本實(shí)用新型涉及一種電力成套設(shè)備中的電動操作機(jī)構(gòu)，具體指一種多圈輸出帶機(jī)械離合器的電動二工位機(jī)構(gòu)，適用于操作以絲桿、螺母運(yùn)動的電力成套設(shè)備中的隔離開關(guān)和普通接地開關(guān)，尤適合用于操作電壓等級為126KV、252V、420KV、550KV的隔離開關(guān)和普通接地開關(guān)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有采用以絲桿、螺母運(yùn)動副的隔離開關(guān)和普通接地開關(guān)發(fā)展速度很快，其使用范圍已由中壓充氣柜、環(huán)網(wǎng)柜延伸到高壓、特高壓GIS隔離開關(guān)、普通接地開關(guān)，發(fā)展十分迅速。采用絲桿、螺母運(yùn)動副的隔離開關(guān)和普通接地開關(guān)，其具有操作力矩小，布局簡單的優(yōu)點(diǎn)，但對設(shè)計(jì)操動機(jī)構(gòu)增加了困難。因?yàn)榇朔N二工位操動機(jī)構(gòu)要求輸出多圈，相比于常用的輸出90°以內(nèi)的二工位操動機(jī)構(gòu)，若要實(shí)現(xiàn)機(jī)械離合非常困難，機(jī)械限位也難實(shí)現(xiàn)。因此目前隔離開關(guān)和普通接地開關(guān)上使用的多圈輸出二工位電動機(jī)構(gòu)大多沒有設(shè)計(jì)機(jī)械離合結(jié)構(gòu)，行程只靠電器控制，可在實(shí)際使用時易產(chǎn)生因行程開關(guān)失靈或電機(jī)慣性過沖而導(dǎo)致的機(jī)構(gòu)和開關(guān)損壞。現(xiàn)有多圈輸出的二工位電動機(jī)構(gòu)也有通過扭力摩擦離合器來保證開關(guān)行程，但由于扭力摩擦離合器需根據(jù)要求設(shè)定扭力值，該特性決定了機(jī)構(gòu)使用范圍小、開關(guān)所需扭矩值穩(wěn)定的缺陷。

為此，中國專利授權(quán)公告號為204130370U的《大角度輸出電動機(jī)操動機(jī)構(gòu)》中披露了棘爪機(jī)構(gòu)，二級主動齒輪通過與棘爪機(jī)構(gòu)中的第一、第二活動齒形棘爪的配合，實(shí)現(xiàn)在合閘、分閘時的機(jī)械離合。因此較好地克服了現(xiàn)有技術(shù)中的電器控制行程、扭力摩擦離合器所具有的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種同樣具有能防止電機(jī)慣性過沖、工作性能可靠的多圈輸出帶機(jī)械離合器的電動二工位機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種多圈輸出帶機(jī)械離合器的電動二工位機(jī)構(gòu)，包括有機(jī)架、電機(jī)、第一傳動機(jī)構(gòu)和輸出軸，所述電機(jī)通過第一傳動機(jī)構(gòu)帶動輸出軸轉(zhuǎn)動，其中第一傳動機(jī)構(gòu)包括與電機(jī)主軸相聯(lián)動的第一齒輪組、機(jī)械離合器和蝸輪蝸桿副，第一齒輪組中的末端齒輪安裝在小軸上，其特征在于：所述小軸與蝸桿同軸線分布，所述機(jī)械離合器位于該小軸尾端和蝸桿的頭部處，它包括有兩端能分別供小軸尾端、蝸桿的頭部插入的離合套和分別安裝在小軸尾端、蝸桿頭部處的第一、第二傳動銷，所述離合套的兩端側(cè)壁上還分別開有使第一、第二傳動銷插入的第一、第二軸向長槽，并且第一、第二軸向長槽的一側(cè)邊沿還分別軸向延伸出第一、第二傳動邊，同時還配置有與所述輸出軸相聯(lián)動并能驅(qū)動所述離合套軸向移動的第二傳動機(jī)構(gòu)，在分閘狀態(tài)下，第一傳動銷位于第一軸向長槽內(nèi)，第二傳動銷脫離于所述的第二軸向長槽，并位于所述的第二傳動邊處；在合閘狀態(tài)下，第一傳動銷脫離于所述的第一軸向長槽，且位于所述的第一傳動邊處，而所述的第二傳動銷位于第二軸向長槽內(nèi)。

