開關設備用三工位電動操動機構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種開關設備用三工位電動操動機構，該機構機箱內有驅動裝置、手動聯鎖裝置和電氣控制裝置；驅動裝置采用單電機/齒輪副/蝸桿蝸輪副/雙向可控超越離合器/輸出軸，通過聯軸器與三位置隔離/接地開關連接，實現合、分、接地操作；機架在合和地位置各有一個限位離合銷軸，分位置有一對掣子、半軸、脫扣電磁鐵，實現合、分、接地的定位和機械離合保護；用鏈輪傳動/傘齒輪副實現正側面三位置狀態指示和三工位輔助開關的位置切換；手動聯鎖裝置可實現手電聯鎖，開關元件之間的電磁聯鎖。本實用新型專利技術結構簡單，輸出角度穩定，位置準確，與系統慣性大小無關，隔離/接地之間機械電氣互鎖，生產使用安全可靠度很高，成本低，可快速合分閘操作。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電動操動機構領域，特別是氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)中三工位隔離/接地開關操作用的電動操動機構。技術背景 近年來，隨著高壓開關設備技術不斷進步，氣體絕緣金屬封閉開關設備向小型化、復合化、元件的多功能化，智能化方向發展，隔離開關(DS)和接地開關(ES)復合成三工位隔離/接地開關(DES)，可省去電氣操作聯鎖，實現自然機械聯鎖，不存在DS和ES間各種誤操作。這樣，就需用一臺電動操動機構實現三工位之間轉換DS合閘位置(隔離開關合+接地開關分)，ES合閘位置(隔離開關分+接地開關合)及DS、ES分閘位置(隔離開關分+接地開關分)，同時滿足各種機械電氣聯鎖要求，防止誤操作，提高安全可靠度。現有三工位電動操動機構從機械原理上分析，主要有以下幾種傳動方式①電機/圓柱齒輪副/螺旋傳動副/槽輪傳動副至軸旋轉輸出的組合機構，它的驅動裝置是對稱布置，結構相同的兩套獨立動力源驅動的機構，2個電機，2個絲杠螺母傳動，一個槽板。②電機/圓柱齒輪副/蝸桿蝸輪副/槽輪傳動副至軸旋轉輸出的組合機構，它的驅動裝置是對稱布置，結構相同的兩套獨立動力驅動的機構。2個電機，2副蝸桿蝸輪機構，一個槽板。以上兩種傳動原理，用到2套獨立的動力驅動機構，與隔離/接地開關合二為一的設計原則背道而馳，在運動至中間位置停電再啟動，存在運動紊亂和控制盲區，2套驅動機構不能實現機械聯鎖，輔助開關傳動復雜，效率低下，成本很高。③電機/圓柱齒輪副/槽輪傳動傳動副至滑板直線輸出的組合機構，它為單電機傳動，在合，分，地位置輸出定位，輸入有一個空轉角度。而GIS上的隔離/接地開關都為旋轉輸入，直線輸出的機構還需要一套轉換裝置變成旋轉運動，才可以使用，結構復雜。④電機/圓柱齒輪副/不完全齒輪傳動副/鎖止圓弧定位輸出旋轉運動，它為單電機，不完全齒輪傳動易產生根切和加速度突變，為保證可靠運動，鎖止弧之間有間隙使在三個位置角度變化范圍增大，精度低。在合，分，地三個位置輸出軸依靠鎖止弧定位，輸入有一個空轉角度，在合，地位置為機械限位。⑤電機/圓柱齒輪/槽輪傳動機構副/鎖止圓弧定位；電機/圓柱齒輪副/錐齒輪副/槽輪傳動副/鎖止弧板定位；電機/圓柱齒輪副/蝸輪蝸桿副/槽輪傳動副/鎖止弧定位。這幾種原理機構都為單電機，在合，分，地位置依靠鎖止弧定位，輸出角度變化大，由于用到槽輪傳動，機械傳動效率低，輸入的合，分極限位置為機械限位。輔助開關傳動用到槽輪機構實現程序操作，結構復雜。⑥單電機/蝸輪蝸桿副/槽和銷定位至輸出軸旋轉運動。⑦單電機/圓柱齒輪副/擺動滾子從動件圓柱凸輪傳動/三角支架滾輪定位，電磁鐵解扣裝置。