专利名称：一种自动转换开关的操作机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种自动转换开关的操作机构。
背景技术：
开关电器作为配电回路中必要的元器件，担负着保护、控制、转换的各种功能。用电的安全性很大程度上取决于开关电器的可靠性。开关装置的触头合、分闸操作一般均由其操作机构来完成，这种操作机构一般有弹簧操作机构、电磁铁操作机构等几种形式。操作机构提供开关装置的合、分闸操作力，其易损坏。因此操作机构的可靠性很大程度上决定了开关装置的可靠性。现有技术中这类操作机构不是机构复杂就是体积庞大，不管何种方式，这都是对机构的可靠性不利的。例如中国专利200910047108，其所描述了一种用于自动转换开关(ATSE)的单操作轴的双储能操作机构，这样机构是由框架断路器机构改制而来，零部件多，传动环节多，零件制造精度要求高，同时预储能机构在ATSE实用中有不利因素。为了保证供电的安全性，ATSE必须要有可靠的机械连锁以防止两路电源的同时接通，而预储能部件又恰恰是容易失效的部件，所以该种操作机构对于ATSE的机械连锁是不可靠的。又例如中国专利201210050014，其描述了一种自动转换开关的操作机构，这也是一种一体式的由框架断路器机构改制而成的操作机构，也是一种预储能方式的机构。为了实现常、备用电源的转换，其还增加了切换机构，这就造成了该整个操作机构更为复杂，而切换机构并非是该机构的自身连锁，即操作机构是否动作与切换机构的所处状态是没有关系的，所以其在可靠性方面还是不能满足严酷的要求的。
发明内容本实用新型提供了一种自动转换开关的操作机构，其能在操作机构内部实现一对转换机构之间的机械联锁，并且结构简单，动作可靠，占用体积小。一种自动转换开关的操作机构，其特征在于:包括框架、一对转换机构，齿轮驱动机构；所述的一对转换机构位于齿轮驱动机构的两侧并对称设置；所述的转换机构包括主轴、杠杆组件、弹簧组件、驱动件和齿轮组件；主轴转动设置在框架上，齿轮组件转动套设在主轴上，齿轮组件带动转动设置在主轴上的杠杆组件动作，杠杆组件带动固定设置在主轴上的驱动件动作，弹簧组件作用在杠杆组件上，为杠杆组件提供能量；齿轮驱动机构包括一转轴，转轴转动设置在框架上，在转轴上设有一主动齿轮，所述的主动齿轮与所述的一对转换机构上的齿轮组件同时啮合，以实现转换。所述的杠杆组件包括安装杆、第一驱动杆、连接片和第二驱动杆；第一驱动杆连接在连接片的一端，连接片设置在主轴上，并且连接片与主轴可相对转动，连接片另一端连接第二驱动杆，安装杆铰接在连接片上，安装杆与弹簧组件抵触配合；所述的驱动件一端开设有第一圆弧槽，第二驱动杆与第一圆弧槽轴槽配合；齿轮组件上设有第二圆弧槽，第一驱动杆与第二圆弧槽轴槽配合。所述的齿轮组件包括从动齿轮和齿轮底板，所述的从动齿轮转动设置在主轴上，齿轮底板固定在从动齿轮上，所述的第二圆弧槽设置在齿轮底板上。所述的齿轮组件包括从动齿轮，所述的从动齿轮转动设置在主轴上，所述的第二圆弧槽设置在从动齿轮上。齿轮组件还包括限位轴套，所述的从动齿轮套设在限位轴套上，限位轴套套设在主轴上，从动齿轮与限位轴套能相对转动，限位轴套与主轴能相对转动。所述的框架包括一对平行设置的侧板和上下设置的一对盖板，两侧板与两盖板构成的矩形框架；弹簧组件包括螺旋压簧、第一配合座、第二配合座，盖板上固定有支架，所述的螺旋压簧置于第一配合座和第二配合座之间，支架安装在所述的盖板的内侧表面，其位于盖板的内侧端部呈圆球形并于第一配合座抵触配合，第二配合座与所述的杠杆组件的安装杆插接配合。所述的框架包括一对平行设置的侧板和上下设置的一对盖板，两侧板与两盖板构成的矩形框架；转换机构还包括限位装置，所述的限位装置包括一限位件和一扭簧，限位件和扭簧同轴枢置在所述一对侧板之间，在限位件上固设有一挂销，该挂销与扭簧的一抵靠端抵触，而扭簧的另一抵靠端抵触在所述的一对侧板之间，挂销与所述的驱动件的阶梯弧面抵触，限位件具有一推压面，该推压面与所述杠杆组件的第二驱动杆推压配合。