專利名稱：螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)及操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電網(wǎng)供電配套裝置領(lǐng)域，是一種螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)及操作方法。
背景技術(shù)：
隔離開關(guān)的作用即實現(xiàn)電力系統(tǒng)的開合或線路轉(zhuǎn)換。但現(xiàn)有的隔離開關(guān)普遍存在的問題是機械限位的誤差較大，在開合或轉(zhuǎn)換線路時，由于隔離開關(guān)在限位時的反力作用下并沒有達到可靠的連接，使得隔離開關(guān)在開合或轉(zhuǎn)換線路時出現(xiàn)接觸不到位或虛接觸的情況，從而導(dǎo)致隔離至合閘或接地位置的行程處于不定變化中，給電力的檢修和日常維護帶來安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為克服以上不足，本發(fā)明旨在向本領(lǐng)域提供一種螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)及操作方法，使其解決現(xiàn)有同類產(chǎn)品在開合或線路轉(zhuǎn)換時由于限位處反力作用導(dǎo)致接觸不到位或虛接觸的技術(shù)問題，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。 —種螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)，該機構(gòu)包括電動機、電動機固定板、齒輪、輸出軸、扇形板、螺旋槽凸輪軸、軸承座支架、手動連桿；其要點在于 所述電動機的輸出軸連接小直齒圓柱齒輪，小直齒圓柱齒輪齒合連接大直齒圓柱
齒輪，大直齒圓柱齒輪與螺旋槽凸輪軸的為同步傳動連接，螺旋槽凸輪軸兩端分別轉(zhuǎn)動連
接軸承座支架。軸承座支架和電動機固定板為固定連接于相應(yīng)的安裝位置，通過電動機的
輸出軸帶動小直齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)動，小直齒圓柱齒輪再帶動大直齒圓柱齒輪和螺旋擦凸輪軸
同步轉(zhuǎn)動，螺旋槽凸輪軸又通過螺旋槽最終帶動扇形板旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)限位操作。 所述扇形板朝向螺旋槽凸輪軸的一面設(shè)有兩個滾輪軸承，滾輪軸承與螺旋槽凸輪
軸的螺旋槽滑動連接；扇形板的圓心位置連接輸出軸。當(dāng)螺旋槽隨著螺旋槽凸輪后旋轉(zhuǎn)時，
相應(yīng)的滾輪軸承沿著螺旋槽軌道滑動，從而帶動扇形板及輸出軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)限位操作。 所述小直齒圓柱齒輪的一端設(shè)有軸孔，軸孔的徑向插有一根圓柱銷，該軸孔通過
圓柱銷與手動連桿設(shè)有圓柱銷凹槽的一端配合連接。當(dāng)轉(zhuǎn)動手動連桿時，手動連桿一端的
圓柱銷凹槽帶動圓柱銷及小直齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，傳動可靠。 所述滾輪軸承位于扇形板的同一圓弧上，其目的是保證滾輪軸承可靠連接螺旋槽。 所述大直齒圓柱齒輪的齒數(shù)是小直齒圓柱齒輪的齒數(shù)的整數(shù)倍。 所述大直齒圓柱齒輪的齒數(shù)是小直齒圓柱齒輪的齒數(shù)的3倍，即小直齒圓柱齒輪
轉(zhuǎn)動三圈時，大直齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)動一圈，在手動操作時，整數(shù)圈操作較為簡單，且限位誤差較小。 所述一個滾輪軸承在螺旋槽內(nèi)滑動一個行程即為扇形板轉(zhuǎn)過一個限位。 采用螺旋槽凸輪軸與滾輪軸承配合，當(dāng)螺旋槽凸輪軸轉(zhuǎn)動時帶動滾輪軸承運動，
而螺旋槽凸輪軸不轉(zhuǎn)動時限制滾輪軸承運動，實現(xiàn)了該螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)的輸出軸回
