一种高安全性的三工位操作机构

技术领域

本发明属于开关设备技术领域，具体涉及一种高安全性的三工位操作机构

背景技术

现有气体绝缘金属封闭开关设备通常采用三工位操作技术，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。目前已有的三工位操作机构存在体积大、传动方式复杂、零件装配工序冗多以及零件加工难度高，对于目前三工位真空灭弧室应该需要一种体积小、传动方式简单、操控可靠性强的三工位操动机构。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种高安全性的三工位操作机构，包括机构面板、操作装置、减速齿轮组和机构主轴，所述的机构面板上设有手动杆插管，所述的操作装置与机构主轴相连，操作装置与机构主轴之间设有减速齿轮组，操作装置包括电动操作装置和手动操作装置，所述的机构主轴上设有断路器联锁装置，所述的断路器联锁装置包括断路器连锁杆、棘爪和棘轮，所述的断路器连锁杆与棘爪的一端相连，棘爪的中部套设在隔板上的横柱上，棘爪的底部设有凸块，凸块与棘轮上的凹槽相配合，所述的棘轮套设在机构主轴上。

更进一步地，所述的电动操作装置包括电机、转动凸轮和行程开关，所述的电机与机构主轴之间通过离合器相连，所述的转动凸轮通过减速齿轮组与机构主轴上的齿轮相连，转动凸轮的四周设有若干个行程开关，所述的行程开关控制离合器的工作状态。

更进一步地，所述的手动操作装置包括固定在隔板上的手动杆连接座，手动杆连接座的一端设有齿条，所述的齿条与减速齿轮组啮合相连，手动杆连接座通过齿条和减速齿轮组与机构主轴上的齿轮相连，所述手动杆连接座的位置与手动杆插管的位置相对应。

更进一步地，手动杆插管上设有电磁闭锁装置，所述的电磁闭锁装置包括上下两块电磁盒，所述的电磁盒与行程开关相连，电磁盒的中部设有可以上下活动的铁芯，所述的手动杆插管上设有上下两个供铁芯穿过的通孔。

更进一步地，机构面板上还设有工位显示窗口，所述的工位显示窗口处设有工位显示器，工位显示器上设有接地开关合闸标示、接地/隔离开关分闸标示和隔离开关合闸标示。

更进一步地，工位显示器与若干个辅助开关相连，辅助开关呈环形放置在辅助开关凸轮的四周，辅助开关凸轮与转动凸轮相连。

更进一步地，棘爪与隔板之间设有扭力弹簧。

更进一步地，所述的机构主轴与丝杆推进机构相连，所述的丝杠推进机构包括丝杠和套设在丝杠上的滚珠螺母，所述丝杠的一端设有锁紧装置，所述的锁紧装置包括锁紧螺母、垫圈和轴承压盖，丝杠的中部设有固定的接地连接器，丝杠的另一端设有隔离开关连接器。

更进一步地，机构主轴与丝杆推进机构之间设有链轮。

有益效果：本发明公布了一种高安全性的三工位操作机构，相比于现有的三工位操作机构而言，本发明具有以下的优点：(1)本三工位操作机构同时配备了电动和手动两种操作方式，并保证了电动操作和手动操作这两个工作模式的独立性；(2)本三工位操作机构采用丝杆推进机构，避免了由于三工位操作机构工作时产生的震动而造成机构内部机械发生损伤的现象。

附图说明

图1是高安全性的三工位操作机构的结构示意图；

图2是去除机构面板后三工位操作机构的结构示意图；

图3是高安全性的三工位操作机构的侧视图；

图4是棘爪的结构示意图；

图5是棘轮的结构示意图；

图6是丝杆推进机构的第一种连接方式(接地开关合闸)；

图7是丝杆推进机构的第二种连接方式(接地/隔离开关分闸)；

图8是丝杆推进机构的第三种连接方式(隔离开关合闸)；

图中：1、机构面板 11、手动杆插管 12、电磁盒 13、工位显示窗口 14、辅助开关15、辅助开关凸轮 2、操作装置 21、电动操作装置 211、电机 212、转动凸轮 213、行程开关214、离合器 22、手动操作装置 221、手动杆连接座 222、手动操作杆 3、减速齿轮组 4、机构主轴 41、齿轮 5、断路器联锁装置 51、断路器连锁杆 52、棘爪 53、棘轮 54、扭力弹簧6、隔板 61、横柱 7、丝杆推进机构 71、丝杠 72、滚珠螺母 73、锁紧装置 731、锁紧螺母732、垫圈 733、轴承压盖 74、接地连接器 75、隔离开关连接器 8、链轮。

