阅读说明：本技术 一种双电源分合闸驱动转换装置 (Dual supply divide-shut brake drive conversion equipment ) 是由 周继承 袁灼光 柏东辉 陈茂辉 于 2020-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双电源分合闸驱动转换装置,包括壳体,以及滑动安装在壳体内的切换滑块,切换滑块上安装有动触电极,壳体上且分别位于动触电极的两端均安装有静触电极,且壳体的两端均安装有缓冲蓄能机构,缓冲蓄能机构包括缓冲组件和蓄能组件,且壳体上安装有用于对处于运动状态且任意位置的切换滑块进一步推进的接力驱动机构。通过缓冲组件对切换滑块进行缓冲有利于延长装置的使用寿命,且在切换电源时,蓄能组件解除对切换滑块的锁定,通过缓冲组件对切换滑块进行辅助推动提高切换滑块进行电源切换动作的速度,并通过接力驱动机构对运动中的切换滑块进一步推动以完成电源的切换,从而有利于缩短电源切换时间。(The invention discloses a double-power supply opening and closing drive conversion device which comprises a shell and a switching sliding block, wherein the switching sliding block is slidably arranged in the shell, a movable contact electrode is arranged on the switching sliding block, static contact electrodes are arranged on the shell and are respectively positioned at two ends of the movable contact electrode, buffering energy storage mechanisms are arranged at two ends of the shell, each buffering energy storage mechanism comprises a buffering component and an energy storage component, and a relay driving mechanism for further propelling the switching sliding block which is in a moving state and at any position is arranged on the shell. The buffer assembly is used for buffering the switching slide block, so that the service life of the device is prolonged, the energy storage assembly is used for unlocking the switching slide block when a power supply is switched, the buffer assembly is used for assisting to push the switching slide block to improve the speed of power supply switching action of the switching slide block, and the relay driving mechanism is used for further pushing the moving switching slide block to complete the switching of the power supply, so that the power supply switching time is shortened.)

一种双电源分合闸驱动转换装置

技术领域

本发明涉及电源切换开关技术领域，具体涉及一种双电源分合闸驱动转换装置。

背景技术

双电源转换开关用于供电系统中当常用电源出现故障时，既能避免故障电源向负载供电，又能可靠选择合格电源投入正常的运行，以保证供电不间断。因此，双电源转换开关应用广泛，适合不同的场合，例如医院、机场、码头等，都依靠双电源转换开关来提供连续的供电。目前，双电源转换开关分为电子式以及机械式两种，电子式双电源转换开关能够实现在一个工频周期内完成电源切换，但其结构精密，不仅成本高且稳定性较差；而机械式双电源转换开关由电子控制系统和机械开关组成，电子控制系统在监测到电源断开时控制相应执行器来驱动机械开关的动触点向另一静触点运动并连接，从而实现电源的切换，机械式双电源转换开关具有成本低、适用性佳和稳定好的优点。

但是，由于机械开关需要通过动触点的移动来实现电源切换，即机械式双电源开关在进行电源切换的耗时中，不仅存在电子控制系统对电源状态进行监测和分析所消耗的时间，且存在机械部件动作所消耗的时间，从而导致机械式双电源转换开关难以在一个工频周期内完成电源的切换，难以达到真正意义上的连续供电，从而限制了机械式双电源转换开关的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双电源分合闸驱动转换装置，以解决现有技术中由于机械式双电源转换开关的电源切换耗时较长，导致的难以在一个工频周期内完成电源切换的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种双电源分合闸驱动转换装置，包括壳体和缓冲蓄能机构；

所述壳体的两端均安装有腔体，所述腔体内沿朝向所述切换滑块的方向依次开设有尾端腔和前端腔，所述腔体内安装有电源端接线柱，所述电源端接线柱贯穿所述腔体的两端以及所述尾端腔和前端腔；

所述壳体的底部安装有用电端接线柱，所述壳体内滑动安装有切换滑块，所述切换滑块上安装有动触电极，所述动触电极与所述用电端接线柱通过滑动连接组件保持电性连接；所述壳体上位于所述动触电极的两侧均安装有静触电极，两个所述静触电极分别连接有常用电源和备用电源，所述动触电极通过导线连接设有常用电源的静触电极，所述切换滑块可受驱在两个所述静触电极之间往返运动，使所述动触电极与连接有备用电源的静触电极接触形成电连接。

