本發(fā)明涉及接地開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及用于開關(guān)柜中的接地開關(guān)。本發(fā)明還涉及接地開關(guān)的操作裝置以及用在該接地開關(guān)操作裝置中的過載保護(hù)裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的接地開關(guān)操作裝置包括殼體、設(shè)置在該殼體上的微動開關(guān)、具有六方操作桿的輸出機(jī)構(gòu)、電機(jī)以及手動電動切換機(jī)構(gòu)。其中,該電機(jī)與手動電動切換機(jī)構(gòu)直接連接,從而動力從電機(jī)的輸出軸經(jīng)如蝸輪蝸桿的傳動機(jī)構(gòu)傳遞至該手動電動切換機(jī)構(gòu),從而經(jīng)該手動電動機(jī)構(gòu)傳遞至該輸出機(jī)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)以電動方式在合閘和分閘之間切換微動開關(guān)。這種裝置雖然實(shí)現(xiàn)了對合閘和分閘的電動控制,但這種裝置在發(fā)生過載時,容易導(dǎo)致電機(jī)損壞,存在嚴(yán)重的安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于接地開關(guān)的操作裝置的過載保護(hù)裝置。本發(fā)明還提供一種包括該過載保護(hù)裝置的接地開關(guān)的操作裝置,以及包括該操作裝置的接地開關(guān)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供一種用在接地開關(guān)操作裝置中的過載保護(hù)裝置,包括:第一主軸具有軸桿和位于軸桿一端的軸帽;套設(shè)在軸桿上的第一齒輪,第一齒輪靠近軸帽設(shè)置;套設(shè)在軸桿上的第二齒輪,第二齒輪靠近第一齒輪設(shè)置,其中,該第一齒輪在朝向第二齒輪的表面中限定出至少一個第一凹槽,該第二齒輪在朝向第一齒輪的表面中限定出至少一個第二凹槽;用于朝向第一齒輪軸向偏壓該第二齒輪的彈性偏壓機(jī)構(gòu);第一滾動件,其被構(gòu)造成容納在第一和第二凹槽中以在該第一齒輪和第二齒輪之間傳遞動力,且構(gòu)造成存在過載力時從第一凹槽和/或第二凹槽滑脫;以及用于限制該彈性偏壓機(jī)構(gòu)的軸向位移的止擋件。
本發(fā)明的過載保護(hù)裝置可安裝在接地開關(guān)的操作裝置中,并經(jīng)其在電機(jī)與其它部分之間傳遞動力,從而當(dāng)存在過載力時第一滾動件可從第一凹槽和/或第二凹槽滑脫,進(jìn)而推動第二齒輪沿遠(yuǎn)離第一齒輪的方向運(yùn)動并同時偏壓彈性偏壓機(jī)構(gòu),從而使得第二齒輪與第一齒輪之間發(fā)生空轉(zhuǎn),以達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。
優(yōu)選地,過載保護(hù)裝置還包括用于對止擋件的軸向位置進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。從而可根據(jù)情況改變止擋件的位置并進(jìn)而通過止擋件改變彈性偏壓機(jī)構(gòu)的壓縮狀況。
優(yōu)選地,該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為螺紋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),其包括在軸桿的遠(yuǎn)離軸帽的一端中設(shè)置的軸向螺紋孔和螺紋連接螺紋孔的螺釘,該螺釘具有保持止擋件的軸向位置的螺釘頭。本發(fā)明提供了調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一個具體實(shí)例,結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)節(jié)效果好。
優(yōu)選地,軸桿與止擋件之間設(shè)置有止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),包括:在遠(yuǎn)離軸帽的一端設(shè)置在軸桿上的凸塊以及在止擋件的朝向彈性偏壓機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置的凹槽;或者在遠(yuǎn)離軸帽的一端設(shè)置在軸桿上的凹槽以及在止擋件的朝向彈性偏壓機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置的凸塊。本發(fā)明通過設(shè)置該止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),防止了該止擋件與軸桿之間發(fā)生相對旋轉(zhuǎn),進(jìn)一步起到了定位該止擋件的作用。
