张红军 (中国陕西省西安市唐兴路7号A座, Shaanxi 5, 710075, CN)
中国西电电气股份有限公司 (中国陕西省西安市唐兴路7号A座, Shaanxi 5, 710075, CN)
ZHANG, Hongjun (Building A, NO.7 Tangxing Roa, Xi'an Shaanxi 5, 710075, CN)
| 权 利 要 求 书 1、 一种开关设备用电动操动机构， 主要由机芯（1 ) 、 机构箱 （2)和手 动操作联锁装置（3)三部分组成， 机芯（1 ) 、 手动操作联锁装置（3) 固设 于机构箱 （2) 内部， 机芯 （1 ) 包括一个机构支架（24) , 机构支架（24) 上设置有电机（4) 、 主轴（18) 、 输出轴（20)和中间齿轮轴（23) , 电机 (4)通过其输出齿轮驱动中间齿轮轴（23)上固连的传动齿轮（5) , 并通 过中间齿轮轴（ 23 )上的齿轮部分（ 23a )驱动输出轴（ 20 )上的传动齿轮（ 7 ) , 传动齿轮（ 7 )带动主轴（ 18 )及主轴（ 18 )上的传动齿轮（ 14 )和主动扇齿 轮（11 )转动； 主轴（18)在伸出机构支架（24)—端通过一个与其固连的 凸轮（ 13 )驱动安装在机构支架（24)上的微动开关 （ 12)进行切换， 微动 开关中的触头电连接于电机的控制回路， 输出轴（20)伸出机构支架（24) 之外的两个输出端用于与机构操作的开关连接及传动，其特征在于：主轴（ 18) 另一端固定连接凸轮（15) , 机构支架（24)上安装有辅助开关 （17) , 辅 助开关（17)的转轴固定连接凸轮（16) , 凸轮（15)驱动凸轮（16)转动， 带动辅助开关（ 17)切换， 主轴（ 18)与输出轴（20)之间通过齿轮 /凸轮组 合传动装置连接传动及输出转角转换； 所述的齿轮 /凸轮组合传动装置包括主 轴（ 18)上同轴固定连接一个主动扇齿轮（ 11 )和一个传动齿轮（ 14) , 传 动扇齿轮（ 10 )和从动凸轮（ 9 )固定连接且空套在主轴（ 18 )上绕主轴（ 18 ) 同步转动； 输出轴（20)上同轴固定连接一个从动齿轮（22) ,从动齿轮（22) 与传动扇齿轮（ 10)啮合， 主动凸轮（8)和传动齿轮（7) 固定连接且空套 在输出轴（20)上绕输出轴（20) 同步转动。 2、 根据权利要求 1所述的开关设备用电动操动机构， 其特征在于： 所述 的齿轮 /凸轮组合传动装置中设有限位装置， 所述的限位装置设置于主动扇齿 轮（ 11 )和传动扇齿轮（10) 的内部， 该限位装置包括在主动扇齿轮（ 11 ) 上设置一个销（25) , 传动扇齿轮（ 10)上设有一个弧型凹槽（10a) , 凹槽 的两端分别设有一个限位件（26)和一个橡胶垫（27) , 销 （25)在传动扇 齿轮（ 10) 的弧型凹槽（ 10a)里运动。 3、 根据权利要求 1所述的开关设备用电动操动机构， 其特征在于： 所述 的手动操作联锁装置（ 3 )包括一个联锁支座（ 37 ) , 联锁用旋转电磁铁 ( 32 ) 通过安装板 (38) 固定在联锁支座（37)上， 挡板（31 ) 固定连接在旋转电 磁铁 ( 32 )的轴上， 微动开关（ 28 )、 (30)通过螺栓固定连接在安装板 ( 29 ) 上， 安装板 (29) 固定连接在联锁支座（37)上， 微动开关（28) 的驱动板 (36)和驱动板（36)的复位弹簧（35)套装在销子（40)上， 绕销子（40) 转动； 微动开关 （30) 的驱动板（34)和驱动板（34) 的复位弹簧（33)套 装在销子（39)上， 绕销子（39)转动。 