CN104658805A - 双操作轴慢速旋转式三工位机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双操作轴慢速旋转式三工位机构，其为解决现有同类机构中防误操作结构设计欠佳的技术问题而设计。该三工位机构的槽轮上输出轴一端伸出前板，前板的输出轴两侧对称设有接地和隔离操作轴，接地和隔离操作轴的拐臂分别伸出中板的接地和隔离限位槽，接地拐臂位于槽轮的外侧边沿，隔离拐臂位于槽轮内的轮滑孔；其要点是所述接地和隔离操作轴的拐臂对称侧外径设有分位挡板、合挡板，槽轮设有轮滑槽，接地和隔离操作轴上前板两外侧设有复位拉簧、限位杆，限位杆设置于分位挡板、合挡板两侧，限位杆一端分别相对设置，另一端通过复位拉簧连接，接地和隔离操作轴的上下两侧还分别设有转板、副架板、手柄限位板，手柄限位板设有手柄插孔。

Description

双操作轴慢速旋转式三工位机构

技术领域

本发明涉及高压开关中的三工位操动机构，具体是一种双操作轴慢速旋转式三工位机构。

背景技术

高压开关操动机构主要是用于控制高压开关合闸、分闸、接地三个工位，其中用于这三个工位操作的主要开关是三工位开关，一些三工位开关带有隔离功能或称为三工位隔离开关。三工位开关常用于全封闭组合电器或复合电器中，整合了隔离开关和接地开关两者的功能，工作位置在某一时刻是唯一的，实现机械闭锁，防止主回路带电合，避免了误操作的可能性。 如中国专利文献中披露的申请号201420279667.5，授权公告日2014.10.08，实用新型名称“一种三工位隔离开关的操作机构”；该操作机构包括壳体，壳体上枢接有相互平行的第一、第二操作轴，第一操作轴与隔离开关的转轴相固接；第一操作轴上固接第一齿轮和隔离限位板，隔离限位板上穿有第一定位销轴，第一定位销轴两端通过两个拉簧连接第一操作轴，壳体上设置有合闸凹槽、分闸凹槽和接地凹槽与第一定位销轴相配合；第二操作轴上固接有第二齿轮和拐臂，拐臂通过第二定位销轴、压缩弹簧连接壳体，壳体上设有第二弧形孔与第二定位销轴相配合；第一齿轮整个外周面上均布有啮合齿，第二齿轮在部分外周面上设置啮合齿，第二齿轮与第一齿轮在合闸和分闸状态时不相配合、在接地状态时才相配合。但上述三工位隔离开关的结构中防误操作设计欠佳，其结构的联动和联锁结构有待进一步改进。

再如中国专利文献中披露的申请号201220268559.9，授权公告日2013.01.23，实用新型名称“一种三工位开关操作机构”；该三工位开关操作机构包括机架，机架上安装有隔离驱动电机和接地驱动电机，机架上还定位设置有拨位盘，隔离驱动电机和接地驱动电机均各自驱动连接一螺杆，螺杆上螺纹套设一驱动螺母，驱动螺母与拨位盘之间固设于驱动螺母内侧上有一延长杆，延长杆与拨位盘的可接触端为驱动端，且驱动端与拨位盘之间设有能使拨位盘旋转并在分闸、合闸、脱离档三个位置点定位的拨位组件。上述三工位开关主要为接地和隔离的电机驱动操作方式，未涉及手动操动结构，也未涉及防误操作设计。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种双操作轴慢速旋转式三工位机构，使其解决现有同类机构中防误操作结构设计欠佳，导致安全性较差的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种双操作轴慢速旋转式三工位机构，该三工位机构的中板与后板之间设有槽轮，槽轮的输出轴一端伸出前板，输出轴的该侧末端设有指示牌，前板的输出轴两侧对称设有接地操作轴和隔离操作轴，接地操作轴的接地拐臂和隔离操作轴的隔离拐臂分别伸出中板呈弧形设置的接地限位槽和隔离限位槽，接地操作轴的接地拐臂伸出端位于槽轮的外侧边沿，隔离操作轴的隔离拐臂伸出端位于槽轮内的轮滑孔，轮滑孔包括两段隔离合闸到分闸的长弧形孔和接地分闸到合闸的短弧形孔，轮滑孔位于中板的隔离限位槽侧；其结构设计要点是所述接地操作轴的接地拐臂和隔离操作轴的隔离拐臂对称侧外径分别设有呈凸起块的地位分位挡板、地位合挡板和隔离分位挡板、隔离合挡板，地位分位挡板与地位合挡板、隔离分位挡板与隔离合挡板之间分别呈V字形排布；槽轮呈“，”字形凸轮结构，槽轮的长弧形孔侧边沿设有开口的轮滑槽，轮滑槽为接地合闸槽；接地操作轴和隔离操作轴的前板两外侧分别设有复位拉簧、限位杆，限位杆分别对称设置于接地操作轴的地位分位挡板、地位合挡板，以及隔离操作轴的隔离分位挡板、隔离合挡板的两侧，即限位杆一端分别相对设置，另一端分别通过凸块、限位杆销铰接固定于前板，复位拉簧的两端分别通过拉簧销固定于铰接限位杆销的凸块。

