大功率单电机三工位操动机构制造技术

本发明专利技术涉及电力系统开关设备领域，具体地说是一种大功率单电机三工位操动机构，包括电机、齿轮传动机构、主齿轮、双向槽板、输出齿轮组和机构输出轴，所述主齿轮通过电机驱动旋转，所述电机通过所述齿轮传动机构传递转矩，所述主齿轮上设有拨动轴以及多个沿圆周方向排列的锁轴，所述双向槽板的相邻两个拨动片之间设有滑槽，所述双向槽板通过所述拨动轴滑入滑槽中驱动旋转，所述双向槽板的每个拨动片分别通过主齿轮上的锁轴锁定，机构输出轴通过所述双向槽板驱动旋转，所述双向槽板通过所述输出齿轮组传递转矩。本发明专利技术结构简单可靠，能够实现大功率输出，可适用于66KV～550KV电压等级产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统开关设备领域，具体地说是一种大功率单电机三工位操动机构。
技术介绍
在高压、超高压GIS产品中，早期生产的产品隔离、接地开关操作都使用独立的机构，即一台开关由一个机构来控制。后来设计人员根据开关内部结构的改进，将隔离、接地开关操动采用一台机构来操作，这样两台开关采用一个机构来操作，节省了占地空间，又节约了成本，称作三工位机构。常见的三工位机构是在一台机构中布置了两套机械传动系统及两套电气控制装置，即两台操作电机及两套控制电器元件，应用后起到了良好的效果，如图1所示。近年来，随着技术的开发，三工位机构逐渐向单传动结构、单电气控制(单电机机构)方向发展。日本及欧洲等各大电气公司纷纷推出了自己的新产品，他们有的采用轴向滑槽结构实现了单电机传动功能，有的采用多种凸轮结构实现了单电机传动功能。纵观这些机构，虽然都能实现单电机操作功能，但普遍存在工艺性能高，加工不易，结构装配复杂等缺点。另外，现有技术的单电机三工位机构因为结构问题，输出转矩较小，所以一般只应用在66KV～110KV电压等级产品中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大功率单电机三工位操动机构，传动系统采用主齿轮加双向槽板结构，结构简单可靠，能够实现大功率输出，可适用于66KV～550KV电压等级产品。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种大功率单电机三工位操动机构，包括电机、齿轮传动机构、主齿轮、双向槽板、输出齿轮组和机构输出轴，所述主齿轮通过电机驱动旋转，所述电机通过所述齿轮传动机构传递转矩，所述主齿轮上设有拨动轴以及多个沿圆周方向排列的锁轴，所述双向槽板的相邻两个拨动片之间设有滑槽，所述双向槽板通过所述拨动轴滑入滑槽中驱动旋转，所述双向槽板的每个拨动片分别通过主齿轮上的锁轴锁定，机构输出轴通过所述双向槽板驱动旋转，所述双向槽板通过所述输出齿轮组传递转矩。各个锁轴与主齿轮中心连线的夹角，除了两端的第一锁轴和第二锁轴为夹角b外，其余均为夹角a，所述夹角b大于夹角a，机构工作时，双向槽板上的每个拨动片均通过三个锁轴锁定。所述齿轮传动机构包括一级传动齿轮组、手动输出轴和二级传动齿轮组，电机通过所述一级传动齿轮组、手动输出轴和二级传动齿轮组依次传递转矩。所述主齿轮远离双向槽板的一侧设有连锁机构，所述连锁机构包括电磁铁、连锁板、机械锁和连锁开关，所述连锁板安装在一个转轴上，所述转轴上设有机械锁，所述机械锁在机构变换工作状态时通过所述电磁铁解锁，连锁板在所述机械锁解锁后通过所述主齿轮上的拨动轴导动，所述连锁开关通过所述连锁板压下。所述机械锁上设有凹槽，电磁铁的轴端在锁定时插入机械锁上的任一凹槽中。