专利名称：电机驱动式转换开关的制作方法
技术领域：
本实用新型属电气领域，涉及一种转换开关，尤其涉及一种在内燃机车和电力机车上控制电路中所使用的电机驱动式转换开关。
背景技术：
目前，我国国内的机车上使用的工况转换开关主要有两种形式一种为电空式，主要靠压缩空气作为动力源，通过控制气路上的电磁阀来控制压缩空气产生驱动转换力和保持力。其主要缺点是使用时受环境影响大，正常使用时，空气管路中会存在冷凝水，一旦因天气寒冷而出现冰冻，就会造成空气管路堵塞使转换开关无法正常工作。另外空气管路结构复杂、体积大、容易出现堵塞、泄露等故障，系统整体的可靠性不高，而且不易维护维修。 另一种是电磁式，靠电磁力作为动力源，电磁式的工况转换开关种类较少，这种转换开关采用电磁线圈驱动较之气动控制的转换开关结构简洁、便于维护、互换性较好，但因该转换开关的触头较多，所需的保持力大，保持时，需要较大的能量消耗且故这种技术和机构的转换开关目前还没批量应用于机车上。
实用新型内容为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可对转换开关实现精确控制、安全性高、可靠性强、可实现对开关部件的传动解锁、维修便利以及体积小的电机驱动式转换开关。本实用新型的技术解决方案是本实用新型提供了一种电机驱动式转换开关，其特殊之处在于所述电机驱动式转换开关包括电机部件以及与电机部件连接在一起的开关部件。上述电机部件包括动力产生组件、传动组件以及辅助连锁组件；所述动力产生组件通过传动组件与辅助连锁组件相连；所述传动组件与开关部件相连。上述动力产生组件包括直流串励电机以及涡轮蜗杆减速机构；所述直流串励电机以及涡轮蜗杆减速机构通过蝶形摩擦片连接在一起；所述涡轮蜗杆减速机构带动传动组件进行传动；所述传动组件包括联轴节以及传动轴；所述传动轴与联轴节连接；所述联轴节与开关部件相连；所述传动轴与辅助连锁组件相连。上述传动组件包括还包括连动杆，所述联轴节通过连动杆与传动轴连接。上述辅助连锁组件包括凸轮、凸轮驱动轴以及微动开关；所述传动轴带动凸轮驱动轴转动；所述凸轮驱动轴带动设置在凸轮驱动轴上的凸轮转动；所述凸轮带动微动开关的开启或闭合。上述电机部件还包括与涡轮蜗杆减速机构同轴设置的手动旋转结构。上述开关部件包括转架以及与转架连接的传动解锁装置；所述转架与联轴节连接。上述传动解锁装置包括切换线圈、静铁心以及触头组件；所述切换线圈环绕设置在静铁心上；所述静铁心设置在转架上；所述触头组件设置在与切换线圈相对应的位置上。上述传动解锁装置还包括辅助触头支架；所述触头组件设置在辅助触头支架上， 所述辅助触头支架设置在与切换线圈相对应的位置上。上述触头组件包括衔铁以及弹簧架；所述衔铁的一端设置有卡勾，所述衔铁含有卡勾的一端通过卡勾和弹簧架相连，所述衔铁的另一端通过辅助触头支架设置在与切换线圈相对应的位置上；所述弹簧架设置在辅助触头支架上。本实用新型的优点是1、可实现对转换开关的精确控制。本实用新型最大的优点就是通过对驱动部分的创新设计，通过对电机的输出控制可以精确控制转换开关的转换角度和转换力；其次通过模块化设计可将开关部件级联在电机两侧通过电机进行精确传动，使得安装空间较之传动转换开关更小，维修难度较之传统开关更低。2、更安全，更可靠。本实用新型所提供的这种转换开关采用电机是为了防止开关部件卡滞引起电机堵转特采用蝶形摩擦片输出结构，即当负载转矩小于电机摩擦输出力矩时，电机可以正常驱动负载运动，蝶形摩擦片之间无相对转动，当负载转矩大于电机摩擦输出力矩时，蝶形摩擦片之间产生相对转动不至于由于负载转矩过大损坏电机及其相关机构，使得整体传动更可靠，安全性更高。3、可实现对开关部件的传动解锁。本实用新型所采用的开关部件的解锁结构的设计也是本使用新型的另一大优点，当根据电路需要将一组开关部件切除掉(即只允许该开关处于0位，不参与实际电路转换)，只需对当前需要切换掉的开关部件的切换线圈供电， 当其得电后，线圈驱动衔铁上翘，衔铁同时通过卡勾将弹簧架上拉，使弹簧架脱出转架，此时电机驱动转架的往复运动就不会传递到弹簧架上，从而实现对开关部件的传动解锁。
