工位自锁式凸轮操动机构及其操动方法技术

本发明专利技术涉及一种工位自锁式凸轮操动机构及其操动方法，是针对解决现有同类产品结构设计欠佳的技术问题而设计。该凸轮操动机构主要利用盘形凸轮的运动原理，实现输出轴拐臂对外输出转动一定角度的目的，即盘形凸轮设有符合输出角度要求的耳形沟槽，耳形沟槽包括二段工位转换螺旋沟槽和三段工位定位圆形沟槽。当盘形凸轮轴连续作顺时针（或逆时针）转动时，盘形凸轮轴带动输出轴拐臂的滚轮轴承一起转动，使得输出轴实现工位转换。该凸轮操动机构主要应用于电力系统的EDS（隔离接地开关）、DS（隔离开关）或ES（接地开关），具有定位准确，无反弹，消除电机起动带负载、断电带惯性转动的缺陷等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压开关电器的隔离开关，是一种。
技术介绍
隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，其在电路中起到隔离作用，是电力系统实现分合、转换线路的重要开关设备。其工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。目前普遍 存在二类问题，一类是隔离位置无法实现准确的机械限位，容易引起位置的错移，从而导致隔离至合闸或接地工位位置的行程处于不可预期的变化中，给电力的检修和日常维护带来安全隐患。另一类是电机构本身的问题，即起动时电机带负载导致起动电流过大，断电时电机惯性转动造成电机堵转，使电机构寿命短。此类带隔离开关如中国专利文献中披露的申请号200920200944. 8，授权公告日2010年7月21日，技术名称“隔离开关机构的连锁装置”;其要点是该连锁装置中电动组件的位置解锁杆呈三角形固定连接，三角分别设有触杆、限位杆、限位滚轮；大直齿圆柱齿轮与小直齿圆柱齿轮啮合；所述手动组件的操作杆感应装置设有第一微动开关，操作杆感应装置设有锁端部位；操作手柄设有沟槽部位，小直齿圆柱齿轮设有柄孔。上述连锁装置由操动机构本体机械连锁装置和隔离开关装置结合，气体绝缘全封闭组合电器中隔离开关操动单元配用的机构，但其自锁效果和稳定性欠佳，定位准确度较差。
技术实现思路
为克服上述不足，本专利技术的目的是向本领域提供一种新型三工位操动的，使其解决现有同类产品整体装卸、维修不便，合闸、分闸、接地三工位操作稳定性和操动方法欠佳的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。一种工位自锁式凸轮操动机构，该凸轮操动机构包括电机、手动操作杆、安装板、盘形凸轮、输出轴拐臂、输出轴，以及对应的直齿圆柱齿轮组成的齿轮组件，所述电机、输出轴、齿轮组件设置于安装板，电机通过齿轮组件带动盘形凸轮和输出轴拐臂转动；其特征在于所述电机的电机输出轴通过安装板与齿轮组件连接，齿轮组件通过盘形凸轮轴与盘形凸轮连接，盘形凸轮轴连接齿轮组件，并设置于安装板；安装板的输出轴与输出轴拐臂的中间连接，输出轴拐臂的一端通过滚轮轴承与盘形凸轮连接，另一端设有连接轴承套。从而通过电机带动齿轮组件传动，齿轮组件通过盘形凸轮轴带动盘形凸轮转动，盘形凸轮带动输出轴拐臂转动，输出轴拐臂带动另一端与连接轴承套连接的部件转动。所述齿轮组件包括小直齿圆柱齿轮、第一直齿圆柱齿轮、第二直齿圆柱齿轮和第三直齿圆柱齿轮，电机的电机输出轴与小直齿圆柱齿轮的中心轴连接，小直齿圆柱齿轮与第一直齿圆柱齿轮哨合，第一直齿圆柱齿轮设有第二直齿圆柱齿轮，第一直齿圆柱齿轮与第二直齿圆柱齿轮连为一体，并中心轴设置于安装板，第二直齿圆柱齿轮与第三直齿圆柱齿轮啮合，第三直齿圆柱齿轮中心设有盘形凸轮轴。从而通过电机带动小直齿圆柱齿轮、第一直齿圆柱齿轮、第二直齿圆柱齿轮、第三直齿圆柱齿轮组成齿轮组件逐级传动，其传动效果较为稳定。所述电机设有齿轮箱，齿轮箱内的齿轮与电机的电机输出轴连接，齿轮箱的电机手动旋转轴与手动操动杆连接。通过手动操动杆带动齿轮箱传动，从而实现手动操作该凸轮操动机构的技术目的。所述盘形凸轮设有耳形沟槽，即耳形沟槽呈半圆形弧，耳形沟槽由与盘形凸轮轴同心，但不同半径的三段圆弧沟槽和二段连接线沟槽组成，三段圆弧沟槽为三个工位定位圆形沟槽，二段连接线沟槽为工位转换螺旋沟槽，工位定位圆形沟槽之间设置工位转换螺旋沟槽；盘形凸轮的形状与耳形沟槽对应，输出轴拐臂与盘形凸轮的连接端通过滚轮轴承设置于盘形凸轮的耳形沟槽内。上述结构中盘形凸轮的耳形沟槽三个位置即该凸轮操动机构的合闸、分闸、接地的三个操作工位，采用滚轮轴承在中盘形凸轮的耳形沟槽内滑动，其操动稳定性好，效果稳定。 