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一种新型高压隔离开关操动机构的制作方法

发布日期: 2024-04-19 02:35:52 来源:LW28系列万能转换开关

产品详情

  2.目前,在输配电系统中高压隔离开关被大范围的应用,高压隔离开关的操作机构主要有弹簧驱动、涡轮蜗杆驱动、链条驱动和齿轮驱动。高压隔离开关不要求合闸和分闸速度,可以快合快分,也可以慢合慢分,但对合闸和分闸位置要求比较高,合闸和分闸位置需要可靠的装置来保持,即限位和锁扣,不能弹开或位移,现有的隔离开关操动机构多为过中弹簧或槽轮来保持合闸和分闸位置,这种结构方式很复杂,零部件多,体积大,成本高。如中国专利文献中披露的申请号3.x,授权公告日2011.04.13,实用新型名称“户内高压隔离开关电动操作装置”。但高压隔离开关通常与真空断路器配合使用,这就需要可靠的机械联锁来保证防止错误操作,真空断路器在合闸状态下隔离开关是不能操作的,隔离开关合闸和分闸不到位时,真空断路器是不能操作合闸的。现有隔离机构联锁大多为连板插销或挡板插板等结构,都很复杂,操作繁琐,可靠性不高,机械强度难保证。

  3.为克服上述存在的不足,本发明旨在向本领域提供一种新型高压隔离开关操动机构,使其解决现有同种类型的产品的体积大,结构较为复杂,成本高和联锁可靠性不高的技术问题,其目的是通过如下技术方案实现的。

  4.一种新型高压隔离开关操动机构,该操动机构的前侧板与后侧板之间设有操作轴、传动轴、合闸保持永磁铁、分闸保持永磁体、合闸位置行程开关、分闸位置行程开关,合闸位置行程开关和分闸位置行程开关分别安装于前侧板的内侧,合闸保持永磁铁和分闸保持永磁铁分别卡在前侧板与后侧板之间,操作轴和传动轴的两头分别设有轴承,操作轴伸出后侧板,传动轴伸出前侧板。其结构设计要点是所述前侧板的前面设有扭簧、操作轴套、联锁凸轮、联锁板,后侧板的后面设有输出轴套;所述操作轴的前端设有操作轴套,中间设有操作齿轮,后端设有联锁拐臂;所述传动轴的前端设有联锁凸轮,中间设有压板拐臂和传动齿轮,后端设有输出轴套;所述操作齿轮与传动齿轮啮合,操作轴套和联锁凸轮设在前侧板外侧,输出轴套穿过后侧板,输出轴套的六角内孔露出在外侧;联锁板和扭簧同时设置于前侧板的销轴,并用开口销挡住,扭簧一端扭在前侧板的螺钉,另一端扭在联锁板,联锁板的销子与连锁凸轮接触。从而联锁板通过扭簧使其与联锁凸轮的外径保持相抵状态,操作齿轮与传动齿轮啮合通过操作轴和传动轴带动联锁拐臂和压板拐臂转动,实现联锁和联动。

  5.所述联锁板为长方形板件,联锁板的一端设置于前侧板的销轴,销子设置于联锁板的另一端外侧板面,扭簧与联锁板连接处扭在销子处的上方边沿一侧边槽,联锁凸轮一侧凸起的弧形边耳两侧倒角分别为限位所述销子的销槽。上述为联锁板的具体结构实施例,联锁板通过销子对联锁凸轮的行程位置做限位。

  6.所述联锁板为一端l字型向外弯曲的长方形板件,弯曲端位于销子一侧的端部,销子和边槽位于联锁板的中间。上述联锁板的l字型弯曲一端防止其他部件对联锁凸轮产生干涉。

  7.所述操作轴套一端的方孔与操作轴一端的方头连接并用操作轴套一侧顶丝固定于操作轴,操作齿轮和联锁拐臂分别通过内六角孔与操作轴另一端的外六角头连接,联锁拐臂上方设有用作压合闸位置行程开关和分闸位置行程开关的长圆销。上述为操作轴与操作轴套、操作齿轮、联锁拐臂连接的具体结构实施例,从而便于上述部件在前侧板与后侧板的安装固定。

