高压开关柜操动机构的制作方法

本实用新型涉及电力设备技术领域，确切的说是用于高压开关柜的操动机构。

背景技术：

传统的各类高压开关柜的机械联锁机构多种多样，存在机械结构复杂，操作安全性不足等缺陷。为解决上述技术问题，本申请人对此改进设计，如中国专利号为cn201110090537.8的《一种高压开关柜操作机构》，采用单一手动操作端设计，具有结构紧凑，操作安全可靠的优点；但其用于操动整个操作机构动作的仅依靠手动操作，不利于自动化操作。文献中虽然提及电动操作的可能，但由于该类型操作机构装配空间限制，基于现有的传动结构，无法很好的实现电动化和手动操作的融合。

技术实现要素：

本实用新型发明目的：为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种结构合理紧凑，电动操动力输出经离合器控制的高压开关柜操动机构，具有安全可靠的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种高压开关柜操动机构，包括安装架、一个手动操作端以及控制端，所述控制端经联动机构控制所述手动操作端的开、闭状态，所述的安装架上设有驱动机构以及与驱动机构连接的电动操动机构，电动操动机构包括驱动电机，驱动电机经动力传递机构与驱动机构连接，手动操作端经齿轮传动机构与驱动机构连接，其特征在于：所述的动力传递机构包括有动力输出轴、蜗轮以及离合器，动力输出轴与驱动机构传动连接，蜗轮套设于动力输出轴上，蜗轮经驱动电机驱动转动，蜗轮与动力输出轴之间经离合器连接。

通过采用上述技术方案，驱动电机经蜗轮、离合器驱动动力输出轴转动，从而对驱动机构进行电动控制，离合器能够实现驱动电机与驱动机构之间的动力结合和断开控制，从而方便高压开关柜的手动和电动操作切换，具有安全可靠的优点。

优选的，所述离合器包括离合配合的离合盘和主动盘，离合盘轴向滑动配合在动力输出轴上，主动盘固定于蜗轮上，离合盘与动力输出轴转动方向上联动连接，离合盘配合有离合操动机构，离合操动机构包括滑动配合在安装架上的推拉杆，推拉杆滑动方向与动力输出轴垂直，推拉杆与离合盘之间设有经推拉杆滑动而驱动离合盘滑动的换向传动组件。该结构设计下，推拉操作推拉杆来控制离合盘滑动，操作更为省力，且结构紧凑。

优选的，所述换向传动组件包括顶压弹簧、换向顶推板以及沿离合盘滑动方向滑动配合在安装架上的从动板，所述顶压弹簧抵接于离合盘上，并提供驱动离合盘趋向于滑动至与主动盘动力接合位置的弹簧驱动力，所述换向顶推板固定连接于推拉杆上随推拉杆滑动，换向顶推板上设有沿离合盘滑动方向凸起的顶推凸块，顶推凸块上设有沿换向顶推板滑动方向倾斜延伸的驱动斜面，驱动斜面引导所述从动板滑动，从动板在顶压弹簧的弹簧驱动力下与驱动斜面对应配合，从动板支撑在顶推凸块上实现从动板顶推离合盘保持在与主动盘脱开位置，离合盘可相对于从动板转动，从动板与离合盘顶推配合，从动板上设有供顶推凸块进入的凸块让位通孔。该结构设计下，推拉杆推动换向顶推板滑动，顶推凸块滑出凸块让位通孔，顶推凸块上的驱动斜面顶推从动板，迫使从动板滑动，从而顶推离合盘轴向滑动直至脱开主动盘；推拉杆推动换向顶推板滑动至顶推凸块进入凸块让位通孔内，从动板在驱动斜面引导以及在顶压弹簧驱动下移动，离合盘向与主动盘接合位置移动；经顶推凸块和凸块让位通孔配合实现换向顶推板与从动板的联动，充分利用从动板的厚度空间，结构紧凑；顶压弹簧实现离合盘、换向顶推板以及从板之间的联动，且保证离合盘稳定可靠的位于与主动盘的接合位置。

