一種機械閉鎖裝置的製作方法
2023-11-04 03:37:47 1
本發明涉及一種機械閉鎖裝置。
背景技術：
按照有關規定，凡有可能引起誤操作的電氣設備，均應裝設防誤裝置和相應的防誤電氣閉鎖迴路。機械閉鎖是在開關櫃或戶外閘刀的操作部位之間用互相制約和聯動的機械結構來達到先後動作的閉鎖要求，實現一電氣設備操作後、另一電氣設備就不能操作的目的，例如隔離開關與接地開關之間的閉鎖，要保證先斷開隔離開關、才能合接地開關，先拉開接地開關、才能合隔離開關的操作順序。
現有的機械閉鎖裝置其使用性能不好，首先由於機械閉鎖裝置大多都是戶外工作，其零部件在長期的雨淋日曬下很容易發生時效變形和嚴重生鏽，導致閉鎖阻力成倍增加，從而加重了操動機構的負荷，嚴重時甚至無法實現閉鎖功能。同時，戶外高壓隔離開關和接地開關在長期的風吹日曬過程中，其零部件也會發生一定的時效變形，再加上最初的安裝誤差等因素，可能會導致其分合閘角度發生變化，比如最初設計分合閘角度是90度，一段時間後，該角度變成85度，這時隔離開關或接地開關就無法完全回到初始狀態，從而造成抱死，使隔離開關和接地開關均無法再正常分合閘，此時就需要對機械閉鎖裝置進行調整，但是現有機械閉鎖裝置一般都是固定在操作杆上，致使調整操作非常困難，甚至無法操作。
另外，現有機械閉鎖裝置都是針對特定型號的隔離開關配套設置的，比如90度機構的隔離開關，其閉鎖盤的圓弧面允許轉動的角度範圍也是對應的，不能適用於135度或180度機構的隔離開關，通用性差，因此針對不同的隔離開關，需要配置不同的機械閉鎖裝置，從而造成成本投入較高。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種全新的且使用性能比較好的機械閉鎖裝置。
為了解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：
一種機械閉鎖裝置，包括用於與隔離開關操作杆相連的第一閉鎖部和用於與接地開關操作杆相連的第二閉鎖部以及傳動連接在第一閉鎖部和第二閉鎖部之間的傳動部，第一閉鎖部和第二閉鎖部左右設置，第一閉鎖部和第二閉鎖部均具有合閘位和分閘位，第一閉鎖部包括用於固定在隔離開關操作杆上並隨之一起轉動的第一轉盤和固定在傳動部左側的第一限位件，第二閉鎖部包括用於固定在接地開關操作杆上並隨之一起轉動的第二轉盤和固定在傳動部右側的第二限位件，第一轉盤上設有與第一限位件導向移動配合的且槽口朝下的第一驅動槽，第一驅動槽具有用於在第一轉盤分合閘轉動時驅動第一限位件從而帶動傳動部左右移動的第一驅動槽壁；第一轉盤上位於第一驅動槽距隔離開關操作杆轉動中心的最遠端設置有與第一驅動槽連通的第一止轉通道；
第二轉盤上設有與第二限位件導向移動配合的且槽口朝下的第二驅動槽，第二驅動槽具有用於在第二轉盤分合閘轉動時驅動第二限位件從而帶動傳動部左右移動的第二驅動槽壁；第二轉盤上位於第二驅動槽距接地開關操作杆轉動中心的最遠端設置有與第二驅動槽連通的第二止轉通道；
當第一閉鎖部和第二閉鎖部均位於分閘位時，第一驅動槽的距隔離開關操作杆轉動中心的最遠端與第二驅動槽的距接地開關操作杆轉動中心的最遠端剛好相對且兩者之間的距離最短，此時第一限位件位於第一驅動槽的距隔離開關操作杆轉動中心的最遠端，第二限位件位於第二驅動槽的距接地開關操作杆轉動中心的最遠端；
