一种三工位开关操作机构制造技术

本发明专利技术提供一种三工位开关操作机构，包括电机模块、齿轮传动模块、手动输入模块以及限位模块；所述电机模块能够通过齿轮传动模块驱动限位模块移动；所述手动输入模块能够通过齿轮传动模块驱动限位模块移动；所述限位模块移动并限位在基准分闸位置、隔离合闸位置以及接地合闸位置。便捷地进行手动、电动的切换。三工位开关操作机构具有定位精度高，可靠性高，智能化水平高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种三工位开关操作机构
本专利技术涉及高压开关设备
，尤其涉及一种三工位开关操作机构。
技术介绍
三工位开关操作机构是气体绝缘金属封闭开关设备三工位开关实现接通、隔离、接地三种功能的重要设备。现有三工位开关操作机构主要存在以下问题：一、由于电机惯性问题而停位不准，误差过大的问题，或者为了解决电机惯性问题采用复杂的结构，从而增加成本，降低可靠性；二、在电动操作到位时，由于辅助开关次数过多的动作造成的精度下降，影响三工位开关的停位精度；三、现有机构往往是针对相应气体绝缘金属封闭高压开关柜开发的，通用性、可移植性差；四、现有机构不能实时监测运动状态及所处位置，智能化水平低。
技术实现思路
本专利技术针对现有三工位开关操作机构技术的不足，采用伺服控制技术来提供一种三工位开关操作机构，定位精度高，可靠性高，智能化水平高。为达到上述目的，本专利技术提供了一种三工位开关操作机构，包括电机模块、齿轮传动模块、手动输入模块以及限位模块；所述电机模块能够通过齿轮传动模块驱动限位模块移动；所述手动输入模块能够通过齿轮传动模块驱动限位模块移动；所述限位模块移动并限位在基准分闸位置、隔离合闸位置以及接地合闸位置。进一步地，所述限位模块包括滑台组件，所述滑台组件包括滚珠丝杠以及工作台，滚珠丝杠在所述齿轮传动模块驱动下转动，带动工作台沿所述滚珠丝杠平移。进一步地，所述限位模块还包括限位组件，所述限位组件包括位于滚珠丝杠两侧的固定板、位于滚珠丝杠两端的隔离限位板和接地限位板、位于工作台上的中间限位板、位于所述中间限位板上侧的手电动切换板、隔离限位销、接地限位销、隔离限位挡板和接地限位挡板；所述隔离限位销和接地限位销结构相同为阶梯结构，能够向上移动；所述隔离限位销的阶梯段的下端部依次通过所述隔离限位挡板、所述手电动切换板以及所述中间限位板限位；所述接地限位销的阶梯段的下端部依次通过接地限位挡板、所述手电动切换板以及所述中间限位板限位；中间限位板固定在工作台上；隔离限位挡板在手动操作下向上运动，带动隔离限位销向上运动，解锁中间限位板及工作台向隔离合闸位置方向的限位；接地限位销保持在限位位置；当所述工作台移动至隔离合闸位置时，所述隔离限位板将所述工作台限位在隔离合闸位置；当所述工作台由隔离合闸位置反向移动时，接地限位销限位中间限位板，将所述工作台限位在基准分闸位置；当接地限位挡板在手动操作下向上运动，带动接地限位销向上运动，解锁中间限位板及工作台向接地合闸位置方向的限位；隔离限位销保持在限位位置；当所述工作台移动至接地合闸位置时，所述接地限位板将所述工作台限位在接地合闸位置，当所述工作台由接地合闸位置反向移动时隔离限位销将所述工作台限位在基准分闸位置。进一步地，中间限位板为工字形板，两侧具有凹槽，隔离限位销和接地限位销分别插入一个凹槽中，限位中间限位板的移动方向。进一步地，所述电机模块包括控制器、步进电机与编码器；所述控制器发出的脉冲控制步进电机，所述编码器向所述控制器反馈步进电机的转动角度。进一步地，所述手电动切换板，向上移动使隔离限位挡板、隔离限位销、接地限位销、接地限位挡板向上运动解锁了中间限位板及工作台的限位，同时手电动切换板触发微动开关给控制器信号，使步进电机处于带电状态。进一步地，所述齿轮传动模块直齿圆柱齿轮系和锥齿轮系，直齿圆柱齿轮系的末级输出直齿圆柱齿与锥齿轮系的输入锥齿轮同轴设置，传递扭矩，锥齿轮系的末级锥齿轮驱动所述滚珠丝杠；所述直齿圆柱齿轮系的传动比可调。