三工位电机操作机构及其电机驱动装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力系统输配电设备技术领域，尤其是涉及一种三工位电机操作机构及其电机驱动装置。


背景技术：

2.电力工业是国民经济发展的命脉，国民经济发展促进了我国电力工业的高速发展，其中用sf6气体作为绝缘介质的新型全封闭金属开关设备(简称gis) 因占地面积小，重量轻，易实现标准化等优点而得到广泛应用，并经过多年的发展，人们又将gis中的隔离开关和接地开关两个独立元件合并为一个隔离/ 接地开关三工位组合元件，使得gis产品进一步小型化。而与之相对应的操动机构就变成一台既能操作隔离开关也能操作接地开关的三工位机构。这其中的所谓三工位是指三个工作位置：1、隔离开关主断口接通的合闸位置，2、主断口分开的隔离位置，3、接地侧的接地位置。即gis产品实现用一把刀完成隔离开关和接地开关两者的功能，这样就可实现机械操作闭锁，防止主回路带电状态下合接地刀，避免了误操作的可能性。
3.近些年，随着高压开关设备的不断发展，高压开关中的隔离开关、接地开关或隔离/接地开关组合件的分、合闸采用了传动结构为齿轮/齿条或丝杆/螺母两种传动方式，这就要求三工位机构输出转角和扭矩满足隔离开关、接地开关行程的需求。
4.现有操动gis隔离/接地开关组合件的三工位操作机构从传动原理上主要有：丝杆螺母加槽板传动、齿轮加槽轮传动或链条加异性齿传动等，这几种三工位操作机构的缺点是体积大，结构布局混乱，以及输出转角小等缺陷。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的之一在于提供一种三工位电机操作机构，以解决现有技术中采用的操动gis隔离/接地开关组合件的三工位操作机构，存在体积大，结构布局混乱，以及输出转角小等缺陷的技术问题。
6.本实用新型的目的之二在于提供一种含有上述三工位电机操作机构的电机驱动装置。
7.为了实现上述目的之一，本实用新型提供了一种三工位电机操作机构，包括驱动电机、隔离驱动元件和接地驱动元件，所述驱动电机设为双电机结构，且同时与所述隔离驱动元件和所述接地驱动元件驱动连接，所述隔离驱动元件和所述接地驱动元件对称设置，所述隔离驱动元件和所述接地驱动元件分别向外输出动力，以控制接地开关的合闸或者分闸，或者控制隔离开关的合闸或者分闸。
8.根据一种优选实施方式，所述隔离驱动元件包括es丝杆、es控制旋轴和隔离块，所述es丝杆安装于所述驱动电机末端，且与所述驱动电机驱动连接，所述es控制旋轴与所述es丝杆平行，且两端旋转固定，所述es丝杆和所述 es控制旋轴同时可活动地穿过所述隔离块。
9.根据一种优选实施方式，所述接地驱动元件包括ds丝杆、ds控制旋轴和接地块，所述ds丝杆安装于所述驱动电机末端，且与所述驱动电机驱动连接，所述ds控制旋轴与所述ds丝杆平行，且两端旋转固定，所述ds丝杆和所述 ds控制旋轴同时可活动地穿过所述接地块。
10.根据一种优选实施方式，所述隔离块和所述接地块相对的两侧均设有两个通孔，底端均设拨动柱。
11.根据一种优选实施方式，所述es控制旋轴和所述ds控制旋轴的表面沿轴向均设有滑槽，所述滑槽包括条形槽和设于所述条形槽两端的弧形槽。
12.根据一种优选实施方式，所述es控制旋轴和所述ds控制旋轴的两端分别设有支撑座，所述支撑座同时与所述es控制旋轴和所述ds控制旋轴垂直，所述es丝杆和所述ds丝杆均可活动地穿过所述支撑座。
13.根据一种优选实施方式，还包括主驱动盘、主动齿轮和输出齿轮，所述主驱动盘同时安装于所述隔离块和所述接地块的下方，且通过所述拨动柱与所述隔离块和所述接地块驱动连接，所述主驱动盘与所述主动齿轮同轴设置，所述输出齿轮与所述主动齿轮位于同一水平面，且啮合连接。
14.根据一种优选实施方式，所述es控制旋轴和所述ds控制旋轴远离所述驱动电机的末端均设有开关拉块，所述es控制旋轴和所述ds控制旋轴旋转带动所述开关拉块转动，所述开关拉块通过连杆与指示器拉块传动连接，所述指示器拉块两端分别安装辅助开关和分合闸指示器。
