專利名稱：戶外交流高壓隔離開關電動操動機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓隔離開關分、合閘用的電動操動機構，特別是一種 操作靈活方便、省力，運行安全可靠，動作響應迅速的戶外交流高壓隔離開 關電動操動機構。屬于高壓電器配套設備領域。
背景技術：
目前，隨著戶外交流高壓隔離開關技術水平的不斷提高和迅速發展，以 及市場的需求，日益迫切要求提高與其相匹配的各種操動機構的性能。高壓 隔離開關分、合閘用的電動操動機構已成為應用很廣泛的以電動機為操作動 力來實現隔離開關操作的一種操動機構。但是，不論哪種操動機構都要求有 手動操作的功能，以便在變電站失去操作電源時，或在隔離開關調試期間要 求慢速動作時，能實現隔離開關的操作功能。據國內、外相關資料報導，現 有的高壓隔離開關電動操動機構根據工作原理可分為直齒輪傳動、蝸輪蝸桿
傳動、螺桿螺母一撥叉傳動等類型。如專利公告號為CN2049298U的"螺旋 副聯桿傳動的操動機構"，其采用螺桿和滑塊螺母的螺旋副、連桿傳動機構帶 動與隔離開關的閘刀軸直接或間接連接的拐臂軸轉動，從而達到直接或間接 操動隔離開關的閘刀分與合，但其手動機構是利用安裝在螺桿頭部的手柄操 動。另外，專利公告號為CN2484629Y的"一種用于高壓隔離開關的電動機 操動機構"和公告號為CN2682566Y的"交流高壓隔離開關的電動操動機構"。 其工作原理是:一級減速為齒輪減速，二級減速為蝸桿、蝸輪減速。其特征是 防雨、密封和免維護功能。公告號為CN2640016Y的"高壓隔離開關、接地 開關用電動操動機構"，其工作原理是蝸桿、蝸輪減速，電機軸與一雙蝸輪 副機械連接，后一級蝸輪副輸出軸同時與開關負載、輔助開關連接，后一級蝸輪副同時還與自鎖裝置連接。公告號為CN2857195Y的"一種高壓隔離開 關用電動操動機構"，其特點是在機箱內，所述主軸上固接蝸輪與該蝸輪嚙 合的蝸桿與電動機的輸出端連接。
本發明人曾針對現有操動機構存在的沖擊慣性大、噪音大等問題，設計 出公告號為CN2472326Y的"高壓隔離開關電動機操動機構"，其由機械傳 動裝置、電器控制裝置、箱體以及手動一電動閉鎖裝置等構成。該操動機構 以蝸桿、蝸輪傳動為一級變速，齒輪傳動為二級變速。它具有運行平穩、無 慣性沖擊、噪音小等優點。因受超高壓隔離開關結構的約束，在實際應用中 存在輸出扭矩小、不適于超高壓隔離開關使用等問題，故在其基礎上又設計 出專利公告號為CN2517092Y的"一種高壓隔離開關電動機操動機構"(即 CJ3-XXIV型操動機構)。該機構的機械傳動裝置由二級變速轉換成四級變速 機械傳動裝置，在箱體的體積不變的情況下，扭力加大可拉動252 kV 550kV 的高壓隔離開關。這兩種操動機構均通過輸出軸將力矩傳遞到隔離開關分、 合閘操縱桿上，實現隔離開關分、合閘功能。
如上所述的各種操動機構在實現人力手動操動時，都是通過手柄轉動電 機的轉軸或是蝸桿軸來達到通過輸出軸傳遞扭矩實現手動分、合隔離開關的 目的。由于隔離開關手動操作分、合閘的速度，對隔離開關的導電觸頭和觸 指的使用壽命，電力運行的安全、穩定都有一定影響，所以要求人力手動操 作速度與電動操作速度達到等值，才能實現快速分、合閘，從而延長隔離開 關的導電觸頭和觸指的使用壽命，確保電力運行的安全，穩定。但是現有手 動操動機構由于受其傳動結構的限制，手柄的操作無脫扣裝置，所以人力手 動操動時，需要帶動與手柄聯動的減速電動機和傳動系統及其操動的隔離開 關，并且必須轉動手柄100轉以上，才能實現隔離開關的分、合閘操動。因 此，現有各種操動機構的人力手動操動不僅耗時長，操作力矩大，而且手柄轉動不靈活，手動操作速度遠不能實現與電動操作速度達到等值，無法實現
