[發明專利]一種具有DS和ES機械互鎖解鎖功能的單電機三工位機構

有效

• 申請號: 201610786027.7
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106328429B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 趙軍亮;劉新軍;劉偉杰;張秋紅
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: H01H31/10
• 分類號: H01H31/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 李宏德

技術領域

本發明涉及高壓隔離/接地三工位開關使用的三工位機構，具體為一種具有DS和ES機械互鎖解鎖功能的單電機三工位機構。

背景技術

在高壓輸變電系統中，目前普遍采用SF6氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)作為系統操作、系統保護的重要設備。隔離開關(DS)和接地開關(ES)是GIS中的必備單元，起著安全保護的功能。為減小體積、降低成本，現普遍將DS和ES設計在一個氣室內，由一臺操動機構分別實現對DS和ES的開斷和關合操作。根據安全操作要求，DS和ES之間有三種位置狀態，即：DS合閘、ES分閘位置；DS分閘、ES合閘位置；DS和ES都處于分閘位置。根據以上要求，所配的三工位操動機構在可進行手動、電動操作的同時必須在操作DS和操作ES之間有完善、可靠的機械閉鎖裝置，以確保不會發生誤操作。現有三工位機構是通過在DS側和ES側分別設置各自的傳動系統來實現操作功能的，機構中DS側和ES側之間的互鎖是根據其結構設計的。當用一套傳動系統同時可操作DS和ES時，就需一種全新的裝置來實現機構中DS側和ES側之間的機械互鎖，且應適宜機構小型化、超薄化的結構布置。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種具有DS和ES機械互鎖解鎖功能的單電機三工位機構，機械互鎖效果好，能夠防止三工位操動機構的DS和ES之間意外誤操作，結構緊湊，集成度高。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種具有DS和ES機械互鎖解鎖功能的單電機三工位機構，包括機構箱，設置在機構箱內的嚙合的主動錐齒輪軸和從動錐齒輪，設置在機構箱內 的底座和機芯頂板，以及設置在底座和機芯頂板之間的機械互鎖裝置和解鎖裝置；主動錐齒輪軸的輸入端與操作電機連接，從動錐齒輪經輸出軸輸出操作動力；所述機械互鎖裝置包括互鎖齒輪和互鎖半軸；互鎖齒輪與輸出軸上設置的直齒輪嚙合；互鎖半軸轉動支點設置在底座上；解鎖裝置包括自動解鎖裝置；自動解鎖裝置包括設置在機芯頂板上的解鎖電機及控制解鎖電機停止的位置監測微動開關；解鎖電機軸上設置有主動解鎖凸輪，與主動解鎖凸輪配合工作的從動解鎖凸輪與互鎖半軸作固定連接；互鎖半軸轉動到鎖定位置時，互鎖齒輪由互鎖半軸限定其繞軸線的旋轉自由度，用于實現DS和ES的互鎖狀態；互鎖半軸轉動到兩個解鎖位置的其中一個時，互鎖齒輪由互鎖半軸限定能夠單向轉動，用于實現DS的解鎖狀態或ES的解鎖狀態。

優選的，所述互鎖齒輪的外緣在與互鎖半軸配合的范圍內無齒，無齒部分上設置有U型缺口，U型缺口的兩側直邊傾斜設置，其延長線通過互鎖齒輪的圓心，U型缺口兩側的頂部為高出齒頂圓的凸塊，凸塊的頂部呈弧形；凸塊分別沿厚度方向設置有方向相反的凸塊凹臺。

進一步，所述互鎖半軸為階梯軸，軸的中間部分沿軸向相鄰設置有兩個截面為圓缺的弧形缺口，缺口的弧形與互鎖齒輪上U型缺口兩側凸塊頂部的弧形相一致；兩個弧形缺口的高度與凸塊頂部高度相同；兩個弧形缺口之間的夾角等于互鎖半軸由鎖定位置轉動到解鎖位置夾角的兩倍。

進一步，U型缺口內通過軸銷鑲嵌有鉸接的導向拐臂；當互鎖齒輪由解鎖狀態轉動到鎖定狀態時，導向拐臂作用于互鎖半軸由解鎖位置轉動到鎖定位置。

再進一步，導向拐臂工作面呈M型輪廓設置，在M型輪廓上兩個突出輪廓的厚度方向分別設置一個凹臺，兩凹臺的厚度和方向與同側的凸塊凹臺相同；

當互鎖齒輪由解鎖狀態轉動到鎖定狀態時，導向拐臂上與互鎖半軸接觸 的突出輪廓推動互鎖半軸由解鎖位置轉動到鎖定位置；互鎖半軸接觸位置為與對應突出輪廓同高度的弧形缺口處棱邊。

優選的，互鎖齒輪和與其配合的直齒輪通過軸承固定支撐在底座和機芯頂板之間。

優選的，主動解鎖凸輪設計有三個凸輪面，第一凸輪面為一個完整的齒形輪廓，齒形輪廓兩側為齒槽，齒槽兩側是齒形輪廓所在齒輪的基圓圓形輪廓面；第二和第三凸輪面為對稱的凹形弧面，用于轉換位置監測微動開關的狀態；

從動解鎖凸輪呈扇形設置，扇形的弧面上設置有兩個完整的齒和分別設置在兩個齒外側的齒狀缺口，第一凸輪面上的齒形輪廓與兩個齒中間的齒槽嚙合；

當第一凸輪面的齒形輪廓與扇形弧面上兩個完整的齒完全嚙合時，互鎖半軸處于鎖定位置；第一凸輪面兩側基圓圓形輪廓面完全進入扇形弧面上齒外側的齒狀缺口時，互鎖齒輪處于解鎖位置。

優選的，解鎖裝置還包括手動解鎖裝置；手動解鎖裝置包括設置在機構箱的箱蓋外側的手動解鎖手柄；手動解鎖手柄通過聯軸器與解鎖電機的軸連接，箱蓋上對應手動解鎖手柄的操作檔位設置有解鎖指示銘牌。