上述结构中隔离操作轴***操作手柄，通过操作手柄带动隔离操作轴转动，隔离操作轴的隔离拐臂即可从长弧形孔的隔离合闸位置滑动至隔离分闸位置，该三工位机构即可从隔离合同时接地分状态切换至隔离分同时接地分状态，隔离操作轴的隔离拐臂由隔离限位槽的一端滑动至另一端；继续转动操作手柄，隔离操作轴的隔离拐臂即可从长弧形孔的隔离分闸位置，即短弧形孔的接地分闸位置至接地合闸的位置，该三工位机构即可从隔离分同时接地分状态切换至隔离分同时接地合状态，接地操作轴的的接地拐臂由接地限位槽的一端滑动至另一端。此时，在隔离分同时接地分状态下的槽轮外径相抵接地操作轴的接地拐臂，迫使接地拐臂滑入槽轮的轮滑槽，从而实现上述该三工位机构从隔离分同时接地分状态切换至隔离分同时接地合状态，接地操作轴的接地限位槽的一端滑动至另一端。同时，上述隔离操作轴在顺时针方向转动过程中隔离操作轴外径的隔离分位挡板迫使两侧的限位杆向外转动张开，复位拉簧发生形变，该三工位机构从隔离合同时接地分状态切换至隔离分同时接地分状态；当隔离操作轴继续顺时针转动切换至隔离合挡板时，复位拉簧带动限位杆复位，两侧限位杆与隔离合挡板相抵，该三工位机构即可从隔离分同时接地分状态切换至隔离分同时接地合状态；再继续顺时针转动隔离操作轴，两侧限位杆复位至与隔离分位挡板相抵的状态，该三工位机构复位至隔离合同时接地分状态。根据上述工作原理和操作方式，亦可对接地操作轴进行相同的操作，该三工位机构亦可实现相同的工位切换。

所述接地操作轴和隔离操作轴的上下两侧分别设有转板、副架板，转板分别呈扇形，转板的端角分别通过转板销铰接固定于副架板，一侧弧形端角分别与限位杆相抵，另一侧弧形端角的转板滑孔分别通过螺钉与副架板连接；接地操作轴和隔离操作轴的前板侧末端分别设有轴端套，转板处分别设有推板，推板分别呈L字形，推板的弯曲端分别位于轴端套的前板侧圈面，推板分别通过转板的所述螺钉与副架板的架板滑孔连接，副架板分别通过铆钉与推板的推板滑孔连接。上述结构通过轴端套和推板的设置，进一步提高该三工位机构带动转动至对应位置才能***操作手柄的防误操作效果；以及结合限位杆和复位拉簧结构，提高该三工位机构与操作手柄之间的联动效果。即操作手柄***隔离操作轴或接地操作轴时，轴端套通过推板推动转板与限位杆相抵，限位杆向外张开，复位拉簧发生形变；拔出操作手柄，复位拉簧复位，带动限位杆收回，限位杆通过转板带动推板复位，轴端套脱离接地操作轴或隔离操作轴的操作孔。

所述接地操作轴和隔离操作轴的一侧副架板分别为手柄限位板，手柄限位板分别呈L字形，手柄限位板的一端分别与前板连接，另一弯曲端分别与轴端套的另一外侧端面相对，手柄限位板分别设有手柄插孔。上述结构便于该三工位机构转动至对应位置，才能使手柄限位板运动至靠近接地操作轴或隔离操作轴的操作孔，操作手柄才能***至手柄限位板的手柄插孔使用。