優(yōu)選地,過載保護(hù)裝置還包括筒狀支撐件,該筒狀支撐件在彈性偏壓機(jī)構(gòu)與止擋件之間套設(shè)在軸桿上。從而當(dāng)本發(fā)明的過載保護(hù)裝置安裝在接地開關(guān)的操作裝置中時可使得該筒狀支撐件穿設(shè)并支撐在操作裝置殼體的安裝孔中,從而防止了軸桿與安裝孔之間的直接接觸和摩擦,減少了對軸桿的磨損,延長了其使用壽命。
優(yōu)選地,軸帽上設(shè)置有帶凸緣的法蘭軸承。法蘭軸承不但可起到支承第一主軸的作用而且能夠在過載保護(hù)裝置安裝在操作裝置的殼體上時對過載保護(hù)裝置進(jìn)行軸向上的限位。
在一個具體方式中,第一凹槽和第二凹槽呈錐角為約70°的錐臺形式。本發(fā)明提供了第一凹槽和第二凹槽的具體形狀,從而能夠保證在第一滾動件推動第二齒輪軸向運(yùn)動過程中,該第一滾動件仍會保持在第一凹槽或第二凹槽中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種接地開關(guān)的操作裝置,包括:殼體;與負(fù)載連接的輸出機(jī)構(gòu);電機(jī),具有輸出軸;以及上述的過載保護(hù)裝置,該過載保護(hù)裝置在輸出機(jī)構(gòu)與電機(jī)的輸出軸之間傳動連接。通過設(shè)置該過載保 護(hù)裝置,使得在過載力過大時能夠有效保護(hù)電機(jī)。
優(yōu)選地,操作裝置還包括設(shè)置在過載保護(hù)裝置與輸出機(jī)構(gòu)之間的手動電動切換機(jī)構(gòu),其包括:第二主軸;套設(shè)在第二主軸上的第三齒輪,該第三齒輪與第一齒輪傳動連接;套設(shè)在第二主軸上的第四齒輪,該第四齒輪與輸出機(jī)構(gòu)傳動連接;構(gòu)造成與第三齒輪可傳遞動力地連接的滑動件,滑動件被構(gòu)造成能夠沿第二主軸滑動以選擇性地接合或脫開該第四齒輪;用于偏置該滑動件離開第四齒輪的偏置機(jī)構(gòu)。本發(fā)明通過利用滑動件的軸向運(yùn)動以接合或脫開第四齒輪的方式以根據(jù)情況在手動和電動模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,結(jié)構(gòu)簡單。
優(yōu)選地,該手動電動切換機(jī)構(gòu)還包括動力傳遞機(jī)構(gòu)構(gòu)造成允許在第三齒輪和滑動件之間傳遞動力且驅(qū)動該滑動件軸向運(yùn)動至與第四齒輪接合。本發(fā)明提供了一種有效和簡單的手動電動切換機(jī)構(gòu),從而在電機(jī)啟動后,隨著滑動件與第四齒輪的接合實(shí)現(xiàn)了該手動電動切換機(jī)構(gòu)從手動操作模式到電動操作模式的自動轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選地,動力傳遞機(jī)構(gòu)包括:擋桿;與滑動件抵接以隨滑動件旋轉(zhuǎn)的摩擦發(fā)生件,并構(gòu)造成能被擋桿阻止旋轉(zhuǎn)以對滑動件施加摩擦力;設(shè)置在第三齒輪的朝向滑動件的表面上的至少一個第三凹槽;設(shè)置在滑動件的朝向第三齒輪的表面上的至少一個第四凹槽;以及第二滾動件,其被構(gòu)造成容納在第三和第四凹槽中以在第三齒輪與滑動件之間傳遞旋轉(zhuǎn)動力,并構(gòu)造成在滑動件經(jīng)受摩擦力時使滑動件克服偏置機(jī)構(gòu)以接合第四齒輪。
作為解釋地,當(dāng)?shù)谌X輪隨著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生旋轉(zhuǎn)時,滑動件在第二滾動件的帶動下隨第三齒輪一起旋轉(zhuǎn),且同時摩擦發(fā)生件隨滑動件一同旋轉(zhuǎn),當(dāng)摩擦發(fā)生件旋轉(zhuǎn)至被檔桿止擋時停止旋轉(zhuǎn)并因此與滑動件之間產(chǎn)生摩擦力,從而在第二滾動件的旋轉(zhuǎn)動力以及反向摩擦力的共同作用下,第二滾動件推動滑動件朝向第四齒輪軸向運(yùn)動并克服偏置機(jī)構(gòu)的偏置力而運(yùn)動至與第四齒輪接合,從而帶動第四齒輪同轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)了從手動操作模式到電動操作模式的自動轉(zhuǎn)換。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單可靠,節(jié)省了人工。