快速分、合閘，現有操動機構的結構有待進一步改進。
發明內容
本發明的目的是提供一種戶外交流高壓隔離開關電動操動機構，它有效 地解決了現有操動機構存在的人力手動操動力矩大、轉動不靈活、費力、分 合閘時間長等問題，具有結構設計合理，手動操作靈活方便、人力手動操作 速度可與電動操作速度達到等值的優點，能實現快速分、合閘，顯著延長隔 離開關的導電觸頭和觸指的使用壽命和提高運行的安全、穩定性能。
本發明的目的是這樣實現的:該操動機構包括箱體及組裝其內的以蝸桿、 蝸輪傳動為一級變速和一對齒輪傳動為二級變速的機械傳動裝置、電器控制 裝置以及手動一電動閉鎖裝置，其技術要點是所述機械傳動裝置的一級變 速的固定有蝸輪的傳動軸上設置傳動齒，與所述傳動齒相嚙合的部位設置復 位彈簧張緊的沿軸向滑動的離合內齒滑套，傳動軸上方的光軸部位組裝繞軸 轉動的雙聯齒輪套，并使雙聯齒輪套的上聯齒輪與二級變速的輸出軸上固定 的大齒輪相嚙合，所述離合內齒滑套的外周擋臺卡接沿箱體支承軸的軸向往 復滑動的撥叉，所述撥叉另一端的凹槽內插接曲柄式撥軸，所述撥軸通過箱 體側壁上的支承套和手柄座進行軸向限位，并在所述撥軸伸出箱體外的端部 鉸接有驅動撥軸轉動的換擋手柄，利用手柄轉動撥軸控制撥叉帶動所述離合 內齒滑套沿其軸向移動，使所述離合內齒滑套與所述雙聯齒輪套的下聯齒輪 相脫離或嚙合。
所述箱體的左側門直接壓接所述電器閉鎖裝置的閉鎖開關的動觸頭。 所述二級變速的輸出軸伸出箱體外端設置手動轉盤套，轉盤套的端法蘭 與壓蓋之間壓裝與隔離開關的操動桿相接的調節芯軸。
所述組裝在傳動軸上的繞軸轉動的雙聯齒輪套利用套裝在傳動軸的軸頸端的限位擋套進行軸向定位。
由于本發明集合了現有電動操動機構的優點，僅僅在機械傳動裝置中采 用全新結構的傳動軸，并在傳動軸上設置傳動齒，與傳動齒相嚙合的部位設 置復位彈簧張緊的沿軸向滑動的離合內齒滑套，在傳動軸上方的光軸部位組 裝繞軸轉動的雙聯齒輪套，并使雙聯齒輪套的上聯齒輪與輸出軸上固定的大 齒輪相嚙合，利用換擋手柄轉動撥軸控制撥叉來帶動離合內齒滑套沿軸向移 動，使離合內齒滑套與雙聯齒輪套的下聯齒輪相嚙合或脫離，達到電動一手動
轉換，所以具有結構設計合理，手動操作靈活方便、操作力矩小于250N，人 力手動操作速度可與電動操作速度達到等值的優點。通過實際檢測證明，該 裝置能通過操動換擋手柄，實現電動操動或手動操動的擇一性操作，并有效 地解決了現有操動機構存在的人力手動操動力矩大、轉動不靈活、費力、分 合閘時間長等問題。這種操動機構可使手動分、合閘達到與電動分、合閘時 間同步，分、合閘時間控制在3S。因此，它解決了長期以來本領域技術人員 一直渴望解決但始終未能獲得成功的手動操動實現快速分、合閘的技術難題。 正因為該操動機構具有目前國內現有同類電動操動機構所不具備的上述功 能，所以能夠顯著延長隔離開關的導電觸頭和觸指的使用壽命和提高隔離開 關運行的安全、穩定性能。
以下結合附圖對本發明作進一步描述。
圖1是本發明的一種具體結構示意圖。 圖2是圖1中箱體卸除左側門的側視圖。 圖3是本發明的電氣原理圖。