15.根据一种优选实施方式，所述开关拉块下方设有用于计量所述开关拉块转动次数的计数器。
16.为了实现上述目的之二，本实用新型提供了一种电机驱动装置，包括上述任一所述的三工位电机操作机构。
17.本实用新型提供的三工位电机操作机构，具有以下技术效果：
18.该种三工位电机操作机构，主要由驱动电机、隔离驱动元件和接地驱动元件构成，驱动电机为双电机结构，对应的电机与隔离驱动元件和接地驱动元件驱动连接，隔离驱动元件和接地驱动元件对称设置，隔离驱动元件和接地驱动元件单独向外输出动力或者合并向外输出动力，以实现隔离开关的分闸合闸，和接地开关的分闸合闸，由于本实用新型的隔离驱动元件和接地驱动元件对称设置，使操作机构的内部布局较为规整，同时也减少了操作机构的体积，具有较大的输出转角和扭矩。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型一实施例的三工位电机操作机构内部结构立体图；
21.图2是图1中三工位电机操作机构的俯视图；
22.图3是图1中三工位电机操作机构的接地块或者隔离块的结构示意图；
23.图4是图1中三工位电机操作机构的主驱动盘的结构示意图；
24.图5是图1中三工位电机操作机构的es控制旋轴和ds控制旋轴的结构示意图。
25.其中，图1-图5：
26.1、驱动电机；2、隔离驱动元件；21、es丝杆；22、es控制旋轴；23、隔离块；
27.3、接地驱动元件；31、ds丝杆；32、ds控制旋轴；321、条形槽；322、弧形槽；33、接地块；331、通孔；332、拨动柱；
28.4、支撑座；5、主驱动盘；51、拨动槽；6、主动齿轮；7、输出齿轮；8、辅助开关；9、开关拉块；10、连杆；11、指示器拉块；12、分合闸指示器。
具体实施方式
29.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.正如背景技术所述，现有技术中操动gis隔离/接地开关组合件的三工位操作机构从传动原理上主要有：丝杆螺母加槽板传动、齿轮加槽轮传动或链条加异性齿传动等，这几种三工位操作机构的缺点是体积大，结构布局混乱，以及输出转角小等缺陷。
33.基于此，本实用新型提供了一种三工位电机操作机构，主要由驱动电机、隔离驱动元件和接地驱动元件构成，驱动电机为双电机结构，对应的电机与隔离驱动元件和接地驱动元件驱动连接，隔离驱动元件和接地驱动元件对称设置，隔离驱动元件和接地驱动元件单独向外输出动力或者合并向外输出动力，以实现隔离开关的分闸合闸，和接地开关的分闸合闸，由于本实用新型的隔离驱动元件和接地驱动元件对称设置，使操作机构的内部布局较为规整，同时也减少了操作机构的体积，具有较大的输出转角。
34.下面结合具体的附图1-5对本实用新型的技术方案进行详细的说明。
35.如图1和图2所示，本实用新型提供的三工位电机操作机构，包括驱动电机1、隔离驱动元件2和接地驱动元件3。
36.驱动电机1为双电机结构，其中一个电机与隔离驱动元件2对应，并且与驱动隔离元件驱动连接，另一个电机与接地驱动元件3对应，并且与接地驱动元件3驱动连接。隔离驱
动元件2和接地驱动元件3对称设置，从而使操作机构的内部布局较为合理，隔离驱动元件2和接地驱动元件3单独向外输出动力，隔离驱动元件2单独向外输出动力时，实现隔离开关的合闸或者分闸；接地驱动元件3单独向外输出动力时，实现接地开关的合闸或者分闸。
37.具体的，如图1和图2所示，隔离驱动元件2包括es丝杆21、es控制旋轴22和隔离块23，es丝杆21安装于驱动电机1末端，且与驱动电机1驱动连接，es控制旋轴22与es丝杆21平行，且两端旋转固定，es丝杆21和es 控制旋轴22同时可活动地穿过隔离块23，具体过程为：驱动电机1驱动es丝杆21转动，位于es丝杆21上的隔离块23随之在es丝杠上直线滑动，从而带动隔离块23在es控制旋轴22上直线滑移。
38.接地驱动元件3包括ds丝杆31、ds控制旋轴32和接地块33，ds丝杆 31安装于驱动电机1末端，且与驱动电机1驱动连接，ds控制旋轴32与ds 丝杆31平行，且两端旋转固定，ds丝杆31和ds控制旋轴32同时可活动地穿过接地块33，具体过程为：驱动电机1驱动ds丝杆31转动，位于ds丝杆 31上的接地块33随之在ds丝杠上直线滑动，从而带动接地块33在ds控制旋轴32上直线滑动。