所述的主轴固定有摆动杆，所述的开关装置包括转动设置的动触头和一端与动触头铰接的连杆，连杆的另一端与摆动杆铰接；驱动件带动主轴转动，主轴带动摆动杆摆动，摆动杆带动连杆摆动,连杆带动动触头动作。所述的驱动件与摆动杆设计为一体。本实用新型提供的技术方案，由于两套转动机构和齿轮驱动机构均设在一对侧板及一对盖板组成的同一框架上，且齿轮驱动机构通过其上的主动齿轮与两套转换机构上的从动齿轮同时啮合，从而在同一操作机构内部实现一对转换机构之间的机械联锁，大副提高了联锁的可靠性。同时，由于自动转换开关的操作机构内部的转换机构的杠杆组件、驱动件、齿轮组件均设在电源转轴上，使得转换机构中除能量组件外，均围绕电源转轴进行动作，有效的缩小了转换机构的占用空间，使得自动转换开关的操作机构，结构简单、紧凑。再而，由于齿轮驱动机构同时啮合两套转换机构，有输出平稳，驱动力变化小的优点。
图1操作机构立体图。图2操作机构局部爆炸图一。图3操作机构局部爆炸图二。图4操作机构的转换机构带动动触头示意图。图5限位轴套示意图。图6限位组件工作示意图一。图7限位组件工作示意图二。图8限位组件工作示意图三。[0027]图9另一种限位组件示意图。图10操作机构工作状态图一。图11操作机构工作状态图二。图12操作机构工作状态图三。
具体实施方式
下面的实施例具体涉及开关装置中自动转换开关(ATSE)的操作机构，但其它开关装置若具有与下述ATSE相同的全部操作机构或部分操作机构，与本实用新型创造实施例表达的结构相同或近似，具有相应的技术效果，则未超出本实用新型创造对现有技术的贡献，同样属于本实用新型创造的保护范围。本方案中的自动转换开关(ATSE)，包括一一体化的操作机构，其安装于开关本体上，具体为自动转换开关的本体上。本体内部设有动、静触头，动、静触头实现对电路的合分。操作机构驱动所述的动、静触头完成合分动作。如图1、2，操作机构包括框架1、转换机构2、齿轮驱动机构3。转换机构2和齿轮驱动机构3安装在框架I上。外部电动操作机构或人力通过手柄驱动所述的齿轮驱动机构3转动，所述的齿轮驱动机构3转动后驱动转换机构2动作,转换机构2带动动、静触头完成合、分动作。参见图1、2，框架I包括两平行设置的对称侧板11，位于侧板11上下方的盖板12，盖板呈U形并向一侧倾斜，已满足内部储能装置的工作需要，侧板11和盖板12配合处设有弯边，螺钉通过侧板11和盖板12上的弯边将两者紧密贴合，形成一矩形方腔。在一对侧板11的外侧固定有两对称的侧盖13，侧盖13与侧板11固定后其间形成一容腔。参见图2，侧板11上设有条形槽111，条形槽111为单向开口槽，其开口端朝向盖板12，封闭端位于侧板11上下方向的中部。条形槽111 一共为四个，每块侧板11上设有背靠背的两个，两侧板11上的条形槽111相对称。每个条形槽111的封闭端设有一直径大于条形槽111宽度的切圆孔112。切圆孔112由一圆和不经过该圆圆心的直线相交而成，从而在切圆孔112上形成一切平面1121。优选的，所述的条形槽111为竖向设置，框架I的一对侧板11上的对应切圆孔112对称。此时，便于转换机构2的安装。更优选的，盖板12两侧设有第一弯边122，侧板11上位于条形槽111两侧设有第二弯边113，第一弯边122与一对侧板11上的第二弯边113紧固，可防止条形槽111的变形。参见图2、3，4转换机构2包括主轴21、杠杆组件22、弹簧组件23、驱动件24、齿轮组件25和限位组件26。主轴21转动设置在框架I的两侧板11上。杠杆组件22和齿轮组件25套设在主轴21上并可相对转动。弹簧组件23 —端连接杠杆组件22，另一端抵触在框架I的盖板12。齿轮组件25带动转动设置在主轴21上的杠杆组件22动作，杠杆组件22带动固定设置在主轴21上的驱动件24动作。转换机构2为两套，两套转换机构2背对背设置，以对应两套动、静触头系统。主轴21上固定设置有与动、静触头系统对应的摆动杆211,摆动杆211铰接连杆200，连杆200铰接触头系统中的动触头300。