本發(fā)明屬于涉及高壓電器開關(guān)操動機構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓電器開關(guān)用操動機構(gòu)的限位和分離裝置。

背景技術(shù)：

隨著高壓電器技術(shù)的不斷發(fā)展，原有的兩個獨立的隔離開關(guān)和接地開關(guān)逐漸被隔離/接地三工位開關(guān)組合元件代替。因此需要有與原來開關(guān)元件不同的操動機構(gòu)實現(xiàn)對三工位開關(guān)組合元件的控制，實現(xiàn)在特定位置的準確限位和鎖定。

申請公布號為103165298A的發(fā)明專利《一種開關(guān)用單電機三工位機構(gòu)》給出了一種功能完備的單電機三工位機構(gòu)原理，通過限位和分離機構(gòu)對蝸輪上安裝限位銷的相互配合實現(xiàn)開關(guān)的分合閘操作，可靠性高。但是該機構(gòu)的結(jié)構(gòu)復雜，特別是限位和分離機構(gòu)與限位銷等相對運動零部件多，導致制造、安裝精度要求較高。因此現(xiàn)有操動機構(gòu)有進一步改進的空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種高壓電器開關(guān)用操動機構(gòu)的限位和分離裝置，該裝置采用不完全齒輪機構(gòu)在主動輪停歇時具有的自鎖特性結(jié)合相應的限位和傳動裝置，從而最終實現(xiàn)組合開關(guān)元件在三個工作位置的鎖定和分離。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種高壓電器開關(guān)用操動機構(gòu)的限位和分離裝置，包括：

由主動齒輪1和從動齒輪2組成的不完全齒輪機構(gòu)；

由安裝在從動齒輪2側(cè)面的限位與復位圓柱一2-2-1、限位與復位圓柱二2-2-2、限位與復位圓柱三2-2-3、弧形槽2-5以及限位與復位把手3組成的限位與復位裝置；

其中，所述主動齒輪1上有鎖止弧四1-1，從動齒輪2上等間隔設置有鎖止弧一2-1-1、鎖止弧二2-1-2和鎖止弧三2-1-3，鎖止弧二2-1-2和鎖止弧三2-1-3間沒有輪齒；

所述限位與復位圓柱一2-2-1、限位與復位圓柱二2-2-2和限位與復位圓柱三2-2-3沿軸向均布且分別與鎖止弧一2-1-1、鎖止弧二2-1-2和鎖止弧三2-1-3對應位于同一徑向；所述弧形槽2-5與各限位與復位圓柱位于同一圓周且貫穿各沿限位與復位圓柱，弧形槽2-5的起始端至少依次經(jīng)過限位與復位圓柱二2-2-2、限位與復位圓柱一2-2-1和限位與復位圓柱三2-2-3；所述限位與復位圓柱一2-2-1、限位與復位圓柱二2-2-2和限位與復位圓柱三2-2-3的中心分別開有與柱長方向一致的限位銷孔一2-3-1、限位銷孔二2-3-2和限位銷孔三2-3-3，限位與復位把手3端部插入對應的限位銷孔中實現(xiàn)鎖定。

所述主動齒輪1和從動齒輪2的初始安裝位置滿足鎖止弧四1-1與鎖止弧一2-1-1配合，此時開關(guān)處在中間位置。

所述主動齒輪1輪齒的數(shù)目與從動齒輪2上輪鎖止弧一2-1-1和鎖止弧二2-1-2間以及鎖止弧一2-1-1和鎖止弧三2-1-3間的輪齒數(shù)目匹配，實現(xiàn)固定傳動比傳動。

所述限位與復位圓柱一2-2-1、限位與復位圓柱二2-2-2和限位與復位圓柱三2-2-3的上表面分別開有一定深度的復位卡槽一2-4-1、復位卡槽二2-4-2和復位卡槽三2-4-3。

所述復位卡槽一2-4-1布置在限位與復位圓柱一2-2-1的弧形槽2-5上方，由一個平面2-4-1-1和兩個與平面2-4-1-1垂直的豎直平面一2-4-1-2和豎直平面二2-4-1-3組成，其中，豎直平面一2-4-1-2和豎直平面二2-4-1-3相交，且相交處形成一個鈍角，所述復位卡槽二2-4-2和復位卡槽三2-4-3的結(jié)構(gòu)與復位卡槽一2-4-1相同。