缓冲蓄能机构，包括用于在所述切换滑块行程后段对所述切换滑块进行吸能缓冲的缓冲组件，所述缓冲组件包括连接于所述壳体两端的两个缓冲弹簧，所述缓冲弹簧远离所述壳体内壁的一端连接所述切换滑块；

所述缓冲蓄能机构还包括用于对所述切换滑块进行锁定或以实现所述缓冲组件蓄能的蓄能组件，所述蓄能组件包括安装在所述尾端腔内且套设在所述电源端接线柱上的励磁线圈，以及安装在所述前端腔内的扩撑锁爪，所述励磁线圈通过所述电源端接线柱中的交变电流激发产生感应电流和电磁场，所述励磁线圈通过产生的电磁场的磁力驱动所述扩撑锁爪动作并将所述环形销部锁死，所述励磁线圈反向并联有续流二极管，所述前端腔中安装有用于对所述扩撑锁爪进行复位的复位组件；

所述蓄能组件用于在与常用电源的连接断开时释放所述缓冲组件的能量以辅助驱动所述切换滑块向连接有备用电源的所述静触电极移动。

可选的，所述腔体远离所述切换滑块的一端安装在所述壳体上，所述腔体与所述壳体内壁之间形成有环形插槽，所述缓冲弹簧安装在所述环形插槽内并套设于所述腔体外；

所述切换滑块的两端均安装有与所述环形插槽滑动配合的环形销部，所述蓄能组件安装在所述腔体上并与所述环形销部配合实现对所述切换滑块的锁定。

可选的，述扩撑锁爪包括隔档，所述隔档将所述腔体隔开形成所述尾端腔和所述前端腔；

所述扩撑锁爪还包括滑动安装在所述前端腔中的衔铁环，所述非金属环和所述衔铁环均贯穿开设有与所述电源端接线柱滑动配合的圆孔，所述非金属环和所述衔铁环上均转动安装有多个一一对应的爪臂，且所述非金属环上所述爪臂与所述衔铁环上所述爪臂的一端转动连接；

所述前端腔腔壁上开设有贯穿所述腔体外壁的爪槽，所述环形销部内壁上开设有所述爪槽一一对应的插孔，所述衔铁环通过所述励磁线圈产生的电磁场吸引向所述非金属环靠近以驱动两端所述爪臂转动连接的一端通过所述爪槽***所述插孔中。

可选的，所述复位组件包括连接所述非金属环和所述衔铁环的复位弹簧，且所述复位弹簧套设在所述电源端接线柱上。

可选的，所述电源端接线柱包括中心铜柱以及固定套设在所述中心铜柱外的绝缘层，所述动触电极固定安装在所述中心铜柱朝向所述切换滑块的一端，所述切换滑块的两端均安装有所述静触电极，且所述静触电极与相应所述动触电极正相对设置。

可选的，还包括接力驱动机构，安装于所述壳体上，用于对处于运动状态且处于任意位置的切换滑块进行进一步推进；

所述接力驱动机构包括安装在所述壳体侧壁上的保护罩，所述保护罩内安装有电机，所述电机驱动连接有传动齿轮，所述壳体内壁上开设有贯穿至所述保护罩内的导槽，所述导槽的长度方向与所述切换滑块的运动方向相平行，所述切换滑块侧壁上安装有贯穿所述导槽并与所述传动齿轮啮合连接的齿板。

可选的，所述滑动连接组件包括安装在所述壳体内壁且与所述用电端接线柱电性连接的滑动电轨，所述切换滑块外壁上开设有与所述滑动电轨相配合的滑槽，且所述滑槽内安装有电性连接所述滑动电轨和两端所述动触电极的滑片。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明通过设置的缓冲组件在切换滑块运动行程的末端对切换滑块进行吸能缓冲，并通过蓄能组件对切换滑块进行锁定以实现缓冲组件的蓄能，通过对切换滑块进行缓冲减小了动触电极与静触电极接触时的冲击力，有利于延长装置的使用寿命，且在切换电源时，蓄能组件解除对切换滑块的锁定，通过缓冲组件对切换滑块进行辅助推动提高切换滑块进行电源切换动作的速度，有利于缩短电源切换时间，从而有利于在一个工频周期内实现电源的切换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-用电端接线柱；2-壳体；3-切换滑块；4-动触电极；5-滑动连接组件；6-静触电极；7-缓冲组件；8-蓄能组件；9-接力驱动机构；10-腔体；11-环形插槽；12-环形销部；13-尾端腔；14-前端腔；15-电源端接线柱；16-爪槽；17-插孔；18-复位弹簧；

