CN112786341B - 一种高压开关机构保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于高压开关保护领域，公开了一种高压开关机构保护装置，包括驱动丝杠和耦合驱动组件，耦合驱动组件包括减速齿轮、支撑轴、轴承内衬套以及与减速齿轮和轴承内衬套均配合的耦合滚珠串，将轴承内衬套和减速齿轮的相对设置的端面分别作为内衬套耦合面和齿轮耦合面，内衬套耦合面具有滚珠耦合坑，齿轮耦合面具有滚珠嵌合槽，耦合滚珠串具有耦合滚珠，耦合滚珠的两端分别对应配合设置在滚珠耦合坑和滚珠嵌合槽内，当支撑轴与驱动丝杠的相对转矩小于等于预定转矩时，减速齿轮通过耦合滚珠驱动驱动丝杠进行转动，当支撑轴与驱动丝杠的相对转矩大于预定转矩时，耦合滚珠从滚珠耦合坑内滚出，使得减速齿轮和驱动丝杠脱离耦合。

Description

一种高压开关机构保护装置

技术领域

本发明属于高压开关保护领域，具体涉及一种高压开关机构保护装置。

背景技术

高压隔离接地开关机构是个由多部件组成的联动机构，用于通过开关主传动轴驱动高压隔离接地开关实现高压开关的分合。

目前，该机构基本通过电机通过耦合驱动触发块，再有触发块触发行程开关，从而使得开关主传动轴旋转，进而实现高压开关的分合，该类机构的使用已经较为成熟，广泛地应用在实践中。

但在长期的使用实践中也出现了新的问题，即如果行程开关失效或者因为意外原因使得主传动轴被卡死而无法被驱动转动，那么电机的输出负载将持续增大，在这种情况下，机构中的相关零部件上加载的力将持续增大，从而引起机构零部件的损毁，进而影响整个高压***的正常使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高压开关机构保护装置，该高压开关机构保护装置能够在行程开关失效或者因为意外原因使得主传动轴被卡死而无法被驱动转动时，使得电机与机构中的相关零部件脱离耦合，从而保证整个机构的零部件的使用安全。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案为：

一种高压开关机构保护装置，其特征在于，包括：基架；旋转驱动组件，包括驱动电机和安装在驱动电机的输出轴的驱动齿轮；移动驱动组件，包括驱动丝杠和可移动地安装在驱动丝杠上的驱动滑块，驱动丝杠的一端通过预定轴承设置在基架内；耦合驱动组件，包括与驱动齿轮啮合的减速齿轮、同轴设置在减速齿轮上的支撑轴、设置在预定轴承与驱动丝杠之间的轴承内衬套以及与减速齿轮和轴承内衬套均配合且套设在支撑轴上的耦合滚珠串，支撑轴与驱动丝杠同轴设置且支撑轴的一端设置在基架内，减速齿轮与轴承内衬套平行设置；保护组件，包括一端设置在驱动滑块上的拐臂和设置在拐臂的另一端的开关主传动轴；以及两个行程开关，分别设置在驱动丝杠的两端，行程开关具有朝向驱动丝杠弹出的弹性片，当弹性片被按压时，驱动电机停止，其中，将轴承内衬套和减速齿轮的相对设置的端面分别作为内衬套耦合面和齿轮耦合面，内衬套耦合面具有沿轴承内衬套的周向均匀设置的多个滚珠耦合坑，齿轮耦合面具有与多个滚珠耦合坑对应的滚珠嵌合槽，且滚珠嵌合槽的截面为矩形，耦合滚珠串具有与滚珠耦合坑的数量相同的多个耦合滚珠，耦合滚珠的两端分别对应配合设置在对应设置的滚珠耦合坑和滚珠嵌合槽内，当支撑轴与驱动丝杠的相对转矩小于等于预定转矩时，耦合滚珠将轴承内衬套和减速齿轮耦合，从而使得减速齿轮驱动驱动丝杠进行转动，当支撑轴与驱动丝杠的相对转矩大于预定转矩时，耦合滚珠从滚珠耦合坑内滚出，从而使得减速齿轮和驱动丝杠脱离耦合。