所述主齿轮远离双向槽板的一侧设有缓冲装置，所述缓冲装置包括摩擦片、弹簧和调整螺栓，其中摩擦片远离主齿轮一侧设有弹簧，主齿轮上的拨动轴在转动过冲时压在所述摩擦片上，所述摩擦片的位置通过调整螺栓调整。所述电机、齿轮传动机构、主齿轮、双向槽板、输出齿轮组和机构输出轴均设置于一个箱体中，在箱体内设有上安装板和下安装板，所述主齿轮安装在一个主齿轮轴上，所述双向槽板安装在一个槽板轴上，所述主齿轮轴和槽板轴平行设置安装在所述上安装板和下安装板上。所述主齿轮轴伸出至上安装板外的一端设有限位块，在上安装板上还设有两个合分限位开关，所述限位块随所述主齿轮轴转动触压两个合分限位开关。所述箱体内设有辅助开关，所述槽板轴伸出至上安装板的一端通过连杆与所述辅助开关相连。所述箱体内设有在吸合时接通电机旋转的接触器。本专利技术的优点与积极效果为：1、本专利技术的传动系统采用主齿轮加双向槽板结构，拨动轴巧妙地设置于主齿轮上，实现了减速传动和拨动双向槽板的一体化设计，结构简单可靠，并且主齿轮上设有锁轴并根据三点锁紧原则锁定双向槽板位置，相比于传统的锁轮结构，将原来的锁轮面接触输出改变为滑动线接触输出，大大减少了摩擦损耗，可适用于66KV～550KV电压等级产品。2、本专利技术的齿轮传动机构采用二级齿轮组，一级传动齿轮组用于电机与机构力的传送，二级传动齿轮组用于传送力的转向，手动输出轴安置在一级传动齿轮组上，这样既节约了体积，又减少了一组传动齿轮。3、本专利技术设有一套可防止误动作的连锁机构，没有接到指令时，可靠地锁住系统，接到解锁指令后，电磁铁动作解锁，机构才能进行另一组开关的动作，同时连锁板通过主齿轮上的拨动轴拨动压下连锁开关，使机构状态变换完成后，重新锁紧系统。4、本专利技术的槽板轴的输出端设有输出齿轮组，由于双向槽板的输出角度不能大于90度，但开关转动要求往往在100～3000度，所述输出齿轮组即用于增加输出角度。5、传动系统中，当电机切断电源后，由于系统存在惯性，传动机构还要运转一段时间，本专利技术在主齿轮的一侧设计了一种简易的缓冲装置，能够有效的吸收了过冲能量。6、本专利技术采用一套控制电气单元，单电机操作，并采用新的电气操作控制连锁二次电气回路，实现电气各种功能。附图说明图1为现有技术中的三工位机构示意图，图2为本专利技术的结构示意图，图3为图1中本专利技术的侧视图，图4为图1中本专利技术的主齿轮与双向槽板的传动示意图，图5为图1中本专利技术的连锁机构示意图，图6为图1中本专利技术的缓冲装置示意图。其中，1为箱体，2为电机，3为一级传动齿轮组，4为二级传动齿轮组，5为下安装板，6为上安装板，7为主齿轮轴，8为主齿轮，9为锁轴，10为双向槽板，11为槽板轴，12为输出齿轮组，13为机构输出轴，14为手动输出轴，15为限位块，16为合分限位开关，17为连锁板，18为辅助开关，19为接触器，20为电磁铁，21为连锁开关，22为拨动轴，23为缓冲装置，24为摩擦片，25为弹簧，26为调整螺栓，27为滑槽。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详述。如图2～6所示，本专利技术包括箱体1、电机2、齿轮传动机构、主齿轮8、双向槽板10、输出齿轮组12、机构输出轴13、辅助开关18、接触器19、连锁机构和缓冲装置23，各个机构均设置于所述箱体1中，其中在箱体1内设有上安装板6和下安装板5，所述主齿轮8安装在主齿轮轴7上，所述双向槽板10安装在槽板轴11上，所述主齿轮轴7和槽板轴11平行设置安装在所述上安装板6和下安装板5上。