501-电性滑轨；502-导槽；503-滑片；

701-缓冲弹簧；

801-励磁线圈；802-扩撑锁爪；803-续流二极管；

8021-非金属环；8022-衔铁环；8023-爪臂；

901-保护罩；902-电机；903-传动齿轮；904-滑槽；905-齿板；

1501-中心铜柱；1502-绝缘层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种双电源分合闸驱动转换装置，包括壳体2和滑动安装在壳体2内的切换滑块3，壳体2上安装有与切换滑块3滑动配合且电性连接的电性滑轨，切换滑块3上安装有动触电极4，壳体2上且对应于动触电极4的两端的两侧安装有静触电极6，动触电极4通过导线连接设有常用电源的静触电极6，切换滑块3可受驱在两个静触电极6之间往返运动，使动触电极4与连接有备用电源的静触电极6接触形成电连接。

壳体2的两端均安装有用于对切换滑块3进行缓冲吸能的缓冲蓄能机构。缓冲蓄能机构包括用于对切换滑块3进行吸能缓冲的缓冲组件7，以及用于对被缓冲后的切换滑块3进行锁定以实现缓冲组件7蓄能的蓄能组件8，且蓄能组件8在一路电源断开后立即释放缓冲组件7的能量以辅助驱动切换滑块3向另一端连接有备用电源的静触电极6移动，且壳体2上安装有用于对处于运动状态且任意位置的切换滑块3进一步推进的接力驱动机构9。

一般的，两端的静触电极6分别连接有常用电源和备用电源，而动触电极4则与用电侧相连接，当切换滑块3被驱动滑动至壳体2一端时，切换滑块3滑动方向一端的动触电极4与相应的静触电极6电性连接，从而实现回路的导通。

在本实施例中，处于两端静触电极6之间即断开位置的切换滑块3被接力驱动机构9驱动向连接常用电源的静触电极6一端运动，在切换滑块3快速运动使动触电极4与常用电源的静触电极6靠近并接触的过程中，设置的缓冲组件7在切换滑块3运动行程的末端对切换滑块3进行缓冲，避免动触电极4与静触电极6因接触时的碰撞力度过大而导致动触电极4、静触电极6以及切换滑块3等部件的使用寿命降低。

对切换滑块3运动行程的末端进行缓冲的优点在于，一方面，在提高切换滑块3运动速度的同时，不会导致切换滑块3在运动行程的末端因动能过大而造成动触电极4和静触电极6碰撞力度过大的弊端；另一方面，在动触电极4与静触电极6相接触后，蓄能组件8对切换滑块3进行锁定以阻止缓冲组件7将吸收的能量释放，而当常用电源因故障等原因而断路后，蓄能组件8解除对切换滑块3的锁定，在接力驱动机构9驱动切换滑块3向另一端连接有备用电源的静触电极6进行运动的同时，缓冲组件7积蓄的能量转化为切换滑块3的动能，从而提高切换滑块3的初始速度，以实现两路电源快速切换的目的。

相较于现有技术，本实施例通过缓冲组件7在后段行程对切换滑块3进行缓冲吸能，并与蓄能组件8配合将切换滑块3锁定以实现将吸收的能量储存，并将储存的能量在切换滑块3被释放时转化为切换滑块3的动能来推动切换滑块3运动，以提高切换滑块3运动的初段速度，从而缩短双电源切换的时间，保证两路电源间的切换在一个工频周期内完成，且不会因切换速度的提高而导致动触电极4、静触电极6和切换滑块3的等部件的寿命降低，有利于机械式的电源切换开关的切换速度进一步提高。

其中，缓冲组件7包括远离切换滑块3的一端安装在壳体2上的缓冲弹簧701，壳体2的两端均安装有腔体10，腔体10远离切换滑块3的一端安装在壳体2上，腔体10与壳体2内壁之间形成有环形插槽11，缓冲弹簧701安装在环形插槽11内，并套设于腔体10外。切换滑块3的两端均安装有与环形插槽11滑动配合的环形销部12，蓄能组件8安装在腔体10上并与环形销部12配合对切换滑块3进行锁定。