所述限位與復位把手3上設置有彈簧6和單邊的復位擋片3-1，復位擋片3-1通過彈簧6的彈力實現(xiàn)限位與復位把手3上的復位，擋片3-1與復位卡槽的平面接觸實現(xiàn)自動限位后的解鎖功能；從動齒輪2開始轉(zhuǎn)動后，在復位卡槽的兩個 豎直平面的推動下，復位擋片3-1帶動限位與復位把手3轉(zhuǎn)動直至限位與復位把手3掉入從動齒輪2上的弧形槽2-5中，以準備運動到下一位置時實現(xiàn)機構(gòu)的限位。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：采用不完全齒輪機構(gòu)實現(xiàn)操動機構(gòu)的間歇運動及在特定位置的鎖定功能，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；僅需要一根限位與復位把手與從動輪對應位置上設置的限位銷孔配合使用就可以實現(xiàn)操動機構(gòu)輸出軸的雙向限位與分離；可以在輸出軸后增加齒輪傳動以方便的實現(xiàn)機構(gòu)的單圈或多圈輸出，方便滿足不同的安裝使用需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的主動齒輪與從動齒輪處于開關(guān)中間工作位置的正視圖。

圖2為本發(fā)明裝置的主動齒輪與從動齒輪處于開關(guān)中間工作位置的軸測圖。

圖3為本發(fā)明裝置的主動齒輪與從動齒輪處于開關(guān)一端工作位置的正視圖。

圖4為本發(fā)明裝置的主動齒輪與從動齒輪處于開關(guān)另一端工作位置的正視圖。

圖5為本發(fā)明裝置的從動齒輪的結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明裝置的限位與復位把手與限位與復位圓柱處于限位狀態(tài)的正視圖。

圖7為本發(fā)明裝置的限位與復位把手與限位與復位圓柱處于限位解除狀態(tài)的正視圖。

圖8為本發(fā)明裝置的限位與復位把手與限位與復位圓柱處于開關(guān)的兩個工作位置間的狀態(tài)正視圖。

圖9為一個復位卡槽的軸測圖。

圖10為復位擋片的軸測圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。

本發(fā)明描述的一種開關(guān)用限位與復位裝置，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示。主要包括主動齒輪1、從動齒輪2、限位與復位把手3、驅(qū)動軸4、從動 軸5以及彈簧6。

主動齒輪1安裝在操動機構(gòu)的驅(qū)動軸4上，主動齒輪1與驅(qū)動軸4實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動。從動齒輪2安裝在操動機構(gòu)的從動軸5上，從動齒輪2與從動軸5實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動，從動軸5用做驅(qū)動開關(guān)裝置的驅(qū)動軸。主動齒輪1與從動齒輪2組成不完全齒輪機構(gòu)，當開關(guān)處于指定工作位置時，通過兩個不完全齒輪鎖止弧的定位作用實現(xiàn)開關(guān)操動機構(gòu)的限位，除非主動齒輪1轉(zhuǎn)動從動齒輪2始終保持位置不變；當開關(guān)需要轉(zhuǎn)動到下一工作位置時，操作限位與復位把手3解除對從動齒輪2的限位，在主動齒輪1的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動到指定位置，從而實現(xiàn)開關(guān)操動機構(gòu)的分離。

主動齒輪1和從動齒輪2的初始安裝位置需要滿足主動齒輪1上的鎖止弧四1-1與從動齒輪2上中間的鎖止弧一2-1-1配合，此時開關(guān)處在中間位置。

主動齒輪1上分布有一段鎖止弧四1-1，其余部分為輪齒。輪齒的數(shù)目與從被動齒輪2上鎖止弧一2-1-1和鎖止弧二2-1-2以及鎖止弧一2-1-1和鎖止弧三2-1-3間的輪齒數(shù)目匹配，實現(xiàn)固定傳動比傳動。從動齒輪2上鎖止弧二2-1-2和鎖止弧三2-1-3之間沒有布置輪齒，因此當主動齒輪1與從動齒輪2嚙合到鎖止弧二2-1-2和鎖止弧三2-1-3兩處極限位置時，無法繼續(xù)沿當前方向轉(zhuǎn)動，只能向相反方向轉(zhuǎn)動，由此物理限位實現(xiàn)了對開關(guān)本體的保護。

在從動齒輪的側(cè)面上布置有限位與復位圓柱一2-2-1、限位與復位圓柱二2-2-2和限位與復位圓柱三2-2-3，各限位與復位圓柱沿周向均勻布置且與從動齒輪2上鎖止弧位置一一相對應；在限位與復位圓柱一2-2-1、限位與復位圓柱二2-2-2和限位與復位圓柱三2-2-3的中心分別開有沿柱長方向的限位銷孔一2-3-1、限位銷孔二2-3-2和限位銷孔三2-3-3，在限位與復位圓柱一2-2-1、限位與復位圓柱二2-2-2和限位與復位圓柱三2-2-3的上表面分別開有一定深度的復位卡槽一2-4-1、復位卡槽二2-4-2和復位卡槽三2-4-3；限位與復位圓柱上還設置有弧形槽2-5，各弧形槽2-5位于同一圓周上。