4轉(zhuǎn)限制，使其解決隔離開關(guān)在隔離"分閘、合閘、接地"位置時不完全接觸、接觸不到位或虛接觸的問題。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，方法可行。只需將各個傳動部件之間的傳動比設(shè)置好，即可實現(xiàn)隔離開關(guān)開合或線路轉(zhuǎn)換的作用，且在操作過程中的限位反力不會使輸出軸發(fā)生回轉(zhuǎn)，使得隔離開關(guān)在隔離"分閘、合閘、接地"時不會出現(xiàn)接觸不到位或虛接觸的情況，適合應(yīng)用于現(xiàn)有隔離開關(guān)的操動機構(gòu)或現(xiàn)有操動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)改進。


圖1是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖一，圖中表示正面視圖。
圖2是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖二，圖中表示背面視圖。
圖3是本發(fā)明電動過程中的合閘位置。
圖4是本發(fā)明電動過程中的分閘位置。
圖5是本發(fā)明電動過程中的接地位置。
圖6是本發(fā)明手動過程中的合閘位置。
圖7是本發(fā)明手動過程中的分閘位置。
圖8是本發(fā)明手動過程中的接地位置。 以上附圖序號及名稱1、電動機，2、電動機固定板，3、小直齒圓柱齒輪，4、軸承座支架，5、大直齒圓柱齒輪，6、輸出軸，7、扇形板，8、螺旋槽凸輪軸，801 、螺旋槽，9、滾輪軸承，10、手動連桿。
具體實施例方式
現(xiàn)結(jié)合附圖，對本發(fā)明的機構(gòu)及操作方法作進一步描述。 螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)包括電動機1、電動機固定板2、小直齒圓柱齒輪3、軸承座支架4、大直齒圓柱齒輪5、輸出軸6、扇形板7、螺旋槽凸輪軸8、滾輪軸承9、手動連桿10組成，該機構(gòu)設(shè)有手動連桿IO和電動機l，設(shè)為手動操作或電動操作； 如圖1、圖2所示，手動連桿與直齒圓柱齒輪3，電動機固定連接電動機固定板2，通
過電動機或手動連桿、小直齒圓柱齒輪、大直齒圓柱齒輪5、螺旋槽凸輪8、扇形板7上滾輪
軸承9之間的傳動連接實現(xiàn)隔離開關(guān)相應(yīng)開合或線的路轉(zhuǎn)換，其中電動機固定連接小直齒
圓柱齒輪，大直齒圓柱齒輪固定連接螺旋槽凸輪軸，螺旋槽凸輪軸旋轉(zhuǎn)連接軸承座支架4，
螺旋槽凸輪軸上的螺旋槽801與扇形板上的滾輪軸承滑動連接； 圖3、圖4、圖5所示為該螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)的電動操作方法 由"合閘"到"分閘"輸入隔離開關(guān)分閘指令接通電動機電源，獲得反方向反轉(zhuǎn)，
即逆時針電信號，同時電機輸出軸上的小直齒圓柱齒輪開始反向旋轉(zhuǎn)，即逆時針，與其嚙合
的大直齒圓柱齒輪隨之正向旋轉(zhuǎn)，即順時針，同時帶動螺旋槽凸輪軸正方向，即順時針運轉(zhuǎn)
一圈，螺旋槽帶動滾輪軸承運動，滾輪軸承帶動扇形板及輸出軸6轉(zhuǎn)過一個限位，到達"分
閘"位置，同時給出電信號，立即切斷電動機控制回路電源，電動機停止轉(zhuǎn)動，同時機械限位鎖定。 由"分閘"到"接地"輸入隔離開關(guān)接地指令，接通電動機電源，獲得反方向反轉(zhuǎn)，即逆時針電信號，同時電機輸出軸上的小直齒圓柱齒輪開始反向旋轉(zhuǎn)，即逆時針，與其嚙合的大直齒圓柱齒輪隨之正向旋轉(zhuǎn)，即順時針，同時帶動螺旋槽凸輪軸正方向，即順時針運轉(zhuǎn)一圈，螺旋槽帶動滾輪軸承運動，滾輪軸承帶動扇形板及輸出軸轉(zhuǎn)過一個限位，到達"接地"位置，同時給出電信號，立即切斷電動機控制回路電源，電動機停止轉(zhuǎn)動，同時機械限位鎖定。 圖6、圖7、圖8所示為該螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)的手動操作步驟 (1)由"合閘"到"分閘"按圖示方向，將手動連桿插入電動機輸出軸上的小直齒
圓柱齒輪的內(nèi)孔，電動操作回路電源切斷，此時電動無法實現(xiàn)，手動控制回路接通，首先解
除機械限位鎖定，再逆時針連續(xù)旋轉(zhuǎn)手動連桿整數(shù)圈，或逆時針連續(xù)旋轉(zhuǎn)手動連桿三圈，與
其嚙合的大直齒圓柱齒輪隨之正向旋轉(zhuǎn)即順時針，同時帶動螺旋槽凸輪軸正方向，即順時
針運轉(zhuǎn)一圈，螺旋槽帶動滾輪軸承運動，滾輪軸承帶動扇形板及輸出軸轉(zhuǎn)過一個限位，到達