4、 根据权利要求 1所述的开关设备用电动操动机构， 其特征在于： 所述 传动扇齿轮（10)和从动凸轮（9)通过圆孔六方套、 花键或平键固定连接， 主动凸轮（8)和传动齿轮 (7)通过圆孔六方套、 花键或平键固定连接。 5、 根据权利要求 1所述的开关设备用电动操动机构， 其特征在于： 所述 的传动齿轮（7)是齿轮 /凸轮组合传动装置中的驱动轮， 也可以釆用传动齿 轮（14)作为驱动轮， 还可以在主轴上另外固定连接一个齿轮作为驱动轮。 6、 根据权利要求 3所述的开关设备用电动操动机构， 其特征在于： 所述 微动开关 （28) 、 (30) 的动作受控于操作手柄 （41 ) 的插入过程， 微动开 关 （28) 、 (30) 的触头电连接于机构的控制回路， 操作手柄 （41 )插入过 程及手动操作时， 适时接通或断开相关的电气回路， 实现联锁及防误操作。 |
本发明涉及电动操动机构领域， 特别是一种气体绝缘金属封闭开关设备
( GIS ) 中使用的电动操动机构。 背景技术
随着高压开关设备的不断发展， 高压开关中一些隔离开关或接地开关的 分合闸釆用了传动结构为齿轮 /齿条或丝杠 /螺母两种传动方式，这就要求开关 输入（机构输出 ) 的转角为多转才能满足行程的需要。
现有的能够实现多转输出的电动操动机构 ,主传动结构为齿轮传动装置 , 输出转角精度不高， 且为了减小冲击釆用了限制传动力矩的离合器 ， 为了合 分闸定位釆用了多部件组合而成的定位装置。 两者零部件数量及影响质量的 环节非常多， 外供件、 加工、 装配、 调试的众多环节中， 只要有一个稍有不 慎， 质量控制不到位， 就会出现性能不稳定或动作不正常的现象。 釆用了一种结构简单、 性能优良、 稳定可靠的齿轮 /凸轮联合传动装置， 该装 置主动凸轮与主动扇齿轮同轴，从动凸轮与从 动齿轮同轴，输出转角为 91。 。 这种主动凸轮、 主动扇齿轮同轴， 从动凸轮、 从动齿轮同轴的齿轮 /凸轮联合 传动装置进行改进设计， 可能实现的机构输出转角最大只能达到约 3/4转， 不能满足配用输入转角为多转的隔离开关和接 地开关的使用要求。 新设计了一种特殊的齿轮 /凸轮组合传动装置， 使机构输出转角为多转， 可满 足需多转输入的开关的要求。 发明内容 本发明的任务是提供一种性能可靠， 结构简单的开关设备用电动操动机 构， 满足高压 (252 kV〜 l lOO kV) 气体绝缘金属封闭开关设备（ GIS ) 中的隔 离开关和接地开关要求输入为多转的需要。
为达到以上目的， 本发明是釆取如下技术方案予以实现的：
—种开关设备用电动操动机构， 主要由机芯 1、 机构箱 2和手动操作联 锁装置 3三部分组成， 机芯 1、 手动操作联锁装置 3 固设于机构箱 2内， 机 芯 1 包括一个机构支架 24, 机构支架 24上设置有电机 4、 主轴 18、 输出轴 20和中间齿轮轴 23 , 电机 4通过其输出齿轮驱动中间齿轮轴 23上固连的传 动齿轮 5 ,并通过中间齿轮轴 23上的齿轮部分 23a驱动输出轴 20上的传动齿 轮 7, 传动齿轮 7带动主轴 18及主轴 18上的传动齿轮 14和主动扇齿轮 11 转动；主轴 18在伸出机构支架 24—端通过一个与其固连的凸轮 13驱动安装 在机构支架 24上的微动开关 12进行切换， 微动开关中的触头电连接于电机 的控制回路， 输出轴 20伸出机构支架 24之外的两个输出端用于与机构操作 的开关连接及传动， 其特征在于： 主轴 