優(yōu)選地,滑動件的側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形槽,摩擦發(fā)生件夾持在環(huán)形槽內(nèi)。從而限制了摩擦發(fā)生件的軸向運(yùn)動。
優(yōu)選地,該操作裝置還包括控制器以及用于檢測電機(jī)轉(zhuǎn)動情況的檢測器,其中,該控制器構(gòu)造成在通過檢測器檢測到電機(jī)空轉(zhuǎn)時,停止該電機(jī)。從而有效保護(hù)了電機(jī),本發(fā)明自動化程度強(qiáng),安全可靠。
優(yōu)選地,控制器還配置成在該電機(jī)停止后使該電機(jī)反轉(zhuǎn)一定角度或一段時間。從而在電機(jī)反轉(zhuǎn)的情況下經(jīng)第一齒輪帶動第三齒輪反轉(zhuǎn)并通過第二滾動件帶動滑動件反轉(zhuǎn),致使摩擦發(fā)生件隨滑動件反轉(zhuǎn)以脫離檔桿的止擋,從而摩擦發(fā)生件為滑動件提供的摩擦力消失,導(dǎo)致第二滾動件對滑動件的軸向推動力消失,從而滑動件在偏置機(jī)構(gòu)的偏置作用下與第四齒輪脫接并遠(yuǎn)離第四齒輪回到初始位置,以實(shí)現(xiàn)電動操作模式到手動操作模式的自動轉(zhuǎn)化。本發(fā)明自動化程度強(qiáng),安裝可靠,既有效保護(hù)了電機(jī)有能夠保證在電機(jī)失效的情況下能夠手動操作該輸出機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地,該操作裝置還包括微動開關(guān),該微動開關(guān)包括第一開關(guān)件和第二開關(guān)件,所述輸出機(jī)構(gòu)包括構(gòu)造成可按壓該第一開關(guān)件的第一按壓件和可按壓該第二開關(guān)件的第二按壓件。
優(yōu)選地,該輸出機(jī)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)動的套筒件,該第一按壓件和第二按壓件在周向上偏置180°地設(shè)置。
優(yōu)選地,該操作裝置還包括套設(shè)在電機(jī)的輸出軸上的第五齒輪,第五齒輪與第二齒輪嚙合連接。本發(fā)明利用齒輪傳遞動力,結(jié)構(gòu)簡單,體積小。
優(yōu)選地,輸出機(jī)構(gòu)還包括與該第四齒輪嚙合連接的第六齒輪。從而整個操作裝置的各機(jī)構(gòu)之間均通過齒輪傳動,結(jié)構(gòu)簡單,體積小。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面,提供一種包括上述的操作裝置的接地開關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面,提供一種用于操作接地開關(guān)的操作裝置的方法,該方法包括以下步驟:
-控制器控制電機(jī)啟動;
-檢測器檢測該電機(jī)是否發(fā)生空轉(zhuǎn),并發(fā)出檢測信息;
-控制器接收到檢測器發(fā)出的電機(jī)空轉(zhuǎn)的信息后,控制電機(jī)停止;以及
-在電機(jī)停止后,控制器控制電機(jī)反轉(zhuǎn)一定角度或一段時間。
附圖說明
以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋,并不限定本發(fā)明的范圍。其中,
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例中的接地開關(guān)操作裝置的主視圖,其中,外殼的前側(cè)壁已被去除以清楚示出內(nèi)部結(jié)構(gòu);
圖2是圖1中的接地開關(guān)操作裝置的側(cè)視圖,其中,外殼的前側(cè)壁已被去除以清楚示出內(nèi)部結(jié)構(gòu);
圖3a示出了圖1中的接地開關(guān)操作裝置的左視圖,此時微動開關(guān)處于合閘位置,其中,外殼的左側(cè)壁已被去除以清楚示出內(nèi)部結(jié)構(gòu);
圖3b示出了示出了圖1中的接地開關(guān)操作裝置的左視圖,此時微動開關(guān)處于分閘位置,其中,外殼的左側(cè)壁已被去除以清楚示出內(nèi)部結(jié)構(gòu);
圖4示出了用于圖1的接地開關(guān)操作裝置的過載保護(hù)裝置的主視圖;
圖5示出了圖4中的過載保護(hù)裝置的沿縱向中心線的縱剖視立體圖;
圖6示出了圖4中的過載保護(hù)裝置的沿縱向中心線的縱剖視主視圖;
圖7示出了主軸的立體圖;
圖8示出了第一齒輪的立體圖;
圖9示出了第二齒輪的立體圖;
圖10示出了止擋件的立體圖;以及
