一种高压开关设备三工位隔离开关的操作机构制造技术

本发明专利技术公开了一种高压开关设备三工位隔离开关的操作机构，其包括安装箱和其内的操作主轴、电机、第二齿轮、摆杆、顶块和平动板，操作主轴上固定安装有槽轮和限位盘，在第二齿轮上固定有拨盘凸轮，在限位盘上方设有限位板焊组件，限位板的侧面固定有卡销、旋转销和限位圆柱，摆杆的下端可左右自由摆动地套装于操作主轴上，上端安装有水平的卡爪，卡爪位于限位圆柱的上面限制其跳起，顶块固定于挡板旋转轴上，顶块位于卡爪上面限制其跳起，通过第二齿轮的转动可带动平动板向一侧水平移动，平动板还通过销轴与摆杆上的垂直腰孔连接使得平动板可带动摆杆摆动。本发明专利技术确保了三工位隔离开关在隔离位置时的限位可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高压开关设备三工位隔离开关的操作机构
本专利技术涉及一种高压开关设备三工位隔离开关的操作机构。
技术介绍
高压开关设备是指在电压3kV及以上，频率50Hz及以下的电力系统中运行的户内和户外交流开关设备。主要用于电力系统的控制和保护，其既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。因此，高压开关设备是非常重要的输配电设备，其安全、可靠运行对电力系统的安全、有效运行具有十分重要的意义。三工位隔离开关常用于全封闭组合电器或环网柜中，并不是一个单独的产品。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。因为一把刀只能在一个位置，而不像传统的隔离开关，主刀是主刀，地刀是地刀，两把刀之间就可能出误操作。而三工位隔离开关用的是一把刀，一把刀的工作位置在某一时刻是唯一的，不是在主闸合闸位置，就是在隔离位置或接地位置。传统的GIS中，隔离开关和接地开关是两个功能单元，使用电气联锁进行控制，现在最新设计就是使用三工位隔离开关，避免了误操作的可能性。如图1所示为现有的三工位隔离开关安装于柜体5中的安装示意图，三工位隔离开关包括三工位隔离刀1、隔离刀转轴2、连杆传动机构3和操作机构4，三工位隔离刀1通过隔离刀转轴2可转动的安装在柜体5内，隔离刀转轴2的一端与连杆传动机构3的上端连接，操作机构4设有操作主轴19，连杆传动机构3的下端与操作主轴19的尾端连接，操作主轴19的前端从操作机构4的前面板露出，通过外部的摇柄工具与操作主轴19的前端连接，工人转动摇柄工具即可手动转动操作主轴19。在操作机构4的前面板上通过挡板旋转轴43安装有可转动的挡板42，在不操作操作机构4时，挡板42下垂挡于操作主轴19的正前方，在需要操作机构4时，需要向侧边转动挡板42，才能使得操作主轴19露出。如图2所示为现有的三工位隔离开关的三工位隔离刀1位于隔离位置时的示意图，此时的三工位隔离刀1位于合闸静触头6和接地静触头7之间，与合闸静触头6和接地静触头7均不接触。如图3所示为三工位隔离刀1与隔离刀转轴2的装配示意图。如图4所示为三工位隔离开关分别处于合闸位置、隔离位置和接地位置时三工位隔离刀1的所处状态的示意图。如图5、6所示为操作机构4的核心部件的装配示意图，操作机构4还包括电机11、第一齿轮12、第二齿轮16、拨盘焊接件13、两个拨盘凸轮14、槽轮15、限位板焊组件17和限位盘18。第二齿轮16比第一齿轮12大，上述核心部件均安装于操作机构4的安装箱上。该操作机构4除了可以通过手动转动操作主轴19实现手动操作外，还可以通过控制电路控制电机11的转动，从而带动操作主轴19转动，实现电动操作。电机11的输出轴与第一齿轮12连接，第一齿轮12与第二齿轮16啮合，在第二齿轮16的前表面的一侧固定着拨盘焊接件13，在拨盘焊接件13的前表面上固定安装着两个拨盘凸轮14。在操作主轴19上固定安装着槽轮15和限位盘18，槽轮15上开有4个与拨盘凸轮14配合的滑槽。