所述指示牌呈扇形，指示牌设有向外延伸的地位封口支板和隔离封口支板，地位封口支板与隔离封口支板之间设有夹角，隔离合同时接地分状态下地位封口支板挡住接地操作轴侧手柄限位板的手柄插孔，隔离分同时接地合状态下隔离封口支板挡住隔离操作轴侧手柄限位板的手柄插孔。上述结构中指示牌通过该三工位机构带动转动至对应位置才能***操作手柄，从而进一步提高该三工位机构防误操作。

所述手柄限位板的手柄插孔分别设有中心孔，以及中心孔向外延伸的限位槽，限位槽两两对称设置，操作手柄的销端设有对称设置的销头，操作手柄的销头对应***手柄插孔，通过轴端套与接地操作轴或隔离操作轴连接。上述结构便于操作手柄与手柄限位板的手柄插孔对应***，并转动后对应拔出；只要该三工位机构未转动至对应位置，或通过操作手柄未将该三工位机构转动至对应位置，操作手柄就不能***或拔出。

本发明设计合理，稳定性、安全性好，能有效防止错误操作情况的发生；适合作为各类高压开关的三工位机构或三工位隔离机构使用，以及同类产品的结构改进。

附图说明

图1是本发明的隔离合同时接地分状态正面结构示意图，图中省略后板。

图2是图1的反面结构示意图，图中虚线为接地操作轴。

图3是本发明的隔离分同时接地分状态正面结构示意图，图中省略后板。

图4是图3的反面结构示意图，图中虚线为中板。

图5是本发明的隔离分同时接地合状态正面结构示意图，图中省略后板。

图6是图5的反面结构示意图，图中虚线为隔离操作轴。

图7是本发明的操作手柄***状态正面结构示意图，图中虚线为操作手柄的销端。

图中序号的名称为：1、前板，2、中板，201、接地限位槽，202、隔离限位槽，3、槽轮，301、轮滑孔，302、轮滑槽，4、输出轴，5、复位拉簧，6、后板，7、限位杆销，8、限位杆，9、拉簧销，10、转板销，11、转板，12、接地操作轴，1201、地位拐臂，1202、地位分位挡板，1203、地位合挡板，13、推板，14、手柄限位板，15、指示牌，16、隔离操作轴，1601、隔离拐臂，1602、隔离分位挡板，1603、隔离合挡板，17、副架板，18、轴端套，19、操作手柄。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。如图1～6所示，该三工位机构的中板2与后板6之间设有槽轮3，槽轮的输出轴4一端伸出前板1，输出轴的该侧末端设有指示牌15；指示牌呈扇形，指示牌设有向外延伸的地位封口支板和隔离封口支板，地位封口支板与隔离封口支板之间设有夹角。前板的输出轴两侧对称设有接地操作轴12和隔离操作轴16，接地操作轴的接地拐臂1201和隔离操作轴的隔离拐臂1601分别伸出中板呈弧形设置的接地限位槽201和隔离限位槽202，接地操作轴的接地拐臂和隔离操作轴的隔离拐臂对称侧外径分别设有呈凸起块的地位分位挡板1202、地位合挡板1203和隔离分位挡板1602、隔离合挡板1603，地位分位挡板与地位合挡板、隔离分位挡板与隔离合挡板之间分别呈V字形排布。接地操作轴的接地拐臂伸出端位于槽轮的外侧边沿，槽轮呈“，”字形凸轮结构，隔离操作轴的隔离拐臂伸出端位于槽轮内的轮滑孔301，轮滑孔包括两段隔离合闸到分闸的长弧形孔和接地分闸到合闸的短弧形孔，轮滑孔位于中板的隔离限位槽侧；槽轮的长弧形孔侧边沿设有开口的轮滑槽302，轮滑槽为接地合闸槽。

