CN113345773B - 三工位操动机构、隔离/接地复合开关和三工位负荷开关 - Google Patents
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Abstract
一种三工位操动机构、隔离/接地复合开关和三工位负荷开关，该三工位操作机构包括输入组件、驱动组件、输出组件、限位组件和支撑组件。该操动机构通过操作轴顺时针或逆时针旋转带动相应的驱动盘旋转，由驱动盘带动弹簧进行旋转储能。弹簧过中释放之后便驱动输出凸轮进行旋转输出，两个弹簧释放方向相反，从而实现输出轴具有三个工作位置。该机构只有一个输入轴和一个输出轴，结构简单，且能保证各个工位具有可靠的机械保持，提高了操作机构的性能并降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明属于环网开关柜技术领域，具体涉及一种三工位操动机构以及包括该三工位操动机构的隔离/接地复合开关和三工位负荷开关。
背景技术
三工位操作机构广泛应用于高压环网柜体中，并配合断路器对主回路进行接通和切断操作。当前的三工位操作机构主要由主轴带动连锁拨销来实现断路器的合闸、分闸和接地操作，而三工位开关操作机构连锁装置作为开关操作机构重要组成部分，起着防止误操作以及提高机构室防护等级的作用，因此其可靠性、稳定性对于开关设备的正常运行及工作人员的安全起着至关重要的影响。
常见的旋转式三工位机构均是由两个输出轴通过连杆或凸轮盘传递到最终的输出轴，实现三个工作位置。机构传动环节较多，结构复杂。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种三工位操动机构以及包括该三工位操动机构操作机构的隔离/接地复合开关和三工位负荷开关，该机构结构简单，只有一个输入轴和一个输出轴，各个工位均有可靠的机械保持，且机构本身具有可靠的联锁。
为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种三工位操动机构，包括输入组件、驱动组件、输出组件、限位组件和支撑组件；
所述输入组件包括一个操作轴19和两个驱动盘5,12，用于动力输入；
所述驱动组件包括两个弹簧单元，分别在所述输入组件的驱动盘的驱动下做顺时针或逆时针转动；
所述输出组件包括输出凸轮17和一个输出轴16，在所述驱动组件的驱动下在预定范围内进行运动；
所述限位组件设置在所述支撑组件上，用于限位所述驱动组件的转动范围；
所述支撑组件包括两个夹板15，21，用于固定支撑所述输入组件、驱动组件和输出组件。
进一步的，所述两个驱动盘5,12重叠设置，由所述操作轴19旋转驱动；
当所述操作轴19顺时针旋转时，驱动第一驱动盘5顺时针旋转；当所述操作轴19逆时针旋转时，驱动第二驱动盘12逆时针旋转。
进一步的，每个所述弹簧单元包括动力弹簧2，9、导簧板1,8,10,14、弹簧转轴18,20和弹簧驱动轴4,7；
所述动力弹簧穿设于所述导簧板中间，所述导簧板一端与所述弹簧驱动轴连接，由所述驱动盘驱动，另一端与所述弹簧转轴连接，通过所述弹簧转轴可转动连接于所述夹板上。
进一步的，所述第一驱动盘5具有凹槽，用于容纳第一弹簧单元的弹簧驱动轴4，以顺时针带动所述第一弹簧单元顺时针转动；
所述第二驱动盘12具有凹槽，用于容纳第二弹簧单元的弹簧驱动轴7，以逆时针带动所述第二弹簧单元逆时针转动。
进一步的，所述输出凸轮17一端与所述第一弹簧单元的弹簧驱动轴4连接，随所述弹簧驱动轴4顺时针转动；另一端与所述第二弹簧单元的弹簧驱动轴7连接，随所述弹簧驱动轴7逆时针转动；
所述输出轴16固定连接于所述输出凸轮17的中间，随所述输出凸轮17转动。
进一步的，所述输出组件还包括限位销22，用于限定所述输出凸轮17在预定范围内转动。
进一步的，所述限位组件包括第一限位组件3,6和第二限位组件11,13，第一和第二限位组件分别包括两个限位销，均设置在所述夹板上；
所述第一驱动盘5具有凸起，由第一限位组件的两个限位销进行限位；所述第二驱动盘12具有凸起，由第二限位组件的两个限位销进行限位。
进一步的，所述操作轴19、弹簧转轴18,20和输出轴16可转动地固定连接于所述夹板上。
本发明的第二方面提供了一种隔离/接地复合开关，包括如前所述的三工位操动机构。
本发明的第三方面提供了一种三工位负荷开关，包括如前所述的三工位操动机构。