在四相自动转换开关中，由同一主轴21带动四枚摆动杆211，再带动四枚连杆200，最后带动四相动触头300同步地实现合分闸动作。若为三相自动转换开关，则同一主轴21带动三枚摆动杆211，再带动三枚连杆200，最后带动三相动触头300同步地实现合分闸动作。主轴21是由固设在其上的驱动件24来带动。优选的所述的驱动件24通过形状变化代替一枚摆动杆211与对应的一枚连杆200相连，即驱动件24与对应的一枚摆动杆211调整为一体化的一个部件。同样,驱动件24带动主轴21来驱动其他三枚摆动杆211，进而通过对应的三枚连杆200来驱动其他三相动触头300。若为三相自动转换开关，则驱动件24带动主轴21来驱动其他二枚摆动杆211，进而通过对应的二枚连杆200来驱动其他两相动触头300。杠杆组件22包括安装杆221、第一驱动杆222、连接片223和第二驱动杆224。第一驱动杆222连接在连接片223的一端，连接片223设置在主轴21上，并且连接片223与主轴21可相对转动，连接片223另一端连接第二驱动杆224。安装杆221 —端铰接在连接片223上，安装杆221另一端插入弹簧组件23，并且安装杆221上设有抵触弹簧组件23的抵触面。安装杆221 —端可通过销轴来铰接在连接片223上，优选的可通过第一驱动杆222来铰接在连接片223上，以省去一销轴。连接片223的数量的多少不影响方案本身的可行性，数量多能分担弹簧组件23作用在连接片223上的作用力。由于连接片223的功能，使得第一驱动杆222可围绕主轴21作等距转动。第一驱动杆222、第二驱动杆224与连接片223的连接，优选为固定连接。弹簧组件23是转换机构2内部的储能结构，主要包括螺旋压簧231、第一配合座232、第二配合座233，所述的螺旋压簧231置于第一配合座232和第二配合座233之间，支架121安装在所述的盖板12的内侧表面，其端部呈圆球形并与第一配合座232抵触配合，即所述的第一配合座232在所述的支架121上的端部球面上可以发生转动，并不相互脱离。第二配合座233与安装杆221插接配合，即安装杆221插入第二配合座233。第二配合座233能够围绕支架121转动，从而使得位于第一配合座232与第二配合座233之间的螺旋压簧231能够摆动，以适应转换机构2的工作需要。驱动件24为一片状零件，驱动件24固定在主轴21上，此种固定关系使得驱动件24与主轴21同步转动。驱动件24 —端连接连杆200的一端，连杆200另一端连接动触头300。当然亦可驱动件24只带动主轴21，主轴21带动摆动杆211，通过连杆200来带动动触头300。驱动件24另一端开设有第一圆弧槽241，第一圆弧槽241用于通过第二驱动杆224并与第二驱动杆224的转动轨迹配合，即，第二驱动杆224探入第一圆弧槽241中，并与第一圆弧槽241轴槽配合。具体为第一圆弧槽241端部的两抵触端与第二驱动杆224配合。此种结构关系使得连接片223带动第二驱动杆224转动时，当第二驱动杆224接触第一圆弧槽241 —抵触端后能带动驱动件24绕主轴21中心转动，进而带动连杆200运动，最终带动动触头300实现合分动作。齿轮组件25包括从动齿轮251、齿轮底板252和限位轴套253。所述的从动齿轮251与齿轮底板252固定为一体。所述的固定为一体可以通过多种工艺途径来实现，例焊接固定工艺，销固定工艺，榫卯固定工艺。齿轮底板252上设有第二圆弧槽2521，第二圆弧槽2521与第一驱动杆222配合。具体的第一驱动杆222穿过侧板11的圆弧腔并探入第二圆弧槽2521中，并且第二圆弧槽2521与第一驱动杆222的转动轨道配合，即第一驱动杆222与第二圆弧槽2521轴槽配合。具体为第二圆弧槽2521端部的两配合端与第一驱动杆222配合。当然，所述的第二圆弧槽2521可直接开设在从动齿轮251上，此时，则无需底板252。如图5，所述的限位轴套253由柱体2531和柱帽2532组成。