圖11示出了圖1中的手動電動切換機(jī)構(gòu)的立體圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)參考附圖,詳細(xì)說明本發(fā)明所公開裝置的示意性方案。盡管提供附圖是為了呈現(xiàn)本發(fā)明的一些實(shí)施方式,但附圖不必按具體實(shí)施方案的尺寸繪制,并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解釋本發(fā)明的公開內(nèi)容。在說明書中出現(xiàn)的短語“在附圖中”或類似用語不必參考所有附圖或示例。
在下文中被用于描述附圖的某些方向性術(shù)語,例如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“軸向”、“徑向”和其它方向性術(shù)語,將被理解為具有其正常含義并且指正??锤綀D時所涉及的那些方向。
如圖1和2所示,本發(fā)明的一個實(shí)施例的接地開關(guān)操作裝置包括絕緣殼體。該殼體包括外殼100以及大致平行間隔設(shè)在該外殼100內(nèi)的第一支承板101和第二支承板102。該第一支承板101和第二支承板102通過沿著高度方向依次間隔設(shè)置的多個緊固組件103、104、105固定在一起。其中,該緊固組件例如可以是螺釘、銷釘?shù)?。該殼體可以可通過合適的緊固機(jī)構(gòu)如螺釘61、62固定在開關(guān)柜上。如圖3a、3b所示,該接地開關(guān)操作裝置還包括控制器(圖中未示出)、檢測器(圖中未示出)以及接線端子90。
如圖1、3a和3b所示,該接地開關(guān)的操作裝置還包括固定在該第一支承板101的遠(yuǎn)離第二支承板102的一側(cè)的側(cè)壁上的微動開關(guān)70。該微動開關(guān) 70包括與分閘線路電連接的分閘開關(guān)(第一開關(guān)件)71以及與合閘線路電連接的合閘開關(guān)(第二開關(guān)件)72。
該接地開關(guān)操作裝置還包括用于在分閘和合閘之間切換該微動開關(guān)70的輸出機(jī)構(gòu)10、手動電動切換機(jī)構(gòu)20、電機(jī)40、設(shè)置電機(jī)40與手動電動切換機(jī)構(gòu)20之間的過載保護(hù)裝置30。優(yōu)選地,在本實(shí)施例中,該輸出機(jī)構(gòu)10、手動電動切換機(jī)構(gòu)20、過載保護(hù)裝置30、以及電機(jī)40的輸出軸41是沿高度方向依次平行間隔地布置在該第一支承板101和第二支承板102之間,從而本發(fā)明的操作裝置整體的體積較小。
在本發(fā)明中所指的微動開關(guān)70、輸出機(jī)構(gòu)10以及電機(jī)40是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,并且可以想到采用在現(xiàn)有技術(shù)中或待開發(fā)的這些部件的任何合適的結(jié)構(gòu)和配置。
在本實(shí)施例中,該過載保護(hù)裝置30包括第一主軸37(圖4-7)。該第一主軸37具有軸桿371和位于軸桿371一端的軸帽372(圖7)。優(yōu)選地,軸帽372上設(shè)置有法蘭軸承39。該法蘭軸承39優(yōu)選具有凸緣391,且該凸緣391優(yōu)選設(shè)置在其朝向第一齒輪31的一側(cè)的側(cè)壁上。過載保護(hù)裝置30還包括靠近軸帽372套設(shè)在軸桿371上的第一齒輪31、靠近第一齒輪31的第二齒輪32以及在該第一齒輪31和第二齒輪32之間傳遞動力的至少一個第一滾動件(如滾珠)38(圖5和6)。該第一齒輪31和第二齒輪32的朝向彼此的表面分別限定出對置的第一凹槽311和第二凹槽321(圖8和9)。每個第一所述第一凹槽311和第二凹槽321共同限定出用于容納第一滾動件38(圖5和6)的第一滾動槽。該第二凹槽321被構(gòu)造成在第一滾動件38脫開第一凹槽311后能夠?qū)⒌谝粷L動件38保持在其上。例如該第一凹槽311和第二凹槽321可以呈朝向彼此方向直徑逐漸變大的錐臺形式。錐臺的錐角優(yōu)選被如此限定,以使得在第一滾動件38脫開該第二齒輪32的第二凹槽321時能夠保持在第一凹槽311內(nèi)。
該過載保護(hù)裝置30還包括靠近第二齒輪32套設(shè)在軸桿371上的彈性偏壓機(jī)構(gòu)33,用于朝向第一齒輪31偏壓該第二齒輪32。該彈性偏壓機(jī)構(gòu)33例如包括沿軸向依次套設(shè)在軸桿371上的多個(圖中示出為5個)蝶簧。該過載保護(hù)裝置30還包括例如呈銅套形式的筒狀支撐件34(圖4-6),其緊挨彈性偏壓機(jī)構(gòu)33套設(shè)在所述軸桿371(圖5和6)上。當(dāng)該過載保護(hù)裝置30安裝在第一支承板101上時,該筒狀支撐件34正好位于在該第一支承板101上的相應(yīng)安裝孔中,從而筒狀支撐件34支承在安裝孔內(nèi)從而防止了軸桿 371與第一支承板101的安裝孔之間的直接接觸,減小了對軸桿371的摩擦損耗。且優(yōu)選地,在過載保護(hù)裝置30安裝在第一支承板101和第二支承板102上時,如圖1所示,彈性偏置機(jī)構(gòu)(蝶簧)33抵靠第一支承板101的內(nèi)側(cè)且該法蘭軸承39的凸緣391抵靠在第二支承板102的內(nèi)側(cè),從而過載保護(hù)裝置30被限制在第一支承板101和第二支承板102之間。