接地操作轴和隔离操作轴的前板两外侧分别设有复位拉簧5、限位杆8，限位杆分别对称设置于接地操作轴的地位分位挡板、地位合挡板，以及隔离操作轴的隔离分位挡板、隔离合挡板的两侧，即限位杆一端分别相对设置，另一端分别通过凸块、限位杆销7铰接固定于前板，复位拉簧的两端分别通过拉簧销9固定于铰接限位杆销的凸块。接地操作轴和隔离操作轴的上下两侧分别设有转板11、副架板17、手柄限位板14，转板分别呈扇形，转板的端角分别通过转板销10铰接固定于副架板，一侧弧形端角分别与限位杆相抵，另一侧弧形端角的转板滑孔分别通过螺钉与副架板连接。接地操作轴和隔离操作轴的前板侧末端分别设有轴端套18，转板处分别设有推板13，推板分别呈L字形，推板的弯曲端分别位于轴端套的前板侧圈面，推板分别通过转板的所述螺钉与副架板的架板滑孔连接，副架板分别通过铆钉与推板的推板滑孔连接。手柄限位板也分别呈L字形，手柄限位板的一端分别与前板连接，另一弯曲端分别与轴端套的另一外侧端面相对，手柄限位板分别设有手柄插孔。手柄限位板的手柄插孔分别设有中心孔，以及中心孔向外延伸的限位槽，限位槽两两对称设置，操作手柄19的销端设有对称设置的销头，操作手柄的销头对应***手柄插孔，通过轴端套与接地操作轴或隔离操作轴连接。

如图1～7所示，该三工位机构具有隔离操作轴和接地操作轴。该三工位机构隔离分、接地分时，操作手柄可随意***隔离操作轴或接地操作轴；该三工位机构隔离合时，接地操作轴被指示牌挡住，无法操作接地轴；该三工位机构接地合时，隔离操作轴被指示牌挡住，无法操作隔离操作轴。当操作手柄***隔离操作轴或接地操作轴时，由操作手柄推动隔离操作轴或接地操作轴的轴端套，再由轴端套推动推板，推板推动转板，转板沿着转板销转动，转板推动限位杆沿着限位杆销转动向外张开，同时将复位拉簧拉长，此时限位杆离开隔离操作轴的隔离分位挡板、隔离合挡板或接地操作轴的地位分位挡板、地位合挡板，操作手柄可转动也可拨出。如操作手柄拔出，则由复位拉簧带动限位杆复位，限位杆推动转板，转板推动推板，推板推动轴端套，所在零件复位，限位杆锁住隔离操作轴的隔离分位挡板、隔离合挡板或接地操作轴的地位分位挡板、地位合挡板，隔离操作轴或接地操作轴被锁住，同时通过隔离操作轴或接地操作轴的拐臂锁住输出轴上的槽轮，输出轴被锁住。如操作手柄转动，此时手柄限位板的手柄插孔锁住操作手柄上的销，操作手柄无法拔出，要么返回原工位，要么继续旋转至下一工位，操作手柄才能拔出。同时，中板的隔离限位槽或接地限位槽与手柄限位板的手柄插孔相配合，控制操作手柄转到工位时，隔离操作轴或接地操作轴的隔离拐臂或接地拐臂在中板的隔离限位槽或接地限位槽内转动终端位置。隔离操作轴或接地操作轴的隔离拐臂或接地拐臂在中板的隔离限位槽或接地限位槽内转动时，同时带动输出轴的槽轮转动，槽轮的轮滑孔和轮滑槽通过转动即可变换输出角度，同时在各工位可自锁。

该三工位机构的使用和工作原理具体如下：如图7所示，操作手柄对准手柄限位板的手柄插孔***接地操作轴时，接地操动轴的轴端套向前板侧移动，轴端套推动两侧推板向相同方向移动，推板推动两侧转板的一端转动，转板的另一端相抵限位杆，并带动两侧限位杆向外转动张开，该侧的复位拉簧发生形变，从而即可通过操作手柄带动接地操作轴转动。上述操作手柄在转动过程中，由于操作手柄的销头与手柄限位板的手柄插孔错位，操作手柄无法拔出；操作手柄继续逆时针方向转动，接地操作轴由地位分位挡板的位置切换至地位合挡板的位置，松开操作手柄向手柄限位板的压力，复位拉簧发生复位，复位拉簧依次带动转板、推板、轴端套复位，此时操作手柄的销头与手柄限位板的手柄插孔对齐，操作手柄可以拔出。再次将操作手柄***接地操作轴，限位杆根据上述原理再次向外张开，操作手柄继续逆时针方向转动，接地操作轴由地位合挡板的位置至地位分位挡板的位置切换，接地操作轴侧的零件再次复位，再次可以拔出操作手柄。上述隔离操作轴的工作原理也是如此，上述对应隔离操作轴和接地操作轴的对应操作，使槽轮由图1的位置转动至图3的位置，隔离操作轴的隔离拐臂由中部的隔离限位槽一端滑动至另一端，该三工位机构从隔离合同时接地分状态切换至隔离分同时接地分状态；如图2所示，隔离合同时接地分状态下接地操作轴侧的手柄限位板被指示牌封住无法***，如图4所示，隔离分同时接地分状态下，接地操作轴侧和隔离操作轴侧的手柄限位板为打开状态。槽轮由图3的位置转动至图5的位置，接地操作轴的接地拐臂由中板的接地限位槽一端滑动至另一端，接地操作轴的接地拐臂滑入槽轮的轮滑槽，此时如图6所示，接地操作轴侧的手柄限位板被指示牌封住无法***。