在所述的柱帽2532上设有切面25321，该柱帽2532与切圆孔112贴合后，切面25321与切圆孔112的切平面1121贴合，从而所述的限位轴套253不能相对侧板11转动。从动齿轮251与齿轮底板252套设在限位轴套253上，但齿轮底板252可不与柱体2531接触，限位轴套253套设在主轴21上，从动齿轮251、齿轮底板252与限位轴套253能相对转动。所述的柱帽2532使得固定为一体的从动齿轮251与齿轮底板252在转动中，贴在柱帽2532上，而不与侧板11外侧相摩擦。转换机构2的安装结构为:将转换机构2中主轴21的两端沿一对侧板11上的一对条形槽111探入到切圆孔112内部，再从侧板外围将齿轮组件25安装到主轴21的两端，齿轮组件25上的限位轴套253与切圆孔112紧密卡合。从而使得主轴21不能上下，前后运动。当然，限位轴套253的存在对于从动齿轮251和齿轮底板252的安装而言不是必须的，不加设限位轴套253，则从动齿轮251直接转动设置在主轴21上。如图2、6、7、8、9，限位组件26应理解为一套附加结构，其使得转换机构2在实现换转动作时转换机构2本身处于稳态。具体的，在转换机构2从分闸状态将动触头300带动到合闸状态过程前，限位组件26作用在驱动件24外缘，从而第二驱动杆224在第一圆弧槽241内移动过程中，限位组件26稳定驱动件24在初始状态，从而保证主轴21稳定于初始位置，最终保持动触头300处于分闸状态。在上述的过程中是通过限定驱动件24的运动来锁定动触头300的，然而，驱动件24与主轴21是固定关系，驱动件24与主轴21发生同步的转动。则若通过锁定主轴21的转动，也能锁定动触头300的动作。例如，在主轴21上固设与限位组件26配合的卡止件(图上未标出)，限位组件26锁定卡止件，具体的，限位组件26与所述的卡止件的卡止部抵触，也能起到相同的功能。限位组件26与驱动件24的限定配合可通过以下任一方案来实现。第一方案，所述的限位组件26由一限位件261和一扭簧262构成，所述的扭簧262的回转中心通过一轴设在侧板11之间，例如，在一对侧板11之间设有一轴，扭簧262的回转中心套在该轴上。限位件261为一板材，限位件261枢置在一对侧板11之间。优选的，限位件261与扭簧262同一回转中心，即限位件261与扭簧262枢置在同一枢置轴100上。限位件261上固设有一挂销2611，用于与扭簧262的一抵靠端抵触，当然在另一种变形结构中扭簧262的上述抵靠端也可以通过折弯的方式直接抵触在限位261上，扭簧262的另一抵靠端抵触在侧板11上的固定部件上。对于自动转换开关而言，由于存在与一对背对背设置的转换机构2相对应的一对限位组件26，且限位件261与扭簧262的回转中心，也可称为枢置中心位于两套转换机构2之间,此时,扭簧262的另一抵靠端可抵触在另一套转换机构2的限位件261上的挂销2611上。挂销2611与所述的驱动件24上的阶梯弧面243抵触。限位件261的推压面2612与第二驱动杆224推压配合。推压配合是指，当第二驱动杆224转动到指定位置时，即第二驱动杆224在所述的第一圆弧槽241内转动到一抵触端的过程中，其首先与推压面2612接触，然后，再将推压面2612推出，从而将限位件261的挂销2611推离驱动件24。由于背对背设置的一对转换机构2在整个工作过程中，当一套转换机构2的第二驱动杆224推压限位件261的推压面2612，从而挂销2611脱离驱动件24，驱动件24可转动；此过程中，另一套转换机构2的驱动件24处于稳定状态，也就是其挂销2611同样处于稳定状态。由上可知，挂销2611能阻挡驱动件24的转动，直至第二驱动杆224通过限位件261将挂销2611推出驱动件24。从而保证在限位组件26限位的过程中，驱动件24处于初始位置，即未向下转动，从而保持动触头300处于与静触头400分离的状态。防止在连接片223摆动过程中，驱动件24自身发生转动进而动触头300靠近静触头400的情况发生。第二方案中，具体见图9，该方案中，同样具有上面实施例的部件，区别在于:限位件261与扭簧262的回转中心位于驱动件24的上方。