當第一閉鎖部位於合閘位時，第二限位件隨著第一轉盤的轉動從第二驅動槽中移動到第二止轉通道中，第二閉鎖部位於分閘位；
當第二閉鎖部位於合閘位時，第一限位件隨著第二轉盤的轉動從第一驅動槽中移動到第一止轉通道中，第一閉鎖部位於分閘位。
傳動部的左側設置有與第一止轉通道止轉配合的第一止轉塊，第一止轉塊與第一止轉通道同時也構成導向滑動配合關係，所述第一限位件設置在第一止轉塊的上方；傳動部的右側設置有與第二止轉通道止轉配合的第二止轉塊，第二止轉塊與第二止轉通道同時也構成導向滑動配合關係，所述第二限位件設置在第二止轉塊的上方。
第一止轉塊的左側還設置有用於卡設在隔離開關操作杆上的第一U型叉，第一U型叉的U型口寬度大於第一止轉塊的寬度以使傳動部向右移動時第一U型叉無法通過第一止轉通道；第二止轉塊的右側還設置有用於卡設在接地開關操作杆上的第二U型叉，第二U型叉的U型口寬度大於第二止轉塊的寬度以使傳動部向左移動時第二U型叉無法通過第二止轉通道。
所述第一驅動槽和第二驅動槽均是閉合的且外形均呈雞蛋形。
第一轉盤為分體式，第一轉盤包括第一左轉盤、第一右轉盤、用於將第一左轉盤和第一右轉盤固定在隔離開關操作杆上的第一固定螺栓，第一驅動槽由設置於第一左轉盤上的部分驅動槽和設置於第一右轉盤上的部分驅動槽對合後圍成。
第二轉盤為分體式，第二轉盤包括第二左轉盤、第二右轉盤、用於將第二左轉盤和第二右轉盤固定在隔離開關操作杆上的第二固定螺栓，第二驅動槽由設置於第二左轉盤上的部分驅動槽和設置於第二右轉盤上的部分驅動槽對合後圍成。
本發明的有益效果在於：當隔離開關合閘時，隨著第一轉盤的轉動，第一驅動槽驅動第一限位件帶動傳動部向左移動，從而可以使第二限位件從第二驅動槽中移動到第二止轉通道中，此時接地開關不能合閘；當隔離開關分閘時，第一轉盤反向轉動，從而使第一驅動槽驅動第一限位件帶動傳動部向右移動，從而使第二限位件回到第二驅動槽中，這時接地開關就可以進行合閘了，反過來也是同樣的原理，實現了一電氣設備操作後、另一電氣設備就不能操作的目的。由於第一驅動槽和第二驅動槽的槽口均朝下，因此即使是在雨淋日曬的工況下，第一驅動槽壁和第二驅動槽壁也基本不會生鏽，因此不會增加閉鎖阻力，從而保證操動機構的負荷不加大，因此使用性能比較好。
附圖說明
圖1為本發明中機械閉鎖裝置的立體結構圖；
圖2為圖1的另一個視角的立體結構圖；
圖3為圖1中接地開關操作杆旋轉合閘後的立體結構圖；
圖4為圖3中的隔離開關側的局部放大圖；
圖5為圖1中傳動部的結構示意圖；
圖6為圖4的主視圖；
圖7為圖6的俯視圖；
圖8為圖6中去掉傳動部時的結構示意圖；
圖9為圖6中第一連接件的結構示意圖；
圖10為圖9的仰視圖；
圖11為圖6中第一左轉盤的主視圖；
圖12為圖11的右視圖；
圖13為圖11的仰視圖；
圖14為圖6中第一右轉盤的主視圖；
圖15為圖14的左視圖；
圖16為圖14的仰視圖；
圖17為圖14的右視圖；
圖18為圖6中支撐夾的結構示意圖；
圖19為圖6中第一限位件的結構示意圖。
