转轴转动限位机构及使用该机构的轴系和三工位电气开关的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种转轴转动限位机构及使用该机构的轴系和三工位电气开关。
【背景技术】
[0002]近年来，随着高压开关设备技术的不断进步，气动绝缘金属封闭开关向小型化、复合化、元件的多功能化，智能化方向发展，隔离开关和接地开关复合成三工位开关，可省去电气操作联锁，实现自然机械联锁，不存在隔离开关和接地开关之间常见的一些误操作，这就要求三工位开关的操动机构不仅要能够实现在接通位、接地位、隔离位这三工位之间的转换，同时，还要满足各种机械电气联锁要求，防止误操作，提高安全可靠度。
[0003]对于三工位开关来讲，可由电动或手动操作轴驱动动力输入轴转动，由动力输入轴通过一系列的传动连接机构驱动动力输出轴转动，动力输出轴驱动相应刀杆摆动，实现三工位开关中的接通位、接地位及隔离位的对应操作。实际上，在动力输入轴和动力输出轴所形成的传动轴系中，可认为动力输入轴为主动轴，动力输出轴为从动轴，主动轴驱动从动轴转动。为保证作为从动轴的动力输出轴在驱动刀杆转动到位后停止，多设置有极限位置开关，当动力输出轴转动到位后，碰触到极限限位开关，电动操动机构中的动力轴停止输入，或者是控制发出报警信号，提醒手动操作已到位，以避免出现过操作的问题。
[0004]现有的电气开关中，一般多设置使用电气信号工作的极限限位开关，没有机械限位装置，这样一来，在电气信号发生故障或出现延迟时，会出现在从动轴已转动到位的情况下主动轴还会继续转动的问题，不仅无法实现准确定位，不能满足操动机构的设计要求，同时，还会增大由主动轴和传动轴所形成的轴系中的传动连接机构的压力，影响轴系的使用寿命O
【发明内容】
[0005]本发明提供一种对转轴周向转动进行可靠机械限位的转轴转动限位机构；同时，本发明还提供一种使用上述转轴转动限位机构的轴系及使用该轴系的三工位电气开关。
[0006]本发明所提供的转轴转动限位机构的技术方案是:转轴转动限位机构，包括支架，支架上设有顺时针挡杆和逆时针挡杆，
顺时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与待限位的转轴上的顺时针止挡块顶压挡止配合以阻挡转轴顺时针转动的顺时针挡止位和用于避让顺时针止挡块以避免阻止转轴顺时针转动的顺时针避让位，
逆时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与转轴上的逆时针止挡块顶压挡止配合以阻挡转轴逆时针转动的逆时针挡止位和用于避让逆时针止挡块以避免阻止转轴逆时针转动的逆时针避让位，
所述转轴转动限位机构包括用于向两挡杆施加作用力迫使挡杆向相应挡止位移动的驱动机构，由相应挡杆自身提供或由设置在支架上的复位弹簧结构提供迫使挡杆向相应避让位移动的复位弹性作用力，在驱动机构的驱动作用力大于复位弹性作用力时，相应挡杆在驱动机构驱动力作用下由相应避让位向相应挡止位移动，在复位弹性作用力大于驱动机构的驱动作用力时，相应挡杆在复位弹性作用力的作用下由相应挡止位向相应避让位移动。
[0007]所述的顺时针避让位在转轴顺时针转动方向上位于顺时针挡止位的后方，逆时针避让位在转轴逆时针转动方向上位于逆时针挡止位的后方，所述驱动机构包括往复的活动装配在支架上的推挡件，推挡件具有顺时针推杆和逆时针推杆，顺时针推杆用于顶推所述顺时针挡杆上设有的顺时针顶压部，逆时针推杆用于顶推所述逆时针挡杆上设有的逆时针顶压部，顺时针推杆和逆时针推杆同步联动，在顺时针推杆顶推顺时针挡杆朝向顺时针挡止位移动时，逆时针推杆在转轴逆时针转动方向上朝着远离所述逆时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动逆时针挡杆朝向逆时针避让位移动，在逆时针推杆顶推逆时针挡杆朝向逆时针挡止位移动时，顺时针推杆在转轴顺时针转动方向上朝着远离所述顺时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动顺时针挡杆朝向顺时针避让位移动。