優(yōu)選地,該過載保護(hù)裝置30還包括用于限制該彈性偏壓機(jī)構(gòu)33的軸向位移的止擋件35(圖1、圖5和6)。還包括用于調(diào)節(jié)該止擋件35的軸向位移的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)例如為螺紋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。螺紋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)例如包括設(shè)置在軸桿371的遠(yuǎn)離軸帽372的一端中的軸向的螺紋孔373(圖6)以及螺釘36(圖6)。該螺釘36具有螺釘頭361(圖6)。該螺釘36螺紋連接在所述螺紋孔373內(nèi)并具有延伸出所述螺紋孔373的螺紋延伸段。如圖1、4-6所示,該止擋件35可在筒狀支撐件34和螺釘頭361之間套設(shè)在所述螺釘36的螺紋延伸段上。優(yōu)選地,軸桿371與止擋件35之間設(shè)置有止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。該止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)例如為凹凸配合結(jié)構(gòu)。例如,軸桿371的遠(yuǎn)離軸帽372的一端設(shè)有軸向突出的至少一個(圖中示出為兩個)凸塊374(圖7),并在止擋件35的朝向筒狀支撐件34的一側(cè)設(shè)置凹槽351(圖10)。從而,在安裝狀態(tài)下,凸塊374插入在該凹槽351內(nèi),從而達(dá)到止轉(zhuǎn)的目的。
應(yīng)當(dāng)理解,也可在軸桿371上設(shè)置凹槽而在止擋件35上設(shè)置可插入該凹槽內(nèi)的凸塊,以達(dá)到止轉(zhuǎn)目的,而不限于圖中所示結(jié)構(gòu)。
盡管圖中示出該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在軸桿371一端中的螺紋孔373以及螺紋連接在該螺紋孔373中的螺釘36,但應(yīng)當(dāng)理解,該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還可以呈其它形式。例如,該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括設(shè)置在軸桿371的端部上的外螺紋以及螺紋連接在該外螺紋上的螺帽。而且該螺帽自身可限定出止擋件,而省掉圖中所示的止擋件35,這均未脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
應(yīng)當(dāng)理解,盡管在本實(shí)施例中,彈性偏壓機(jī)構(gòu)33包括呈蝶簧形式的彈性件,但可以理解,該彈性件還可以呈其它形式,如套設(shè)在軸桿371上的螺旋彈簧等等。另外盡管圖中示出蝶簧的數(shù)量為5個,但可以想到,蝶簧可以具有任何合適的數(shù)量,例如可以為1、2、3、4、6或更多個,只要其能夠朝向第一齒輪31偏壓第二齒輪32即可,這均未脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
此外,盡管在本實(shí)施例中筒狀支撐件34呈銅套形式,還可以想到筒狀支撐件34還可以呈其它形式,例如可以是由其它合適材質(zhì)如鋁、鐵、鋼等等制成的筒狀件,這均未脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1所示,該電機(jī)40具有輸出軸41,在該輸出軸41上套設(shè)有第五齒輪50。該第五齒輪50可隨該輸出軸41同轉(zhuǎn)。例如,可在該第五齒輪50的內(nèi)周上以及該輸出軸41的外周上分別開始凹槽(圖中未示出),從而它們的相應(yīng)凹槽共同構(gòu)成容納例如平鍵的鍵槽(圖中未示出),從而通過位于該鍵槽中的平鍵(圖中未示出)的作用防止該第五齒輪50與該輸出軸41之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。其中,第五齒輪50與第二齒輪32嚙合連接,且該第二齒輪32可相對于該第五齒輪50軸向運(yùn)動。從而電機(jī)40的輸出軸41的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過第五齒輪50傳遞至過載保護(hù)裝置30的第二齒輪32,從而動力再經(jīng)位于第一齒輪31和第二齒輪32之間的第一滾動件38如滾珠(圖5和圖6)傳遞至該第一齒輪31。