圖中：1.第一轉盤；11.第一左轉盤；12.第一右轉盤；111.第一左半驅動槽；112頂絲孔；113.螺栓穿孔；114.左半均壁槽；115.第一左半外圈驅動槽壁；116.第一左半內圈驅動槽壁；121.門形框；122.第一右半驅動槽；123.右半均壁槽；124.頂絲孔；125.螺栓穿孔；126.第一止轉通道；127.第一右半內圈驅動槽壁；128.第一右半外圈驅動槽壁；2.第二轉盤；3.隔離開關操作杆；4.接地開關操作杆；5.限位夾；6.第一支撐夾；61.螺栓穿孔；62.頂絲孔；7.第二支撐夾；8.傳動部；81.連接管；82.第一連接件；83.第二連接件；821.第一限位件；822.第一止轉塊；823.第一滑臺；824.緊固螺栓；825.第一連接頭；826.頂絲；827.U型螺栓；828.第一U型叉；829.凸緣；8210.滾輪固定孔；8211.過渡部；8212.U型螺栓穿孔；8213.頂絲孔。
具體實施方式
機械閉鎖裝置的一個實施例如圖1~圖19所示，包括用於與隔離開關操作杆3相連的第一閉鎖部和用於與接地開關操作杆4相連的第二閉鎖部以及傳動連接在第一閉鎖部和第二閉鎖部之間的傳動部8，第一閉鎖部和第二閉鎖部左右設置，第一閉鎖部和第二閉鎖部均具有合閘位和分閘位。第一閉鎖部包括用於固定在隔離開關操作杆4上並隨之一起轉動的第一轉盤1，第一轉盤1為分體式，第一轉盤1包括左右對合的第一左轉盤11和第一右轉盤12。第一轉盤1上設置有閉合的且槽口朝下的第一驅動槽，所述第一驅動槽是由設置於第一左轉盤11上的呈弓形的第一左半驅動槽111以及設置於第一右轉盤12上的近似半橢圓形的第一右半驅動槽122對合圍成的，第一驅動槽的外形呈雞蛋形。
第一驅動槽具有第一驅動槽壁，所述第一驅動槽壁包括第一內圈驅動槽壁和第一外圈驅動槽壁，第一內圈驅動槽壁是由第一左半驅動槽111的第一左半內圈驅動槽壁116以及第一右半驅動槽122的第一右半內圈驅動槽壁127對合圍成的；第一外圈驅動槽壁是由第一左半驅動槽111的第一左半外圈驅動槽壁115以及第一右半驅動槽122的第一右半外圈驅動槽壁128對合圍成的。第一驅動槽距隔離開關操作杆3轉動中心的距離逐漸緩慢變化以使第一外圈驅動槽壁和第一內圈驅動槽壁均呈平滑的曲面，第一內圈驅動槽壁和第一外圈驅動槽壁均呈雞蛋形。
第一左轉盤11上還設置有兩個螺栓穿孔113和一個頂絲孔112，第一右轉盤12上也設置有兩個螺栓穿孔125和一個頂絲孔124，第一左轉盤11和第一右轉盤12的中心分別具有半圓孔，兩者對合在隔離開關操作杆3上後，兩個螺栓穿孔113和兩個螺栓穿孔125剛好對應以供固定螺栓穿過並將第一左轉盤11和第一右轉盤12固定在隔離開關操作杆3上。同時為了保證固定效果，兩邊均採用頂絲穿過各自的頂絲孔頂緊在隔離開關操作杆3上。第一左轉盤11和第一右轉盤12均為一體鑄造成型，為了保證鑄件質量，在第一左轉盤11上還設置有左半均壁槽114，在第一右轉盤12上還設置有右半均壁槽123，以保證各自的壁厚均勻。
第一左轉盤11和第一右轉盤12固定在隔離開關操作杆3上後的初始狀態即第一閉鎖部處於分閘位時，第一驅動槽的距隔離開關操作杆3轉動中心的最遠端剛好是朝右的，即雞蛋形的蛋尖是朝右的。第一右轉盤12上位於第一驅動槽距隔離開關操作杆3轉動中心的最遠端設置有與第一驅動槽連通的第一止轉通道126，第一止轉通道126呈「凸」字型，它是由門形框121形成的。