18另一端固定连接凸轮 15 , 机构支 架 24上安装有辅助开关 17, 辅助开关 17的转轴固定连接凸轮 16, 凸轮 15 驱动凸轮 16转动， 带动辅助开关 17切换， 主轴 18与输出轴 20之间通过齿 轮 /凸轮组合传动装置连接传动及输出转角转换 所述的齿轮 /凸轮组合传动装 置包括主轴 18上同轴固定连接一个主动扇齿轮 11和一个传动齿轮 14, 传动 扇齿轮 10和从动凸轮 9固定连接且空套在主轴 18上绕主轴 18同步转动；输 出轴 20上同轴固定连接一个从动齿轮 22,从动齿轮 22与传动扇齿轮 10啮合， 主动凸轮 8和传动齿轮 7固定连接且空套在输出轴 20上绕输出轴 20同步转动。
本发明进一步的技术方案是， 所述的齿轮 /凸轮组合传动装置中设有限位 装置， 所述的限位装置设置于主动扇齿轮 11和传动扇齿轮 10的内部， 该限 位装置包括在主动扇齿轮 11上设置一个销 25 , 传动扇齿轮 10上设有一个弧 型凹槽 10a, 凹槽的两端分别设有一个限位件 26和一个橡胶垫 27, 销 25在 传动扇齿轮 10的弧型凹槽 10a里运动。 本发明进一步的技术方案是， 所述的手动操作联锁装置 3 包括一个联锁 支座 37, 联锁用旋转电磁铁 32通过安装板 38固定在联锁支座 37上， 挡板 31固定连接在旋转电磁铁 32的轴上， 微动开关 28、 30通过螺栓固定连接在 安装板 29上， 安装板 29固定连接在联锁支座 37上， 微动开关 28的驱动板 36和驱动板 36的复位弹簧 35套装在销子 40上， 绕销子 40转动； 微动开关 30的驱动板 34和驱动板 34的复位弹簧 33套装在销子 39上，绕销子 39转动。
本发明更进一步的技术方案还包括如下特征： 所述传动扇齿轮 10和从动 凸轮 9通过圆孔六方套、 花键或平键固定连接， 主动凸轮 8和传动齿轮 7通 过圆孔六方套、 花键或平键固定连接； 所述的传动齿轮 7是齿轮 /凸轮组合传 动装置中的驱动轮， 也可以釆用传动齿轮 14作为驱动轮， 还可以在主轴上另 外固定连接一个齿轮作为驱动轮； 所述微动开关 28、 30的动作受控于操作手 柄的插入过程， 微动开关 28、 30的触头电连接于机构的控制回路， 操作手柄 41 插入过程及手动操作时，适时接通或断开相关 的电气回路，实现联锁及防误操作。
本发明与传统电动操动机构相比， 其优点是： 釆用了结构简单、 零件数 少、 多功能且传动环节少的特殊齿轮 /凸轮组合传动方式， 传动损耗小、 效率 高， 传动特性优良， 分、 合闸启动及到位冲击力小， 机构输出转角精度高， 分、 合闸到位的定位及保持准确可靠， 简化了机构结构， 缩小了机构尺寸。
本发明釆用了创新设计的特殊齿轮 /凸轮组合传动及转换方式， 使原有的 齿轮 /凸轮联合传动装置输出转角最大只能达到约 3/4转变为接近三转的输出 转角， 可满足高压 (252 kV〜 1100 kV)GIS成套开关设备中的隔离开关和接地 开关要求多转输入的需要。
本发明釆用了创新的限位装置， 该限位装置没有另外占用空间， 使机构 传动装置的结构更加紧凑、 尺寸更小。
本发明釆用了一对凸轮带动辅助开关， 传动零件比任何类型的所有机构 实现同一功能的传动零件数都少， 已减少至最低极限数目， 并使辅助开关可 与其驱动轴间靠得很近， 可以缩小机构尺寸， 凸轮为结构简单的平面凸轮， 加工简易， 传动及定位精准， 性能可靠。 通过改变凸轮两齿的位置， 可非常 方便的做到辅助开关在任何需要的位置切换， 这一点， 其它传动方式难以做 到。 这种传动方式， 还提高了辅助开关切换时其转轴和触头的运动 速度， 可 改善其开断性能。