综上所述，本发明提供了一种三工位操动机构、隔离/接地复合开关和三工位负荷开关，该三工位操作机构包括输入组件、驱动组件、输出组件、限位组件和支撑组件；输入组件包括一个操作轴和两个驱动盘，用于动力输入；驱动组件包括两个弹簧单元，分别在所述输入组件的驱动盘的驱动下做顺时针或逆时针转动；输出组件包括输出凸轮和一个输出轴，在所述驱动组件的驱动下在预定范围内进行运动；限位组件设置在所述支撑组件上，用于限位所述驱动组件的转动范围；支撑组件包括两个夹板，用于固定支撑所述输入组件、驱动组件和输出组件。该操动机构通过操作轴顺时针或逆时针旋转带动相应的驱动盘旋转，由驱动盘带动弹簧进行旋转储能。弹簧过中释放之后便驱动输出凸轮进行旋转输出，两个弹簧释放方向相反，从而实现输出轴具有三个工作位置。该机构只有一个输入轴和一个输出轴，结构简单，且能保证各个工位具有可靠的机械保持，提高了操作机构的性能并降低了制造成本，可用于隔离/接地复合开关及三工位负荷开关。
附图说明
图1是本发明实施例三工位操动机构操作机构的三视图结构示意图；
图2是本发明实施例顺时针输出时的工位示意图；
图3是本发明实施例逆时针输出时的工位示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明的第一方面提供了一种三工位操动机构，如图1所示，包括输入组件、驱动组件、输出组件、限位组件和支撑组件。输入组件包括一个操作轴19和两个驱动盘5,12，用于动力输入。驱动组件包括两个弹簧单元，分别在所述输入组件的驱动盘的驱动下做顺时针或逆时针转动。输出组件包括输出凸轮17和一个输出轴16，在所述驱动组件的驱动下在预定范围内进行运动。限位组件设置在所述支撑组件上，用于限位所述驱动组件的转动范围。支撑组件包括两个夹板15，21，用于固定支撑所述输入组件、驱动组件和输出组件。所述机构输出轴在任意一个工作位置时，机构均具有可靠的机械保持。
所述机构由一个输出轴直接形成三个工作位置，而非由两个输出轴通过中间传动共同驱动一个输出轴而形成三个工作位置。所述机构输出轴的输出方向与输入轴的操作方向一致。
进一步的，所述两个驱动盘5,12重叠设置，由所述操作轴19旋转驱动；当操作轴19顺时针旋转时，驱动第一驱动盘5顺时针旋转；当所述操作轴19逆时针旋转时，驱动第二驱动盘12逆时针旋转。所述机构的两个驱动盘之间具有天然联锁，即其中一个驱动盘处在合闸位置时，另一个驱动盘无法进行合闸操作。
进一步的，每个所述弹簧单元包括动力弹簧2，9、导簧板1,8,10,14、弹簧转轴18,20和弹簧驱动轴4,7；动力弹簧穿设于所述导簧板中间，导簧板一端与所述弹簧驱动轴连接，由所述驱动盘驱动，另一端与所述弹簧转轴连接，通过所述弹簧转轴可转动连接于所述夹板上。
进一步的，所述第一驱动盘5具有凹槽，用于容纳第一弹簧单元的弹簧驱动轴4，以顺时针带动所述第一弹簧单元顺时针转动；第二驱动盘12具有凹槽，用于容纳第二弹簧单元的弹簧驱动轴7，以逆时针带动所述第二弹簧单元逆时针转动。
进一步的，所述输出凸轮17一端与所述第一弹簧单元的弹簧驱动轴4连接，随所述弹簧驱动轴4顺时针转动；另一端与所述第二弹簧单元的弹簧驱动轴7连接，随所述弹簧驱动轴7逆时针转动；所述输出轴16固定连接于所述输出凸轮17的中间，随所述输出凸轮17转动。
进一步的，所述输出组件还包括限位销22，用于限定所述输出凸轮17在预定范围内转动。
进一步的，所述限位组件包括第一限位组件3,6和第二限位组件11,13，第一和第二限位组件分别包括两个限位销，均设置在所述夹板上；第一驱动盘5具有凸起，由第一限位组件的两个限位销进行限位；所述第二驱动盘12具有凸起，由第二限位组件的两个限位销进行限位。
进一步的，所述操作轴19、弹簧转轴18,20和输出轴16可转动地固定连接于所述夹板上。
弹簧2的工作过程：机构处于中间位置时，顺时针旋转输入轴19，带动驱动盘5顺时针旋转，驱动盘通过销轴4驱动弹簧2及导向板1、14绕转轴20逆时针旋转。弹簧2逐渐被压缩并过中释放，从而通过销轴4驱动输出凸轮17顺时针旋转。输出轴16与输出凸轮17固定在一起，也随之顺时针旋转，实现机构的最终输出。当输出凸轮17转到预定角度之后，限位销22便对其进行限位。该过程即为弹簧2的合闸过程。
此时，逆时针操作输入轴，同样的传动过程，实现输出轴的逆时针旋转，从而使机构回到中间位置，该过程即为弹簧2的分闸过程。