在上述方案中，優(yōu)選的是，所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括有第二齒輪組和拐臂，其中第二齒輪組的首端齒輪安裝在所述的輸出軸上，第二齒輪組的末端齒輪與拐臂同軸安裝在指示軸上，所述拐臂上分布有兩個能分別在合閘、分閘過程中推動離合套軸向移動的銷子。

在上述優(yōu)選方案中，進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述的兩個銷子為分別安裝在拐臂端面上的偏心銷，同時在所述離合套上固定有與該兩偏心銷配合的識別板。

為了防止拐臂過度轉(zhuǎn)動，在所述的機(jī)架上還設(shè)有兩個在合閘、分閘狀態(tài)下分別與拐臂的兩端相抵的限位部。

較簡單的是，所述指示軸上還鉸接有用來驅(qū)動所述輔助開關(guān)以及計(jì)數(shù)器的拉桿。

為了能及時控制電機(jī)在合、分閘到位后停止，所述指示軸上安裝有偏心輪，該偏心輪邊緣與電動操作時用來控制電機(jī)工作的行程開關(guān)的按壓部相配合。

為了便于操作者直觀地看到合、分狀態(tài)，所述指示軸上安裝有位于機(jī)架正面的合分閘指示牌。

在上述各方案中，進(jìn)一步優(yōu)選的是，還包括有能連接在小軸頭部的手柄和能在所述小軸與電機(jī)主軸之間移動的聯(lián)鎖門以及在手動狀態(tài)下能控制電機(jī)斷電的聯(lián)鎖開關(guān)，在該聯(lián)鎖門上開有與小軸頭部相對應(yīng)的通孔，當(dāng)該通孔與小軸頭部相對應(yīng)狀態(tài)下，所述的聯(lián)鎖門與聯(lián)鎖開關(guān)的操作端相抵壓，以在需要時通過手柄進(jìn)行合、分閘操作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實(shí)用新型的機(jī)械離合器采用可軸向移動的離合套與小軸、蝸桿上的傳動銷的配合來實(shí)現(xiàn)離或合，因此結(jié)構(gòu)較為簡單、緊湊，加工方便，并且性能可靠，能有效地防止電機(jī)的慣性過沖，在實(shí)現(xiàn)多圈輸出的同時只要改變離合套與傳動銷的配合距離就能按需調(diào)節(jié)輸出角度，以滿足大角度的輸出要求。故非常適合GIS隔離開關(guān)和普通接地開關(guān)上使用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的側(cè)視圖；

圖3為圖1的俯視圖；

圖4為圖3中A-A向局部示意圖(合閘狀態(tài)下)

圖5為圖4的后視局部示意圖；

圖6為圖3中A-A向局部示意圖(分閘狀態(tài)下)；

圖7為圖6的后視局部示意圖。

機(jī)架1：主架1a、前板1b、固定板1c、螺桿1d、螺套1f，電機(jī)2，輸出軸3，輔助開關(guān)4，合分指示器5，計(jì)數(shù)器6，第一齒輪組7：電機(jī)齒輪7a、小齒輪7b、小軸7c，機(jī)械離合器8：離合套8a：第一軸向長槽8a1、第二軸向長槽8a2、第一傳動邊8a3、第二傳動邊8a4，第一傳動銷8b、第二傳動銷8c，蝸輪蝸桿副9，蝸桿9a，蝸輪9b，第二齒輪組10：首端齒輪10a、末端齒輪10b，拐臂11：偏心銷11a，指示軸12，識別板13，限位螺釘14，彎板15、調(diào)整螺釘16，拉桿17，手柄18，聯(lián)鎖門19:通孔19a，導(dǎo)向柱20,聯(lián)鎖開關(guān)21，行程開關(guān)22。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1至圖3所示，該多圈輸出帶機(jī)械離合器的電動二工位機(jī)構(gòu)包括有機(jī)架1、電機(jī)2、第一傳動機(jī)構(gòu)、輸出軸3、與輸出軸相聯(lián)動的輔助開關(guān)4以及合分指示器5和計(jì)數(shù)器6，其中機(jī)架1包含有主架1a、用螺桿1d安裝在主架前面的前板1b和用螺套1f安裝在主架后面的固定板1c，其它零部件圍繞著主架、前板、固定板安裝，使得裝配后，輸出軸3外伸于機(jī)架1的后面，合分操作位于機(jī)架1的側(cè)面，合分指示器5和計(jì)數(shù)器6均在機(jī)架1的正面，以便于觀察。