图1是本实用新型整体结构示意图；图2是本实用新型所采用的开关部件结构示意图；图3是本实用新型所采用的电机部件结构示意图；其中1-开关部件；2-电机部件；11-转架；12-切换线圈；13-静铁心；14-辅助触头支架；15-衔铁；16-弹簧架；21-直流串励电机；22-涡轮蜗杆减速机构；23-电机面板；24-凸轮；25-微动开关；26-传动轴；27-联轴节；28-凸轮驱动轴；29-手动旋转结构。
具体实施方式
参见图1，本实用新型提供了一种电机驱动式转换开关，该电机驱动式转换开关包括由电机部件2和开关部件1两部分组成。本实用新型所提供的电机驱动式转换开关的主要有以下功能或特点1)突破传动的压缩空气和电磁线圈驱动模式，采用直流电机驱动； 2)电机部件2和开关部件1完全独立，只通过联轴节27进行动力传递；3)电机部件2和开关部件1分别设计有限位机构，确保电机和开关传动安全；4)开关部件1采用模块化设计， 三组开关部件1可以完全互换。幻电机部件2中所采用的直流电机采用摩擦耦合力矩输出，可以预防和保护电机过载或堵转；6)辅助触头采用模块化的速动开关。具体而言，本实用新型所采用的开关部件1和现有的开关组件的结构都是相同的，其主要部分包括机体、动静触头、铜编织线、接线座、辅助触头组件、切换线圈、弹簧架组件、动作架组件、联轴节、触指组件、限位组件、衔铁、勾簧、传动轴等，这些部件的连接关系也和现有的开关部件的连接关系或位置关系是一样的，这些并非本实用新型的所需要限定的内容，其开关部件1的具体结构关系是机体为一个模腔整体由左、右、顶部三部分组成， 内部形成一腔体，转架11通过联轴节27连接在机体左右侧壁上，并置于腔体内，转架11可在腔体内自由摆动，静触头座通过螺钉安装在机体组件顶部，触头弹簧置于机体和触指之间，用来为触头提供一定的接触压力，动触头安装在支架11上，软连线的一端固定在动触头下面，另一端固定在下连接座上。静触头基座和连接座都固定在机体侧板的腔体内。传动部件通过联轴节27与转架11连接，联轴节27穿过转架11带动转架11往复运动，转架 11上铆接的弹性销带动弹簧架往复运动，而弹簧架又和承载动触头的支架通过尼龙销连接在一起，从而形成轴转动带动转架运动，转架又带动弹簧架驱动支架运动，从而驱动动触头和静触头闭合或断开。与传统的开关部件不同的是，本实用新型在开关部件1上还设置有自动切换装置，自动切换装置包括切换线圈12固定在机体正侧板外部，并安装在轭铁内部，同时，静铁心13置于线圈内孔处，衔铁15通过辅助触头支架14安装于线圈静铁芯13处，衔铁15头部通过卡勾和弹簧架16相连，当切换线圈12得电后，线圈驱动衔铁15上翘，衔铁15同时通过卡勾将弹簧架16上拉，使弹簧架16脱出转架11从而实现对开关部件1的传动解锁。 辅助触头安装在辅助触头支架14上，当切换线圈12得电后，衔铁15尾部动作由上至下驱动辅助连锁转换，从而实现对开关部件1的传动解锁或自动切换。电机部件2由电机组件、电机部件2的辅助连锁组件、卷簧、拉杆、联轴节27等组成。电机部件2还包括直流串励电机21、涡轮蜗杆减速机构22、电机面板23、电机罩壳等部件，辅助连锁组件包括凸轮24、凸轮驱动轴观、传动轴26、隔套以及微动开关25等。电机部件2的结构关系是直流串励电机21前部加上涡轮蜗杆减速机构22后构成一个整体，考虑到安装给电机分别加装上了前后面板23和罩壳，电机减速机构22输出为左右输出，通过左右各带一个联轴节27与开关部件1的联轴节27相连从而达到传递扭矩的目的，从而可以实现辅助触头的开断和闭合。同时，为了反馈电机的工作状态，在电机部件2顶部安装了辅助连锁组件，该组件的凸轮驱动轴观由和电机输出轴相连的拉杆机构也就是传动轴沈传动，设置在凸轮驱动轴观上的凸轮M在凸轮驱动轴观的作用下进行旋转，挤压设置在凸轮M上的微动开关25，使微动开关25开启或闭合，进而实现电机部件2中直流串励电机 21的断电或供电。