当进行两路电源切换时，在切换滑块3运动至动触电极4与静触电极6相接触的过程中，切换滑块3一端的环形销部12逐渐向一端的缓冲弹簧701靠近，且环形销部12随着切换滑块3的继续运动而***环形插槽11中并将环形插槽11中的缓冲弹簧701压缩，直至动触电极4与静触电极6相接触时切换滑块3停止，或蓄能组件8通过对环形销部12进行主动锁定的方式来实现对切换滑块3的截停和锁定，从而使切换滑块3的部分动能转化为弹性势能储存在缓冲弹簧701中，通过缓冲弹簧701不仅在切换滑块3运动行程的后段对切换滑块3进行缓冲，且在缓冲弹簧701积蓄的弹性势能在切换滑块3被蓄能组件8释放时转化为切换滑块3的动能，以提高切换滑块3初段的运动速度，缩短两路电源之间切换所需的时间。

腔体10内在朝向切换滑块3的方向上依次开设有尾端腔13和前端腔14，尾端腔13与前端腔14之间通过的圆孔连通，腔体10内安装有贯穿其两端以及尾端腔13、圆孔和前端腔14的电源端接线柱15，蓄能组件8包括安装在尾端腔13内且套设在电源端接线柱15上的励磁线圈801，以及安装在前端腔14内的扩撑锁爪802，励磁线圈801通过电源端接线柱15中的交变电流激发产生感应电流和电磁场，励磁线圈801通过产生的电磁场的磁力驱动扩撑锁爪802动作并将环形销部12锁死，励磁线圈801反向并联有续流二极管803，前端腔14中安装有用于对扩撑锁爪802进行复位的复位组件。

当动触点随切换滑块3的移动而与正常供电的备用电源的静触电极6相接触时，电源端接线柱15中的通过交变电流，使得电源端接线柱15附近产生和大小不断变化的磁场，即通过励磁线圈801的磁通量不断变化而励磁线圈801产生电流和电磁场，从而使某路电源被接通时能够的立即通过励磁线圈801驱动扩撑锁爪802对环形销部12进行锁定。

当某路电源被断开时，电源端接线柱15中的交变电流消失导致励磁线圈801的感应电流和电磁场消失，且上扩撑锁爪802在复位组件的作用下进行复位以解除对环形销部12的锁定，使得缓冲弹簧701通过环形销部12推动切换滑块3运动。并且，通过反并联的续流二极管803与励磁线圈801形成回路来泄放掉励磁线圈801在电源断开时产生的电势，即避免电源断开时励磁线圈801产生电磁场而造成扩撑锁爪802无法及时对切换滑块3解除锁定的情况，从而避免了在电源切换时切换滑块3无法及时动作而导致电源切换延迟的情况发生。

励磁线圈801的状态根据电源端接线柱15中电流的状态而变化，励磁线圈801通过与扩撑锁爪802配合来机械地控制缓冲弹簧701弹性势能的积蓄和释放，从而在切换电源时，在自动控制部件控制接力驱动机构9介入前通过缓冲弹簧701推动切换滑块3进行切换动作，在缓冲弹簧701推动切换滑块3动作时自动控制部件对电源状态进行判断并响应，以控制接力驱动机构9进一步驱动切换滑块3完成电源切换动作，从而避免了由于对电源状态进行监测和判断而导致电源切换延迟的弊端，有利于一个工频周期内完成电源的切换。

需要说明的是，设置缓冲组件7和蓄能组件8的主要目的是在电子控制系统控制接力驱动机构9介入前驱动切换滑块3进行切换动作，因此，缓冲弹簧7的弹力系数不宜过大，以避免导致切换滑块3切换动作的延迟，缓冲弹簧7的弹力足以推动切换滑块3进行滑动即可。

其中，扩撑锁爪802包括形成尾端腔13和前端腔14之间隔档的非金属环8021，以及滑动安装在前端腔14中的衔铁环8022，非金属环8021和衔铁环8022均贯穿开设有与电源端接线柱15滑动配合的圆孔，非金属环8021和衔铁环8022上均转动安装有多个一一对应的爪臂8023，且非金属环8021上爪臂8023与衔铁环8022上爪臂8023的一端转动连接，前端腔14腔壁上开设有贯穿腔体10外壁的爪槽16，环形销部12内壁上开设有爪槽16一一对应的插孔17，衔铁环8022通过励磁线圈801产生的电磁场吸引向非金属环8021靠近以驱动两端爪臂8023转动连接的一端通过爪槽16***插孔17中。