在本實(shí)施例中,如圖1所示,該手動電動切換機(jī)構(gòu)20設(shè)置在該過載保護(hù)裝置30與該輸出機(jī)構(gòu)10之間,用于在手動操作模式和電動操作模式之間進(jìn)行切換。其中,在該手動操作模式下,該手動電動切換機(jī)構(gòu)20阻止該電機(jī)40的旋轉(zhuǎn)動力傳遞至該輸出機(jī)構(gòu)10,并允許手動旋擰該輸出機(jī)構(gòu)10的操作桿。而在該電動操作模式下,手動電動切換機(jī)構(gòu)20允許電機(jī)40的旋轉(zhuǎn)動力傳遞至該輸出機(jī)構(gòu)10。
如圖1和11所示,該手動電動切換機(jī)構(gòu)20包括第二主軸25以及依次套設(shè)在第二主軸25上的第三齒輪21、滑動件23以及第四齒輪22。其中,該第三齒輪21與第一齒輪31嚙合,以將過載保護(hù)裝置30的動力傳遞至該手動電動切換機(jī)構(gòu)20?;瑒蛹?3被構(gòu)造成能夠沿第二主軸25滑動以選擇性地接合或脫開該第四齒輪22。該手動電動切換機(jī)構(gòu)20還包括動力傳遞機(jī)構(gòu),其用于驅(qū)動該滑動件23隨第三齒輪21旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動該滑動件23軸向運(yùn)動至與第四齒輪22接合。手動電動切換機(jī)構(gòu)20還包括設(shè)置在第四齒輪22與滑動件23之間的偏置機(jī)構(gòu),用于朝向第三齒輪21偏置該滑動件23,該偏置機(jī)構(gòu)可呈任何形式的彈性件形式,例如可以是螺旋彈簧,蝶簧等。且優(yōu)選地,在該滑動件23與該第四齒輪之間可設(shè)置筒狀件如銅套(圖中未示出),且螺旋彈簧可套設(shè)在該銅套上并對滑動件23產(chǎn)生偏置力。
如圖1和圖11所示,優(yōu)選地,動力傳遞機(jī)構(gòu)可包括摩擦發(fā)生件26、檔桿27、設(shè)置在第三齒輪21的朝向滑動件23的表面上的至少一個第三凹槽(圖中未示出)、設(shè)置在滑動件23的朝向第三齒輪21的表面上的至少一個第四凹槽(圖中未示出)以及第二滾動件(圖中未示出),該第二滾動件例如呈滾珠形式。該第二滾動件位于對應(yīng)的第三凹槽和第四凹槽中,并在第三齒輪 21和第四齒輪22之間傳遞動力。優(yōu)選地,該第三凹槽和第四凹槽例如可呈錐臺形式。該錐臺的錐角優(yōu)選為70°左右,且該第三凹槽和第四凹槽被構(gòu)造成即使第二滾動件自第三和第四凹槽中的其中一個脫落后仍能保持在另一個中。該摩擦發(fā)生件26例如呈夾持在滑動件23的外壁上的彈簧夾形式,且該檔桿27例如呈固定在第一支承板101和第二支承板102之間。優(yōu)選地,該滑動件23的外周壁上設(shè)置有環(huán)形槽231用于與接納該彈簧夾。優(yōu)選地,該彈簧夾包括兩個圓弧形支腿以及徑向彎折出的凸肋。在安裝狀態(tài)下,該彈簧夾的兩條支腿分別在滑動件23的兩側(cè)夾在環(huán)形槽231內(nèi)。
該檔桿設(shè)置在彈簧夾的旋轉(zhuǎn)路徑上并在該彈簧夾隨滑動件23旋轉(zhuǎn)至其凸肋與檔桿接觸時為其提供止轉(zhuǎn)力以擋住該彈簧夾,從而阻止了彈簧夾隨滑動件23的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)并與該滑動件23產(chǎn)生與第二滾動件提供的旋轉(zhuǎn)動力反向的摩擦力。從而,在該反向的摩擦力和第二滾動件的共同作用下,第二滾動件為該滑動件23提供了朝向第四齒輪22運(yùn)動的推動力,該推動力克服了偏置機(jī)構(gòu)的偏置力并使得該滑動件23與該第四齒輪接合并同轉(zhuǎn)。
在本實(shí)施例中,如圖1和11所示,該滑動件與該第四齒輪22之間可通過凹凸配合結(jié)構(gòu)彼此接合。該凹凸配合結(jié)構(gòu)可包括在滑動件23的側(cè)面上的至少一個凸塊233以及設(shè)置在第四齒輪22上的對應(yīng)設(shè)置的至少一個凹槽?;蛘?,該凹凸配合結(jié)構(gòu)可包括在滑動件23的側(cè)面上的至少一個凹槽以及設(shè)置在第四齒輪22上的對應(yīng)設(shè)置的至少一個凸塊。這些凸塊優(yōu)選在滑動件23的外圍設(shè)置,且凸塊233的軸向長度足夠長,以使得其能夠越過銅套嚙合到在相應(yīng)的凹槽中??蛇x地,滑動件也可以套設(shè)在銅套外并可相對于銅套滑動。