相应的，限位件261的形状作调整，以配合驱动件24与第二驱动杆224的运动轨迹。另外在上述的方案中，结合前面所讲到的固设在主轴21上的卡止件，具体的，不通过限位件261与驱动件24相互作用来锁定主轴21，而通过卡止件上的卡止部来配合限位装置26的方案中，限位件261的挂销2611与卡止部配合，所述的卡止部具有与上述的阶梯弧面243相同的构造。具体的配合过程与上述第一方案和第二方案相同，不再描述。下面就开关装置的合闸保持装置，具体为自动转换开关的合闸保持装置进行详细阐述。继续参见图6、7、8，摆动杆211与主轴21固定设置，即摆动杆211与主轴21同步转动。摆动杆211 —端铰接连杆200的一端，而连杆200另一端铰接动触头300，具体为动触头300的动触头支架302。动触头300上还包括一可相对动触头支架302摆动的动触臂301，动触臂301与动触头支架302间设有触头弹簧(图中未示出)。动触头300绕其转动轴转动。上述的部件的连接关系，使得摆动杆211、连杆200、动触头300及动触头300的转动中心与主轴21的转动中心之间的固定距离，形成一四连杆结构，在摆动杆211逆时针转动过程中，其推动连杆200运动，并推动动触头300向静触头400摆动。摆动杆211与位于摆动杆211外部并固定在侧板11上的挡轴242碰撞并停止转动的过程中，摆动杆211与连杆200之间的第一铰接点02经过主轴21的转动中心01与连杆200在动触头支架302上的第二铰接点03的连线后偏置在上述连线的一侧，并形成一以主轴21的转动中心01和第一铰接点02之间的连线与第一铰接点02和第二铰接点03之间的连线形成的钝角，该钝角的定点为第一铰接点02，形成钝角后，触头弹簧压缩。在形成上述的钝角过程中，需要经过一平衡点，即摆动杆211与连杆200之间的第一铰接点02位于主轴21的转动中心01与连杆200在动触头支架302上的第二铰接点03的连线上。在此平衡点上，第二铰接点03与主轴21的转动中心01之间的距离最远，此时，由于与所述的动触头300配合的静触头400固设在自动开关本体上，动触头300内部的触头弹簧受静触头400通过动触臂301的挤压，触头弹簧压缩最大。经过此平衡点，摆动杆211与连杆200之间才形成上述的钝角。形成钝角后，动触头300内部的触头弹簧压缩得以缓解。在实际中，所述的钝角在172°至175°为宜。在上述过程中由于该钝角的存在，则若无外部作用力，上述的钝角状态得以维持，即动、静触头的合闸状态得以保持。如前述,在驱动件24驱动一枚连杆200，一枚连杆200驱动一相动触头300，驱动件24驱动主轴21，主轴21驱动其他三枚摆动杆211，三枚摆动杆211驱动三枚连杆200，三枚连杆200驱动动触头300的情况下，都有驱动件24带动连杆200的情形，进而带动动触头300保持在上述的合闸状态。因而，上述的摆动杆211、连杆200、动触头300及动触头300的转动中心与主轴21的转动中心之间的固定距离，形成的四连杆结构，变化为驱动件24、连杆200、动触头300及动触头300的转动中心与主轴21的转动中心之间的固定距离，所形成的四连杆结构。当然由于驱动件24与摆动杆211的形状有所不同，对应驱动件24的挡轴242的位置有所不同。正如前述，驱动件24可代替一枚摆动杆221，即驱动件24与一枚摆动杆211构成一体化的一个部件，具体为一 “字形，即具有两个拐臂。相应挡轴242可设定为配合任一拐臂，即可实现其阻挡作用。如图8，即为示意了挡轴242配合驱动件24的上下两个位置。如图1、2，所述的齿轮驱动机构3包括一转轴31，转轴31贯通所述的一对侧板11并可实现相对转动，在转轴31上并位于两侧板11外侧设有一对主动齿轮32。所述的主动齿轮32与上述的两套转换机构2上的齿轮组件25中的从动齿轮251同时啮合，此种啮合为全程啮合，即在操作机构的动作过程中，任一主动齿轮32始终与与其配合的两从动齿轮251啮合。