如圖9所示，復位卡槽一2-4-1由一個平面2-4-1-1和與該平面垂直的豎直平面一2-4-1-2和豎直平面二2-4-1-3組成，兩個豎直平面相交，形成一個鈍角。 復位卡槽二2-4-2和復位卡槽三2-4-3的結(jié)構(gòu)與復位卡槽一2-4-1相同。如圖10所示，限位與復位把手3上設置有彈簧6和單邊的復位擋片3-1，復位擋片3-1的下端面與平面2-4-1-1接觸時，完全從限位銷孔一2-3-1中拔出，實現(xiàn)限位的解除。隨著從動齒輪2的轉(zhuǎn)動，復位卡槽的兩個豎直平面2-4-1-2和2-4-1-3中必有一個將與復位把手3上的復位擋片3-1的兩側(cè)面之一接觸，并且推動復位把手3轉(zhuǎn)動，直至復位擋片3-1下端面與復位卡槽平面2-4-1-1完全分離，此時復位把手3在彈簧6的作用下其端部將與弧形槽2-5接觸。

在機構(gòu)運動操作過程中，限位與復位把手3在彈簧6的作用下始終與從動齒輪2上的弧形槽2-5緊密接觸(開始時復位把手3先是卡到表面2-4-1-1上，開始轉(zhuǎn)動之后被復位卡槽的兩個側(cè)面之一推動并旋轉(zhuǎn)，最后將掉入弧形槽2-5中，這個時候開始和弧形槽2-5接觸)。當機構(gòu)運動到指定位置時，限位與復位把手3的端部在彈簧6的作用下插入從動齒輪2對應位置的限位銷孔中，與不完全齒輪機構(gòu)的鎖止弧限位一起實現(xiàn)機構(gòu)的雙重限位。

限位與復位把手3上設計有單邊的復位擋片3-1，限位與復位把手3與機架間裝有彈簧6，通過彈簧6的彈力實現(xiàn)限位與復位把手3上的復位擋片3-1與復位卡槽一2-4-1的表面2-4-1-1上接觸實現(xiàn)自動限位后的解鎖功能。當從動齒輪2開始轉(zhuǎn)動后，由于限位與復位把手3靜止不動，因此其與從動齒輪2具有相對運動，在從動齒輪2上的復位卡槽2-4-1的側(cè)面2-4-1-2和側(cè)面2-4-1-3的推動下，復位擋片3-1帶動限位與復位把手3轉(zhuǎn)動直至限位與復位把手3掉入從動齒輪2上的弧形槽2-5中，以準備運動到下一位置時實現(xiàn)機構(gòu)的限位。

工作過程描述：

機構(gòu)處于中間工作位置的鎖定狀態(tài)，如圖6所示。假設主動齒輪1將沿順時針轉(zhuǎn)動驅(qū)動從動齒輪2沿逆時針轉(zhuǎn)動到下一工作位置，先將限位與復位把手3向外拉出，使得限位與復位把手3的端部從限位銷孔一2-3-1中完全拔出，并沿逆時針轉(zhuǎn)動(這個轉(zhuǎn)動是手動的，目的是讓3-1卡到表面2-4-1-1上)，此時彈簧6被進一步壓縮產(chǎn)生的彈力使得復位擋片3-1的下端面緊緊地貼在復位卡槽一2-4-1的表面2-4-1-1上，此時機構(gòu)的主動輪1可以按照預定方向轉(zhuǎn)動，如圖7 所示。

隨著從動齒輪2開始沿順時針轉(zhuǎn)動，復位卡槽一2-4-1的側(cè)面2-4-1-3將與限位與復位把手3上的復位擋片3-1接觸，并推動限位與復位把手3沿逆時針轉(zhuǎn)動，直到復位擋片3-1與復位卡槽一2-4-1的表面2-4-1-1不再接觸，此時在彈簧6的彈力作用下，限位與復位把手3將掉入從動齒輪2上的弧形槽2-5中，其端部與弧形槽2-5的槽底接觸，準備運動到下一位置時對機構(gòu)進行鎖定，如圖8所示。

主動齒輪1從圖6狀態(tài)沿逆時針轉(zhuǎn)動時，將驅(qū)動從動齒輪2沿順時針轉(zhuǎn)動的另一端工作位置，其整個操作和實現(xiàn)的過程與主動齒輪1沿順時針轉(zhuǎn)動的過程是相似的。當機構(gòu)處于兩端的工作位置時，由于主動齒輪1與從動齒輪2間存在的物理限位作用，只能往中間工作位置運動，其運動過程與上述的過程也是相似的。因此不再重復描述。