傳動部8包括分別位於左右兩端的結構相同的第一連接件82和第二連接件83，第一連接件82和第二連接件83之間固定有連接管81。以第一連接件82為例，其包括通過U型螺栓827固定在連接管81左端的第一連接頭825，第一連接頭825呈半圓形，對應的其上設置有U型螺栓穿孔8212，為了保證緊固效果，第一連接頭825上還設置有頂絲孔8213用於穿裝頂絲826。第一連接頭825通過一個過渡部8211連接有第一滑臺823，第一滑臺823上設置有與第一止轉通道126止轉配合的第一止轉塊822，第一止轉塊822上開設有滾輪固定孔8210，第一閉鎖部還包括通過緊固螺栓824固定在滾輪固定孔8210中的第一限位件821，第一限位件821是可以繞緊固螺栓824滾動的滾輪，第一限位件821與第一左轉盤11上的第一驅動槽為導向移動配合關係，第一限位件821剛好可以在第一驅動槽中導向移動。
「凸」字型的第一止轉通道126的上半部分是供第一限位件821通過的、下半部分是與第一止轉塊822既導向滑動配合、又止轉配合的，門形框121的兩個腳剛好卡在第一止轉塊822的前後兩側。
第一滑臺823上於第一止轉塊822的左側一體設置有用於卡設在隔離開關操作杆3上的第一U型叉828，第一U型叉828、第一止轉塊822均位於第一轉盤的下方，只有第一限位件821剛好嵌進第一驅動槽中。第一U型叉828的U型口寬度大於第一止轉塊822的寬度以使傳動部向右移動時第一U型叉828無法通過第一止轉通道126。
隔離開關操作杆3上於第一滑臺823的下方固設有第一支撐夾6，第一支撐夾6為兩瓣分體式，每一瓣上都開設螺栓穿孔61用於使兩瓣對合後固定在隔離開關操作杆3上，為了保證緊固效果，第一支撐夾6上還開設有頂絲穿孔。第一連接頭825、過渡部8211、第一滑臺823、第一止轉塊822、第一U型叉828為一體鑄造成型，為保證第一滑臺823的剛度以及下表面的平整，在第一滑臺823的下表面上設置有凸緣829，第一支撐夾6的作用即是對第一滑臺823進行支撐，並對凸緣829提供一個左右滑動的平面。
為了保證很好的限位，在隔離開關操作杆3上於第一轉盤的上方還固定有限位夾5，限位夾5的結構與第一支撐夾6的結構是相同的。第二閉鎖部的結構與第一閉鎖部的結構完全相同，包括固定在接地開關操作杆4上並隨之一起轉動的同樣也為分體式的第二轉盤2以及固定在第二連接件83右側的第二限位件。同樣的，第二轉盤2上設置有與第二限位件導向移動配合的且槽口朝下的第二驅動槽，第二驅動槽也呈雞蛋形且同樣具有第二驅動槽壁，第二驅動槽壁包括第二外圈驅動槽壁和第二內圈驅動槽壁，接地開關操作杆4上同樣也設置有第二支撐夾7和限位夾5。
第二轉盤2固定在接地開關操作杆4上後的初始狀態即第二閉鎖部處於分閘位時，第二驅動槽的距隔接地開關操作杆4轉動中心的最遠端剛好是朝左的，即雞蛋形的蛋尖是朝左的，這時第一驅動槽的距隔離開關操作杆3轉動中心的最遠端與第二驅動槽的距接地開關操作杆4轉動中心的最遠端剛好相對且兩者之間的距離最短。
機械閉鎖裝置的工作原理是：初始狀態時即第一閉鎖部和第二閉鎖部均位於分閘位時，第一限位件821位於第一驅動槽的距隔離開關操作杆3轉動中心的最遠端，第二限位件位於第二驅動槽的距接地開關操作杆4轉動中心的最遠端。當接地開關操作杆4轉動實現合閘時，隨著第二轉盤的轉動，在第二驅動槽的第二外圈驅動槽壁的拉力作用下，驅動第二限位件帶著傳動部向右移動，此時第一止轉塊822和第一限位件821向右移動，第一限位件821脫出第一驅動槽，第一止轉塊822進入第一止轉通道126中，接地開關操作杆4旋轉到位後，第一閉鎖部不能合閘，只能處於分閘位。