优选地，滚珠嵌合槽的深度大于滚珠耦合坑的深度。

优选地，耦合驱动组件还包括碟簧和锁紧螺母，锁紧螺母通过碟簧使减速齿轮和耦合滚珠串压紧设置在轴承内衬套上。

优选地，拐臂的一端具有按压凸起，当拐臂的一端位于驱动丝杠的端部时，按压凸起对弹性片进行按压。

进一步地，拐臂的一端为“Y”型结构，拐臂具有对称的两个按压凸起，驱动滑块上具有配合凸起，配合凸起配合设置在两个按压凸起之间，当驱动滑块沿驱动丝杠进行移动时，驱动滑块带动拐臂绕开关主传动轴进行摆动。

优选地，预定转矩为180N*m。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.因为本发明的高压开关机构的保护装置的耦合驱动组件，包括减速齿轮、轴承内衬套以及与减速齿轮和轴承内衬套均配合且套设在支撑轴上的耦合滚珠串，减速齿轮与轴承内衬套平行设置，内衬套耦合面具有多个滚珠耦合坑，齿轮耦合面具有多个滚珠嵌合槽，耦合滚珠串具有多个耦合滚珠，耦合滚珠的两端分别对应配合设置在滚珠耦合坑和滚珠嵌合槽内，当支撑轴与驱动丝杠的相对转矩小于等于预定转矩时，耦合滚珠将轴承内衬套和减速齿轮耦合，从而使得减速齿轮驱动驱动丝杠进行转动，当支撑轴与驱动丝杠的相对转矩大于预定转矩时，耦合滚珠从滚珠耦合坑内滚出，从而使得减速齿轮和驱动丝杠脱离耦合，因此，本发明能够在行程开关失效或者因为意外原因使得主传动轴被卡死而无法被驱动转动时，使得电机与机构中的相关零部件脱离耦合，从而保证整个机构的零部件的使用安全。

附图说明

图1为本发明的实施例的高压开关机构保护装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例的高压开关机构保护装置的局部示意图；

图3为本发明的实施例的轴承内衬套的示意图；

图4为本发明的实施例的减速齿轮和支撑轴的示意图；以及

图5为本发明的实施例的耦合滚珠串的示意图。

图中：100、高压开关机构保护装置，A、驱动电机，A1、驱动齿轮,1、减速齿轮，101、齿轮耦合面，101a、滚珠嵌合槽，2、锁紧螺母，3、支撑轴，4、碟簧，5、耦合滚珠串，501、耦合滚珠，6、行程开关，7、驱动丝杠，8、驱动滑块,801、配合凸起，9、拐臂，901、按压凸起，10、预定轴承，11、轴承内衬套,110、内衬套耦合面,110a、滚珠耦合坑,12、基架。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的一种高压开关机构保护装置作具体阐述，需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

如图1和图2所示，本实施例中的一种高压开关机构保护装置100，包括基架12、旋转驱动组件、移动驱动组件、耦合驱动组件、保护组件以及行程开关。

基架12作为零部件安装的平台。

旋转驱动组件包括驱动电机A和驱动齿轮A1。

驱动电机A安装在基架12上，驱动齿轮A1安装在驱动电机A的输出轴上，当驱动电机A启动转动时，驱动电机A的输出轴带动驱动齿轮A1进行旋转。

移动驱动组件包括驱动丝杠7、预定轴承10以及驱动滑块8。

驱动丝杠7的一端通过预定轴承10设置在基架12内，驱动滑块8可移动地安装在驱动丝杠7上，驱动滑块8上具有配合凸起801，具体地，驱动丝杠7与驱动滑块8构成丝杠副。

耦合驱动组件包括减速齿轮1、支撑轴3、轴承内衬套11、耦合滚珠串5、碟簧4以及锁紧螺母2。

减速齿轮1与驱动齿轮A1相互啮合，支撑轴3通过键连接同轴设置在减速齿轮1上，轴承内衬套11套设在驱动丝杆7上且设置在预定轴承10与驱动丝杠7之间，当轴承内衬套11旋转时，带动预定轴承10的内圈同步转动，预定轴承10的外圈保持静止在基架12内，耦合滚珠串5与减速齿轮1和轴承内衬套11均配合且耦合滚珠串5套设在支撑轴3上，支撑轴3与驱动丝杠7同轴设置且支撑轴3的一端设置在基架12内，减速齿轮1与轴承内衬套11平行设置，在本实施例中，驱动丝杠7的轴线与驱动电机A的输出轴相互平行，支撑轴3与驱动丝杠7同轴设置，且支撑轴3使得耦合滚珠串5、轴承内衬套11以及减速齿轮1均同轴设置。