为了便于维修或人工操作，可以在电机面板23的壳体上增加一个与涡轮蜗杆减速机构22相连的手动旋转机构四，利用外圆内方的工具，可以拨动手动旋转结构 29进行旋转，并带动联轴节27以及传动轴沈的转动，和涡轮蜗杆减速机构22的作用是一样的。本实用新型的工作原理是直流串励电机21有两个绕组，一个正转绕组驱动电机逆时针转动，一个反转绕组驱动电机逆时针转动，当给出电机正转指令后(给正转绕组加电)，电机开始顺时针转动同时通过联轴节27带动级联的开关部件1从一位置向另一位置转动，当转动到极限位置后，电机部件2辅助连锁组件会通过内部连锁将正转绕组断电。反之，当需要开关部件1从一位置向另一位置转动时，给电机反转指令(给反转绕组加电)，当转动到极限位置后，电机部件2辅助连锁组件会通过内部连锁将正转绕组断电。
本实用新型所提供的电机驱动式转换开关主要使用范围是内燃机车和电力机车上控制电路中，该转换开关在设计上突破了传统的电磁驱动机构和气动控制机构转而采用更先进的电机驱动模式，该转换开关采用74V直流串励电机驱动、模块化设计，每组转换开关由一台电机部件2加三台开关部件1组成，可根据实际需要对每台开关部件1进行切除和投入，且每台开关部件1完全互换大大提高了组装的通用性和可维护性。
权利要求1.一种电机驱动式转换开关，其特征在于所述电机驱动式转换开关包括电机部件以及与电机部件连接在一起的开关部件。
2.根据权利要求1所述的电机驱动式转换开关，其特征在于所述电机部件包括动力产生组件、传动组件以及辅助连锁组件；所述动力产生组件通过传动组件与辅助连锁组件相连；所述传动组件与开关部件相连。
3.根据权利要求2所述的电机驱动式转换开关，其特征在于所述动力产生组件包括直流串励电机以及涡轮蜗杆减速机构；所述直流串励电机以及涡轮蜗杆减速机构通过蝶形摩擦片连接在一起；所述涡轮蜗杆减速机构带动传动组件进行传动；所述传动组件包括联轴节以及传动轴；所述传动轴与联轴节连接；所述联轴节与开关部件相连；所述传动轴与辅助连锁组件相连。
4.根据权利要求3所述的电机驱动式转换开关，其特征在于所述传动组件包括还包括连动杆，所述联轴节通过连动杆与传动轴连接。
5.根据权利要求4所述的电机驱动式转换开关，其特征在于所述辅助连锁组件包括凸轮、凸轮驱动轴以及微动开关；所述传动轴带动凸轮驱动轴转动；所述凸轮驱动轴带动设置在凸轮驱动轴上的凸轮转动；所述凸轮带动微动开关的开启或闭合。
6.根据权利要求5所述的电机驱动式转换开关，其特征在于所述电机部件还包括与涡轮蜗杆减速机构同轴设置的手动旋转结构。
7.根据权利要求3或4或5或6所述的电机驱动式转换开关，其特征在于所述开关部件包括转架以及与转架连接的传动解锁装置；所述转架与联轴节连接。
8.根据权利要求7所述的电机驱动式转换开关，其特征在于所述传动解锁装置包括切换线圈、静铁心以及触头组件；所述切换线圈环绕设置在静铁心上；所述静铁心设置在转架上；所述触头组件设置在与切换线圈相对应的位置上。
9.根据权利要求8所述的电机驱动式转换开关，其特征在于所述传动解锁装置还包括辅助触头支架；所述触头组件设置在辅助触头支架上，所述辅助触头支架设置在与切换线圈相对应的位置上。
10.根据权利要求9所述的电机驱动式转换开关，其特征在于所述触头组件包括衔铁以及弹簧架；所述衔铁的一端设置有卡勾，所述衔铁含有卡勾的一端通过卡勾和弹簧架相连，所述衔铁的另一端通过辅助触头支架设置在与切换线圈相对应的位置上；所述弹簧架设置在辅助触头支架上。
专利摘要本实用新型涉及一种在内燃机车和电力机车上控制电路中所使用的电机驱动式转换开关，电机驱动式转换开关包括电机部件以及与电机部件连接在一起的开关部件。本实用新型提供了一种可对转换开关实现精确控制、安全性高、可靠性强、可实现对开关部件的传动解锁、维修便利以及体积小的电机驱动式转换开关。
文档编号H01H3/26GK202084445SQ201120179459
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者刘元, 曹亚娟, 牛红军, 耿新, 郭涛 申请人:西安沙尔特宝电气有限公司