上述電機(jī)主軸沿機(jī)架1橫向分布，電機(jī)1通過第一傳動機(jī)構(gòu)帶動輸出軸3轉(zhuǎn)動，第一傳動機(jī)構(gòu)包括與電機(jī)主軸相聯(lián)動的第一齒輪組7、機(jī)械離合器8和蝸輪蝸桿副9，本實(shí)施例中，第一齒輪組7由安裝在電機(jī)主軸上的電機(jī)齒輪7a和與電機(jī)齒輪相嚙合的小齒輪7b組成，該小齒輪7b即為該第一齒輪組中的末端齒輪，它安裝在小軸7c上，該小軸7c與電機(jī)主軸相平行分布，并且位于電機(jī)2的后部。蝸輪蝸桿副9中蝸桿9a與小軸7c同軸線分布，即它位于小軸7c的右側(cè)，處于同一直線上，蝸輪蝸桿副中的蝸輪9b安裝在輸出軸3上。

上述機(jī)械離合器8位于該小軸7c尾端和蝸桿9a的頭部處，它包括離合套8a和第一傳動銷8b、第二傳動銷8c，離合套8a的兩端可分別供小軸7c尾端(本實(shí)施例中即為小軸的右端)、蝸桿9a的頭部(本實(shí)施例中即即為蝸桿的左端)插入，第一傳動銷8b安裝在小軸7c尾端，第二傳動銷8c安裝在蝸桿9a頭部，離合套8a的兩端側(cè)壁上還分別開有使第一、第二傳動銷插入的第一軸向長槽8a1、第二軸向長槽8a2，并且第一、第二軸向長槽的一側(cè)邊沿還分別軸向延伸出第一傳動邊8a3、第二傳動邊8a4。在分閘狀態(tài)下，第一傳動銷8b位于第一軸向長槽8a1內(nèi)，如圖6所示；第二傳動銷8c脫離于第二軸向長槽8a2，并位于第二傳動邊8a4處，如圖7所示。在合閘狀態(tài)下，第一傳動銷8b脫離于第一軸向長槽8a1，且位于第一傳動邊8a3處，如圖4所示，而第二傳動銷8c位于第二軸向長槽8a2內(nèi)，如圖5所示。同時還配置有與輸出軸3相聯(lián)動并能驅(qū)動離合套8a軸向移動的第二傳動機(jī)構(gòu)，本實(shí)施例中，該第二傳動機(jī)構(gòu)優(yōu)選采用如下結(jié)構(gòu)，它包括有第二齒輪組10和拐臂11，其中第二齒輪組的首端齒輪10a安裝在輸出軸3上，第二齒輪組的末端齒輪10b與拐臂11同軸安裝在指示軸12上，拐臂11上分布有兩個能分別在合閘、分閘過程中推動離合套軸向移動的銷子。該銷子可以是徑向銷，但在實(shí)施例中，優(yōu)選的采用安裝在拐臂端面上的偏心銷11a，離合套的表面具有卡槽，在該卡槽中固定有與該兩偏心銷配合的識別板13。

為了防止拐臂11過度轉(zhuǎn)動，機(jī)架1上還設(shè)有兩個在合閘、分閘狀態(tài)下分別與拐臂的兩端相抵的限位部。本實(shí)施例中，該限位部為兩限位螺釘14，裝在彎板15上，彎板15固定在主架1上。

上述合分指示器5安在指示軸12的端部，指示軸上還通過調(diào)整螺釘16鉸接有用來驅(qū)動輔助開關(guān)、計(jì)數(shù)器的拉桿17。指示軸轉(zhuǎn)動時，通過拉桿帶動輔助開關(guān)4和計(jì)數(shù)器6運(yùn)動，以發(fā)出相應(yīng)狀態(tài)的信號。