優(yōu)選地,該手動電動切換機(jī)構(gòu)20還可設(shè)置手動優(yōu)先機(jī)構(gòu),從而在該手動優(yōu)先機(jī)構(gòu)被啟用時保證手動模式的啟用,而停用電動模式。
在本實(shí)施例中,該輸出機(jī)構(gòu)10包括手動操作桿如六方操作桿(圖中未示出)和相對于該手動操作桿不可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在該手動操作桿外的套筒組件,其中,該手動操作桿與接地開關(guān)外的負(fù)載連接。該第一支承板101具有供套筒組件穿過的孔(未示出)。該套筒組件包括套設(shè)在手動操作桿外的套筒11。該套筒11包括位于第一支承板101的對應(yīng)于微動開關(guān)70一側(cè)的第一部段和位于第一支承板101另一側(cè)的第二部段。
如圖1所示,在該第一部段上的對應(yīng)于分閘開關(guān)71的位置上設(shè)置有分閘按壓件(第一按壓件)13,在該第一部段上的對應(yīng)于合閘開關(guān)72的位置上設(shè)置有合閘按壓件(第二按壓件)14。如圖3a和圖3b所示,該分閘按壓 件13在其外周的某處設(shè)置有徑向突出的第一凸塊131。該合閘按壓件14在其外周的與該第一凸塊131呈180°的位置上設(shè)置有第二凸塊141。隨著該套筒11沿順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)180°時,例如該第一凸塊131按壓該分閘開關(guān)71并與其接合以接通分閘線路。在這種情況下,當(dāng)套筒11沿相反方向旋轉(zhuǎn)180°時,該第二凸塊141按壓合閘開關(guān)72并與其接合以接通合閘線路,反之亦然。在本實(shí)施例中,輸出機(jī)構(gòu)10還包括與該第四齒輪22嚙合連接的第六齒輪12,從而允許動力經(jīng)第四齒輪22傳遞至該第六齒輪12,從而帶動套筒11和手動操作桿(未示出)旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動第一凸塊131和第二凸塊141旋轉(zhuǎn)直至完成在分閘和合閘之間的切換。
本實(shí)施例在操作時,在負(fù)載正常的情況下,例如當(dāng)需要從分閘位置向合閘位置切換微動開關(guān)70時,控制器控制電機(jī)40啟動,其動力依次經(jīng)第五齒輪41、第二齒輪32、第一齒輪31、第三齒輪21、第四齒輪22以及第六齒輪12傳遞至輸出機(jī)構(gòu)10,從而帶動套筒11上的分閘按壓件13的第一凸塊131從分閘位置轉(zhuǎn)出從而分閘開關(guān)71斷開,分閘線路被切斷且同時合閘按壓件14的第二凸塊141朝向合閘位置旋轉(zhuǎn),當(dāng)旋轉(zhuǎn)到180°后,合閘按壓件14的第二凸塊141正好按壓在合閘開關(guān)72上,從而接通合閘線路,此時完成了合閘動作。當(dāng)需要從合閘位置切換到分閘位置時,只需使電機(jī)40的輸出軸41反向旋轉(zhuǎn)180°即可。
當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)理解,盡管圖中示出了第一凸塊131和第二凸塊141之間呈180°夾角,但應(yīng)當(dāng)理解,該第一凸塊131和第二凸塊141之間還可呈其它合適角度,這均未脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
當(dāng)輸出機(jī)構(gòu)10所受負(fù)載過大時,例如在與輸出機(jī)構(gòu)10的手動操作桿連接的負(fù)載中發(fā)生故障(如發(fā)生齒輪之間的卡滯或聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)故障)時,導(dǎo)致手動操作桿無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動,從而導(dǎo)致第六齒輪12、第四齒輪22、滑動件、第三齒輪21以及過載保護(hù)裝置30的第一齒輪31均近乎停滯,而由于與此同時電機(jī)仍帶動第二齒輪32沿原始方向旋轉(zhuǎn),從而第一齒輪31為第二齒輪32提供了反向的作用力,此時由于第一齒輪和第二齒輪的反作用力過大導(dǎo)致第一滾動件推動第二齒輪32軸向向左運(yùn)動,同時壓縮彈性偏壓機(jī)構(gòu)33,此時,第二齒輪32與第一齒輪31脫離(第一滾動件38仍保持在第一齒輪31的第一凹槽311中),使得電機(jī)40空轉(zhuǎn),達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。