优选的，所述从动板上设有供离合盘穿过的轴孔，从动板经轴孔支承于离合盘上，所述从动板与推拉杆连接一端相对的另一端上设有定位导向指，所述安装架上固定有定位板，定位板上设有沿从动板滑动方向延伸的导向槽，从动板的定位导向指导向配合于导向槽内。该结构设计下，从动板经离合盘支撑，且从动板经定位导向指与导向槽配合，具有从动板定位活动可靠以及结构紧凑的优点。

优选的，所述顶推凸块与凸块让位通孔导向配合。该结构设计下，凸块让位通孔不仅仅对顶推凸块避让，且顶推凸块置入凸块让位通孔内形成定位和导向，配合可靠。

优选的，所述换向顶推板呈叉状，换向顶推板包括与推拉杆固定连接的基板，基板上设有沿换向顶推板滑动方向延伸的上叉臂和下叉臂，上叉臂和下叉臂之间具有叉口，叉口对离合盘实现避让，上叉臂和下叉臂上均设有顶推凸块，顶推凸块包括设于上叉臂上的第一顶推凸块，以及设于下叉臂上的第二顶推凸块和第三顶推凸块，第二顶推凸块和第三顶推凸块沿下叉臂延伸方向分布，所述从动板上设有与第一顶推凸块、第二顶推凸块、第三顶推凸块一一对应配合的凸块让位通孔，与下叉臂上两个顶推凸块对应配合的凸块让位通孔位于垂直换向顶推板滑动方向且与离合盘中心轴线相交的虚拟中心线两侧。该结构设计下，换向顶推板采用上叉臂和下叉臂驱动，且下叉臂上采用分设在离合盘的径向两侧，换向顶推板对从动板顶推平稳，从而使得离合盘的动作稳定可靠。

优选的，所述换向顶推板的叉口导向配合在离合盘上。该结构设计下，实现换向顶推板的定位导向，具有动作稳定可靠以及结构紧凑的优点。

优选的，所述安装架上设有定位安装所述蜗轮的齿轮架，齿轮架包括两块相对布置的齿轮安装板以及连接两片齿轮安装板的固定连接件，两片齿轮安装板分设在蜗轮轴向两端，齿轮安装板上设有齿轮支承孔，蜗轮定位转动配合在齿轮支承孔上，齿轮安装板上设有沿推拉杆滑动方向延伸的推拉杆避让槽，推拉杆避让槽延伸方向的一端为具有止挡面的截止端，带推拉杆避让槽的齿轮安装板上固定有止挡销，所述推拉杆侧向部分位于推拉避让槽内，推拉杆与从动板连接一端的端部经止挡面止挡构成推拉杆驱动离合器脱开位置的限制，所述换向顶推板上设有台阶缺口，换向顶推板上台阶缺口经止挡销止挡构成推拉杆驱动离合器结合位置的限制。该结构设计下，齿轮安装板实现对推拉杆的避让，具有结构紧凑的优点，且利用齿轮安装板的厚度形成与推拉杆止挡限位的结构；换向顶推板上设台阶缺口与齿轮安装板上的止挡销止挡限位。

优选的，所述联动机构包括开启和关闭手动操作端的活动挡板，活动挡板沿垂直推拉杆方向直线滑动配合在安装架上，活动挡板沿滑动方向具有对应开启手动操作端的手动开启位以及对应关闭手动操作端的关闭位，活动挡板上设有随活动挡板滑动的锁定舌片，推拉杆上设有锁定卡口，所述推拉杆对应在驱动离合盘与主动盘脱开的位置时，锁定卡口对应在所述活动挡板的锁定舌片运动路径上，且活动挡板滑动至手动开启位的同时锁定舌片插入锁定卡口内，活动挡板滑动至关闭位的同时锁定舌片退出锁定卡口，所述推拉杆对应在驱动离合盘与主动盘动力结合的位置时，所述活动挡板对应在关闭位，且推拉杆止挡活动挡板滑动开启手动操作端。该结构设计下，活动挡板实现手动与自动的互锁，使得操作更为安全可靠，且利用活动挡板上形成锁定舌片实用与推拉杆互锁，具有结构简单紧凑和联锁可靠的优点。