所述的主动齿轮32和从动齿轮251并非要求为全齿，只要在其各自的工作转动范围内，两者能够啮合，即达到了本方案的技术要求，属于相同的技术手段实现相同的技术效果，解决相同的技术问题，因而属于等效的保护范围。上述的全程啮合，使得主动齿轮32始终与从动齿轮251处于啮合状态，从而操作机构的外部动力始终通过主动齿轮32与从动齿轮251联动，增加了传动的可靠性。为了使得操作机构本身能与外部的施加动力方式相配合，所述的转轴31在伸出所述的一对侧板11的外侧具有不同的构造。具体的在转轴31伸出所述的一对侧板11的一侧设有与手动操作机构配合的操作部311。而在主轴伸出所述的一对侧板11的另一侧设有与电动操作机构相配合的配合端。如图整个操作机构过程如下:如图10、11、12，为两套转换机构2，上部的转换机构2为常用转换机构，下部的转换机构2为备用转换机构。下面的叙述中，常用转换机构的部件编号不带” ' ”;备用转换机构的部件编号带”'”。图10中，自动转换开关处于断开位置，即常(备)用转换机构未携带动触头300与静触头400闭合。外部力(人力或电动操作)带动主动齿轮32顺时针转动，主动齿轮32再带动从动齿轮251逆时针转动，从动齿轮251携带齿轮底板252 —起逆时针转动，齿轮底板252上的第二圆弧槽2521的配合端带动第一驱动杆222转动，同时压缩弹簧组件23，当第一驱动杆222到达机械死点时，即第一驱动杆222的中心位于常用主轴21的回转中心与第一配合座232的回转中心的连线上。在该机械死点时，弹簧组件23储能达到最大化，同时，位于所述的第一圆弧槽241 —抵触端的第二驱动杆224由第一驱动杆222带动的连接片223带动至第一圆弧槽241另一抵触端。一旦第一驱动杆222越过该机械死点，转换机构2的动作能量由弹簧组件23来提供。弹簧组件23施放能量，具体为推动第一驱动杆222继续逆时针转动，第一驱动杆222在所述的第二圆弧槽2521内转动。同步的，第二驱动杆224推动驱动件24逆时针转动。连带的，驱动件24使主轴21转动，并通过连杆200带动动触头300进行闭合运动，直至转动到位。所述的转动到位是指，驱动件24与外设的挡轴242碰撞，同时驱动件24与连杆200达到平衡状态，即上述的合闸保持状态。在上述的常用转换机构完成合闸动作时，备用转换机构也同步发生着一定的转换，具体为:主动齿轮32顺时针转动，带动从动齿轮251'逆时针转动。齿轮底板252'的第二圆弧槽2521'跟随转动。由于初始时，第一驱动杆222'位于第二圆弧槽2521'的上端，第二圆弧槽2521'发生相对第一驱动杆222'的逆时针转动，相对的，第一驱动杆222'不动，直至靠近第二圆弧槽2521'的下端。常(备)用转换机构完成上述的转换动作后，进入图11的状态，即常用转换机构处于合闸状态，相对的，备用转换机构处于分闸状态。如图11,下步动作如下,外部力(人力或电动操作机构)带动主动齿轮32逆时针转动，主动齿轮32再带动从动齿轮251顺时针转动，从动齿轮251携带齿轮底板252 —起顺时针转动，齿轮底板252上的第二圆弧槽2521的配合端带动第一驱动杆222转动同时压缩弹簧组件23，当第一驱动杆222到达机械死点时，即第一驱动杆222的中心位于常用主轴21的回转中心与第一配合座232的回转中心的连线上。在该机械死点时，弹簧组件23储能达到最大化，同时，位于所述的第一圆弧槽241 —抵触端的第二驱动杆224由第一驱动杆222带动的连接片223带动至第一圆弧槽241另一抵触端。一旦第一驱动杆222越过该机械死点，转换机构2的动作能量由弹簧组件23来提供。弹簧组件23施放能量，具体为推动第一驱动杆222继续顺时针转动，第一驱动杆222在所述的第二圆弧槽2521内转动。同步的，第二驱动杆224推动驱动件24顺时针转动。连带的，驱动件24使主轴21转动，并通过连杆200带动动触头300进行开断运动,直至转动到位。所述的转动到位是指,驱动件24与外设的挡轴242碰撞。此时，(如图9)挡轴242起到分闸到位时的限位作用，即阻挡驱动件24的顺时针转动。