  8.所述联锁拐臂为长方形板件,联锁拐臂的内六角孔设置于联锁拐臂的一端,联锁拐臂的长圆销设置于联锁拐臂的另一端及操作齿轮上方,并朝向操作齿轮一侧。上述为联锁拐臂的具体结构实施例,便于通过联锁拐臂的长圆销触发合闸位置行程开关和分闸位置行程开关。

  9.所述联锁拐臂的长圆销一端两侧分别对称设有向内弯曲的三角边,三角边对应的前侧板与后侧板之间设有限位销。上述结构防止联锁拐臂与其他部件产生干涉。

  10.所述联锁凸轮设有扁孔并与传动轴一端的扁轴处连接,传动轴端部的联锁凸轮并用挡圈固定于传动轴,压板拐臂、传动齿轮和输出轴套分别通过六角孔与传动轴另一端的六角头连接,压板拐臂的一侧凸起设有磁保持块。上述结构便于对应部件的安装固定,压板拐臂的磁保持块便于压板拐臂触发合闸保持永磁铁和分闸保持永磁铁。

  11.该操动机构的合闸和分闸操作具体如下:操动机构合闸时,通过顺时针旋转操作轴套,带动操作轴旋转动作,操作轴带动操作齿轮旋转,操作齿轮与传动齿轮啮合,带动传动齿轮逆时针转动,传动齿轮带动传动轴一起逆时针动作,直到操作到位,操作到位后压板拐臂压在合闸保持永磁铁并被永磁铁吸住,保持在合闸位置,联锁拐臂的长圆销压在合闸位置行程开关,并使其辅助触点合位信号接通,操动机构合闸过程操作完成。操动机构分闸时,通过逆时针旋转操作轴套,带动操作轴旋转动作,操作轴带动操作齿轮旋转,操作齿轮与传动齿轮啮合,带动传动齿轮顺时针转动,传动齿轮带动传动轴一起逆时针动作,直到操作到位,操作到位后压板拐臂压在分闸保持永磁铁并被永磁铁吸住,保持在分闸位置,联锁拐臂的长圆销压在分闸位置行程开关,并使其辅助触点分位信号接通,操动机构分闸过程操作完成。从而该操动机构合闸到位后由合闸保持永磁铁吸住,分闸到位后由分闸保持永磁铁吸住。

  12.该操动机构在合闸和分闸过程中联锁凸轮随传动轴一起旋转,联锁凸轮旋转时通过所述销子推动联锁板向上旋转抬起,联锁板抬起后挡住第二真空断路器机构联锁板。从而上述结构起到了联锁作用,从而隔离开关操作在操作的流程中或者操作不到位时,联锁板就会抬起挡住第二真空断路器机构联锁板,使其不能操作,断路器不能操作的联锁功能,防止了误操作。

  13.所述联锁拐臂处的后侧板一侧边沿设有开口,第一真空断路器机构联锁板一端伸入下方后侧板的开口内;第一真空断路器机构联锁板对称另一侧的前侧板顶部端角设有开口边,所述开口边上方的第二真空断路器机构联锁板一端通过开口边与该侧的联锁板端部对齐。当真空断路器在合闸状态,第二真空断路器机构联锁板在下方,无论隔离开关操动机构是合闸状态还是分闸状态,联锁拐臂都将被第一真空断路器机构联锁板挡住,使操作轴

  不能动作,联锁拐臂不能旋转,起到真空断路器合闸后隔离开关不能分闸和合闸的联锁功能,防误操作联锁功能,保证了人员和设备的安全。

  14.本发明设计合理,结构相对比较简单,联锁和联动可靠,功能齐全,体积小巧,可靠性高,制造成本低,简单易操作;其适合作为新型高压隔离开关操动机构使用,及其同种类型的产品的结构改进。