本发明釆用了新型设计的手动联锁装置， 结构合理， 联锁功能完善， 与 已有的多转输出电动机构相比， 操作简便， 结构更可靠， 尤其是机构闭锁使 用的零件数减少了数倍、 结构大大简化， 成本降低非常明显。 附图说明
图 1是本发明机构的总体布置示意图；
图 2是本发明机构机芯部分总体布置示意图；
图 3是机构机芯部分的传动系统示意图；
图 4是主轴与输出轴间齿轮 /凸轮组合传动装置的分闸动作过程示意图； 图 4a为启动凸轮传动阶段； 图 4b为齿轮传动阶段； 图 4c为分闸接近到凸轮 传动阶段； 图 4d为动作结束后的分闸到位位置；
图 5是机构限位装置示意图；
图 6是辅助开关合闸动作过程示意图； 图 6a为凸轮 15的 15a齿与凸轮 16的 16b齿、 16c齿接触传动阶段； 图 6b为图 6a传动结束后， 凸轮 15继续 转动， 凸轮 16不转动阶段； 图 6c为凸轮 15的 15b齿与凸轮 16的 16d齿、 16e齿接触传动阶段； 图 6d为动作结束后的合闸到位位置；
图 7是机构手动操作联锁装置示意图；
图 7a为主视图， 图 7b为左视图， 图 7c为俯视（剖视） 图。
图 8是手动操作示意图；
图 9是机构闭锁示意图。
附图标记：
1 -机芯； 2-机构箱； 2a-通风窗； 2b-接插件； 2c-接插件； 2d-分、合位置指-
2e-保护罩； 3-手动操作联锁装置； 4-电机；
5-传动齿轮； 6-手动齿轮轴； 7-传动齿轮；
8-主动凸轮； 9-从动凸轮； 10-传动扇齿轮；
10a-传动扇齿轮 10 11-主动扇齿轮； 12-微动开关；
中的弧形凹槽；
13-凸轮； 14-传动齿轮； 15-凸轮；
16-凸轮； 18 -主轴； 19-接线端子排；
20-输出轴； 21-驱潮加热器； 22-从动齿轮；
23-中间齿轮轴； 23a-中间齿轮轴上的齿 24-机构支架；
轮部分；
25-销； 26-限位件； 27-橡胶垫；
28-微动开关 SP2; 29-安装板； 30-微动开关 SP1
31-挡板； 32-旋转电磁铁； 33-弹簧；
34-驱动板； 35-弹簧； 36-驱动板；
37-联锁支座； 38-安装板； 39-销子；
40-销子； 41-操作手柄； 42-闭锁杆;
43-挂锁； 15a、 15b-凸轮 15的 15a齿、 15b齿;
16a、 16b、 16c、 16d、 16e、 16f-凸轮 16的 16a齿、 16b齿、 16c齿、 16d齿、 16e齿、 16f齿。 具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步 的详细说明。
如图 1所示， 本发明主要由机芯 1、机构箱 2和手动操作联锁装置 3三部 分组成， 机芯 1、 手动操作联锁装置 3固设于机构箱 2内， 机构箱 2上设有 箱体内外换气的通风窗 2a,用于机构电气连接导线引出引入的接插件 2b、 2c, 分、 合闸位置指示器 2d, 手动操作联锁装置的保护罩 2e。
本实施例中机构输出轴转向为： 分闸逆时针，合闸是顺时针。如图 4所示。 如图 2、 图 3所示， 机构机芯部分包括一个铸铝机构支架 24, 机构支架 24上设置有主轴 18、 输出轴 20和中间齿轮轴 23。 主轴在伸出机构支架 24 一端通过一个与其固连的驱动微动开关的凸轮 13驱动安装在机构支架 24上 的两个微动开关 12进行切换， 微动开关中的触头电连接于电机的控制回路。 在主轴另一端（机构支架 24内侧）固定连接的凸轮 15 , 驱动与安装在机构支 架 24上的辅助开关 17的转轴固定连接的凸轮 16转动， 带动辅助开关 17切换。