具体实施方案

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1～图8所示，一种高安全性的三工位操作机构，包括机构面板1、操作装置2、减速齿轮组3和机构主轴4，所述的操作装置2与机构主轴4相连，操作装置2与机构主轴4之间设有减速齿轮组3，操作装置2包括电动操作装置21和手动操作装置22，所述的电动操作装置21包括电机211、转动凸轮212和行程开关213，所述的电机211与机构主轴4之间通过离合器214相连，所述的转动凸轮212通过减速齿轮组3与机构主轴4上的齿轮41相连，转动凸轮212的四周设有若干个行程开关213，所述的行程开关213控制离合器214的工作状态，所述的手动操作装置22包括固定在隔板6上的手动杆连接座221，手动杆连接座221的一端设有齿条，所述的齿条与减速齿轮组3啮合相连，手动杆连接座221通过齿条和减速齿轮组3与机构主轴4上的齿轮41相连，所述手动杆连接座221的位置与手动杆插管11的位置相对应。

所述的机构面板1上设有手动杆插管11，手动杆插管11上设有电磁闭锁装置，所述的电磁闭锁装置包括上下两块电磁盒12，所述的电磁盒12与行程开关213相连，电磁盒12的中部设有可以上下活动的铁芯，所述的手动杆插管11上设有上下两个供铁芯穿过的通孔，机构面板上还设有工位显示窗口13，所述的工位显示窗口13处设有工位显示器(图中未示出)，工位显示器上设有接地开关合闸标示、接地/隔离开关分闸标示和隔离开关合闸标示，所述的工位显示器与若干个辅助开关14相连，辅助开关14呈环形放置在辅助开关凸轮15的四周，辅助开关凸轮15与转动凸轮212相连。

所述的机构主轴4上设有断路器联锁装置5，所述的断路器联锁装置5包括断路器连锁杆51、棘爪52和棘轮53，所述的断路器连锁杆51与棘爪52的一端相连，棘爪52的中部套设在隔板6上的横柱61上，棘爪52与隔板6之间设有扭力弹簧54，棘爪52的底部设有凸块，凸块与棘轮53上的凹槽相配合，所述的棘轮53套设在机构主轴4上。所述的机构主轴4与丝杆推进机构7相连，所述的丝杠推进机构7包括丝杠71和套设在丝杠71上的滚珠螺母72，所述丝杠71的一端设有锁紧装置73，所述的锁紧装置73包括锁紧螺母731、垫圈732和轴承压盖733，丝杠71的中部设有固定的接地连接器74，丝杠的另一端设有隔离开关连接器75，机构主轴4与丝杆推进机构7之间设有链轮8。

工作情况：如图1～图8所示，当断路器分闸时断路器连锁杆51被顶起，棘爪52与断路器连锁杆51相连的一端被断路器连锁杆51抬起，棘爪52底部的凸块与棘轮53内的凹槽分离，三工位操作机构的断路器联锁装置5失效，此时可以进行隔离开关的三工位操作。

电动操作情况：以接地开关合闸为例：当断路器联锁装置5失效后，打开电机211，电机211带动主轴4发生转动，此时丝杆推进机构7开始工作，转动凸轮212通过齿轮41和减速齿轮组3的啮合作用带动辅助开关凸轮15同时发生转动，当丝杠推进机构7到达接地开关合闸位置时(如图6所示)，行程开关213的触点接触到转动凸轮212，控制离合器214吸合，断开电机211电源，电机211停止转动，而辅助开关14的触点接触到辅助开关凸轮15，控制工位显示器(图中未示出)发生转动，接地开关合闸标示转动至工位显示窗口13，提醒操作人员此时三工位操作机构处于接地合闸状态。需要注意的是：整个电动操作过程中行程开关213控制电磁盒12得电，上下两个电磁盒12内的铁芯吸合，手动杆插管11内部被隔断，此时电磁闭锁装置生效，操作人员无法将手动操作杆222插入手动杆连接座221进行手动操作。

手动操作情况：以接地开关合闸为例：操作人员将手动操作杆222插入手动杆连接座221中，转动手动操作杆222，手动杆连接座221一端的齿条发生转动，并通过减速齿轮组3和齿轮41带动转动凸轮212和主轴4发生转动，此时丝杆推进机构7开始工作，当丝杠推进机构7到达接地开关合闸位置时(如图6所示)，辅助开关14的触点接触到辅助开关凸轮15，控制工位显示器(图中未示出)发生转动，接地开关合闸标示转动至工位显示窗口13，提醒操作人员此时三工位操作机构处于接地合闸状态。需要注意的是：当手动操作杆222插入手动杆连接座221中进行手动操作时，操作人员无法打开电机211进行电动操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。