⑧單電機/蝸桿蝸輪副至輸出軸旋轉運動。在合，地位置依靠蝸輪蝸桿機構的自鎖和機械限位銷軸定位，在中間位置一對掣子定位，電磁鐵半軸解扣。以上原理的三工位操動機構存在以下問題I.在電機的啟動和停止時，對傳動系統的慣性考慮不充分，無法實現快速合，分，接地三工位電動操作。傳動系統慣性過大，使輸出角度不準確，將機械限位銷撞壞，進而將開關本體損壞，或者將機構內部零件碰撞變形，縮短使用壽命。2.對行程限位開關出現損壞或作用不到位的危害程度和防備措施考慮不足。如以上用槽輪驅動，鎖止弧板定位的機構，在中間位置行程開關接觸不良或不起作用、損壞，就會出現中間分位置不停，直接由隔離開關合到接地開關合或從接地開關合到隔離開關合，造成開關設備控制系統紊亂。如果在隔離合閘位置或接地合閘位置，行程限位開關損壞或不起作用，則將電機燒毀或機械限位變形或斷裂，造成開關主觸頭過位，將主開關損壞， 這是極其危險的。3.負載輕重對輸出角度和位置的變化考慮不足。負載輕,輸出角度增大,負載重，輸出角度減小，這樣隔離或接地開關的觸頭滿足不了開距和接觸行程的技術要求。4.傳動系統不自鎖,機構在傳動過程的變形,反力或主觸頭產生電動斥力，使輸出軸朝反方向運動，輸出角度減小。5.手動操作重。不是絲杠傳動或蝸輪蝸桿傳動的機構，減速比小，但主開關運動最大輸入力矩是定值，要求手動操作要輕松，滿足機械設計人機工程要求。6.手動操作聯鎖功能不完備，隔離開關和接地開關手動操作不是各自獨立操作孔，與開關狀態無機械關聯，與其它開關元件也無機械聯鎖，易產生誤操作。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種能解決上述技術問題，性能可靠，結構簡單，隔離/接地開關操作互鎖，聯鎖功能齊全，可靠，并有機械保護的氣體絕緣金屬封閉開關設備用三工位電動操動機構。為達到以上目的，本專利技術是采用如下技術方案予以實現的所述機構包括機箱組件(a)、驅動裝置(b)、手動聯鎖裝置(C)和電氣控制裝置(d);所述驅動裝置(b)、手動聯鎖裝置(C)和電氣控制裝置(d)連接為一體，置于所述機箱組件(a)內；所述機箱組件(a)包括手動操作孔、指示窗、箱體與蓋的連接件、通風窗、拉手、接插件和銘牌、標識；所述驅動裝置(b)包括電機(30)上齒輪副(45)、(44)，蝸桿(31)、蝸輪(56)，雙向超越離合器(55),輸出軸(46);所述輸出軸(46)上連接輸出軸鏈輪(62),所述輸出軸鏈輪(62)通過鏈條￠0)與側面指示鏈輪￠3)和正面指示鏈輪￠6)連接，構成鏈傳動，將輸出軸運動傳動至側面指示牌(11)、正面指示牌(18)和三工位輔助開關；所述手動聯鎖裝置c由后夾板80、前夾板81用緊固桿連接而成，固定在底板3上；在所述后夾板80的內側連接有第一行程開關72、第二行程開關73，左導板71、右導板74 ；在所述前夾板81的外側連接有第一聯鎖電磁鐵22、第二聯鎖電磁鐵15，并通過導向件連接有隔離孔堵板83、接地孔堵板85 ;所述隔離孔堵板83、接地孔堵板85在彈簧82拉力作用下緊靠凸輪84;所述電氣控制裝置d采用三工位輔助開關，所述三工位輔助開關用輔助開關傳動齒輪89、輔助開關齒輪108相互嚙合傳動，實現三位置切換；所述蝸桿31、傘齒輪A32、傘齒輪D43、蝸輪56、雙向超越離合器55，上控軸滾35、下控軸滾41、傘齒輪G67、掣子組件位于所述底板3和上夾板27之間，第一解扣電磁鐵17、第二解扣電磁鐵23固定在所述后夾板80上,第一傘齒輪手動操作組件36、第二傘齒輪手動操作組件39位于蝸輪兩側，固定在所述底板3上；側面指示鏈輪63、傘齒輪E64、輔助開關傳動齒輪89連接在側面指示鏈輪軸101上，嚙合帶動指示牌11轉動；正面指示鏈輪66、傘齒輪G67連接于軸109上，傘齒輪G67與傘齒輪H68齒輪嚙合，軸103上連接有傘齒輪H68、凸輪84和正面指示牌14。