进一步地，步进电机带动第三齿轮，第三齿轮驱动第十七齿轮转动，第十七齿轮与第十八齿轮同轴，第十八齿轮驱动第十九齿轮转动，第十九齿轮驱动第二十齿轮转动，第二十齿轮驱动第二十一齿轮转动，第二十一齿轮与第二十二齿轮同轴，第二十二齿轮驱动第十六齿轮转动，第十六齿轮通过联轴器与滚珠丝杠连接，并驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动工作台移动；编码器记录步进电机运动脉冲数反馈给控制器；当需要隔离合闸，步进电机通过齿轮传动模块驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动工作台向隔离合闸位置运动，步进电机按照预设的脉冲数运动后停在隔离合位置；编码器记录步进电机运动脉冲数反馈给控制器；当需要分闸时，步进电机反转，通过齿轮传动模块驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动工作台运动，步进电机按照预设的脉冲数运动后停在基准分闸位置；当需要接地合闸时，步进电机反转带动通过齿轮传动模块驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动工作台向接地合闸位置运动，步进电机按照预设的脉冲数运动后停在接地合位置；当需要分闸时，步进电机正转驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动工作台向基准分闸位置运动，步进电机按照预设的脉冲数运动后停在基准分闸位置。进一步地，所述手动输入模块包括接地输入端、隔离输入端、隔离输入端齿轮以及齿轮传动组件，所述接地输入端与齿轮传动组件的输入齿轮同轴设置；所述隔离输入端与隔离输入端齿轮同轴设置，所述隔离输入端通过隔离输入端齿轮驱动所述齿轮传动组件的输入齿轮；所述齿轮传动组件的末级输出齿轮啮合驱动所述锥齿轮系的末级锥齿轮，进而驱动所述滚珠丝杠。进一步地，还包括外壳，从下到上依次固定在外壳上的第一基板、第二基板、第三基板以及第四基板；所述齿轮传动模块直齿圆柱齿轮系、锥齿轮系除末级锥齿轮外的其它部分、所述手动输入模块齿轮传动组件的末级输出齿轮均设置在第一基板和之间第二基板；所述锥齿轮系的末级锥齿轮、所述滚珠丝杠、所述工作台、所述电机模块上设置在所述第二基板上；所述隔离输入端齿轮以及齿轮传动组件的输入齿轮设置在所述第三基板上；所述接地输入端、隔离输入端设置在所述第四基板上。本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本专利技术电动模块采用基于伺服技术的步进电机，限位模块采用高精度的滚珠丝杠滑台；当三工位开关操作机构处于电动模式下时，中间位置的两个限位销解除限位，三工位开关操作机构的运动通过伺服控制器驱动电机控制，并且编码器会向伺服控制器反馈实时位置信号；当三工位开关操作机构处于手动操作时，电机断电，中间位置限位销分别解除限位，实现三工位开关向隔离合、接地合运动，同时，编码器向伺服控制器反馈实时位置信号。三工位开关操作机构具有定位精度高，可靠性高，智能化水平高的优点。附图说明图1是本专利技术中三工位开关操作机构的外部结构示意图。图2是本专利技术中三工位开关操作机构的齿轮传动模块示意图。图3是本专利技术中三工位开关操作机构的限位模块的外部结构图示意图。图4是本专利技术中三工位开关操作机构的限位模块内部A-A向结构示意图。图5是本专利技术中三工位开关操作机构限位模块中中间限位板33的结构示意图。图6是本专利技术中三工位开关操作机构限位模块中手动隔离操作时分闸的限位结构示意图。图7是本专利技术中三工位开关操作机构限位模块中手动隔离操作时合闸的限位结构示意图。图8是本专利技术中三工位开关操作机构限位模块中手动接地操作时分闸的限位结构示意图。图9是本专利技术中三工位开关操本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三工位开关操作机构，其特征在于，包括电机模块、齿轮传动模块、手动输入模块以及限位模块；所述电机模块能够通过齿轮传动模块驱动限位模块移动；所述手动输入模块能够通过齿轮传动模块驱动限位模块移动；所述限位模块移动并限位在基准分闸位置、隔离合闸位置以及接地合闸位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种三工位开关操作机构，其特征在于，包括电机模块、齿轮传动模块、手动输入模块以及限位模块；所述电机模块能够通过齿轮传动模块驱动限位模块移动；所述手动输入模块能够通过齿轮传动模块驱动限位模块移动；所述限位模块移动并限位在基准分闸位置、隔离合闸位置以及接地合闸位置。