如图 2、 图 3所示， 机构支架 24左上角设置有电机 4, 电机 4通过其输 出齿轮驱动中间齿轮轴 23上固连的传动齿轮 5 , 并通过中间齿轮轴 23 中的 齿轮部分 23a驱动输出轴 20上的传动齿轮 7。传动齿轮 7带动主轴 18及主轴 18上的传动齿轮 14和主动扇齿轮 11转动； 此后， 机构主轴 18与输出轴 20 之间通过一个创新设计的特殊的齿轮 /凸轮组合传动装置连接传动及输出转 角转换。 输出轴 20伸出机构支架 24之外的两个输出端用于与机构操作的开 关连接及传动。
如图 2、 图 3、 图 4所示， 所述齿轮 /凸轮组合传动装置由传动齿轮 7、 主 动凸轮 8、 从动凸轮 9、 传动扇齿轮 10、 主动扇齿轮 11、 传动齿轮 14、 主轴 18、 输出轴 20、 从动齿轮 22组成。 主轴 18上同轴固定连接有一个主动扇齿 轮 11和一个传动齿轮 14, 传动扇齿轮 10和从动凸轮 9通过圆孔六方套固定 连接在一起且空套在主轴 18上绕主轴 18同步转动；输出轴 20上同轴固定连 接有一个从动齿轮 22, 主动凸轮 8和传动齿轮 7通过圆孔六方套固定连接在 一起且空套在输出轴 20上绕输出轴 20同步转动。 分、 合闸过程中， 主轴 18 与输出轴 20之间通过上述创新设计的齿轮 /凸轮组合传动装置进行传动及转 换， 将主轴 18接近 340。 的转动及从动凸轮 9、 传动扇齿轮 10的略大于 3/4 圈的转动转变为输出轴 20的近三圈的转动输出。
如图 5所示， 机芯部分的齿轮 /凸轮组合传动装置中还设有创新设计的限 位装置， 该限位装置设置于相邻的主动扇齿轮 11和传动扇齿轮 10的内部， 没有另外占用空间。 该限位装置包括在主动扇齿轮 11上设置有一个销 25, 在传动扇齿轮 10上设有一个弧型凹槽 10a, 在凹槽的两端分别设有一个限位 件 26和橡胶垫 27, 主动扇齿轮 11上设置的销 25在传动扇齿轮 10上的弧型 凹槽 10a里运动。 合或分到位时， 从动凸轮 9及传动扇齿轮 10被主动凸轮 8 在 、 D两处双向限位到不能转动， 主动扇齿轮 11及主轴 18转动到销 25与 限位件 26接触时被限位强制停转。 正常情况下， 分、 合闸到位， 电机 4断电 后的惯性转动应在主动扇齿轮 11上的销 25碰到传动扇齿轮 10上的弧型凹槽 10a内的限位件 26之前停下。 如发生电机 4不断电故障时、 电机 4转向出错 不能断电时、 或手动操作不留意手柄转动过多时， 限位装置才起作用。
如图 2、 图 6所示， 机芯部分辅助开关 17的动作切换由两个新型设计的 凸轮 15、 16带动完成。 在分、 合闸过程中， 与主轴 18固定连接的凸轮 15驱 动与安装在机构支架 24上的辅助开关 17的转轴固定连接的凸轮 16转动，带 动辅助开关 17动作切换。 凸轮 15和凸轮 16形状与间歇齿轮相似， 但并不按 齿轮的齿形和模数进行设计， 是两个特殊的凸轮， 具有驱使辅助开关 17动作 切换和运动到位后实现定位的功能。
如图 1、 图 2、 图 7、 图 8、 图 9所示， 在机构左下部的机构支架 24与机 构箱 2之间还设置有新型设计的手动操作联锁装置 3 , 包括： 机构箱 2内侧 正对手动齿轮轴 6的安装孔处固设一个联锁支座 37, 联锁用旋转电磁铁 32 通过安装板 38固定在联锁支座 37上，挡板 31固定连接在旋转电磁铁的轴上， 微动开关 28、 30通过螺栓固定连接在安装板 29上， 安装板 29固定连接在联 锁支座 37上，微动开关 28的驱动板 36和驱动板 36的复位弹簧 35套装在销 子 40上， 一起绕销子 40转动； 微动开关 30的驱动板 34和驱动板 34复位弹 簧 33套装在销子 39上， 一起绕销子 39转动。 本发明机构配有专用操作手柄 41 , 手柄端部最前端直径较小， 用锥度适当的圆锥面过渡到与联锁支座 37内 孔直径相配的长杆部分， 长杆后端设置有摇柄及把手。 手柄前端中心有与手 动齿轮轴 6端头六方相配的六方孔。 机构还配有专用的如图 9所示左、 右侧 有两个前后错开的斜面的长度 4艮短的闭锁杆 42。
机构的工作原理：
如图 3所示， 电动或手动分闸时， 电机 4通电或用操作手柄手动操作， 使电机 4输出齿轮及手动齿轮轴 6逆时针转动 ,驱动中间齿轮轴 23上的传动 齿轮 5转动， 并通过中间齿轮轴 23上的齿轮部分 23a驱动输出轴 20上的传 动齿轮 7转动，输出轴 20上的传动齿轮 7带动主轴 18及主轴 18上的传动齿 轮 14和主动扇齿轮 11顺时针转动， 固连于主轴 18上的驱动微动开关 12的 凸轮 13及驱动辅助开关 17的凸轮 15也同向转动。主轴 18与输出轴 20之间 由创新设计的特殊的齿轮 /凸轮组合传动装置完成传动及输出转角转换
齿轮 /凸轮组合传动装置的传动及输出角转换动作 理如下：
如图 3、 图 4所示， 传动扇齿轮 10比主动扇齿轮 11多保留 4齿， 从而在 传动的启动段及到位段， 主动扇齿轮 11可与从动齿轮 22顺利脱开， 而传动 扇齿轮 10在机构可能达到的任何位置始终保持与从动 轮 22啮合， 以确保 由输出轴 20移位于主轴 18上的从动凸轮 9与从动齿轮 22及输出轴 20之间 始终保持——对应的准确位置，并将输出轴 20较快转速的转动通过从动齿轮 22、传动扇齿轮 10的传动转换为从动凸轮 9较慢转速的同步转动。 通过齿数 相同的传动齿轮 14与传动齿轮 7的啮合传动， 使主轴 18、 主动扇齿轮 11与 由主轴 18移位于输出轴 20的主动凸轮 8之间始终保持——对应的准确位置 及等转速同步转动。 本发明的齿轮 /凸轮组合传动装置中， 传动齿轮 7是在机 构传动链中最靠前的本装置的驱动轮。 所述的主动凸轮 8、 从动凸轮 9的轴 间移位， 是以原有的常规齿轮 /凸轮联合传动装置为基础作比较。 这正是本传 动装置的特殊之处。
如图 4所示， 主动凸轮 8由半径方向外凸出部分两侧为等半径圆弧， 中 间有局部凸出部分 F, 靠近局部凸出部分 F的一段由两侧至中间逐渐向外凸 出。 启动时凸轮传动阶段初始， 本装置的驱动齿轮 7直接带动主动凸轮 8逆 时针转动， 主、 从动凸轮在所述的等半径圆弧上滑动， 主动凸轮 8空转， 从 动凸轮 9、 传动扇齿轮 10、 从动齿轮 22及输出轴 20不转动。 转动到主动凸 轮 8向外逐渐凸出的非等半径部分， 主动凸轮 8滑动推压从动凸轮 9, 依次 传递带动从动凸轮 9、 传动扇齿轮 10、 从动齿轮 22、 输出轴 20相对于主轴 18、 主动扇齿轮 11及主动凸轮 8由慢到快转动， 在从动齿轮 22加速到凸轮 传动的转速比与齿轮传动的转速比非常接近时 ， 图 4a的启动段凸轮传动接力 转换为图 4b的齿轮传动。 启动及转换时没有明显的冲击力。 启动段及到位段 凸轮传动时， 主动扇齿轮 11与从动齿轮 22脱开，传动齿轮 14、 主轴 18、 主 动扇齿轮 11空转。 凸轮传动时， 主轴 18、 主动扇齿轮 11与传动扇齿轮 10、 从动凸轮 9转动不同步（图 4a、 4c、 4d )，齿轮传动时， 上述四种零件等速同 步转动， 主动扇齿轮 11与传动扇齿轮 10的对应齿对准， 如图 4b。 齿轮传动 的输出轴转角占绝大部分 (接近 97%的输出总转角）， 启动段及到位段的凸轮 传动输出轴转角很小 (都小于 2%的输出总转角）。 齿轮传动时， 本装置的驱动 齿轮 7依次传递带动传动齿轮 14、 主轴 18、 主动扇齿轮 11、 从动齿轮 22、 输出轴 20转动及输出，并由从动齿轮 22带动传动扇齿轮 10及从动凸轮 9在 主轴 18上空转。 齿轮传动结束， 主动扇齿轮 11与从动齿轮 22自动脱开， 参 见图 4c, 主动凸轮 8前端 E处随即与从动凸轮 9对应处接触， 滑动推压从动 凸轮 9, 依次传递带动从动凸轮 9、 传动扇齿轮 10、 从动齿轮 22、 输出轴 20 转动， 传动转换为图 4c的接近到位段的凸轮传动。 凸轮传动临近输出轴 22 分闸到位位置， 凸轮 13推动分闸侧的微动开关 12切换， 电机 4断电。 电机 4至主轴 18、 主动扇齿轮 11、 主动凸轮 8因惯性继续旋转， 主动凸轮 8通过 从动凸轮 9等将输出轴 20推送到位。 此后从动凸轮 9、 传动扇齿轮 10、 从动 齿轮 22、 输出轴 20不再转动， 而电机 4至主轴 18、 主动扇齿轮 11、 主动凸 轮 8继续惯性转动到设计控制的限位位置之前适 位置停转，到达图 4d的动 作结束的整个传动装置分闸到位位置。 分闸到位后， 从动凸轮 9的凹口两端 的两段短圆弧分别由主动凸轮 8两侧等半径的 C、 D处双向限位， 将输出轴 20及机构带动的开关的主触头精准可靠的定位 设计要求的位置。 由于从动齿轮 22与主动扇齿轮 11、 传动齿轮 10有较大的传动比， 可实 现主轴 18、 主动扇齿轮 11的近 340。 转动及从动凸轮 9、 传动扇齿轮 10的 略大于 3/4 圈转动 (常规齿轮 /凸轮联合传动装置可能达到的最大输出转角 与 输出轴 20的近 3圈输出转角的转换。 适当设计主动凸轮 8、 从动凸轮 9的形 状和尺寸， 可实现精准的转角输出 （误差小于 ± 0.3%), 可靠稳定的合、 分闸 定位， 充分限制消减启动及到位时的冲击力的功能。
如上所述， 输出轴 20临近分闸到位时， 与主轴 18固定连接的驱动微动 开关的凸轮 13驱动安装在机构支架 24上的微动开关 12进行切换，微动开关 中的触头切断分闸控制回路， 分闸接触器动作， 切断电机回路。
如图 6所示，机芯部分辅助开关 17的动作切换由两个新型设计的凸轮 15、 16带动完成。 在分、 合闸过程中， 与主轴 18固定连接的凸轮 15驱动与安装 在机构支架 24上的辅助开关 17的转轴固定连接的凸轮 16转动，带动辅助开 关 17动作切换。 在分闸位置时， 凸轮 16的 16a齿及 16b齿位于与图 6d对称 的与凸轮 15等半径圆弧部分紧靠的位置， 合闸动作的初始段， 凸轮 15转动， 凸轮 16不转动， 当凸轮 15转过一定角度， 到达图 6a的传动阶段， 凸轮 15 的 15a齿及其后的等半径圆弧的前端分别驱动凸轮 16的 16 b齿及 16c齿转动， 带动辅助开关 17第一次切换， 断开常闭触头。 随后， 进入图 6b的传动阶段， 凸轮 15继续转动， 凸轮 16由于其 16c齿、 16d齿靠近凸轮 15等半径圆弧， 凸轮 16不转动， 这一阶段占用了凸轮 15的大部分转角。 继续动作， 到达图 6c的传动阶段， 凸轮 15的 15b齿及其后的等半径圆弧前端， 分别驱动凸轮 16的 16d齿及 16e齿转动， 带动辅助开关 17第二次切换，接通常开触头。再 继续动作， 直至到达图 6d的动作结束的合闸到位位置， 到达该位置之前， 有 一段凸轮 15空转， 凸轮 16不转的过程。 在合闸到位的位置， 凸轮 16的 16e 齿及 16f齿被凸轮 15的等半径圆弧双向限位不能转动， 将辅助开关 17准确 定位。 分闸时， 凸轮 15、 凸轮 16及辅助开关的动作过程与合闸时相同， 但 转向与合闸相反， 辅助开关 17第一次切换是断开其常开触头， 第二次切换是 接通其常闭触头。 合、 分闸中， 辅助开关断开其常闭、 常开触头时， 都是短 时间打开触头全行程。 合闸时， 是在机构操作的主开关的动静触头可靠接通 后， 辅助开关常开触头才接通； 分闸时， 是在主开关的动触头非常接近到位 位置， 辅助开关常闭触头才接通。
机构的合闸过程的动作原理和动作过程与机构 的分闸过程相同， 但各部 件运动方向相反， 不再详细描述。
如图 7、 图 8所示， 在机构进行手动操作时， 应在设置于机构左下部的手 动操作联锁装置 3中插入操作手柄 41。 在操作手柄 41插入联锁支座 37的内 孔时， 操作手柄前端的锥面先推开微动开关 30的驱动板 34, 驱动板 34推动 微动开关 30切换， 切换时， 微动开关 30的常闭和常开触头分别切断电动操 作控制回路 (此时不可能再进行电动操作）， 同时接通联锁电磁铁回路，联锁用 旋转电磁铁 32带电旋转打开挡板 31让开手柄通道， 使操作手柄前端能够进 入到超过挡板。 手柄继续插入， 其前端锥面再推开微动开关 28的驱动板 36, 驱动板 36推动微动开关 28切换， 切换时， 微动开关 28的常闭和常开触头分 别切断只能短时通电的联锁用旋转电磁铁 32的回路及接通给出 "正在手动操 作，，信号的回路； 挡板 31在旋转电磁铁内的复位弹簧的作用下回转， 由于已 插入操作手柄的阻挡， 挡板 31不能完全复位， 操作手柄仍可继续插入， 直至 手柄前端的六方孔套在手动齿轮轴 6的六方端头上， 再转动手柄带动手动齿 轮轴旋转， 进行手动操作。
如图 9所示， 在电站检修需要闭锁本机构时， 在联锁支座 37的内孔中插 入闭锁杆 42并加锁 (使用挂锁 43), 与插入操作手柄 41的动作过程相似， 插 入闭锁杆 42时， 闭锁杆 42推动微动开关 30、 28分别切断电动操作控制回路 和联锁电磁铁回路， 实现闭锁。 机构闭锁后， 可防止他人在不知情时误操作 本机构， 造成人员、 设备的损害。
机构的控制回路及联锁电磁铁回路都经过一个 "外部联锁回路" 再接至 电源， 外部联锁回路由电站中与本机构操作的开关相 关的所有开关设备的辅 助开关触头串联组成， 只有相关的所有开关设备所处的位置或状态都 允许本 开关动作， 外部联锁回路才能接通， 本机构控制回路及电磁铁回路才能接通 电源， 旋转电磁铁 32才能通电旋转， 操作手柄 41才可插入进行手动操作。 通过上述方式， 实现了机构的手动操作与电动操作之间， 本机构手动操作 (以 及电动操作)与相关开关设备状态之间的电气 锁， 防止了误操作。
Next Patent: AIR SUCTION METHOD AND STRUCTURE FOR V-FORM PACKED PAPER NAPKIN FOLDING MACHINE