上述的開關設備用三工位電動操動機構，所述機箱組件a包括側面指示牌11、正 面指示牌18和頂面指示牌99 ;在所述機箱組件a兩側各有一個拉手95和呼吸通風窗12、28 ;在所述機箱組件a的正面有隔離/接地獨立手動操作孔，在孔上有鉸鏈連接的活門16,21 ;所述機箱組件a的機箱體I和蓋用搭扣9、13、24、29連接。上述的開關設備用三工位電動操動機構，所述蝸桿31兩端各連接傘齒輪D43和傘齒輪A32，所述傘齒輪D43與第二傘齒輪手動操作組件39上的傘齒輪C42嚙合，所述傘齒輪A32與第一傘齒輪手動操作組件36上的傘齒輪B33嚙合；所述第一傘齒輪手動操作組件36和第二傘齒輪手動操作組件39分別安裝在傘齒輪支撐架40、34上，并連本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種開關設備用三工位電動操動機構，其特征在于，所述機構包括機箱組件(a)、驅動裝置(b)、手動聯鎖裝置(c)和電氣控制裝置(d)；所述驅動裝置(b)、手動聯鎖裝置(c)和電氣控制裝置(d)連接為一體，置于所述機箱組件(a)內；所述機箱組件(a)包括手動操作孔、指示窗、箱體與蓋的連接件、通風窗、拉手、接插件和銘牌、標識；所述驅動裝置(b)包括電機(30)上齒輪副(45)、(44)，蝸桿(31)、蝸輪(56)，雙向超越離合器(55)，輸出軸(46)；所述輸出軸(46)上連接輸出軸鏈輪(62)，所述輸出軸鏈輪(62)通過鏈條(60)與側面指示鏈輪(63)和正面指示鏈輪(66)連接，構成鏈傳動，將輸出軸運動傳動至側面指示牌(11)、正面指示牌(18)和三工位輔助開關；所述手動聯鎖裝置(c)由后夾板(80)、前夾板(81)用緊固桿連接而成，固定在底板(3)上；在所述后夾板(80)的內側連接有第一行程開關(72)、第二行程開關(73)，左導板(71)、右導板(74)；在所述前夾板(81)的外側連接有第一聯鎖電磁鐵(22)、第二聯鎖電磁鐵(15)，并通過導向件連接有隔離孔堵板(83)、接地孔堵板(85)；所述隔離孔堵板(83)、接地孔堵板(85)在彈簧(82)拉力作用下緊靠凸輪(84)；所述電氣控制裝置(d)采用三工位輔助開關，所述三工位輔助開關用輔助開關傳動齒輪(89)、輔助開關齒輪(108)相互嚙合傳動，實現三位置切換；所述蝸桿(31)、傘齒輪A(32)、傘齒輪D(43)、蝸輪(56)、雙向超越離合器(55)，上控軸滾(35)、下控軸滾(41)、傘齒輪G(67)、掣子組件位于所述底板(3)和上夾板(27)之間，第一解扣電磁鐵(17)、第二解扣電磁鐵(23)固定在所述后夾板(80)上， 第一傘齒輪手動操作組件(36)、第二傘齒輪手動操作組件(39)位于蝸輪兩側，固定在所述底板(3)上；側面指示鏈輪(63)、傘齒輪E(64)、輔助開關傳動齒輪(89)連接在側面指示鏈輪軸(101)上，嚙合帶動指示牌(11)轉動；正面指示鏈輪(66)、傘齒輪G(67)連接于軸(109)上，傘齒輪G(67)與傘齒輪H(68)齒輪嚙合，軸(103)上連接有傘齒輪H(68)、凸輪(84)和正面指示牌(14)。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王蒲全，曹化磊，
申請(專利權)人：寧波興邦電器有限公司，
類型：實用新型
國別省市：