当然通过调整驱动件24的形状一挡轴242可同时起到分闸限位与合闸限位的作用。参见图6，若上述常用转换机构设有配套的限位组件26，则分闸到位后，触发限位组件26实现其限位功效，防止驱动件24的下落。在上述的常用转换机构完成的分闸动作时，备用转换机构也同步发生着一定的转换，具体为:主动齿轮32逆时针转动，带动从动齿轮251'顺时针转动。齿轮底板252'的第二圆弧槽2521'跟随转动。由于初始时，第一驱动杆222'位于第二圆弧槽2521'的下端，第二圆弧槽2521'发生相对第一驱动杆222'的顺时针转动，相对的，第一驱动杆222'不动，直至靠近第二圆弧槽2521'的上端。其他部件无动作。当常(备)用转换机构完成上述过程后，由图11的状态又进入了图10的状态，即常用转换机构带动动触头300从合闸状态进入分闸状态，备用转换机构未带动动触头300动作。外部力(人力或电动操作机构)带动主动齿轮32逆时针转动，主动齿轮32带动从动齿轮251和从动齿轮251'顺时针转动，带动备用转换机构进行合闸动作，而常用转换机构的主轴不发生转动。由于常用转换机构与备用转换机构背对背设置，其结构相同，动作过程相同，因此不再复述。完成上述动作后，操作机构由图10状态进入图12的状态，即备用转换机构带动与其相连的动触头300合闸，而常用转换机构保持动触头300于分闸状态。在图12的状态下，外部力(人力或电动操作机构)带动主动齿轮32顺时针转动，则操作机构由图12的状态再回到图10的状态。上述四个过程构成了操作机构在工作中的四个过程，同时也是自动转换开关工作的四个过程。实现了常(备)用电源之间的转换，并且转换之间具有先分后合的特点，满足了自动转换开关的工作要求。更重要的是，通过位于转换机构内部的两组第一圆弧槽(241、241')和第二圆弧槽(2521、2521')在机构内部实现了先分后合。由于自动转换开关的操作机构内部的转换机构2的杠杆组件22、驱动件24、齿轮组件25均设在主轴21上，使得转换机构2中除弹簧组件23外，均围绕主轴21进行动作，有效的缩小了转换机构2的占用空间，使得自动转换开关的操作机构，结构简单、紧凑。再而，由于齿轮驱动机构3同时啮合两套转换机构2，相对于连杆构件，其有输出平稳，驱动力变化小的优点。
权利要求1.一种自动转换开关的操作机构，其特征在于:包括框架(I)、一对转换机构(2)，齿轮驱动机构(3);所述的一对转换机构(2)位于齿轮驱动机构(3)的两侧并对称设置；所述的转换机构(2)包括主轴(21)、杠杆组件(22)、弹簧组件(23)、驱动件(24)和齿轮组件(25)；主轴(21)转动设置在框架(I)上，齿轮组件(25)转动套设在主轴(21)上，齿轮组件(25)带动转动设置在主轴(21)上的杠杆组件(22)动作，杠杆组件(22)带动固定设置在主轴(21)上的驱动件(24)动作，弹簧组件(23)作用在杠杆组件(22)上，为杠杆组件(22)提供能量；齿轮驱动机构(3)包括一转轴(31)，转轴(31)转动设置在框架(I)上，在转轴(31)上设有一主动齿轮(32)，所述的主动齿轮(32)与所述的一对转换机构(2)上的齿轮组件(25)同时啮合，以实现转换。
2.根据权利要求1所述的一种自动转换开关的操作机构，其特征在于所述的杠杆组件(22)包括安装杆(221)、第一驱动杆(222)、连接片(223)和第二驱动杆(224);第一驱动杆(222)连接在连接片(223)的一端，连接片(223)设置在主轴(21)上，并且连接片(223)与主轴(21)可相对转动，连接片(223)另一端连接第二驱动杆(224)，安装杆(221)铰接在连接片(223)上，安装杆(221)与弹簧组件(23)抵触配合；所述的驱动件(24) —端开设有第一圆弧槽(241)，第二驱动杆(224)与第一圆弧槽(241)轴槽配合；齿轮组件(25)上设有第二圆弧槽(2521),第一驱动杆(222)与第二圆弧槽(2521)轴槽配合。