39.另外，隔离块23和接地块33相对的两侧均设有两个通孔331，隔离块23 的两个通孔331用于活动地穿过es丝杆21和es控制旋轴22，接地块33的两个通孔331用于活动地穿过ds丝杆31和ds控制旋轴32。
40.es控制旋轴22和ds控制旋轴32的两端分别设有支撑座4，支撑座4的目的在于固定es控制旋轴22和ds控制旋轴32，支撑座4为一个长方形的安装板，竖直安装，并且同时与es控制旋轴22和ds控制旋轴32垂直，靠近驱动电机1处的支撑座4上安装有轴承，es控制旋轴22和ds控制旋轴32通过轴承安装在支撑座4上，以便es控制旋轴22和ds控制旋轴32在隔离块23 和接地块33的带动下发生旋转，es丝杆21和ds丝杆31均可活动地穿过支撑座4。
41.为了实现es控制旋轴22和ds控制旋轴32在隔离块23和接地块33的带动下发生旋转，如图1、图2和图5所示，es控制旋轴22和ds控制旋轴32 的表面沿轴向均设有滑槽，滑槽包括条形槽321和设于条形槽321两端的弧形槽322，当驱动电机1驱动es丝杆21或者ds丝杆31转动时，隔离块23或者接地块33在es丝杆21或者ds丝杆31滑移，同时隔离块23或者接地块 33也能够顺着es控制旋轴22的条形槽321或者ds控制旋轴32的条形槽321 滑动。
42.如图1和图2所示，为了使驱动电机1向外输送动力，实现接地开关和隔离开关的分闸，还包括主驱动盘5、主动齿轮6和输出齿轮7。
43.主驱动盘5的结构如图4所示，主驱动盘5同时安装于隔离块23或接地块33的下方，主驱动盘5与主动齿轮6同轴设置，输出齿轮7与主动齿轮6 位于同一水平面，且啮合连接，主驱动盘5包括对称设置的两个拨动槽51，隔离块23或接地块33的底端对应设有拨动柱332，隔离块23或接地块33在es 控制旋轴22的条形槽321和ds控制旋轴32的条形槽321上滑动时，隔离块 23或接地块33的前后滑动，通过拨动柱332插入拨动槽51，提供驱动力，带动主驱动盘5的旋转运动，主驱动盘5的旋转运动带动主动齿轮6转动，由于主动齿轮6和输出齿轮7啮合连接，故输出齿轮7也随之旋转，输出齿轮7则用于为隔离开关和接地开关的合闸和分闸提供驱动力。
44.如图1和图2所示，还包括辅助开关8，辅助开关8位于es丝杆21和ds 丝杆31的相对两侧，一左一右分布，为了实现对辅助开关8的控制，es控制旋轴22和ds控制旋轴32远离驱动电机1的末端均设有开关拉块9，开关拉块 9通过连杆10与指示器拉块11传动连接，指示
器拉块11两端分别安装辅助开关8和分合闸指示器12。
45.驱动电机1驱动es丝杆21或者ds丝杆31转动，隔离块23或者接地块 33在es丝杆21或者ds丝杆31滑移，同时隔离块23或者接地块33也能够顺着es控制旋轴22的条形槽321或者ds控制旋轴32的条形槽321滑动，当滑动至es控制旋轴22的弧形槽322或者ds控制旋轴32的弧形槽322时，隔离块23或者接地块33的拨动柱332停止对主驱动盘5的拨动槽51拨动，此时 es控制旋轴22或者ds控制旋轴32自身发生转动，es控制旋轴22或者ds 控制旋轴32自身的转动带动末端的开关拉块9转动，开关拉块9转动时，通过连杆10拉动指示器拉块11发生转动，从而实现对辅助开关8的控制，同时分合闸指示器12可以显示辅助开关8的分闸或者合闸。
46.本实用新型在es控制旋轴22和ds控制旋轴32上采用条形槽321和弧形槽322的设置方式，使输出齿轮7分合旋转角度先到位且锁定后，电气传动和指示器再到位，有效的避免了输出齿轮7没完全接触到位而电气信号已经提示到位的不安全隐患，机构动作安全可靠。
47.进一步的，如图1和图2所示，为了获得操作机构的开闸和合闸的次数，开关拉块9下方设有用于计量开关拉块9转动次数的计数器。
48.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。