第一閉鎖部想要實現合閘，首先必須使第二閉鎖部回到分閘位，即必須首先使接地開關操作杆4反向轉動，在第二驅動槽的第二內圈驅動槽壁的推力作用下，驅動第二限位件帶著傳動部向左移動，最終使第一限位件821回到第一驅動槽中、第一止轉塊822離開第一止轉通道126，此時第二限位件也回到初始狀態，這時第一閉鎖部就可以轉動合閘了。
同樣的，當隔離開關操作杆3轉動實現合閘時，隨著第一轉盤1的轉動，在第一驅動槽的第一外圈驅動槽壁的拉力作用下，驅動第一限位件帶著傳動部向左移動，此時第二閉鎖部處於分閘位，不能合閘；當隔離開關操作杆3反向轉動實現分閘時，在第一驅動槽的第一內圈驅動槽壁的推力作用下，驅動第一限位件帶著傳動部向右移動，最終使第一閉鎖部和第二閉鎖部回到初始狀態。
由於第一驅動槽和第二驅動槽的槽口均朝下，因此即使是在雨淋日曬的工況下，第一驅動槽壁和第二驅動槽壁也基本不會生鏽，因此不會增加閉鎖阻力，從而保證操動機構的負荷不加大。同時，由於第一驅動槽壁和第二驅動槽壁均為平滑的曲面，因此在拉動和推動傳動部左右移動的過程中，不會有特別大的阻力，從而可以保證機械閉鎖的效率以及隔離開關或接地開關的分合閘速度，使用性能好。
由於第一轉盤和第二轉盤均為分體式，這樣當長期使用後隔離開關或接地開關的分合閘角度發生變化時，如果隔離開關或接地開關無法完全回到初始狀態，這時就可以將第一轉盤或第二轉盤上的固定螺栓和頂絲旋鬆，將他們調整到正確的對應位置，再將固定螺栓和頂絲固定即可，調整非常方便，操作難度低。
另外，第一驅動槽和第二驅動槽都是閉合的雞蛋形，使得第一轉盤1和第二轉盤2的旋轉工作角度比較大，在本發明中，第一轉盤1和第二轉盤2的工作角度為60°~300°，在驅動槽和限位件的配合作用下，傳動部可左右移動的範圍是10~20mm，當然實際上，由於第一驅動槽和第二驅動槽特殊的形狀，當第一轉盤或第二轉盤旋轉180度時，傳動部是達到移動極限的，此時傳動部移動到最遠的距離，如果第一轉盤或第二轉盤繼續旋轉，傳動部就要回退了，不過為了保證最基本的閉鎖功能，第一轉盤或第二轉盤的旋轉角度最好不要超過270°，更不用說360°了，那樣就起不到閉鎖的作用了。
目前市場上最常見的就是90度機構、135度機構和180度機構的隔離開關，因此本發明的機械閉鎖裝置均可以滿足以上三種機構隔離開關的使用，通用性強，只需製作多套相同的機械閉鎖裝置，即可滿足不同型號隔離開關的使用，從而可以降低成本投入，在實際應用時，只需改變連接管81的長度即可。
在機械閉鎖裝置的其他實施例中：第一轉盤也可以是一體式的，此時可以在第一轉盤上開設供操作杆穿過的固定孔；第二轉盤也可以是是一體式的，此時可以在第二轉盤上開設供操作杆穿過的固定孔；第一驅動槽和第二驅動槽均可以不是閉合的，比如根據操作杆的旋轉工作角度，可以將第一驅動槽和第二驅動槽只設置成一小段驅動槽，該一小段驅動槽的長度對應的就是操作杆的旋轉工作角度；第一驅動槽和第二驅動槽的形狀可以不是雞蛋形的，比如可以是橢圓形或者其他非圓形的形狀；第一止轉塊的左側可以不設置第一U型叉，第二止轉塊的右側也可以不設置第二U型叉，此時需要注意操作杆的旋轉工作角度以及傳動部的移動範圍，不能將某一側的止轉塊完全拉出止轉通道；傳動部的左側可以不設置第一止轉塊，傳動部的右側也可以不設置第二止轉塊，此時可以利用第一限位件與第一止轉通道止轉配合以及利用第二限位件與第二止轉通道止轉配合，從而實現閉鎖。