檢測器檢測到電機(jī)40的空轉(zhuǎn)后,控制器控制電機(jī)40停止。在電機(jī)4 0停止后,控制器會控制電機(jī)反轉(zhuǎn)一定角度或一定時間(該時間優(yōu)選在幾十毫秒內(nèi),例如可以是10~50毫秒,也可以是20~40毫秒等等,當(dāng)然該時間也可以稍長或稍短,如僅幾毫秒或至100毫秒左右甚至更大,這視具體情況而定),從而為第二齒輪32提供了反向的驅(qū)動力,從而第一齒輪31與第二齒輪32之間不存在相反的作用力,使得第一滾動件38推動第二齒輪32的力減弱或消失,此時,彈性偏壓機(jī)構(gòu)33推動第二齒輪32朝向第一齒輪31運(yùn)動,從而帶動第一齒輪31反向旋轉(zhuǎn),從而在第一齒輪31的帶動下第三齒輪21反向旋轉(zhuǎn),滑動件在第三齒輪21的帶動下帶著彈簧夾反向旋轉(zhuǎn),從而彈簧夾脫離檔桿的止擋,導(dǎo)致彈簧夾與滑動件之間的摩擦力消失,從而第二滾動件對滑動件的推動力減弱至小于偏置機(jī)構(gòu)的偏置力或消失,從而滑動件在偏置機(jī)構(gòu)的作用下朝向第三齒輪21運(yùn)動并與該第四齒輪22脫開,此時,手動電動切換機(jī)構(gòu)20自動切換成手動操作模式。從而在手動操作模式下,可通過旋轉(zhuǎn)手動操作桿來切換微動開關(guān)。
當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解,在正常情況下,在合閘或分閘操作結(jié)束后控制器控制電機(jī)停止,并在電機(jī)停止后繼續(xù)控制該電機(jī)沿與原來方向相反的方向旋轉(zhuǎn)一定角度或一段時間,以使得手動電動切換機(jī)構(gòu)從電動操作模式自動轉(zhuǎn)換成手動操作模式。
盡管在所示的優(yōu)選實(shí)施例中,該手動電動切換機(jī)構(gòu)20是自動地在手動操作模式和電動操作模式之間進(jìn)行切換的且能夠在過載時自動切換到手動操作模式,但應(yīng)當(dāng)理解該手動電動切換機(jī)構(gòu)20也可以不自動調(diào)整至手動模式,而是通過手動方式人工進(jìn)行調(diào)節(jié),這也落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
綜上所述,本實(shí)施例通過在手動電動切換機(jī)構(gòu)20和電機(jī)40之間增設(shè)過載保護(hù)裝置30,從而當(dāng)過載過大時通過使得第一和第二齒輪31、32相互空轉(zhuǎn)的方式斷開了電機(jī)40,保護(hù)了電機(jī)40免受損害。此外,本實(shí)施例中,該過載保護(hù)裝置30與電機(jī)40之間是通過齒輪傳動的,因此體積較小且傳動穩(wěn)定性好。此外,由于本實(shí)施例僅通過設(shè)置在第一齒輪31和第二齒輪32之間的第一滾動件38來傳遞動力并且在負(fù)載過大時僅通過使第一滾動件38推動第二齒輪32運(yùn)動的方式使第一齒輪31和第二齒輪32之間發(fā)生空轉(zhuǎn),便達(dá)到了保護(hù)電機(jī)40的目的,本實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡單且體積小,便于安裝,安全可靠。
盡管如上所述,在第一滾動件推動第二齒輪軸向運(yùn)動后是保持在第一凹槽中,但可以想到,其也可以通過設(shè)置第一凹槽和第二凹槽的構(gòu)型來保 持在第二凹槽中而與第一凹槽脫離,或者是第一滾動件可與第一凹槽和第二凹槽均脫離,或者第一滾動件可在無法帶動第一齒輪隨第二齒輪轉(zhuǎn)動的情況下仍保持在第一和第二凹槽中而不與第一和第二凹槽脫離,這均未脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
以上描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例,且這些實(shí)施例中的特征之間可以互換、替代或組合。
應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書是按照各個實(shí)施例描述的,但并非每個實(shí)施例僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其它實(shí)施方式。
以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式,并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結(jié)合,均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。