"分閘"位置，同時機械限位鎖定。 (2)由"分閘"到"接地":按圖示方向，將手動連桿插入電機輸出軸上的小直齒圓柱齒輪的內(nèi)孔，電動操作回路電源切斷，此時電動無法實現(xiàn)，手動控制回路接通，首先解除機械限位鎖定，再逆時針連續(xù)旋轉(zhuǎn)手動連桿三圈，與其嚙合的大直齒圓柱齒輪隨之正向旋轉(zhuǎn)即順時針，同時帶動螺旋槽凸輪軸正方向，即順時針運轉(zhuǎn)一圈，螺旋槽帶動滾輪軸承運動，滾輪軸承帶動扇形板及輸出軸轉(zhuǎn)過一個限位，到達"接地"位置，同時機械限位鎖定。
總結(jié)上述，無論手動或電動，使得該螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)能夠達到限位，是通過螺旋槽凸輪軸帶動滾輪軸承運動，而螺旋槽凸輪軸不轉(zhuǎn)動時限制滾輪軸承運動，即該螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)對于外界負載的反力包括隔離開關(guān)的負載反力，均阻止輸出軸回轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
一種螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)，該機構(gòu)包括電動機(1)、電動機固定板(2)、齒輪(3)、輸出軸(6)、扇形板(7)、螺旋槽凸輪軸(8)、軸承座支架(4)、手動連桿(10)；其特征在于所述電動機(1)的輸出軸連接小直齒圓柱齒輪(3)，小直齒圓柱齒輪齒合連接大直齒圓柱齒輪(5)，大直齒圓柱齒輪與螺旋槽凸輪軸(8)的為同步傳動連接，螺旋槽凸輪軸兩端分別轉(zhuǎn)動連接軸承座支架(4)；所述扇形板(7)朝向螺旋槽凸輪軸(8)的一面設(shè)有兩個滾輪軸承(9)，滾輪軸承與螺旋槽凸輪軸的螺旋槽(801)滑動連接；扇形板的圓心位置連接輸出軸(6)；所述小直齒圓柱齒輪(3)的一端設(shè)有軸孔，軸孔的徑向插有一根圓柱銷，該軸孔通過圓柱銷與手動連桿(10)設(shè)有圓柱銷凹槽的一端配合連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)，其特征在于所述滾輪軸承(9)位于扇形板(7)的同一圓弧上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)，其特征在于所述大直齒圓柱齒輪(5)的齒數(shù)是小直齒圓柱齒輪(3)的齒數(shù)的整數(shù)倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)，其特征在于所述大直齒圓柱齒輪(5)的齒數(shù)是小直齒圓柱齒輪(3)的齒數(shù)的三倍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)，其特征在于所述一個滾輪軸承(9)在螺旋槽(801)內(nèi)滑動一個行程即為扇形板(7)轉(zhuǎn)過一個限位。
6. —種螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)的操作方法，該機構(gòu)包括電動機(1)、電動機固定板(2) 、齒輪(3)、輸出軸(6)、扇形板(7)、螺旋槽凸輪軸(8)、軸承座支架(4)、手動連桿(10);該機構(gòu)為小直齒圓柱齒輪(3)兩端分別連接手動連桿(10)和電動機(l)，小直齒圓柱齒輪與大直齒圓柱齒輪(5)齒合連接，大直齒圓柱齒輪與螺旋槽凸輪軸(8)同步傳動連接，螺旋槽凸輪軸兩端轉(zhuǎn)動連接軸承座支架(4)，螺旋槽凸輪軸的螺旋槽(801)滑動連接扇形板(7)的滾輪軸承(9);其操作方法的特征在于設(shè)有手動連桿(10)和電動機(l)，設(shè)為手動操作或電動操作；該螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)的手動操作步驟(1) 由"合閘"到"分閘":將手動連桿(10)插入電動機(1)輸出軸上的小直齒圓柱齒輪(3) 的內(nèi)孑L電動操作回路電源切斷，此時電動無法實現(xiàn)，手動控制回路接通，首先解除機械限位鎖定，再逆時針連續(xù)旋轉(zhuǎn)手動連桿整數(shù)圈，與其嚙合的大直齒圓柱齒輪(5)隨之正向旋轉(zhuǎn)即順時針，同時帶動螺旋槽凸輪軸(8)正方向，即順時針運轉(zhuǎn)一圈，螺旋槽(801)帶動滾輪軸承(9)運動，滾輪軸承帶動扇形板(7)及輸出軸(6)轉(zhuǎn)過一個限位，到達"分閘"位置，同時機械限位鎖定；(2) 