在第二齿轮16带动拨盘凸轮14转动过程中，拨盘凸轮14滑入滑槽中并带动槽轮15转动，在转动一定角度后拨盘凸轮14从滑槽中滑出，两个拨盘凸轮14轮流滑入滑槽中带动槽轮15转动，第二齿轮16每转动一圈，槽轮15将转动90°。在槽轮15的带动下，限位盘18也将一起转动，限位盘18的圆弧侧边上开有3个限位槽。如图10所示，在三工位隔离开关处于合闸位置、隔离位置和接地位置时分别有一个限位槽转动至限位盘18的上方。如图7所示的现有的限位板焊组件17，其包括限位板26，在限位板的一侧面上固定有卡销24和旋转销25，在限位板的另一侧面上固定有弹簧挂销23。如图8和9所示，限位板26通过旋转销25与操作机构4上的固定支承板30配合安装，实现可上下转动的安装在操作机构4中，卡销24卡入位于上方的限位槽中，在操作机构4上固定有弹簧挂板28，弹簧挂销23与弹簧挂板28通过限位弹簧29连接，限位弹簧29的弹力使得卡销24保持卡于限位槽中。通过卡销24对限位盘18的限制，使得三工位隔离开关处于合闸位置、隔离位置和接地位置时，不会被随意转动，实现限位。但是上述的限位并不可靠，如图2所示三工位隔离开关的三工位隔离刀1位于隔离位置时，三工位隔离刀1会在重力作用下产生一个绕隔离刀转轴2转动的转矩，该转矩再通过连杆传动机构3传递给了操作主轴19。随着电流等级的增加，三工位隔离刀1触指数会相应增多以增大通流能力，三工位隔离刀1的重量也就随着增加，进而传递到操作主轴19的转矩也会增加，且随着机构运行次数的增加，系统的摩擦阻尼会相应减小，限位弹簧29的弹性系数会相应减小。在机械寿命试验时发现：大电流开关设备的三工位隔离开关的机械寿命进行到一定的次数后，隔离位置的隔离刀只要受到很小的力就会从隔离位置掉落的接地位置，卡销24在转矩的作用下被顶出限位盘18的限位槽，隔离限位失效。此时，操作机构并没有报警程序，一旦电机再次运行，传动系统就会干涉，可能使零件扭曲变形甚至烧坏电机。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是提供一种高压开关设备三工位隔离开关的操作机构，其确保了三工位隔离开关在隔离位置时的限位可靠性，提高了三工位隔离开关的安全系数，且该操作机构不影响三工位隔离开关的电动操作和手动操作。解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种高压开关设备三工位隔离开关的操作机构，包括安装箱和其内的操作主轴、电机及第二齿轮，操作主轴上固定安装有槽轮和限位盘，电机带动第二齿轮转动，在第二齿轮上固定有用于拨动槽轮转动的拨盘凸轮，在限位盘上方设有限位板焊组件，其包括设有回位弹簧的限位板，限位板的一侧面的两端分别固定有卡销和旋转销，限位板通过旋转销可摆动地安装在安装箱上，且其卡销刚好可依次卡在所述限位盘上的三工位限位槽内；操作主轴前端从安装箱前面板开有的操作孔露出，在安装箱前面通过挡板旋转轴安装有挡板挡住操作孔，操作主轴的后端通过连杆机构连接三工位隔离开关的主轴；其特征是：除在所述的限位板的另一侧面上增设有固定的限位圆柱外，还另设有：摆杆，其下端可左右自由摆动地套装于操作主轴上，上端安装有水平的卡爪，所述卡爪只能往上转动，摆杆设有复位弹簧来复位至垂直向上位置，当摆杆处于垂直向上位置时，卡爪的活动端位于限位圆柱的上面限制其跳起；顶块，固定于挡板旋转轴上，当挡板未被转动时顶块处于下垂位置，并位于卡爪上面限制其跳起，转动挡板可使得顶块与卡爪错开；平动板，安装在第二齿轮轴上通过第二齿轮的转动可带动其向一侧水平移动，平动板还通过销轴与摆杆上的垂直腰孔连接使得平动板可带动摆杆摆动。工作原理：在电机驱动第二齿轮转动过程中，带动平动板水平移动，随之由平动板带动摆杆向一侧摆动，卡爪与限位圆柱错开，此时限位板可向上转动，在第二齿轮转完一圈时，摆杆回到垂直向上位置。