  17.图3是图1中省略前侧板、扭簧、联锁板的内部结构示意图,图中虚线为操作轴套、联锁拐臂、操作轴、操作齿轮在分闸过程联锁状态位置。

  21.图7是本发明的操作轴套、联锁拐臂、操作轴、操作齿轮之间爆炸结构示意图。

  22.图8是本发明的联锁凸轮、传动轴、压板拐臂、输出轴套、传动齿轮之间爆炸结构示意图。

  23.图9是本发明的合闸过程联锁状态实施例结构示意图,图中虚线为第一真空断路器机构联锁板、联锁凸轮、联锁板转动后状态,箭头为对应部件的转动方向,联锁拐臂处的前侧板作了部分剖视。

  24.图10是图9的分闸过程联锁状态实施例结构示意图,图中虚线为第一真空断路器机构联锁板、联锁凸轮、联锁板转动后状态,箭头为对应部件的转动方向,联锁拐臂处的前侧板作了部分剖视。

  25.以上附图序号及名称:1、前侧板,2、后侧板,3、扭簧,4、操作轴套,5、联锁凸轮,6、传动轴,7、联锁板,701、销子,8、联锁拐臂,801、长圆销,9、合闸保持永磁铁,10、压板拐臂,11、分闸保持永磁铁,12、输出轴套,13、合闸位置行程开关,14、分闸位置行程开关,15、操作轴,16、操作齿轮,17、传动齿轮,18、第一线、第二真空断路器机构联锁板。

  26.现结合附图对本发明的结构及操作方法作进一步描述。如图1-图10所示,该操动机构结构相对比较简单,体积小巧,重量轻,外观尺寸为长195

  。该操动机构的前侧板1与后侧板2之间设有操作轴15、传动轴6、合闸保持永磁铁9、分闸保持永磁体11、合闸位置行程开关13、分闸位置行程开关14,合闸位置行程开关和分闸位置行程开关分别安装于前侧板的内侧,合闸保持永磁铁和分闸保持永磁铁分别卡在前侧板与后侧板之间,操作轴和传动轴的两头分别设有轴承,操作轴伸出后侧板,传动轴伸出前侧板。前侧板的前面设有扭簧3、操作轴套4、联锁凸轮5、联锁板7,后侧板的后面设有输出轴套12;所述操作轴的前端设有操作轴套,中间设有操作齿轮16,后端设有联锁拐臂8;所述传动轴的前端设有联锁凸轮,中间设有压板拐臂10和传动齿轮17,后端设有输出轴套;所述操作齿轮与传动齿

  轮啮合,操作轴套和联锁凸轮设在前侧板外侧,输出轴套穿过后侧板,输出轴套的六角内孔露出在外侧;联锁板7和扭簧3同时设置于前侧板的销轴,并用开口销挡住,扭簧一端扭在前侧板的螺钉,另一端扭在联锁板,联锁板的销子701与连锁凸轮接触。

  27.上述联锁板为长方形板件,联锁板的一端l字型向外弯曲,联锁板的另一端设置于前侧板的销轴,销子设置于联锁板的中间外侧板面,扭簧与联锁板连接处扭在销子处的上方边沿一侧边槽,联锁凸轮一侧凸起的弧形边耳两侧倒角分别为限位所述销子的销槽;弯曲端位于销子一侧的端部,销子和边槽位于联锁板的中间。操作轴套一端的方孔与操作轴一端的方头连接并用操作轴套一侧顶丝固定于操作轴,操作齿轮和联锁拐臂分别通过内六角孔与操作轴另一端的外六角头连接,联锁拐臂上方设有用作压合闸位置行程开关和分闸位置行程开关的长圆销801。联锁拐臂为长方形板件,联锁拐臂的内六角孔设置于联锁拐臂的一端,联锁拐臂的长圆销设置于联锁拐臂的另一端及操作齿轮上方,并朝向操作齿轮一侧;联锁拐臂的长圆销一端两侧分别对称设有向内弯曲的三角边,三角边对应的前侧板与后侧板之间设有限位销。联锁凸轮设有扁孔并与传动轴一端的扁轴处连接,传动轴端部的联锁凸轮并用挡圈固定于传动轴,压板拐臂、传动齿轮和输出轴套分别通过六角孔与传动轴另一端的六角头连接,压板拐臂的一侧凸起设有磁保持块。联锁拐臂处的后侧板一侧边沿设有开口,第一线一端伸入下方后侧板的开口内;第一真空断路器机构联锁板对称另一侧的前侧板顶部端角设有开口边,所述开口边上方的第二线一端通过开口边与该侧的联锁板l字型弯曲端部对齐。

