本发明专利技术公开了一种开关用单电机三工位机构，包括机架、安装在机架上的驱动装置、限位和分离机构和电气控制装置以及用来与开关轴连接的输出轴，其中驱动装置包括有包含电机、蜗杆蜗轮副、离合器以及与上述限位和分离机构配合的限位销，蜗轮两侧分别布置有通过锥齿轮对与蜗杆相联动的手动轴，同时在机架上还设置有对手动操作进行联锁并指示开关状态的联锁、指示和辅助开关结构，离合器为扭力离合器，它安装在蜗杆的一端部，并抵住安装在蜗杆这一端上的齿轮Ⅱ，的齿轮Ⅱ则与安装在电机输出轴上的齿轮Ⅰ相啮合，与蜗轮同轴安装的主动齿轮则与安装在输出轴上的从动齿轮相啮合，限位销固定在蜗轮的端面上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种开关操作机构，尤其是一种适用于操作隔离/接地开关组合件的单电机三工位机构。
技术介绍
高压配电开关装置一般分为以下三种:第一种是空气绝缘的常规配电开关装置，简称AIS，其母线裸露直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式；第二种是混合式配电开关装置，简称H-GIS，母线采用开敞式；第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭配电开关装置，简称GIS。其中上述采用SF6气体作为绝缘介质的新型GIS占地面积小，重量轻，易实现标准化。并随着技术发展，人们又将GIS中的隔离开关和接地开关两个独立元件合并为一个隔离/接地开关三工位组合元件。由于两者组合在一起，装在一个气室内，大大缩小了 GIS尺寸，使之更为小型化。两者组合后，操动机构由以前独立操作隔离开关或接地开关的两工位机构，变成一台既能操作隔离开关也能操作接地开关的三工位机构。所谓三工位是指三个工作位置:1、隔离开关主断口接通的合闸位置，2、主断口分开的隔离位置，3、接地侧的接地位置。三工位开关其实就是整合了隔离开关和接地开关两者的功能，并由一把刀来完成，这样就可以实现机械闭锁，防止主回路带电合地刀，避免了误操作的可能性。现有在使用的三工位机构大致分为两种，一种是用两个电机、两套驱动装置通过曲柄槽轮结构合成一个输出，俗称双电机三工位机构，由于该双电机三工位机构是把两个两工位机构组合成一个三工位机构，因此分闸位置限位很容易分别在各自的驱动系统中实现。同样，该双电机三工位机构也可以按需很方便地在各自的驱动系统中加入机械离合装置，但这种三工位机构由于有两套驱动装置，结构复杂、体积过于庞大、成本较高、维护困难。另一种是一个电机一套驱动装置直接输出的单电机三工位机构，这种单电机的三工位机构结构简单，从外形、生产成本、产品的维护等方面比双电机三工位机构更适合共箱GIS的要求。但这种单电机三工位机构由于只有一套驱动装置，机构在操作开关接地-分-隔离或隔离-分-接地过程中，在分闸位置限位和分离就变成了一对矛盾体。也正是因为这种分闸位置限位与分离的干涉，要想加入机械离合也非常困难。因而市面上现有的单电机三工位机构大多只在接地和隔离位置有机械限位，而分闸位置不设机械限位，只靠行程开关控制，因此现有的单电机三工位机构的可靠性要差于双电机三工位机构的可靠性。中国专利申请公布号为102354627A的《开关设备用三工位电动操作机构》则披露了新型的单电机三工位机构，它具有在合、分、接地位置的机械限位，各状态到位后的机械离合，且在分闸状态下通过上、下掣子的机械限位，不会出现由于分闸位置行程开关损坏或接触不良，直接从合闸到接地或接地到合闸、中间位置不停的缺陷，即可靠性得到了明显的提高，并且采用离合器保护，不会造成电机烧坏、设备损坏的隐患。但该操作机构的结构相对还是较为复杂，特别是离合器设置在蜗轮内，使得该离合器需要承受较大的扭矩而导致成本提高；同时该离合器与蜗轮的同轴安装，也不便于输出角度的调节；再者，这种双向超越离合器本身所具有的空程，给分、合闸操作过程中带来了一定的不准确性。