所述平动板一端通过销轴与摆杆连接，另一端通过水平的腰孔套于第二齿轮的安装轴上，并在该端设有挡边，在第二齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压开关设备三工位隔离开关的操作机构，包括安装箱和其内的操作主轴、电机及第二齿轮，所述操作主轴上固定安装有槽轮和限位盘，所述电机带动所述第二齿轮转动，在所述第二齿轮上固定有用于拨动所述槽轮转动的拨盘凸轮，在所述限位盘上方设有限位板焊组件，其包括设有回位弹簧的限位板，所述限位板的一侧面的两端分别固定有卡销和旋转销，所述限位板通过旋转销可摆动地安装在所述安装箱上，且其卡销刚好可依次卡在所述限位盘上的三工位限位槽内；所述操作主轴前端从安装箱前面板开有的操作孔露出，在所述安装箱前面通过挡板旋转轴安装有挡板挡住所述操作孔，所述操作主轴的后端通过连杆机构连接所述三工位隔离开关的主轴；其特征在于：除在所述的限位板的另一侧面上增设有固定的限位圆柱外，还另设有：摆杆，其下端可左右自由摆动地套装于所述操作主轴上，上端安装有水平的卡爪，所述卡爪只能往上转动，所述摆杆设有复位弹簧来复位至垂直向上位置，当所述摆杆处于垂直向上位置时，所述卡爪的活动端位于所述限位圆柱的上面限制其跳起；顶块，固定于所述挡板旋转轴上，当所述挡板未被转动时所述顶块处于下垂位置，并位于所述卡爪上面限制其跳起，转动所述挡板可使得所述顶块与所述卡爪错开；平动板，安装在所述第二齿轮轴上通过所述第二齿轮的转动可带动其向一侧水平移动，所述平动板还通过销轴与所述摆杆上的垂直腰孔连接使得所述平动板可带动所述摆杆摆动。...

【技术特征摘要】
1.一种高压开关设备三工位隔离开关的操作机构，包括安装箱和其内的操作主轴、电机及第二齿轮，所述操作主轴上固定安装有槽轮和限位盘，所述电机带动所述第二齿轮转动，在所述第二齿轮上固定有用于拨动所述槽轮转动的拨盘凸轮，在所述限位盘上方设有限位板焊组件，其包括设有回位弹簧的限位板，所述限位板的一侧面的两端分别固定有卡销和旋转销，所述限位板通过旋转销可摆动地安装在所述安装箱上，且其卡销刚好可依次卡在所述限位盘上的三工位限位槽内；所述操作主轴前端从安装箱前面板开有的操作孔露出，在所述安装箱前面通过挡板旋转轴安装有挡板挡住所述操作孔，所述操作主轴的后端通过连杆机构连接所述三工位隔离开关的主轴；其特征在于：除在所述的限位板的另一侧面上增设有固定的限位圆柱外，还另设有：摆杆，其下端可左右自由摆动地套装于所述操作主轴上，上端安装有水平的卡爪，所述卡爪只能往上转动，所述摆杆设有复位弹簧来复位至垂直向上位置，当所述摆杆处于垂直向上位置时，所述卡爪的活动端位于所述限位圆柱的上面限制其跳起；顶块，固定于所述挡板旋转轴上，当所述挡板未被转动时所述顶块处于下垂位置，并位于所述卡爪上面限制其跳起，转动所述挡板可使得所述顶块与所述卡爪错开；平动板，安装在所述第二齿轮轴上通过所述第二齿轮的转动可带动其向一侧水平移动，所述平动板还通过销轴与所述摆杆上的垂直腰孔连接使得所述平动板可带动所述摆杆摆动。2.根据权利要求1所述的高压开关设备三工位隔离开关的操作机构，其特征在于：所述平动板一端通过销轴与摆杆连接，另一端通过水平的腰孔套于所述第二齿轮的安装轴上，并在该端设有挡边，在所述第二齿轮的安装轴上固定有行程凸轮，所述挡边位于所述行程凸轮的侧边，通过所述复位弹簧的作用，所述挡边保持与所述行程凸轮的侧面接触，通过所述行程凸轮带动平动板向一侧水平移动。3.根据权利要求2所述的高压开关设备三工位隔离开关的操作机构，其特征在于：所述行程凸轮的侧边由一段弧形边和直边组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑德智，廖汉敏，李元鹏，李璇，马开春，马如海，黄苗英，
申请(专利权)人：广州白云电器设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44