优选的，所述手动操作端包括带操作端口的操作盘，所述齿轮传动机构包括有第一锥齿轮、第二锥齿轮以及直齿轮，第一锥齿轮经固定轴安装在安装架上，操作盘固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二锥齿轮经支承轴设于安装架上，固定轴一端支承在支承轴上，固定轴与支承轴垂直布置，第二锥齿轮固定在直齿轮上，所述动力输出轴与支承轴平行布置，动力输出轴上固定有输出齿轮，输出齿轮与直齿轮啮合。该结构设计下，动力输出轴经输出齿轮与操动端配合直齿轮配合实现动力输出，便于安装布置，避免与驱动机构连接且避免安装位置的干涉，具有结构紧凑和传动稳定可靠的优点。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例高压开关柜操动机构的立体图；

图2为本实用新型具体实施例高压开关柜操动机构内部结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例电动操动机构及活动挡板的安装结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例电动操动机构的结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例电动操动机构的局部爆炸视图；

图6为本实用新型具体实施例从动板的结构示意图；

图7为本实用新型具体实施例换向顶推板的结构示意图。

具体实施方式

参见附图1~7，本实用新型公开的一种高压开关柜操动机构，包括安装架1、一个手动操作端2以及控制端3，所述控制端3经联动机构4控制所述手动操作端2的开、闭状态，所述的安装架1上设有驱动机构（图中未示出）以及与驱动机构连接的电动操动机构5，本实用新型中所述的驱动机构包括有旋转设置在安装架上的传动轴、设置在传动轴上的传动轮、分别与传动轮连接的用于驱动辅助开关的辅助开关传动结构、用于驱动后门闭锁的后门闭锁传动结构、以及与传动轴连接的用于驱动隔离开关、接地开关的槽轮机构，其为高压开关柜的现有技术，故对其具体结构不再赘述，电动操动机构5包括驱动电机51，驱动电机51经动力传递机构与驱动机构连接，手动操作端2经齿轮传动机构6与驱动机构连接，为使得齿轮传动机构的结构紧凑，本实用新型优先采用：所述齿轮传动机构6包括有第一锥齿轮61、第二锥齿轮62以及直齿轮63，第一锥齿轮61经固定轴64安装在安装架1上，所述手动操作端2包括带操作端口的操作盘21，操作盘21固定连接第一锥齿轮61，第一锥齿轮61与第二锥齿轮62啮合，第二锥齿轮62经支承轴65设于安装架1上，固定轴64一端支承在支承轴65上，固定轴64与支承轴65垂直布置，第二锥齿轮62固定在直齿轮63上，所述的动力传递机构包括有动力输出轴52、蜗轮53以及离合器56，动力输出轴52与驱动机构传动连接，在动力输出轴52上固定有输出齿轮55，所述动力输出轴52与支承轴65平行布置，动力输出轴52上输出齿轮55与直齿轮63啮合，蜗轮53套设于动力输出轴52上，蜗轮53经驱动电机51驱动转动，在驱动电机51的输出端设置蜗杆与蜗轮53啮合，蜗轮53与动力输出轴52之间经离合器56连接。驱动电机经蜗轮、离合器驱动动力输出轴转动，从而对驱动机构进行电动控制，离合器能够实现驱动电机与驱动机构之间的动力结合和断开控制，从而方便高压开关柜的手动和电动操作切换，具有安全可靠的优点。

其中，所述离合器56包括离合配合的离合盘561和主动盘562，离合盘561轴向滑动配合在动力输出轴52上，主动盘562固定于蜗轮53上，离合盘561与动力输出轴52转动方向上联动连接，在离合盘561上的中心轴孔内凸设有凸齿5611，在动力输出轴52上设有与凸齿5611导向配合且构成离合盘561与动力输出轴52转动方向联动的活动导槽521，离合盘561配合有离合操动机构57，离合操动机构57包括滑动配合在安装架1上的推拉杆571，推拉杆571滑动方向与动力输出轴52垂直，推拉杆571与离合盘561之间设有经推拉杆571滑动而驱动离合盘561滑动的换向传动组件。推拉操作推拉杆来控制离合盘滑动，操作更为省力，且结构紧凑；当然作为本实用新型可行的方案，离合器的离合操作还可以采用电磁驱动、或者拨叉拨动等结构；但采用推拉操作，更为省力和结构紧凑。为保证离合盘与动力输出轴配合可靠，离合盘具有沿轴向延伸的套管部，凸齿延伸至套管部内，套管部伸入蜗轮的中心轴孔内，套管部保证离合盘的轴向长度，保证离合盘在动力输出轴上活动可靠以及离合盘与动力输出轴的联动可靠。其中主动盘562采用一体成型在蜗轮端面上，主动盘包括沿周向分布于蜗轮端面上的啮合凸柱5621，离合盘上设有动力接合面，动力接合面上设有啮合槽5611；当然离合器的离合盘和主动盘结构还可采用其他结构形式，本领域技术人员根据现有技术可作出相应的选择。