3.根据权利要求2所述的一种自动转换开关的操作机构，其特征在于所述的齿轮组件(25)包括从动齿轮(251)和齿轮底板(252)，所述的从动齿轮(251)转动设置在主轴(21)上，齿轮底板(252)固定在从动齿轮(251)上，所述的第二圆弧槽(2521)设置在齿轮底板(252)上。
4.根据权利要求2所述的一种自动转换开关的操作机构，其特征在于所述的齿轮组件(25)包括从动齿轮(251)，所述的从动齿轮(251)转动设置在主轴(21)上，所述的第二圆弧槽(2521)设置在从动齿轮(251)上。
5.根据权利要求3或4所述的一种自动转换开关的操作机构，其特征在于齿轮组件(25)还包括限位轴套(253)，所述的从动齿轮(251)套设在限位轴套(253)上，限位轴套(253)套设在主轴(21)上，从动齿轮(251)与限位轴套(253)能相对转动，限位轴套(253)与主轴(21)能相对转动。
6.根据权利要求1所述的一种自动转换开关的操作机构，其特征在于所述的框架(I)包括一对平行设置的侧板(11)和上下设置的一对盖板(12)，两侧板(11)与两盖板(12)构成的矩形框架；弹簧组件(23)包括螺旋压簧(231)、第一配合座(232)、第二配合座(233)，盖板(12)上固定有支架(121)，所述的螺旋压簧(231)置于第一配合座(232)和第二配合座(233)之间，支架(121)安装在所述的盖板(12)的内侧表面，其位于盖板(12)的内侧端部呈圆球形并于第一配合座(232)抵触配合，第二配合座(233)与所述的杠杆组件(22)的安装杆(221)插接配合。
7.根据权利要求1所述的一种自动转换开关的操作机构，其特征在于所述的框架(I)包括一对平行设置的侧板(11)和上下设置的一对盖板(12)，两侧板(11)与两盖板(12)构成的矩形框架；转换机构(2)还包括限位装置(26)，所述的限位装置(26)包括一限位件(261)和一扭簧(262),限位件(261)和扭簧(262)同轴枢置在所述一对侧板(11)之间，在限位件(261)上固设有一挂销(2611),该挂销(2611)与扭簧(262)的一抵靠端抵触,而扭簧(262)的另一抵靠端抵触在所述的一对侧板(11)之间,挂销(2611)与所述的驱动件(24)的阶梯弧面(243)抵触，限位件(261)具有一推压面(2612)，该推压面(2612)与所述杠杆组件(22)的第二驱动杆(224)推压配合。
8.根据权利要求1所述的一种自动转换开关的操作机构，其特征在于所述的主轴(21)固定有摆动杆(211)，所述的开关装置包括转动设置的动触头(300)和一端与动触头(300)铰接的连杆(200)，连杆(200)的另一端与摆动杆(211)铰接；驱动件(24)带动主轴(21)转动，主轴(21)带动摆动杆(211)摆动，摆动杆(211)带动连杆(200)摆动，连杆(200)带动动触头(300)动作。
9.根据权利要求8所述的一种自动转换开关的操作机构，其特征在于所述的驱动件(24)与摆动杆(211)设计为一体。
专利摘要一种自动转换开关的操作机构，属于低压电器技术领域。包括框架、一对转换机构，齿轮驱动机构；一对转换机构位于齿轮驱动机构的两侧并对称设置；转换机构包括主轴、杠杆组件、弹簧组件、驱动件和齿轮组件；主轴转动设置在框架上，齿轮组件套设在主轴上，齿轮组件带动杠杆组件动作，杠杆组件带动设置在主轴上的驱动件动作，弹簧组件作用在杠杆组件上；齿轮驱动机构包括转轴，转轴设置在框架上，在转轴上设主动齿轮，主动齿轮与一对转换机构上的齿轮组件啮合。优点大幅提高了联锁的可靠性；有效的缩小了转换机构的占用空间，使得自动转换开关的操作机构结构简单、紧凑；输出平稳，驱动力变化小。
文档编号H01H3/40GK203038804SQ20122073751
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者周振忠, 丁晓辉, 徐晓阳, 金胜, 管瑞良 申请人:常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂)