專(zhuān)利名稱(chēng)：直接聯(lián)軸驅(qū)動(dòng)的隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的制作方法
專(zhuān)利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種安裝在高壓隔離開(kāi)關(guān)上的操作機(jī)構(gòu)，尤其是直接聯(lián)軸驅(qū)動(dòng)的隔離開(kāi)關(guān)智能操作機(jī)構(gòu)，該操作機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)的分閘和合閘。
二背景技術(shù)：
在配電站上的高壓隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)作是靠操作機(jī)構(gòu)來(lái)完成的，操作機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)的分閘和合閘。目前所用高壓隔離開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)是電機(jī)經(jīng)過(guò)多極減速，再經(jīng)過(guò)拉桿機(jī)構(gòu)輸出到隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)軸上，操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作狀態(tài)監(jiān)測(cè)是通過(guò)機(jī)械接觸開(kāi)關(guān)來(lái)完成的。隔離開(kāi)關(guān)上傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的操作機(jī)構(gòu)體積龐大，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，接線(xiàn)非常多，操作機(jī)構(gòu)的可靠性較差。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是克服現(xiàn)有的隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，同時(shí)狀態(tài)檢測(cè)智能化程度較高的新操作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)解決方案。
本實(shí)用新型技術(shù)方案是直接聯(lián)軸驅(qū)動(dòng)的隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)成，其特征是驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)同軸安裝，減速機(jī)為諧波齒輪減速機(jī)，諧波齒輪減速機(jī)操作機(jī)構(gòu)采用凹進(jìn)中空軸，與隔離開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)軸嚙合。
本實(shí)用新型的改進(jìn)是驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用帶霍爾測(cè)速傳感裝置的異步電機(jī)，異步電機(jī)同軸安裝諧波齒輪減速機(jī)，霍爾測(cè)速傳感裝置是在異步電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安放測(cè)速用的永磁圓環(huán)，而在相對(duì)定子部位安裝霍爾傳感器測(cè)速器件。
從而得到帶有測(cè)速功能的交流異步電機(jī)，直接安裝到同一軸線(xiàn)上的諧波齒輪減速機(jī)輸入軸上，諧波齒輪減速機(jī)輸出采用凹進(jìn)空心軸，可以直接安裝到隔離開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)軸上，帶有凹進(jìn)空心輸出軸的諧波齒輪減速機(jī)是諧波齒輪減速機(jī)輸出軸采用空心結(jié)構(gòu)，輸出軸向內(nèi)深入到諧波齒輪柔輪的空心內(nèi)腔中。諧波齒輪減速機(jī)輸出軸的空心內(nèi)圓作為與隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)軸的接觸面，使操作機(jī)構(gòu)直接聯(lián)軸安裝到隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)軸上。
電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)由外接的強(qiáng)電輸入信號(hào)和位置開(kāi)關(guān)控制，由帶有運(yùn)算功能的智能芯片采集狀態(tài)信號(hào)并通過(guò)串行通訊接口向外傳送狀態(tài)檢測(cè)信息，用于微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)檢測(cè)。
在諧波齒輪減速機(jī)輸出軸側(cè)安裝的位置開(kāi)關(guān)檢測(cè)控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)角度，與外接的強(qiáng)電輸入信號(hào)一起完全控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。在減速機(jī)輸出軸側(cè)設(shè)有固定的位置開(kāi)關(guān)2、15和固定的限位擋塊14、17，可以安裝在安裝調(diào)節(jié)法蘭1上后，將組件安裝在高壓開(kāi)關(guān)的法蘭盤(pán)上，再在高壓開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝配好轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊3和轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊安裝盤(pán)12組件，轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊3安裝在與位置開(kāi)關(guān)2、15或固定的限位擋塊14、17同一圓弧線(xiàn)上。且轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊3在中間，兩位置開(kāi)關(guān)2、15在轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊3的兩側(cè)，兩固定的限位擋塊14、17又在兩位置開(kāi)關(guān)2、15的外側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊3旋轉(zhuǎn)時(shí)先接觸位置開(kāi)關(guān)2、15再接觸固定的限位擋塊14、17。需要調(diào)節(jié)各轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊安裝盤(pán)等組件，使轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊3接觸到位置開(kāi)關(guān)2或15時(shí)，高壓開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)剛好在開(kāi)或關(guān)的位置上，并保證與固定的機(jī)械限位擋塊14或17有一定的間隙。
在減速機(jī)輸出軸側(cè)安放位置開(kāi)關(guān)作位置檢測(cè)并控制輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度，利用強(qiáng)電輸入信號(hào)和位置開(kāi)關(guān)信號(hào)控制異步電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，采用智能芯片采集電機(jī)的速度信號(hào)和位置開(kāi)關(guān)信號(hào)以及控制電路電流信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，得出操作機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并通過(guò)串行通訊接口向外傳送狀態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)，用于微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)檢測(cè)。
本實(shí)用新型的有益效果是，此操作機(jī)構(gòu)采用凹進(jìn)中空出軸，可以直接安裝在隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)軸上，安裝方便。利用諧波齒輪減速機(jī)，可以有效減小操作機(jī)構(gòu)的體積。
本實(shí)用新型的電氣線(xiàn)路采用控制電路用強(qiáng)電和檢測(cè)電路用弱電的方法，利用強(qiáng)電輸入信號(hào)控制異步電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，利用的弱電電路檢測(cè)操作機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。在控制電路，利用強(qiáng)電輸入信號(hào)直接控制異步電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，可以不采用電容器等可靠性較低的器件，這樣操作機(jī)構(gòu)可靠性較高。在檢測(cè)電路，利用智能芯片通過(guò)串行通訊接口傳送操作機(jī)構(gòu)的檢測(cè)狀態(tài)，智能化程度較高，可以減少大量的外部接線(xiàn)。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)可以直接安裝在隔離開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)軸上，體積小，安裝方便，可靠性較高。智能化程度較高。
四以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1中異步電機(jī)剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖1中機(jī)械限位和位置開(kāi)關(guān)安裝結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本實(shí)用新型的控制電路原理圖圖5是本實(shí)用新型的檢測(cè)電路原理圖圖1中1.安裝調(diào)節(jié)法蘭，2.位置開(kāi)關(guān)，3.轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊，4.諧波齒輪外殼與剛輪，5.電機(jī)，6.電機(jī)六角出軸(用于手動(dòng)功能)，7.諧波齒輪波發(fā)生器的凸輪，8.異步電機(jī)法蘭，9.諧波齒輪波形發(fā)生器柔性軸承，10.諧波齒輪柔輪，11.軸承，12.轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊安裝盤(pán)，13.高壓隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)軸，14.固定限位擋塊。
圖2是圖1中異步電機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)圖，其中8.電機(jī)安裝法蘭，18.電機(jī)外殼，19?；魻柶骷?，20.安裝霍爾器件的線(xiàn)路板，21.軸承，22。電機(jī)法蘭，23。永磁磁鋼圓環(huán)，24。異步電機(jī)鑄鋁轉(zhuǎn)子，25。異步電機(jī)定子及定子線(xiàn)圈，26。軸承圖3是圖1中機(jī)械限位和位置開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖，其中14與17同為固定的機(jī)械限位擋塊，2與15同為位置開(kāi)關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的限位擋塊3接觸到位置開(kāi)關(guān)2與15時(shí)，電機(jī)停止，機(jī)械限位擋塊14與17只作最后的保護(hù)，防治高壓隔離開(kāi)關(guān)損壞。
圖4是隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的控制電路原理圖，KM1與KM2是互鎖的繼電開(kāi)關(guān)，SP1、SPT1、SP2、SPT2是位置開(kāi)關(guān)，對(duì)應(yīng)于位置開(kāi)關(guān)2與15，當(dāng)AC220V的控制信號(hào)(OPEN或CLOSE)作用時(shí)，繼電開(kāi)關(guān)動(dòng)作，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)觸動(dòng)位置開(kāi)關(guān)時(shí)，位置開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。電路中電流熱繼電器KT起保護(hù)作用，圖4中上、下電路原理圖分別對(duì)應(yīng)著三相和單相電路。
圖5是隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的檢測(cè)電路原理圖，上部圖是繼電開(kāi)關(guān)線(xiàn)圈電流檢測(cè)的ISensor電路，R1為電流取樣電阻，經(jīng)過(guò)光電藕合器件隔離，提供給智能芯片。智能芯片采集從電機(jī)霍爾器件傳來(lái)的信號(hào)，兩路霍爾信號(hào)相位差90度，可以確定電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方向和速度。下部圖是智能芯片檢測(cè)電路原理圖智能芯片將采集到的霍爾信號(hào)H1 H2位置開(kāi)關(guān)信號(hào)L1 L2和繼電開(kāi)關(guān)線(xiàn)圈電流信號(hào)I1 I2進(jìn)行運(yùn)算，得出操作機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息，通過(guò)串行接口向外發(fā)送。
五具體實(shí)施方式
在圖1中，將位置開(kāi)關(guān)2、15和固定的限位擋塊14、17安裝在安裝調(diào)節(jié)法蘭1上后，將組件安裝在高壓開(kāi)關(guān)的法蘭盤(pán)上，再在高壓開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝配好轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊3和轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊安裝盤(pán)12組件，此時(shí)需要調(diào)節(jié)各組件，使轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊3接觸到位置開(kāi)關(guān)2或15時(shí)，高壓開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)剛好在開(kāi)或關(guān)的位置上，并保證與固定的機(jī)械限位擋塊14或17有一定的間隙。最后后再安裝諧波齒輪減速機(jī)和異步電機(jī)部分。
電機(jī)的出軸6應(yīng)加工成六角出軸，可以用內(nèi)六角扳手轉(zhuǎn)動(dòng)，用于操作機(jī)構(gòu)手動(dòng)功能操作。
在檢測(cè)電路上，采用帶有運(yùn)算功能的智能芯片是指采用CPU或DSP芯片，用以采集異步電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和微動(dòng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)以及控制電路電流信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算得出操作機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，并通過(guò)串行通訊接口將檢測(cè)到的狀態(tài)信息向外傳送，用于微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)檢測(cè)。
權(quán)利要求1.直接聯(lián)軸驅(qū)動(dòng)的隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)成，其特征是驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)同軸安裝，減速機(jī)為諧波齒輪減速機(jī)，諧波齒輪減速機(jī)輸出軸與隔離開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)軸嚙合。
2.由權(quán)利要求1所述的直接聯(lián)軸驅(qū)動(dòng)的隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)，其特征是諧波齒輪減速機(jī)輸出采用凹進(jìn)空心軸，直接安裝到隔離開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)軸上，帶有凹進(jìn)空心輸出軸的諧波齒輪減速機(jī)是諧波齒輪減速機(jī)輸出軸采用空心結(jié)構(gòu)，輸出軸向內(nèi)深入到諧波齒輪柔輪的空心內(nèi)腔中；諧波齒輪減速機(jī)輸出軸的空心內(nèi)圓作為與隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)軸的接觸面，使操作機(jī)構(gòu)直接聯(lián)軸安裝到隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)軸上。
3.由權(quán)利要求1所述的直接聯(lián)軸驅(qū)動(dòng)的隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)，其特征是驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用帶霍爾測(cè)速傳感裝置的異步電機(jī)，異步電機(jī)同軸安裝諧波齒輪減速機(jī)，霍爾測(cè)速傳感裝置是在異步電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安放測(cè)速用的永磁圓環(huán)，而在相對(duì)定子部位安裝霍爾傳感器。
4.由權(quán)利要求1所述的直接聯(lián)軸驅(qū)動(dòng)的隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)，其特征是在減速機(jī)輸出軸側(cè)設(shè)有固定的位置開(kāi)關(guān)(2、15)和固定的限位擋塊(14、17)，可以安裝在安裝調(diào)節(jié)法蘭(1)上后，將組件安裝在高壓開(kāi)關(guān)的法蘭盤(pán)上，再在高壓開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝配好轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊(3)和轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊安裝盤(pán)(12)組件，轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊(3)安裝在與位置開(kāi)關(guān)(2、15)或固定的限位擋塊(14、17)同一圓弧線(xiàn)上，且轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊(3)在中間，兩位置開(kāi)關(guān)(2、15)在轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊(3)的兩側(cè)，兩固定的限位擋塊(14、17)又在兩位置開(kāi)關(guān)(2、15)的外側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)限位擋塊(3)旋轉(zhuǎn)時(shí)先接觸位置開(kāi)關(guān)(2、15)再接觸固定的限位擋塊(14、17)。
5.由權(quán)利要求1所述的直接聯(lián)軸驅(qū)動(dòng)的隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)，其特征是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的出軸加工成六角出軸。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種高壓隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)軸上直接聯(lián)軸安裝的智能操作機(jī)構(gòu)，直接聯(lián)軸驅(qū)動(dòng)的隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)同軸安裝，減速機(jī)為諧波齒輪減速機(jī)，諧波齒輪減速機(jī)輸出軸與隔離開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)軸嚙合。諧波齒輪減速機(jī)輸出軸帶有凹進(jìn)空心輸出軸，輸出軸向內(nèi)深入到諧波齒輪柔輪的空心內(nèi)腔中，諧波齒輪減速機(jī)輸出軸的空心內(nèi)圓作為與隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)軸的接觸面，使操作機(jī)構(gòu)直接聯(lián)軸安裝到隔離開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)軸上。并通過(guò)串行通訊接口向外傳送狀態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)，用于微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)檢測(cè)。本實(shí)用新型隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)可靠性高，體積小，安裝方便，智能化程度較高。
文檔編號(hào)H02K7/116GK2870132SQ200520072268
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者綦學(xué)堯, 潘淳, 張廣泰, 石親民 申請(qǐng)人:南京南瑞繼保電氣有限公司