如图2～6所示，所述齿轮传动机构包括一级传动齿轮组3、手动输出轴14和二级传动齿轮组4，电机2通过所述一级传动齿轮组3驱动所述手动输出轴14旋转，所述手动输出轴14通过所述二级传动齿轮组4驱动主齿轮8旋转，如图4所示，在所述主齿轮8上设有拨动轴22以及多个沿圆周方向排列的锁轴9，所述双向槽板10包括三个最外侧为弧面的拨动片，相邻两个拨动片之间设有滑槽27，随着主齿轮8旋转，主齿轮8上的拨动轴22滑入所述滑槽27中，从而带动所述双向槽板10旋转，所述双向槽板10安装在槽板轴11上，如图3所示，所述槽板轴11通过所述输出齿轮组12驱动机构输出轴13旋转，由于双向槽板10的输出角度不能大于90度，但开关转动要求往往在100～3000度，所述输出齿轮组12的作用即在于增加输出角度。另外，手动输出轴14直接与一级传动齿轮组3相连，这样既节约了体积，也可以减少一组传动齿轮。如图2所示，所述槽板轴11伸出至上安装板6的一端通过连杆与辅助开关18相连，双向槽板10带动所述槽板轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率单电机三工位操动机构，其特征在于：包括电机(2)、齿轮传动机构、主齿轮(8)、双向槽板(10)、输出齿轮组(12)和机构输出轴(13)，所述主齿轮(8)通过电机(2)驱动旋转，所述电机(2)通过所述齿轮传动机构传递转矩，所述主齿轮(8)上设有拨动轴(22)以及多个沿圆周方向排列的锁轴(9)，所述双向槽板(10)的相邻两个拨动片之间设有滑槽(27)，所述双向槽板(10)通过所述拨动轴(22)滑入滑槽(27)中驱动旋转，所述双向槽板(10)的每个拨动片分别通过主齿轮(8)上的锁轴(9)锁定，机构输出轴(13)通过所述双向槽板(10)驱动旋转，所述双向槽板(10)通过所述输出齿轮组(12)传递转矩。

【技术特征摘要】
1.一种大功率单电机三工位操动机构，其特征在于：包括电机(2)、齿轮传动机构、主齿轮(8)、双向槽板(10)、输出齿轮组(12)和机构输出轴(13)，所述主齿轮(8)通过电机(2)驱动旋转，所述电机(2)通过所述齿轮传动机构传递转矩，所述主齿轮(8)上设有拨动轴(22)以及多个沿圆周方向排列的锁轴(9)，所述双向槽板(10)的相邻两个拨动片之间设有滑槽(27)，所述双向槽板(10)通过所述拨动轴(22)滑入滑槽(27)中驱动旋转，所述双向槽板(10)的每个拨动片分别通过主齿轮(8)上的锁轴(9)锁定，机构输出轴(13)通过所述双向槽板(10)驱动旋转，所述双向槽板(10)通过所述输出齿轮组(12)传递转矩。2.根据权利要求1所述的大功率单电机三工位操动机构，其特征在于：各个锁轴(9)与主齿轮(8)中心连线的夹角，除了两端的第一锁轴(28)和第二锁轴(29)为夹角b外，其余均为夹角a，所述夹角b大于夹角a，机构工作时，双向槽板(10)上的每个拨动片均通过三个锁轴(9)锁定。3.根据权利要求1所述的大功率单电机三工位操动机构，其特征在于：所述齿轮传动机构包括一级传动齿轮组(3)、手动输出轴(14)和二级传动齿轮组(4)，电机(2)通过所述一级传动齿轮组(3)、手动输出轴(14)和二级传动齿轮组(4)依次传递转矩。4.根据权利要求1所述的大功率单电机三工位操动机构，其特征在于：所述主齿轮(8)远离双向槽板(10)的一侧设有连锁机构，所述连锁机构包括电磁铁(20)、连锁板(17)、机械锁和连锁开关(21)，所述连锁板(17)安装在一个转轴上，所述转轴上设有机械锁，所述机械锁在机构变换工作状态时通过所述电磁铁(20)解锁，连锁板(17)在所述机械锁解锁后通过所述主齿轮(8)上的拨动轴(22)导动，所述连锁开关(21)通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李程程，王杰，叶金华，李春江，
申请(专利权)人：李程程，
类型：发明
国别省市：辽宁;21