如图3-5所示，将轴承内衬套11和减速齿轮1的相对设置的端面分别作为内衬套耦合面110和齿轮耦合面101，内衬套耦合面110具有沿轴承内衬套11的周向均匀设置的多个滚珠耦合坑110a，齿轮耦合面101具有与多个滚珠耦合坑110a对应的滚珠嵌合槽101a，且滚珠嵌合槽101a的截面为矩形,在本实施例中，滚珠耦合坑110a为内衬套耦合面110上呈球面凹陷的坑，数量为8个，滚珠嵌合槽101a为齿轮耦合面101上沿径向延伸的槽，数量为8个。

耦合滚珠串5具有与滚珠耦合坑110a的数量相同的多个耦合滚珠501，耦合滚珠501的两端分别对应配合设置在对应设置的滚珠耦合坑110a和滚珠嵌合槽内101a，滚珠嵌合槽101a的深度大于滚珠耦合坑110a的深度，从而相较于滚珠耦合坑110a，耦合滚珠501脱离滚珠嵌合槽101a所做的功更大，在本实施例中，耦合滚珠501的数量为8个，耦合滚珠501的一端弧面贴合嵌入滚珠耦合坑110a，耦合滚珠501的相对的另一端弧面卡入滚珠嵌合槽101a。

锁紧螺母2通过碟簧4使减速齿轮1和耦合滚珠串5压紧设置在轴承内衬套11上，具体的，碟簧4使得减速齿轮1和锁紧螺母2之间为弹性连接，使得耦合滚珠501同时紧贴滚珠嵌合槽101a和滚珠耦合坑110a的底部。

当支撑轴3与驱动丝杠7的相对转矩小于等于预定转矩时，耦合滚珠501将轴承内衬套11和减速齿轮1耦合，从而使得减速齿轮1驱动驱动丝杠7进行转动，当支撑轴3与驱动丝杠7的相对转矩大于预定转矩时，耦合滚珠501从滚珠耦合坑110a内滚出，从而使得减速齿轮1和驱动丝杠7脱离耦合,具体地，预定转矩为180N*m。

保护组件包括一端设置在驱动滑块8上的拐臂9和开关主传动轴B。

拐臂9的另一端设置在开关主传动轴B，从而构成了曲柄结构，拐臂9通过向开关主传动轴B输入转矩，开关主传动轴B通过转矩输出实现高压电路中的高压开关的分合。

拐臂9的一端具有按压凸起901，具体的，拐臂9的一端为“Y”型结构，具有对称的两个按压凸起901，配合凸起801配合设置在两个按压凸起901之间，当驱动滑块8沿驱动丝杠7进行移动时，驱动滑块8带动拐臂9绕开关主传动轴B进行摆动。

行程开关6的数量为两个，分别设置在驱动丝杠7的两端，行程开关6具有朝向驱动丝杠弹出的弹性片(附图中未标出)，行程开关6串入驱动电机A的供电回路中，当弹性片被按压时，驱动电机A停止转动，当拐臂9的一端位于驱动丝杠7的端部时，按压凸起901对弹性片进行按压。

本实施例的高压开关机构保护装置100的工作原理：

当高压开关机构保护装置100中的全部零部件均正常工作时，驱动电机A通过驱动齿轮A1带动减速齿轮1转动，减速齿轮1通过耦合滚珠串5耦合驱动轴承内衬套11旋转，轴承内衬套11通过预定轴承10带动驱动丝杠7相对于基架12进行旋转，从而驱动驱动滑块8带动拐臂9在驱动丝杠7上进行移动，当按压凸起901对弹性片进行按压，驱动电机A停止转动，驱动丝杠7联动停止转动。