圖中序號說明1左側門、2傳動軸、3蝸輪、4蝸桿、5復位彈簧、6 手柄、7撥叉、8撥軸、9手柄座、IO支承套、ll箱體支承軸、12離合內齒滑套、13雙聯齒輪套、14限位擋套、15手動轉盤套、16壓蓋、17調節芯軸、 18輸出軸、19大齒輪、20箱體、21右側門、22正面門、23電動機、24銷 軸孔、25連桿、26拐臂、27輔助開關、28手動擋位、29操作擋位指示盤、 30電動擋位、31閉鎖開關、M交流電機、KM1、 KM2接觸器、SB遠控按 鈕選擇開關、SBT近控遠控選擇開關、SB1合閘按鈕、SB2分閘按鈕、K箱 內照明開關、XW1合閘限位開關、XW2分閘限位開關、XW3手動限位開關、 EM急停按鈕、KT時間繼電器。
具體實施例方式
根據圖1 3詳細說明本發明的具體結構。該操動機構根據其配用的高壓 隔離開關和接地開關安裝方式的不同，按伸出箱體的輸出軸的形式，可以設
計成豎輸出軸(i型)和橫輸出軸(n型)的結構。本實施例主要結合i型結構進
行詳細說明。它包括箱體20及組裝在箱體20內的以蝸桿4、蝸輪3組成的 傳動副為一級變速和以雙聯齒輪套13的上聯齒輪、大齒輪19組成的一對齒 輪傳動副為二級變速的機械傳動裝置、電器控制裝置、手動一電動閉鎖裝置 等件。其中電器控制裝置(如圖3所示)、手動一電動閉鎖裝置等的設置，主 要采用現有電動操動機構的常用結構，在此不一一贅述。
其機械傳動裝置的一級變速仍采用通過電動機23驅動的蝸桿4與蝸輪3 相嚙合的結構，固定蝸輪3的傳動軸2上設置有傳動齒，與傳動齒相嚙合的 部位設置利用復位彈簧5張緊的沿軸向滑動的離合內齒滑套12。同時在傳動 軸2上方的光軸部位組裝一個繞傳動軸2轉動的雙聯齒輪套13，并使雙聯齒 輪套13的上聯齒輪與固定在機械傳動裝置的二級變速的輸出軸18上的大齒 輪相嚙合。離合內齒滑套12的外周擋臺卡接沿箱體支承軸11的軸向往復滑 動的撥叉7，撥叉7另一端的凹槽內插接曲柄式撥軸8，撥軸8通過箱體20 側壁上的支承套10和手柄座9進行軸向限位，并在撥軸8伸出箱體20外的端部鉸接一個可以驅動撥軸8轉動的換擋手柄6。利用手柄6轉動撥軸8控 制撥叉7帶動離合內齒滑套12沿其軸向移動，使離合內齒滑套12與雙聯齒 輪套13的下聯齒輪相脫離或嚙合，以實現手動操動和電動操動的換擋。 一端 加工有螺紋的箱體支承軸11利用鎖緊螺母固定在箱體20的側壁上.
為了手動操作的安全，箱體20的左側門直接壓接電器閉鎖裝置的閉鎖開 關31的動觸頭。電器閉鎖裝置的閉鎖開關31可以通過箱體20的左側門1 的開啟來控制手動操動或電動操作的換擋，并只能通過操動換擋手柄6，實 現電動操動或手動操動的擇一性操作，即保證手動操動時不能電動操動，電 動操動時不能手動操動，以實現手動操作與電動操作之間的電器聯鎖。
機械傳動裝置的二級變速的輸出軸18的伸出箱體20壁外(I型結構的豎 輸出軸伸出頂壁，II型結構的橫輸出軸伸出側壁)的一端設置手動轉盤套15。 該轉盤套15與其軸向相垂直的側壁設置可插入手動桿的連接孔，轉盤套15 的端法蘭與壓蓋16之間壓裝與隔離開關的操動桿(圖中未示出)相接的調節芯 軸17。當需要調整隔離開關操動桿角度時，先松開壓蓋16，將調節芯軸17 上的銷軸孔24直接對正隔離開關的操動桿的連接孔或通過萬向節連接桿上 的連接孔，穿上銷軸后，即可利用緊固件將壓蓋16與轉動套15的端法蘭壓 緊，使調節芯軸17得以固定。
為確保組裝在傳動軸2上雙聯齒輪套13在繞軸轉動的同時不發生軸向竄 動，可以利用套裝在傳動軸2的軸頸端的限位擋套14進行軸向定位。另外， 在使用工況比較惡劣的情況下，可以在雙聯齒輪套13內設置復合軸套，以防 止雙聯齒輪套13與傳動軸2長期不動時發生銹蝕，影響雙聯齒輪套13的轉 動靈活性，避免在需要手動操動或電動操動時無法動作。