Claims (5)

1. 一种双操作轴慢速旋转式三工位机构，该三工位机构的中板（2）与后板（6）之间设有槽轮（3），槽轮的输出轴（4）一端伸出前板（1），输出轴的该侧末端设有指示牌（15），前板的输出轴两侧对称设有接地操作轴（12）和隔离操作轴（16），接地操作轴的接地拐臂（1201）和隔离操作轴的隔离拐臂（1601）分别伸出中板呈弧形设置的接地限位槽（201）和隔离限位槽（202），接地操作轴的接地拐臂伸出端位于槽轮的外侧边沿，隔离操作轴的隔离拐臂伸出端位于槽轮内的轮滑孔（301），轮滑孔包括两段隔离合闸到分闸的长弧形孔和接地分闸到合闸的短弧形孔，轮滑孔位于中板的隔离限位槽侧；其特征在于所述接地操作轴（12）的接地拐臂（1201）和隔离操作轴（16）的隔离拐臂（1601）对称侧外径分别设有呈凸起块的地位分位挡板（1202）、地位合挡板（1203）和隔离分位挡板（1602）、隔离合挡板（1603），地位分位挡板与地位合挡板、隔离分位挡板与隔离合挡板之间分别呈V字形排布；槽轮（3）呈“，”字形凸轮结构，槽轮的长弧形孔侧边沿设有开口的轮滑槽（302），轮滑槽为接地合闸槽；接地操作轴和隔离操作轴的前板（1）两外侧分别设有复位拉簧（5）、限位杆（8），限位杆分别对称设置于接地操作轴的地位分位挡板、地位合挡板，以及隔离操作轴的隔离分位挡板、隔离合挡板的两侧，即限位杆一端分别相对设置，另一端分别通过凸块、限位杆销（7）铰接固定于前板，复位拉簧的两端分别通过拉簧销（9）固定于铰接限位杆销的凸块。

2. 根据权利要求1所述的双操作轴慢速旋转式三工位机构，其特征在于所述接地操作轴（12）和隔离操作轴（16）的上下两侧分别设有转板（11）、副架板（17），转板分别呈扇形，转板的端角分别通过转板销（10）铰接固定于副架板，一侧弧形端角分别与限位杆相抵，另一侧弧形端角的转板滑孔分别通过螺钉与副架板连接；接地操作轴和隔离操作轴的前板侧末端分别设有轴端套（18），转板处分别设有推板（13），推板分别呈L字形，推板的弯曲端分别位于轴端套的前板侧圈面，推板分别通过转板的所述螺钉与副架板的架板滑孔连接，副架板分别通过铆钉与推板的推板滑孔连接。

3. 根据权利要求2所述的双操作轴慢速旋转式三工位机构，其特征在于所述接地操作轴（12）和隔离操作轴（16）的一侧副架板（17）分别为手柄限位板（14），手柄限位板分别呈L字形，手柄限位板的一端分别与前板（1）连接，另一弯曲端分别与轴端套（18）的另一外侧端面相对，手柄限位板分别设有手柄插孔。

4. 根据权利要求3所述的双操作轴慢速旋转式三工位机构，其特征在于所述指示牌（15）呈扇形，指示牌设有向外延伸的地位封口支板和隔离封口支板，地位封口支板与隔离封口支板之间设有夹角，隔离合同时接地分状态下地位封口支板挡住接地操作轴侧手柄限位板（14）的手柄插孔，隔离分同时接地合状态下隔离封口支板挡住隔离操作轴侧手柄限位板的手柄插孔。

5. 根据权利要求4所述的双操作轴慢速旋转式三工位机构，其特征在于所述手柄限位板（14）的手柄插孔分别设有中心孔，以及中心孔向外延伸的限位槽，限位槽两两对称设置，操作手柄（19）的销端设有对称设置的销头，操作手柄的销头对应***手柄插孔，通过轴端套（18）与接地操作轴（12）或隔离操作轴（16）连接。