2.根据权利要求1所述的三工位开关操作机构，其特征在于：所述限位模块包括滑台组件，所述滑台组件包括滚珠丝杠(26)以及工作台(34)，滚珠丝杠(26)在所述齿轮传动模块驱动下转动，带动工作台(34)沿所述滚珠丝杠(26)平移。


3.根据权利要求2所述的三工位开关操作机构，其特征在于：所述限位模块还包括限位组件，所述限位组件包括位于滚珠丝杠(26)两侧的固定板(24、25)、位于滚珠丝杠(26)两端的隔离限位板(27)和接地限位板(35)、位于工作台上的中间限位板(33)、位于所述中间限位板(33)上侧的手电动切换板(28)、隔离限位销(30)、接地限位销(31)、隔离限位挡板(29)和接地限位挡板(32)；
所述隔离限位销(30)和接地限位销(31)结构相同为阶梯结构，能够向上移动；所述隔离限位销(30)的阶梯段的下端部依次通过所述隔离限位挡板(29)、所述手电动切换板(28)以及所述中间限位板(33)限位；所述接地限位销(31)的阶梯段的下端部依次通过接地限位挡板(32)、所述手电动切换板(28)以及所述中间限位板(33)限位；中间限位板(33)固定在工作台(34)上；
隔离限位挡板(29)在手动操作下向上运动，带动隔离限位销(30)向上运动，解锁中间限位板(33)及工作台(34)向隔离合闸位置方向的限位；接地限位销(31)保持在限位位置；当所述工作台(34)移动至隔离合闸位置时，所述隔离限位板(27)将所述工作台(34)限位在隔离合闸位置；当所述工作台(34)由隔离合闸位置反向移动时，接地限位销(31)限位中间限位板(33)，将所述工作台(34)限位在基准分闸位置；
当接地限位挡板(32)在手动操作下向上运动，带动接地限位销(31)向上运动，解锁中间限位板(33)及工作台(34)向接地合闸位置方向的限位；隔离限位销(30)保持在限位位置；当所述工作台(34)移动至接地合闸位置时，所述接地限位板(35)将所述工作台(34)限位在接地合闸位置，当所述工作台(34)由接地合闸位置反向移动时隔离限位销(30)将所述工作台(34)限位在基准分闸位置。


4.根据权利要求3所述的三工位开关操作机构，其特征在于：中间限位板(33)为工字形板，两侧具有凹槽，隔离限位销(30)和接地限位销(31)分别插入一个凹槽中，限位中间限位板(33)的移动方向。


5.根据权利要求3所述的三工位开关操作机构，其特征在于：所述电机模块包括控制器、步进电机(2)与编码器(1)；所述控制器发出的脉冲控制步进电机(2)，所述编码器(1)向所述控制器反馈步进电机(2)的转动角度。


6.根据权利要求5所述的三工位开关操作机构，其特征在于：所述手电动切换板(28)，向上移动使隔离限位挡板(29)、隔离限位销(30)、接地限位销(31)、接地限位挡板(32)向上运动解锁了中间限位板(33)及工作台(34)的限位，同时手电动...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小钊，廖红兵，罗子玉，遵明伟，徐慧强，曹善军，喻会永，李猛，张文凯，郑晓果，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许昌许继软件技术有限公司，许继电气股份有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41