弹性件6，复位弹性件6用于在开关柜手车退出开关柜时迫使驱动摆臂7反向转动。此处的复位弹性件具体为套装在一顶杆上的复位弹簧，该顶杆防脱的活动装配在固定块3上，在复位弹簧的作用下，顶杆顶推作用在驱动摆臂上以实现复位弹性件与驱动摆臂的传动连接，顶杆在复位弹簧的作用下，向驱动摆臂施加迫使其反向转动的作用力。

使用时，断路器手车101沿着柜体内部预设有的导轨进入柜体中，在移动到位时，主动齿轮10进入传动位以与被动齿轮11对应啮合，此时，由断路器手车上的顶推块1顶推传动拐臂4，传动拐臂4通过拉杆5迫使驱动摆臂7正向转动，驱使作为活动锁舌9的定位销进入主动齿轮10的接合环槽13中，活动锁舌9进入接合位以向主动齿轮10施加朝向被动齿轮11的顶推作用力，保证主动齿轮10与被动齿轮11之间的可靠传动，并且，由于定位销与接合环槽13的可转动配合，并不会影响主动齿轮的正常转动。主动齿轮转动，通过被动齿轮、链条传动机构驱使活门开启和关闭，具体来说，主动齿轮正向转动，活门开启，主动齿轮反向转动，活门关闭。

当将断路器手车从柜体中拉出时，断路器手车与作为驱动件的传动拐臂脱离，在复位弹性件6的作用下，驱动摆臂反向转动，带动活动锁舌从接合环槽中脱出，保证主动齿轮可正常与被动齿轮脱离。

本实施例中，通过齿轮定位装置向处于传动位的主动齿轮施加的朝向被动齿轮的顶推作用力，使得主动齿轮与被动齿轮啮合更充分，使齿轮不易发生点蚀、磨损及折断，而且，可有效避免断路器手车的轻微震动对齿轮传动的影响，传动也更加可靠，可有效提高齿轮使用寿命。

本实施例中，驱动摆臂通过关节向心轴承可转动的装配在被动齿轮的支撑轴上。在其他实施例中，可根据实际需要另外设置相应安装轴，将驱动摆臂转动装配在相应安装轴上即可，只要可实现驱动摆臂正向转动和反向转动即可。

本实施例中，活动锁舌跟随驱动摆臂摆动而在接合位及脱离位之间摆动，整个齿轮定位装置占用空间相对较小，便于实现活动锁舌在接合位及脱离位之间的切换。在其他实施例中，活动锁舌也可沿主动齿轮与被动齿轮的径向往复运动，即活动锁舌可为支撑齿轮，支撑齿轮可与主动齿轮支撑啮合，并且，支撑齿轮除了与主动齿轮啮合以保证主动齿轮的正常转动外，主要向主动齿轮提供朝向被动齿轮的顶推作用力，以实现对主动齿轮的顶推定位。

本实施例中，利用移动到位的断路器手车顶推驱动件来迫使驱动摆臂正向转动，利用可靠的机械传动，保证齿轮定位装置的有效动作。在其他实施例中，也可利用其他的结构如电磁驱动技术以在断路器手车移动到位时迫使驱动摆臂正向转动。

本实施例中，作为复位弹性件的复位弹簧通过顶杆与驱动摆臂传动连接，在其他实施例中，复位弹性件也可直接与驱动摆臂传动连接，复位弹性件也可为复位扭簧结构。

本实施例中，断路器手车与活门传动机构中，与主动齿轮啮合的被动啮合件为被动齿轮。在其他实施例中，根据传动机构的具体不同结构，被动啮合件也可为相应的被动齿条。

本实施例中，作为驱动件的传动拐臂与驱动拐臂传动连接，且通过拉杆实现两者的传动。在其他实施例中，也可直接在驱动拐臂上设置相应的传动件以供断路器手车顶推。

本实施例中，开关柜手车为断路器手车，在电气领域中，出了断路器手车外，还可应用于其他的采用相应活门结构的相应手车结构如pt手车、隔离手车等。

本发明还提供一种开关柜手车与活门传动机构的实施例，该实施例中的传动机构的结构与上述开关柜实施例中的开关柜手车与活门传动机构的结构相同，在此不再赘述。

以上结构和传动过程，旨在说明本发明的技术手段，并非限制本发明的技术范围。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明作显而易见的改进，皆属于本发明所保护范围之内。