[发明专利]隔离开关电动机构及操动方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统中高压开关的隔离开关装置，是一种隔离开关电动机构及操动方法。

背景技术

众所周知，隔离开关是指在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开 标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下 的电流的开关设备。隔离开关在整个电力系统中担负着重要的作用，在实际使用中这类开关 的形式比较多样化，配用的机构品种也很繁多，但都离不开连杆机构原理，大都采用弹簧驱 动的方式，而且还要实现连锁功能，零件种类繁多，传动环节复杂，这势必会造成此类开关 在运行中的不稳定，而影响整个配电系统的安全和稳定。如中国专利文献中披露的申请号 200810045464.9，公开日2008年11月19日，发明名称“轨道交通双极隔离开关电动控制装 置”，该装置由双极隔离开关和电动控制装置组成；后者结构是：电机经齿轮传动分合闸传 动轴以及滚轮轴，第一级传动比为4∶1，第二级传动比为1∶1，滚轮轴上安装的两个凹型滚 轮，其上凹口相互错位180°，使位于其下方的两个位置开关接通或断开，以此实现分合闸回 路的互锁。但上述装置的双极隔离开关存在同样的技术问题。

发明内容

为克服上述存在的不足，本发明旨在向本领域提供一种隔离开关电动机构及操动方法， 使其解决现有同类机构不稳定、零件种类繁多、传动环节复杂、弹簧易疲劳等的技术问题， 其目的是通过如下技术方案实现的。

一种隔离开关电动机构，该机构包括齿轮传动单元、机构动作连锁单元、电器控制单元、 对外能量输出单元，四个单元组成的整个电器控制系统为一个有机的整体；齿轮传动单元包 括夹板、螺杆式滚轮轴承、花键输出轴、扇形板、大齿轮、小齿轮、支架、电动机、螺旋槽 凸轮轴、支撑轴承；机构动作连锁单元包括手柄抽出限定拐臂、限位滚轮、位置解锁杆、解 锁电磁铁、机械位置锁拐臂、位置锁凸轮；电器控制单元包括位置开关、转换开关、线路控 制板。其设计要点具体如下：

所述齿轮传动单元的小齿轮与电动机固定连接，大齿轮与螺旋槽凸轮轴固定连接，螺旋 槽凸轮轴的两端通过支架支撑，扇形板竖直焊接于花键输出轴上，螺杆式滚轮轴承竖直安装 于扇形板的端面，花键输出轴两端安装有支撑轴承，上述齿轮传动单元的各部件固定于夹板 之间；扇形板按一定位置关系竖直焊接，螺杆式滚轮轴承按一定弧度竖直安装。

所述机构动作连锁单元的位置锁凸轮装配在螺旋槽凸轮轴一端的方轴上，位置锁凸轮与 限位滚轮滚动接触；限位滚轮、位置解锁杆、轴销固定在三角形夹板之间，手柄抽出限定拐 臂与呈三角形夹板顶端的轴销滑动连接，机械位置锁拐臂与前面板上的弯板、拐臂驱动旋转 连接；解锁电磁铁通过线圈带电产生的电动力来驱动解锁电磁铁中的动铁芯吸合，并顶住位 置解锁杆，强迫其推动一定距离来达到解锁的目的。

所述电器控制单元的线路控制板控制电动机的正、反转和解锁电磁铁的吸合；转换开关 是对外提供开关所处位置信号和指示开关所处位置状态，位置开关主要是实现电器连锁的。 所述线路控制板，为机构的电器核心组件，控制着整个电动操作及电动机的停止和启动、正 转和反转。

所述对外能量输出单元为所述齿轮传动单元的花键输出轴。花键输出轴定位准确，传递 力矩大，对外连接接口方便实用。

根据上述结构特点，位置锁凸轮、小同步轮分别置于螺旋槽凸轮轴的两端，位置开关通 过小同步轮上的突起来感应螺旋槽凸轮轴的旋转角度，位置锁凸轮通过限位滚轮沿其表面滚 动，到位后滑入其缺口来限位。即固定在螺旋槽凸轮轴端头的小同步轮转动一圈时同步带带 动固定在转换开关上的大同步轮转动90°，此时转换开关正好旋转一个工位。线路控制板、 转换开关、位置开关、电磁铁、电动机通过线路板上的继电器来控制整个机构的旋转，线路 板制板是控制电动机实现正转和反转，以及电磁铁的吸合；转换开关是对外提供开关所处位 置信号和指示开关所处位置状态；位置开关是用来监视机构运动状态，实现连锁功能的。

所述螺旋槽凸轮轴设有螺旋槽，小齿轮与大齿轮之间的传动比为3∶1，扇形板上的螺杆式 滚轮轴承与螺旋槽凸轮轴的螺旋槽之间的传动比为1∶1，小同步轮与大同步轮之间的传动比为 4∶1。电动机、小齿轮、大齿轮、螺旋槽凸轮轴、输出轴之间通过一定传动比传动连接，扇形 板上的螺杆式滚轮轴承沿螺旋槽凸轮轴的螺旋槽实现滑动连接。