所述输出轴拐臂由对称设置的拐臂夹板组成，滚轮轴承夹持于输出轴拐臂的拐臂夹板之间。通过上述夹持结构，输出轴拐臂不易与中盘形凸轮的耳形沟槽脱离，稳定性进一步提闻。所述电机、手动操作杆、盘形凸轮轴、盘形凸轮、输出轴、齿轮组件设置于安装板，滚轮轴承、输出轴拐臂与输出轴连为一体，输出轴拐臂通过滚轮轴承与盘形凸轮的耳形沟槽连为一体，即电机、手动操作杆、盘形凸轮轴、盘形凸轮、滚轮轴承、输出轴拐臂、输出轴、齿轮组件与安装板连为一体。从而便于该凸轮操动机构通过安装板整体装卸、更换和维修。根据上述结构特征，其操动方法稳定、可行，操动效果好，具体如下所述齿轮组件通过电机电动操动或手动操作杆手动操动，齿轮组件带动盘形凸轮转动的同时，盘形凸轮通过与输出轴拐臂连接端的滚轮轴承带动输出轴拐臂转动，从而使输出轴拐臂的另一端发生转动，实现合闸、分闸、接地的三工位操作；合闸和接地操动分别位于盘形凸轮的耳形沟槽两端，分闸操作位于耳形沟槽两端之间的过渡弧。所述齿轮组件通过齿轮组件的小直齿圆柱齿轮、第一直齿圆柱齿轮、第二直齿圆柱齿轮和第三直齿圆柱齿轮三级齿轮传动实现，手动操作杆的手动操动通过电机的电机输出轴与齿轮箱的电机手动旋转轴连接实现；盘形凸轮与输出轴拐臂之间的联动，通过输出轴拐臂对称设置的拐臂夹板一端夹持固定滚轮轴承伸入盘形凸轮的耳形沟槽实现。本专利技术结构设计合理，使用、存储、携带方便；适合作为国内12kV和40. 5kV配电系统中固体绝缘开关柜的隔离、接地三工位开关使用，及其同类产品的结构改进。附图说明图I是本专利技术的操动前合闸位置时结构示意图，图中为合闸位置，箭头为盘形凸轮的运动方向。图2是图I操动至分闸位置时的结构示意图，图中为分闸位置。图3是图I操动至接地位置时的结构示意图，图中为接地位置。图4是本专利技术的电动操动结构示意图，图中省略了手动操作杆。图5是图2的盘形凸轮与输出轴拐臂运动原理结构示意图，图中ABC构成的三角形为盘形凸轮与输出轴拐臂之间连接轴承套点、滚轮轴承点、盘形凸轮轴点构成；R1段沟槽为“合闸”位置的工位定位圆形沟槽，R2段沟槽为“分闸”位置的工位定位圆形沟槽，R3段沟槽为“接地”位置的工位定位圆形沟槽。附图号及名称1、电机，101、齿轮箱,2、手动操作杆,3、安装板,4、小直齿圆柱齿轮，5、第一直齿圆柱齿轮，6、第二直齿圆柱齿轮，7、第三直齿圆柱齿轮，8、盘形凸轮轴，9、盘形凸轮，901、耳形沟槽，10、滚轮轴承，11、输出轴拐臂，1101、拐臂夹板，1102、连接轴承套，12、输出轴。具体实施例方式现结合附图，对本专利技术结构和使用作进一步描述。如图I 图5所示，该凸轮操动机构带动电机I、输出轴12、齿轮组件设置于安装板3，电机通过齿轮组件带动盘形凸轮和输出轴拐臂转动；电机设有齿轮箱101,齿轮箱内的齿轮与电机的电机输出轴连接,齿轮箱的电机手动旋转轴与手动操动杆2连接。电机的电机输出轴通过安装板与小直齿圆柱齿·轮4的中心轴连接,小直齿圆柱齿轮与第一直齿圆柱齿轮5哨合,第一直齿圆柱齿轮设有第二直齿圆柱齿轮6,第一直齿圆柱齿轮与第二直齿圆柱齿轮连为一体,并中心轴设置于安装板，第二直齿圆柱齿轮与第三直齿圆柱齿轮7啮合，第三直齿圆柱齿轮中心设有盘形凸轮轴8连接，上述直齿圆柱齿轮、第一直齿圆柱齿轮、第二直齿圆柱齿轮和第三直齿圆柱齿轮组成齿轮组件。安装板的输出轴与输出轴拐臂11的中间连接，输出轴拐臂的一端通过滚轮轴承10与盘形凸轮9连接，另一端设有连接轴承套1102，输出轴拐臂由对称设置的拐臂夹板1101组成，滚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工位自锁式凸轮操动机构，该凸轮操动机构包括电机（1）、手动操作杆（2）、安装板（3）、盘形凸轮（9）、输出轴拐臂（11）、输出轴（12），以及对应的直齿圆柱齿轮组成的齿轮组件，所述电机、输出轴、齿轮组件设置于安装板，电机通过齿轮组件带动盘形凸轮和输出轴拐臂转动；其特征在于所述电机（1）的电机输出轴通过安装板（3）与齿轮组件连接，齿轮组件通过盘形凸轮轴（8）与盘形凸轮（9）连接，盘形凸轮轴连接齿轮组件，并设置于安装板；安装板的输出轴（12）与输出轴拐臂（11）的中间连接，输出轴拐臂的一端通过滚轮轴承（10）与盘形凸轮连接，另一端设有连接轴承套（1102）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡光福，程明亮，
申请(专利权)人：胡光福，
类型：发明
国别省市：