由"分閘"到"接地":將手動連桿(10)插入電動機(1)輸出軸上的小直齒圓柱齒輪(3)的內(nèi)孑L電動操作回路電源切斷，此時電動無法實現(xiàn)，手動控制回路接通，首先解除機械限位鎖定，再逆時針連續(xù)旋轉(zhuǎn)手動連桿整數(shù)圈，與其嚙合的大直齒圓柱齒輪(5)隨之正向旋轉(zhuǎn)即順時針，同時帶動螺旋槽凸輪軸(8)正方向，即順時針運轉(zhuǎn)一圈，螺旋槽(801)帶動滾輪軸承(9)運動，滾輪軸承帶動扇形板(7)及輸出軸(6)轉(zhuǎn)過一個限位，到達"接地"位置，同時機械限位鎖定；該螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)的電動操作步驟(1)由"合閘"到"分閘":輸入隔離開關(guān)分閘指令接通電動機(1)電源，獲得反方向反轉(zhuǎn)電信號，即逆時針電信號，同時電動機輸出軸上的小直齒圓柱齒輪(3)開始反向旋轉(zhuǎn)，即逆時針，與其嚙合的大直齒圓柱齒輪(5)隨之正向旋轉(zhuǎn)，即順時針，同時帶動螺旋槽凸輪軸(8)正方向，即順時針運轉(zhuǎn)一圈，螺旋槽(801)帶動滾輪軸承(9)運動，滾輪軸承帶動扇形板(7) 及輸出軸(6)轉(zhuǎn)過一個限位，到達"分閘"位置，同時給出電信號，立即切斷電動機控制回路電源，電動機停止轉(zhuǎn)動，同時機械限位鎖定；(2)由"分閘"到"接地"輸入隔離開關(guān)接地指令，接通電動機(1)電源，獲得反方向反轉(zhuǎn)電信號，即逆時針電信號，同時電機輸出軸上的小直齒圓柱齒輪(3)開始反向旋轉(zhuǎn)，即逆時針，與其嚙合的大直齒圓柱齒輪(5)隨之正向旋轉(zhuǎn)，即順時針，同時帶動螺旋槽凸輪軸(8) 正方向，即順時針運轉(zhuǎn)一圈，螺旋槽(801)帶動滾輪軸承(9)運動，滾輪軸承帶動扇形板(7)及輸出軸(6)轉(zhuǎn)過一個限位，到達"接地"位置，同時給出電信號，立即切斷電動機控制回路電源，電動機停止轉(zhuǎn)動，同時機械限位鎖定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)的操作方法，其特征在于所述小直齒圓柱齒輪(3)與大直齒圓柱齒輪(5)之間的傳動比為3 : l，即小直齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)動三圈時大直齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)動一圈。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)的操作方法，其特征在于所述手動或電動，使得該螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)達到限位，是通過螺旋槽凸輪軸(8)帶動滾輪軸承(9)運動，而螺旋槽凸輪軸不轉(zhuǎn)動時限制滾輪軸承運動，即該螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)對于外界負載的反力包括隔離開關(guān)的負載反力，均阻止輸出軸(6)回轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及電網(wǎng)供電配套裝置領(lǐng)域，是一種螺旋槽式凸輪操動機構(gòu)及操作方法。針對解決現(xiàn)有同類產(chǎn)品在開合或線路轉(zhuǎn)換時行程限位誤差較大的技術(shù)問題。其設(shè)計要點在于該機構(gòu)電動機的輸出軸或手動連桿與小、大直齒圓柱齒輪、螺旋槽凸輪軸直接或間接連接，螺旋槽凸輪軸兩端分別轉(zhuǎn)動連接軸承座支架，螺旋槽凸輪軸上的螺旋槽與扇形板上的滾輪軸承滑動連接，扇形板的圓心位置連接輸出軸。手動或電動實現(xiàn)隔離開關(guān)開合或線路的轉(zhuǎn)換，且在操作過程中的限位反力不會使輸出軸發(fā)生回轉(zhuǎn)，使得隔離開關(guān)在隔離“分閘、合閘、接地”時不會出現(xiàn)接觸不到位或虛接觸的情況。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，方法可行，適用于同類操動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)改進。
文檔編號H01H9/20GK101763958SQ20091015670
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者胡光福 申請人:胡光福