弹簧9的工作过程：当机构处于中间状态时，逆时针旋转输入轴19，其带动驱动盘12逆时针旋转。驱动盘12通过驱动销7带动弹簧9、导簧板8和10绕转轴18顺时针旋转。弹簧9逐渐被压缩并过中释放，从而通过销轴7驱动输出凸轮17逆时针旋转。输出轴16与输出凸轮17固定在一起，也随之逆时针旋转，实现机构的最终输出。当输出凸轮17转到预定角度之后，限位销22便对其进行限位。该过程即为弹簧9的合闸过程。
此时，顺时针操作输入轴，同样的传动过程，实现输出轴的顺时针旋转，从而使机构回到中间位置，该过程即为弹簧9的分闸过程。
本发明的第二方面提供了一种隔离开关，包括如前所述的三工位操动机构。
本发明的第三方面提供了一种三工位负荷开关，包括如前所述的三工位操动机构。
综上所述，本发明提供了一种三工位操动机构、隔离/接地复合开关和三工位负荷开关，该三工位操作机构包括输入组件、驱动组件、输出组件、限位组件和支撑组件；输入组件包括一个操作轴和两个驱动盘，用于动力输入；驱动组件包括两个弹簧单元，分别在所述输入组件的驱动盘的驱动下做顺时针或逆时针转动；输出组件包括输出凸轮和一个输出轴，在所述驱动组件的驱动下在预定范围内进行运动；限位组件设置在所述支撑组件上，用于限位所述驱动组件的转动范围；支撑组件包括两个夹板，用于固定支撑所述输入组件、驱动组件和输出组件。该操动机构只有一个输入轴和一个输出轴，结构简单，且能保证各个工位具有可靠的机械保持，提高了操作机构的性能并降低了制造成本。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (7)
1.一种三工位操动机构，其特征在于，包括输入组件、驱动组件、输出组件、限位组件和支撑组件；
所述输入组件包括一个操作轴(19)和两个驱动盘(5,12)，用于动力输入；
所述驱动组件包括两个弹簧单元，分别在所述输入组件的驱动盘的驱动下做顺时针或逆时针转动；
所述输出组件包括输出凸轮(17)和一个输出轴(16)，在所述驱动组件的驱动下在预定范围内进行运动；
所述限位组件设置在所述支撑组件上，用于限位所述驱动组件的转动范围；
所述支撑组件包括两个夹板(15，21)，用于固定支撑所述输入组件、驱动组件和输出组件；
所述两个驱动盘(5,12)重叠设置，由所述操作轴(19)旋转驱动；
当所述操作轴(19)顺时针旋转时，驱动第一驱动盘(5)顺时针旋转；当所述操作轴(19)逆时针旋转时，驱动第二驱动盘(12)逆时针旋转；
每个所述弹簧单元包括动力弹簧(2，9)、导簧板(1,8,10,14)、弹簧转轴(18,20)和弹簧驱动轴(4,7)；
所述动力弹簧穿设于所述导簧板中间，所述导簧板一端与所述弹簧驱动轴连接，由所述驱动盘驱动，另一端与所述弹簧转轴连接，通过所述弹簧转轴可转动连接于所述夹板上；
所述第一驱动盘(5)具有凹槽，用于容纳第一弹簧单元的弹簧驱动轴(4)，以顺时针带动所述第一弹簧单元顺时针转动；
所述第二驱动盘(12)具有凹槽，用于容纳第二弹簧单元的弹簧驱动轴(7)，以逆时针带动所述第二弹簧单元逆时针转动。
2.根据权利要求1所述的三工位操动机构，其特征在于，所述输出凸轮(17)一端与所述第一弹簧单元的弹簧驱动轴(4)连接，随所述弹簧驱动轴(4)顺时针转动；另一端与所述第二弹簧单元的弹簧驱动轴(7)连接，随所述弹簧驱动轴(7)逆时针转动；
所述输出轴(16)固定连接于所述输出凸轮(17)的中间，随所述输出凸轮(17)转动。
3.根据权利要求2所述的三工位操动机构，其特征在于，所述输出组件还包括限位销(22)，用于限定所述输出凸轮(17)在预定范围内转动。
4.根据权利要求1或2或3所述的三工位操动机构，其特征在于，所述限位组件包括第一限位组件(3,6)和第二限位组件(11,13)，第一和第二限位组件分别包括两个限位销，均设置在所述夹板上；
所述第一驱动盘(5)具有凸起，由第一限位组件的两个限位销进行限位；所述第二驱动盘(12)具有凸起，由第二限位组件的两个限位销进行限位。
5.根据权利要求4所述的三工位操动机构，其特征在于，所述操作轴(19)、弹簧转轴(18,20)和输出轴(16)可转动地固定连接于所述夹板上。
6.一种隔离/接地复合开关，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的三工位操动机构。
7.一种三工位负荷开关，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的三工位操动机构。
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