故对于现有的单电机三工位机构还有待于进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种性能可靠、成本低且输出角度调节方便的开关用单电机三工位机构。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种开关用单电机三工位机构，包括机架、安装在机架上的驱动装置、限位和分离机构和电气控制装置以及用来与开关轴连接的输出轴，其中驱动装置包括有电机、蜗杆蜗轮副、离合器以及与上述限位和分离机构配合的限位销，所述蜗轮两侧分别布置有通过锥齿轮对与所述蜗杆相联动的手动轴，同时在所述机架上还设置有对手动操作进行联锁并指示开关状态的联锁、指示和辅助开关结构，其特征在于:所述的离合器为扭力离合器，它安装在所述蜗杆的一端部，并抵住安装在所述蜗杆这一端上的齿轮II，所述的齿轮II则与安装在电机输出轴上的齿轮I相啮合，与所述蜗轮同轴安装的主动齿轮则与安装在所述输出轴上的从动齿轮相啮合，所述的限位销固定在所述蜗轮的端面上。所述的限位和分离机构包括对称设置呈倾斜的两个摇臂和同样对称设置呈倾斜的两个拐臂，所述摇臂的下端转动连接在相应侧拐臂的中部，所述拐臂的上端部转动连接在所述机架内，两个所述拐臂的下端部之间设有限位轴，各所述拐臂和限位轴之间设有成角度连接并且能绕连接处转动的脱扣板和半轴，所述摇臂和拐臂的连接处、所述脱扣板和半轴的连接处以及拐臂的上端部与所述机架连接处分别设置有保持上述部件具有向上旋转趋势的扭簧；而所述的限位销仅为一个，当分闸状态下，所述限位销位于两所述摇臂的上端之间并且具有间隙，同时在各所述拐臂侧设置有用于推动各所述脱扣板向下旋转的电磁铁。限位销仅设置一个，在分闸时位于两摇臂的上端之间，用两套摇臂、拐臂和半轴来控制机构分闸位置的限位与分离，结构简单、零件少、分闸限位性能更为可靠，非常适合GIS开关对三工位机构的要求；限位和分离机构的摇臂与限位销之间有间隙，可以补偿因角度传递而造成的损失，从而保证开关隔离分闸与接地分闸的重合。所述蜗轮上部两侧分别设有用于止挡所述限位销的合闸限位块，所述拐臂上方设置有止挡所述拐臂的止动轴。当限位销转动到顶到合闸限位块时，合闸到位，行程开关断开，电机失电，停止运转；不受外力作用下，摇臂和拐臂在扭簧I的扭力作用下只能往扭力方向运动，运动到合适位置，被止动轴顶住，为分闸限位作准备。所述联锁、指示和辅助开关结构包括与所述蜗轮同轴安装的齿轮III，所述齿轮III下方设置有与所述齿轮III啮合作水平直线运动的齿条联锁板，所述齿条联锁板的两侧设有随所述齿条联锁板的直线运动而转动的辅助开关和指示器。当蜗轮转动时，齿条联锁板在水平方向移动，相应的辅助开关和指示器根据齿条联锁板同步转动。所述辅助开关中间设有四方杆，在所述四方杆上套设有传动拐臂，所述齿条联锁板的下端两侧分别设有能推入到所述传动拐臂的长槽内从而推动所述传动拐臂转动的传动销，所述指示器固定在所述四方杆的末端，当齿条联锁板水平移动时，传动销推入到传动拐臂的长槽内，继续移动可推动传动拐臂转动，从而带动四方杆转动，由此辅助开关和指示器同步转动。所述齿条联锁板的上部开设有横向的长槽孔，固定在所述机架内的销轴插入在所述长槽孔中，由此限定了齿条联锁板在纵向上的位置。所述齿条联锁板上开设有缺口，所述缺口的位置在开关分闸状态时与所述手动轴以及所述机架底部用于插入手柄的操作口相应，随着齿条联锁板的移动，可选择性地打开或关闭手动轴。所述辅助开关为两位辅助开关，且以所述蜗轮为中心对称设置，可以分别独立地显示接地、隔离的状态，给操作者更直观的显示结果。还包括与所述蜗轮联动的输出轴，所述机架的安装面上与所述输出轴相应处开设有供开关轴深入到所述机架与所述输出轴连接的内矩形花键。