  28.如图9所示,虚线部分为联锁板抬起状态,当隔离开关分闸、真空断路器合闸状态时,第一断路器操动机构联锁在下方挡住联锁拐臂,使操作轴不能动作,联锁拐臂不能旋转,起到了真空断路器合闸后隔离开关不能分闸和合闸的联锁功能。

  29.如图10所示,虚线部分为联锁板抬起状态,当隔离开关合闸、真空断路器合闸状态时,第一断路器操动机构联锁在下方挡住联锁拐臂,使操作轴不能动作,联锁拐臂不能旋转,起到了真空断路器合闸后隔离开关不能分闸和合闸的联锁功能。

  30.综上所述,该操动机构的合闸操作是通过顺时针旋转操作轴套,操作轴套带动操作轴组件顺时针旋转动作,操作齿轮跟随操作轴旋转,操作齿轮与传动齿轮为啮合状态;所以带动传动齿轮逆时针旋转动作,传动齿轮带动传动轴组件逆时针旋转动作,当压板拐臂压在合闸保持永磁铁时,操动机构合闸到位,压板拐臂被永磁铁牢牢的吸住。此时,联锁拐臂也旋转到位,联锁拐臂的长圆销压在合闸位置行程开关的触点拨片,合位触点接通,即操动机构合闸完成。传动轴在合闸转动时,联锁凸轮跟随一起转动,凸轮推动联锁板向上动作,联锁板抬起后就会挡住第二真空断路器机构联锁板,使其不能操作,起到联锁作用。当隔离开关机构合闸到位后,联锁板返回到原位,第二真空断路器机构联锁板即可操作。当真空断路器合闸后,第一真空断路器机构联锁板会向下动作,即挡住隔离开关机构联锁拐臂,此时隔离开关操动操动机构就无法操作,起到了防止误操作的联锁功能。

  31.该操动机构的分闸操作是通过逆时针旋转操作轴套,操作轴套带动操作轴组件逆时针旋转动作,操作齿轮跟随操作轴旋转,操作齿轮与传动齿轮为啮合状态;所以带动传动齿轮顺时针旋转动作,传动齿轮带动传动轴组件顺时针旋转动作,当压板拐臂压在防止保持永磁铁时,操动机构分闸到位,压板拐臂被永磁铁牢牢的吸住。此时,联锁拐臂也旋转到位,联锁拐臂的长圆销压在分闸位置行程开关的触点拨片,分位触点接通,即操动机构分闸

  完成。传动轴在分闸转动时,联锁凸轮跟随一起转动,凸轮推动联锁板向上动作,联锁板抬起后就会挡住第二真空断路器机构联锁板,使其不能操作,起到联锁作用。当隔离开关机构分闸到位后,联锁板返回到原位,第二真空断路器机构联锁板即可操作。当真空断路器合闸后,第一真空断路器机构联锁板会向下动作,即挡住隔离开关机构联锁拐臂,此时隔离开关操动操动机构就无法操作,起到了防止误操作的联锁功能。

  32.综上所述,该操动机构属于夹板式结构,安装于高压隔离开关侧面,操动机构各单元结构相对比较简单,布局合理,传动环节少,动作可靠,简单易操作,采用永磁铁保持位置状态,省去了复杂的锁扣装置,而且机械联锁安全可靠,对外输出采用六角轴准确定位,位置可靠,传递力矩大,连接接口方便。

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