非金属环8021由非金属材质制成，以避免对励磁线圈801产生的电磁场造成隔离而导致衔铁环8022无法被吸引运动，多个爪臂8023围绕电源端接线柱15呈周向均匀分布，以避免衔铁环8022受力不均而在运动过程中卡死。

当动触电极4与静触电极6接触时切换滑块3在腔体10的阻碍下止动，此时，电源端接线柱15中通过电流并激发励磁线圈801产生电磁场，同时，环形销部12***环形插槽11中并压缩缓冲弹簧701，环形销部12内壁上的多个插孔17此时与腔体10上的多个爪槽16一一对应，衔铁环8022在励磁线圈801产生的电磁场的吸力作用下向非金属环8021靠近，使得前端爪臂8023和后端爪臂8023转动连接的一端伸出爪槽16并***相应插孔17中，从而将环形销部12以及切换滑块3固定，保持动触电极4与静触电极6的连接状态，且避免了动触电极4与静触电极6在接触时被电动斥力弹开，确保了动触电极4与静触电极6接触的良好。

当电源被断开时，励磁线圈801由于电源端接线柱15中交变电流的消失而使吸引衔铁环8022的电磁场消失，衔铁环8022在复位组件的作用下向远离非金属环8021的方向运动，使***插孔17中的爪臂8023复位，即接触对环形销部12和切换滑块3的锁定状态，缓冲弹簧701推动环形销部12和切换滑块3向另一端运动，此过程无需电子控制系统的介入，从而节约了自动控制部件检测和分析而导致双路电源切换的延迟。当电子控制系统检测到此路电源断开后控制接力驱动机构9启动，使得切换滑块3在接力驱动机构9的进一步推动下向另一端运动，直至切换滑块3另一端的动触电极4与壳体2另一端的静触电极6接触。

优选的是，复位组件包括连接非金属环8021和衔铁环8022的复位弹簧18，且复位弹簧18套设在电源端接线柱15上，衔铁环8022向非金属环8021靠近时对复位弹簧18进行压缩，并衔铁环8022失去吸引力后驱动衔铁环8022带动爪臂8023复位，以实现对环形销部12的解锁。

优选的是，电源端接线柱15包括中心铜柱1501以及固定套设在中心铜柱1501外的绝缘层1502，励磁线圈801外一般的为漆包线，设置的绝缘层1502是为了使电源端接线柱15与励磁线圈801进一步绝缘，绝缘层1502一般性的为线缆外包裹的绝缘橡胶。

优选的是，接力驱动机构9包括安装在壳体2侧壁上的保护罩901，保护罩901内安装有电机902以及被电机902驱动转动的传动齿轮903，壳体2内壁上开设有贯穿至保护罩901内的导槽904，导槽904的长度方向与切换滑块3的运动方向相平行，切换滑块3侧壁上安装有贯穿导槽904并与传动齿轮903啮合连接的齿板905。

当切换滑块3在缓冲弹簧701的推动下运动时，切换滑块3通过齿板905带动传动齿轮903以及电机902轴相应动作，两路电源的通断状态以及电机902的运行状态通过电子控制系统进行监测，当监测到一路电源断开且电机902的电机902轴被驱动向一个方向转动时，电子控制系统控制电机902通电以及电机902的转向，使电机902驱动后通过传动齿轮903和齿板905进一步驱动切换滑块3向另一端运动，直至监测到另一路电源被接通。

另外，通过齿板905和导槽904的配合对切换滑块3进行导向以及周向限位，避免切换滑块3发生偏转而导致爪臂8023与插孔17无法对齐。

优选的是，滑动连接组件5包括安装在壳体2内壁且与用电端接线柱1电性连接的滑动电轨501，切换滑块3外壁上开设有与滑动电轨501相配合的滑槽502，且滑槽502内安装有电性连接滑动电轨501和两端动触电极4的滑片503，切换滑块3由绝缘材料制成，滑片503在随切换滑块3运动的过程中始终与滑动电轨501保持电性连接，且滑片503设置在由绝缘材质制成的切换滑块3的滑槽502中，使滑片503与滑动电轨501与外部进一步绝缘。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。