所述换向传动组件包括顶压弹簧572、换向顶推板573以及沿离合盘561滑动方向滑动配合在安装架1上的从动板574，所述顶压弹簧572抵接于离合盘561上，并提供驱动离合盘561趋向于滑动至与主动盘562动力接合位置的弹簧驱动力，在离合盘561上设有供顶压弹簧572置入的台阶孔，以实现紧凑装配，所述换向顶推板573固定连接于推拉杆571上随推拉杆571滑动，换向顶推板573上设有沿离合盘561滑动方向凸起的顶推凸块5731，顶推凸块5731上设有沿换向顶推板573滑动方向倾斜延伸的驱动斜面57311，驱动斜面57311引导所述从动板574滑动，从动板574在顶压弹簧572的弹簧驱动力下与驱动斜面57311对应配合，从动板574支撑在顶推凸块5731上实现从动板574顶推离合盘561保持在与主动盘562脱开位置，离合盘561可相对于从动板574转动，从动板574与离合盘561顶推配合，从动板574上设有供顶推凸块5731进入的凸块让位通孔5741。推拉杆571推动换向顶推板573滑动，顶推凸块5731滑出凸块让位通孔5741，顶推凸块5731上的驱动斜面57311顶推从动板574，迫使从动板574滑动，从而顶推离合盘561轴向滑动直至脱开主动盘562，从动板574支撑在顶推凸块5731上实现从动板574顶推离合盘561保持在离合位置，顶压弹簧572蓄能并保证离合盘、从动板和驱动斜面可靠配合；推拉杆571推动换向顶推板573滑动至顶推凸块5731进入凸块让位通孔5741内，从动板574在驱动斜面57311引导以及在顶压弹簧572驱动下移动，离合盘561向与主动盘562接合位置移动；经顶推凸块5731和凸块让位通孔5741配合实现换向顶推板与从动板的联动，充分利用从动板的厚度空间，结构紧凑；顶压弹簧实现离合盘、换向顶推板以及从板之间的联动，且保证离合盘稳定可靠的位于与主动盘的接合位置。当然作为本实用新型可行的方案，可采用换向顶推板上设有沿从动板滑动方向倾斜延伸的斜槽，在从动板上设有与斜槽配合的凸指，从动板和离合盘可采用弹簧或者环形槽配合（达到旋转方向上离合盘与从动板相对转动，在轴向上联动）来实现。而且所述顶推凸块5731与凸块让位通孔5741导向配合。凸块让位通孔不仅仅对顶推凸块避让，且顶推凸块5731置入凸块让位通孔5741内形成定位和导向，配合可靠。

为使得结构紧凑以及动作稳定可靠，所述从动板574上设有供离合盘561穿过的轴孔5742，从动板574经轴孔5742支承于离合盘561上，所述从动板574与推拉杆571连接一端相对的另一端上设有定位导向指5743，所述安装架1上固定有定位板11，定位板11上设有沿从动板574滑动方向延伸的导向槽111，从动板的定位导向指导向配合于导向槽内。从动板经离合盘支撑，且从动板经定位导向指与导向槽配合，具有从动板定位活动可靠以及结构紧凑的优点。