当高压开关机构保护装置100中的行程开关6失效或者因为意外原因使得开关主传动轴B被卡死而无法被驱动转动时，驱动滑块8卡死在驱动丝杠7上而无法移动，而驱动电机A却因无法停止而持续加大输出转矩，从而通过减速齿轮1加载在支撑轴3上的转矩持续增大，当支撑轴3与驱动丝杠7的相对转矩大于180N*m时，耦合滚珠501通过摩擦力从滚珠耦合坑110a内滚出并使得碟簧4沿支撑轴3的轴线方向进行压缩，从而使得减速齿轮1和驱动丝杠7脱离耦合,进而使得驱动丝杠7上的加载转矩仅维持在180N*m而不会进一步增大，保证了高压开关机构保护装置100的相关零部件的使用安全(例如：驱动电机A、驱动丝杠7、驱动拐臂9不会因负载过大而损坏)。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围，本领域普通技术人员在所附权利要求范围内不需要创造性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种高压开关机构保护装置，其特征在于，包括：

基架；

旋转驱动组件，包括驱动电机和安装在该驱动电机的输出轴的驱动齿轮；

移动驱动组件，包括驱动丝杠和可移动地安装在该驱动丝杠上的驱动滑块，所述驱动丝杠的一端通过预定轴承设置在所述基架内；

耦合驱动组件，包括与所述驱动齿轮啮合的减速齿轮、同轴设置在所述减速齿轮上的支撑轴、设置在所述预定轴承与所述驱动丝杠之间的轴承内衬套以及与所述减速齿轮和所述轴承内衬套均配合且套设在所述支撑轴上的耦合滚珠串，所述支撑轴与所述驱动丝杠同轴设置且所述支撑轴的一端设置在基架内，所述减速齿轮与所述轴承内衬套平行设置；

保护组件，包括一端设置在所述驱动滑块上的拐臂和设置在该拐臂的另一端的开关主传动轴；以及

两个行程开关，分别设置在所述驱动丝杠的两端，所述行程开关具有朝向所述驱动丝杠弹出的弹性片，当该弹性片被按压时，所述驱动电机停止，

其中，将所述轴承内衬套和所述减速齿轮的相对设置的端面分别作为内衬套耦合面和齿轮耦合面，

所述内衬套耦合面具有沿所述轴承内衬套的周向均匀设置的多个滚珠耦合坑，所述齿轮耦合面具有与多个所述滚珠耦合坑对应的滚珠嵌合槽，且该滚珠嵌合槽的截面为矩形，

所述耦合滚珠串具有与所述滚珠耦合坑的数量相同的多个耦合滚珠，所述耦合滚珠的两端分别对应配合设置在对应设置的所述滚珠耦合坑和所述滚珠嵌合槽内,并且所述滚珠嵌合槽的深度大于所述滚珠耦合坑的深度，

当所述支撑轴与所述驱动丝杠的相对转矩小于等于预定转矩时，所述耦合滚珠将所述轴承内衬套和所述减速齿轮耦合，从而使得所述减速齿轮驱动所述驱动丝杠进行转动，当所述支撑轴与所述驱动丝杠的相对转矩大于所述预定转矩时，所述耦合滚珠从所述滚珠耦合坑内滚出，从而使得所述减速齿轮和所述驱动丝杠脱离耦合。

2.根据权利要求1所述的高压开关机构保护装置，其特征在于：

其中，所述滚珠嵌合槽的深度大于所述滚珠耦合坑的深度。

3.根据权利要求1所述的高压开关机构保护装置，其特征在于：

其中，所述耦合驱动组件还包括碟簧和锁紧螺母，该锁紧螺母通过所述碟簧使所述减速齿轮和所述耦合滚珠串压紧设置在所述轴承内衬套上。

4.根据权利要求1所述的高压开关机构保护装置，其特征在于：

其中，所述拐臂的一端具有按压凸起，当所述拐臂的一端位于所述驱动丝杠的端部时，所述按压凸起对所述弹性片进行按压。

5.根据权利要求4所述的高压开关机构保护装置，其特征在于：

其中，所述拐臂的一端为“Y”型结构，所述拐臂具有对称的两个所述按压凸起，

所述驱动滑块上具有配合凸起，该配合凸起配合设置在所述两个按压凸起之间，当所述驱动滑块沿所述驱动丝杠进行移动时，所述驱动滑块带动所述拐臂绕所述开关主传动轴进行摆动。

6.根据权利要求1所述的高压开关机构保护装置，其特征在于：

其中，所述预定转矩为180N*m。

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