使得开关的输出轴可以伸入到机架内与输出轴连接，并且开关的传动系统不外露，既有利于密封，又使开关美观大方。与现有技术相比，本专利技术的优点在于:由于将扭力离合器安装在蜗杆上，而蜗杆的转速要高于蜗轮，因此当三工位机构出现负载过载或电器损坏过载时，离合器才真正起到离合作用，并且此时安装在蜗杆上的离合器所承受的扭矩远小于安装在蜗轮上的离合器所承受的扭矩，这种巧妙的设置和选择，使得本专利技术既可以降低成本，又可以克服现有超本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种开关用单电机三工位机构，包括机架(1)、安装在机架(1)上的驱动装置(2)、限位和分离机构(5)和电气控制装置以及用来与开关轴连接的输出轴(27)，其中驱动装置(2)包括有电机(21)、蜗杆(22)蜗轮(26)副、离合器以及与上述限位和分离机构(5)配合的限位销(261)，所述蜗轮(26)两侧分别布置有通过锥齿轮对与所述蜗杆(22)相联动的手动轴(6)，同时在所述机架(1)上还设置有对手动操作进行联锁并指示开关状态的联锁、指示和辅助开关结构(7)，其特征在于：所述的离合器为扭力离合器(25)，它安装在所述蜗杆(22)的一端部，并抵住安装在所述蜗杆(22)这一端上的齿轮Ⅱ(221)，所述的齿轮Ⅱ(221)则与安装在电机(21)输出轴上的齿轮Ⅰ(212)相啮合，与所述蜗轮(26)同轴安装的主动齿轮(28)则与安装在所述输出轴(27)上的从动齿轮(29)相啮合，所述的限位销(261)固定在所述蜗轮(26)的端面上。
【技术特征摘要】
1.一种开关用单电机三工位机构，包括机架(I)、安装在机架(I)上的驱动装置(2)、限位和分离机构(5)和电气控制装置以及用来与开关轴连接的输出轴(27)，其中驱动装置(2)包括有电机(21)、蜗杆(22)蜗轮(26)畐I」、离合器以及与上述限位和分离机构(5)配合的限位销(261)，所述蜗轮(26)两侧分别布置有通过锥齿轮对与所述蜗杆(22)相联动的手动轴￠)，同时在所述机架(I)上还设置有对手动操作进行联锁并指示开关状态的联锁、指示和辅助开关结构(7)，其特征在于:所述的离合器为扭力离合器(25)，它安装在所述蜗杆(22)的一端部，并抵住安装在所述蜗杆(22)这一端上的齿轮II (221)，所述的齿轮II (221)则与安装在电机(21)输出轴上的齿轮I (212)相啮合，与所述蜗轮(26)同轴安装的主动齿轮(28)则与安装在所述输出轴(27)上的从动齿轮(29)相啮合，所述的限位销(261)固定在所述蜗轮(26)的端面上。2.如权利要求1所述的开关用单电机三工位机构，其特征在于，所述的限位和分离机构(5)包括对称设置呈倾斜的两个摇臂(51)和同样对称设置呈倾斜的两个拐臂(52)，所述摇臂(51)的下端转动连接在相应侧拐臂(52)的中部，所述拐臂(52)的上端部转动连接在所述机架(I)内，两个所述拐臂(52)的下端部之间设有限位轴(56)，各所述拐臂(52)和限位轴(56)之间设有成角度连接并且能绕连接处转动的脱扣板(57)和半轴(59)，所述摇臂(51)和拐臂(52)的连接处、所述脱扣板(57)和半轴(59)的连接处以及拐臂(52)的上端部与所述机架(I)连接处分别设置有保持上述部件具有向上旋转趋势的扭簧；而所述的限位销(261)仅为一个，当分闸状态下，所述限位销(261)位于两所述摇臂(51)的上端之间并且具有间隙，同时在各所述拐臂(52)侧设置有用于推动各所述脱扣板(57)向下旋转的电磁铁。3....
【专利技术属性】
技术研发人员：廖明厚，廖柱成，
申请(专利权)人：廖明厚，
类型：发明
国别省市：
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