電動操動時，操動手柄6變換到電動擋位30，驅動撥軸8轉動，帶動撥 叉7沿支承軸11軸向上滑，離合內齒滑套12受復位彈簧5的作用沿傳動軸2的軸向上移，滑動到與雙聯齒輪套13的下聯齒輪相嚙合。此時啟動電動機 23驅動蝸桿4轉動，同時使固定在傳動軸2上的蝸輪3轉動。通過雙聯齒輪 套13的上聯齒輪與大齒輪19相嚙合，將轉矩傳遞給輸出軸18使之轉動，通 過與隔離開關的操動桿直接或間接相接的調節芯軸17，實現隔離開關的電動 分、合閘。
手動操動時，操動手柄6變換到手動擋位28，驅動撥軸8轉動，帶動撥 叉7沿箱體支承軸11軸向下滑，壓動離合內齒滑套12沿傳動軸2的軸向下 移，與雙聯齒輪套13的下聯齒輪相脫離，同時復位彈簧5被壓縮。此時在輸 出軸18伸出側壁一端的手動轉盤套15的連接孔中插入手動桿，搬動手動桿 即可方便靈活地轉動輸出軸18，并通過與隔離開關的操動桿直接或間接相接 的調節芯軸17，實現隔離開關的分、合閘。此時，與大齒輪19相嚙合的雙 聯齒輪套13繞傳動軸2空轉，離合內齒滑套12及其齒輪轉動軸2不轉動。 因此，完全可以保證手動分、合隔離開關3S，操作力矩小于250N。
該電動機操動機構可用于操動40.5—252kV戶外交流高壓隔離開關和接 地開關，還可進行遠方控制，也可就地用于電動操作或人力手動操作。
權利要求
1、一種戶外交流高壓隔離開關電動操動機構，包括箱體及組裝其內的以蝸桿、蝸輪傳動為一級變速和一對齒輪傳動為二級變速的機械傳動裝置、電器控制裝置以及手動-電動閉鎖裝置，其特征在于所述機械傳動裝置的一級變速的固定有蝸輪的傳動軸上設置傳動齒，與所述傳動齒相嚙合的部位設置復位彈簧張緊的沿軸向滑動的離合內齒滑套，傳動軸上方的光軸部位組裝繞軸轉動的雙聯齒輪套，并使雙聯齒輪套的上聯齒輪與二級變速的輸出軸上固定的大齒輪相嚙合，所述離合內齒滑套的外周擋臺卡接沿箱體支承軸的軸向往復滑動的撥叉，所述撥叉另一端的凹槽內插接曲柄式撥軸，所述撥軸通過箱體側壁上的支承套和手柄座進行軸向限位，并在所述撥軸伸出箱體的端部鉸接有驅動撥軸轉動的換擋手柄，利用手柄轉動撥軸控制撥叉帶動所述離合內齒滑套沿其軸向移動，使所述離合內齒滑套與所述雙聯齒輪套的下聯齒輪相脫離或嚙合。
2、 根據權利要求1所述的戶外交流高壓隔離開關電動操動機構，其特征 在于所述箱體的左側門直接壓接所述電器閉鎖裝置的閉鎖開關的動觸頭。
3、 根據權利要求1所述的戶外交流高壓隔離開關電動操動機構，其特征 在于所述二級變速的輸出軸伸出箱體壁外端設置手動轉盤套，轉盤套的端 法蘭與壓蓋之間壓裝與隔離開關的操動桿相接的調節芯軸。
4、 根據權利要求1所述的戶外交流高壓隔離開關電動操動機構，其特征 在于所述組裝在傳動軸上的繞軸轉動的雙聯齒輪套利用套裝在傳動軸的軸 頸端的限位擋套進行軸向定位。
全文摘要
一種戶外交流高壓隔離開關電動操動機構，其有效地解決了現有操動機構存在的人力手動操動力矩大、分合閘時間長等問題，它包括箱體及組裝其內的機械傳動裝置、電器控制裝置以及手動—電動閉鎖裝置，其技術要點是機械傳動裝置的固定有蝸輪的傳動軸上設置傳動齒和與之相嚙合的離合內齒滑套以及繞軸轉動的雙聯齒輪套，并使雙聯齒輪套與輸出軸上的大齒輪相嚙合，離合內齒滑套的外周擋臺卡接由手柄控制的曲柄式撥軸驅動的撥叉，利用手柄控制撥叉使離合內齒滑套與雙聯齒輪套相脫離或嚙合。它結構設計合理，手動操作靈活方便、手動操作速度與電動操作速度可以等值，能實現快速分、合閘，顯著延長導電觸頭和觸指的使用壽命和提高運行的安全、穩定性能。
文檔編號H01H31/00GK101308733SQ20081001121
公開日2008年11月19日 申請日期2008年4月29日 優先權日2008年4月29日
發明者李長福, 舜 苑 申請人:沈陽誠聯宏電器制造有限公司