該二工位機(jī)構(gòu)同時還配置有手動操作的功能，即它還包括有手柄18和聯(lián)鎖門19，手柄連接在小軸7c頭部，聯(lián)鎖門19在兩導(dǎo)向柱20的作用下能在小軸7c與電機(jī)主軸之間來回移動，聯(lián)鎖門19上開有與小軸頭部相對應(yīng)的通孔19a(圖中為半圓形槽)，當(dāng)該通孔19a與小軸7c頭部相對應(yīng)狀態(tài)下，手柄頭部伸入通孔后連接在小軸7c上，轉(zhuǎn)動手柄18，即可以帶動小軸7c轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)手動分合閘操作。為了確保手動時，不能啟動電機(jī)2，還配置有聯(lián)鎖開關(guān)21，聯(lián)鎖門19向電機(jī)主軸方向移動后，露出小軸7c端部時，該聯(lián)鎖門19會與聯(lián)鎖開關(guān)21的操作端相抵壓，斷開電機(jī)2的電源回路。當(dāng)聯(lián)鎖門19再一次遮擋住小軸端部時，聯(lián)鎖開關(guān)21的操作端被釋放復(fù)位，此時又可進(jìn)行電動操作。

當(dāng)如圖6所示的分閘狀態(tài)下需要電動合閘時，給電機(jī)2通電，通過電機(jī)齒輪7a依次帶動小齒輪7b、小軸7c、第一傳動銷8b按如圖6所示的箭頭方向轉(zhuǎn)動，此時第一傳動銷8b推動離合套8a轉(zhuǎn)動，接著離合套8a的第二傳動邊8a4推動第二傳動銷8c，使蝸桿9a隨之轉(zhuǎn)動，蝸桿順時轉(zhuǎn)動依次帶動蝸輪9b、輸出軸3、指示軸12順時針轉(zhuǎn)動，輸出軸3輸出角度和扭力，同時，指示軸12帶動拐臂11、合分指示器5、輔助開關(guān)4、計(jì)數(shù)器6運(yùn)動。與此同時，拐臂11上的右側(cè)偏心銷11a推動識別板13、離合套8a向左移動至圖4的狀態(tài)時，第一傳動銷8b已脫離于第一軸向長槽8a1，但位于第一傳動邊8a3處，此時小軸7c若仍按圖6所示的箭頭方向轉(zhuǎn)動已無法繼續(xù)推動離合套8a轉(zhuǎn)動，這時離合器處于分離狀態(tài)，即離合器33處于合閘脫扣狀態(tài)，同時左側(cè)的限位螺釘14已頂住拐臂11左側(cè)平面，以限制拐臂11進(jìn)一步轉(zhuǎn)動，同時，指示軸12的偏心輪頂著行程開關(guān)22，使電機(jī)2斷電，輔助開關(guān)4合閘運(yùn)動到位，合分指示器5指示機(jī)構(gòu)合閘。

當(dāng)在圖4的合閘狀態(tài)下，需要電動分閘時，給電機(jī)2通電使其反向轉(zhuǎn)動，即按圖4箭頭所示的方向轉(zhuǎn)動，同樣電機(jī)2齒輪依次通過小齒輪7b帶動小軸7c、第一傳動銷8b逆時針方向轉(zhuǎn)動，此時第一傳動銷8b推動離合套的第一傳動邊8a3，使離合套8a轉(zhuǎn)動，隨之離合套8a的第二軸向長槽8a2推動第二傳動銷8c，使蝸桿9a轉(zhuǎn)動，蝸桿轉(zhuǎn)動依次帶動蝸輪9b、輸出軸3、指示軸12轉(zhuǎn)動，輸出軸3輸出角度和扭力，同時，指示軸12帶動拐臂11、合分指示器5、輔助開關(guān)4、計(jì)數(shù)器6運(yùn)動。與此同時，拐臂11上的左側(cè)偏心銷11a推動識別板13、離合套8a向右移動至圖6的狀態(tài)時，第二傳動銷8c已脫離于第二軸向長槽8a2，但處于第二傳動邊8a4上，如圖7所示，此時小軸7c若仍按圖4所示的箭頭方向轉(zhuǎn)動已無法通過離合套8a繼續(xù)推動第二傳動銷8c轉(zhuǎn)動，這時離合器處于分離狀態(tài)，即離合器處于分閘脫扣狀態(tài)，同時右側(cè)的限位螺釘14已頂住拐臂11右側(cè)平面，以限制拐臂11進(jìn)一步轉(zhuǎn)動，同時，指示軸12的偏心輪頂著行程開關(guān)22，使電機(jī)2斷電，輔助開關(guān)4分閘運(yùn)動到位，合分指示器5指示機(jī)構(gòu)分閘。