进一步的，所述换向顶推板573呈叉状，换向顶推板573包括与推拉杆571固定连接的基板573-1，基板573-1上设有沿换向顶推板573滑动方向延伸的上叉臂573-2和下叉臂573-3，上叉臂573-2和下叉臂573-3之间具有叉口573-4，叉口573-4对离合盘561实现避让，上叉臂573-2和下叉臂573-3上均设有顶推凸块5731，顶推凸块5731包括设于上叉臂573-2上的第一顶推凸块，以及设于下叉臂573-3上的第二顶推凸块和第三顶推凸块，第二顶推凸块和第三顶推凸块沿下叉臂573-3延伸方向分布，所述从动板574上设有与第一顶推凸块、第二顶推凸块、第三顶推凸块一一对应配合的凸块让位通孔5741，与下叉臂573-3上两个顶推凸块对应配合的凸块让位通孔5741位于垂直换向顶推板573滑动方向且与离合盘561中心轴线相交的虚拟中心线a两侧。换向顶推板采用上叉臂和下叉臂驱动，且下叉臂上采用分设在离合盘的径向两侧，换向顶推板对从动板顶推平稳，从而使得离合盘的动作稳定可靠。上叉臂短于下叉臂设计，以及从动板右上方具有缺角设计，以实现对驱动机构的避让。定位板11的导向槽111上延伸形成供下叉臂573-3插入的延伸槽体，延伸槽体实现对下叉臂573-3的避让。

将所述换向顶推板573的叉口573-4导向配合在离合盘561上。实现换向顶推板的定位导向，具有动作稳定可靠以及结构紧凑的优点。

在所述安装架1上设有定位安装所述蜗轮53的齿轮架，齿轮架包括两块相对布置的齿轮安装板12以及连接两片齿轮安装板12的固定连接件（如螺栓，或销轴等），两片齿轮安装板12分设在蜗轮53轴向两端，齿轮安装板12上设有齿轮支承孔，蜗轮53定位转动配合在齿轮支承孔上，其中上叉臂573-2和下叉臂573-3定位导向配合在从动板574和齿轮安装板12之间，对换向顶推板573的定位；在齿轮安装板12上设有沿推拉杆571滑动方向延伸的推拉杆避让槽121，推拉杆避让槽121延伸方向的一端为具有止挡面1211的截止端，带推拉杆避让槽121的齿轮安装板12上固定有止挡销13，所述推拉杆571侧向部分位于推拉避让槽121内，推拉杆571与从动板574连接一端的端部经止挡面1211止挡构成推拉杆571驱动离合器脱开位置的限制，所述换向顶推板573上设有台阶缺口5732，换向顶推板573上台阶缺口5732经止挡销13止挡构成推拉杆571驱动离合器结合位置的限制。齿轮安装板实现对推拉杆的避让，具有结构紧凑的优点，且利用齿轮安装板的厚度形成与推拉杆止挡限位的结构；换向顶推板上设台阶缺口与齿轮安装板上的止挡销止挡限位。

为实现手动操作和电动操作之间的互锁功能，利用以往联动机构4中用于开启和关闭手动操作端2的活动挡板41实现，所述活动挡板41沿垂直推拉杆571方向直线滑动配合在安装架1上，活动挡板41沿滑动方向具有对应开启手动操作端2的手动开启位以及对应关闭手动操作端2的关闭位，本实用新型中控制端3与联动机构4的结构为现有技术，本领域技术人员根据现有技术即可实现相应功能，故控制端和联动机构的具体结构不再赘述，其改进点在于：所述活动挡板41上设有随活动挡板41滑动的锁定舌片411，推拉杆571上设有锁定卡口5710，所述推拉杆571对应在驱动离合盘561与主动盘562脱开的位置时，锁定卡口5710对应在所述活动挡板41的锁定舌片411运动路径上，且活动挡板41滑动至手动开启位的同时锁定舌片411插入锁定卡口5710内，活动挡板41滑动至关闭位的同时锁定舌片411退出锁定卡口5710，所述推拉杆571对应在驱动离合盘561与主动盘562动力结合的位置时，所述活动挡板41对应在关闭位，且推拉杆571止挡活动挡板41滑动开启手动操作端2。活动挡板实现手动与自动的互锁，使得操作更为安全可靠，且利用活动挡板上形成锁定舌片实用与推拉杆互锁，具有结构简单紧凑和联锁可靠的优点。本具体实施例中，锁定舌片采用两个间隔并列布置的片体，在推拉杆的外周侧开设两个切口槽构成锁定卡口。