[0008]所述的两挡杆和两推杆均布置在转轴的同一侧，推挡件的两推杆构成通过中心铰接轴铰接在支架上的V形结构，该V形结构由平面四连杆机构驱动绕所述中心铰接轴转动，平面四连杆机构的末端输出杆与所述V形结构固定装配在一起；所述的顺时针挡杆和逆时针挡杆分别通过所述中心铰接轴铰接在所述支架上，所述复位弹性作用力由设置在所述支架上的所述复位弹簧结构提供，复位弹簧结构为布置在所述顺时针挡杆和逆时针挡杆之间的扭簧，扭簧的两输出端对应作用在顺时针挡杆和逆时针挡杆上。
[0009]所述支架上于所述顺时针避让位处设有顺时针限位杆，顺时针限位杆在转轴顺时针转动方向上位于所述顺时针挡杆的后方，顺时针限位杆的朝向所述顺时针挡杆的前侧面上设有用于与顺时针挡杆挡止限位配合以将顺时针挡杆挡止限位在顺时针避让位的顺时针限位部；所述支架上于所述逆时针避让位处设有逆时针限位杆，逆时针限位杆在转轴逆时针转动方向上位于所述逆时针挡杆的后方，逆时针限位杆的朝向所述逆时针挡杆的前侧面上设有用于与逆时针挡杆挡止限位配合以将逆时针挡杆挡止限位在逆时针避让位的逆时针限位部。
[0010]本发明所提供的使用上述转轴转动限位机构的轴系的技术方案是:轴系，包括输入转轴和输出转轴，输入转轴通过正向传动机构驱动输出转轴转动，所述的输出转轴通过反向传动的转轴转动限位机构对输入转轴的转动进行限位，所述转轴转动限位机构包括支架，支架上设有顺时针挡杆和逆时针挡杆，
顺时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与待限位的输入转轴上的顺时针止挡块顶压挡止配合以阻挡输入转轴顺时针转动的顺时针挡止位和用于避让顺时针止挡块以避免阻止输入转轴顺时针转动的顺时针避让位，
逆时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与输入转轴上的逆时针止挡块顶压挡止配合以阻挡输入转轴逆时针转动的逆时针挡止位和用于避让逆时针止挡块以避免阻止输入转轴逆时针转动的逆时针避让位，
所述转轴转动限位机构包括驱动机构，所述输出转轴通过该驱动机构向两挡杆施加作用力迫使挡杆向相应挡止位移动，由相应挡杆自身提供或由设置在支架上的复位弹簧结构提供迫使挡杆向相应避让位移动的复位弹性作用力，在驱动机构的驱动作用力大于复位弹性作用力时，相应挡杆在驱动机构驱动力作用下由相应避让位向相应挡止位移动，在复位弹性作用力大于驱动机构的驱动作用力时，相应挡杆在复位弹性作用力的作用下由相应挡止位向相应避让位移动。
[0011]所述的顺时针避让位在输入转轴顺时针转动方向上位于顺时针挡止位的后方，逆时针避让位在输入转轴逆时针转动方向上位于逆时针挡止位的后方，所述的驱动机构包括往复的活动装配在支架上的推挡件，推挡件具有顺时针推杆和逆时针推杆，顺时针推杆用于顶推所述顺时针挡杆上设有的顺时针顶压部，逆时针推杆用于顶推所述逆时针挡杆上设有的逆时针顶压部，顺时针推杆和逆时针推杆同步联动，在顺时针推杆顶推顺时针挡杆朝向顺时针挡止位移动时，逆时针推杆在转轴逆时针转动方向上朝着远离所述逆时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动逆时针挡杆朝向逆时针避让位移动，在逆时针推杆顶推逆时针挡杆朝向逆时针挡止位移动时，顺时针推杆在转轴顺时针转动方向上朝着远离所述顺时针顶压部的方向移动，复位弹性作用力驱动顺时针挡杆朝向顺时针避让位移动。
[0012]所述的两挡杆和两推杆均布置在转轴的同一侧，推挡件的两推杆构成通过中心铰接轴铰接在支架上的V形结构，该V形结构由所述输出转轴通过平面四连杆机构驱动绕所述中心铰接轴转动，平面四连杆机构的末端输出杆与所述V形结构固定装配在一起。
[0013]所述的顺时针挡杆和逆时针挡杆分别通过所述中心铰接轴铰接在所述支架上，所述复位弹性作用力由设置在所述支架上的所述复位弹簧结构提供，复位弹簧结构为布置在所述顺时针挡杆和逆时针挡杆之间的扭簧，扭簧的两输出端对应作用在顺时针挡杆和逆时针挡杆上。
[0014]本发明所提供的使用上述转轴转动输入装置的三工位电气开关的技术方案是:三工位电气开关，包括手动输入转轴和末端输出转轴，手动输入转轴通过正向传动机构驱动末端输出转轴转动，所述的末端输出转轴通过反向传动的转轴转动限位机构对手动输入转轴的转动进行限位，所述转轴转动限位机构包括支架，支架上设有顺时针挡杆和逆时针挡杆，
顺时针挡杆在其往复动作行程上具有用于与待限位的手动输入转轴上的顺时针止挡块顶压挡止配合以阻挡手动输入转轴顺时针转动的顺时针挡止位和用于避让顺时针止挡块以避免阻止手动输入转轴顺时针转动的顺时针避让位，
逆时针挡杆在其往复动作行程上具有用