一种双电源转换开关

文档序号:10076 发布日期:2021-09-17 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 一种双电源转换开关 (Dual-power transfer switch ) 是由 周斌 耿翔宇 王晓骎 于 2020-03-16 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种双电源转换开关。该双电源转换开关包括在第一方向上叠置的第一触头组件和第二触头组件,以及设置于壳体上的电源转换机构。第一触头组件包括在与第一方向垂直的第二方向上交替设置的第一静触头和第一动触头,第二触头组件包括在与第二方向相反的方向上交替设置的第二静触头和第二动触头。电源转换机构包括可枢转地设置于壳体上的驱动组件。当驱动组件在第三方向上从双分位置朝向第一电源接通位置旋转时,驱动组件驱动第一动触头在与第二方向相反的方向上平移至第一合闸位置;当驱动组件在与第三方向相反的方向上从双分位置朝向第二电源接通位置旋转时,驱动组件驱动第二动触头在第二方向上平移至第二合闸位置。(The invention provides a double-power-supply change-over switch. The dual power transfer switch includes a first contact assembly and a second contact assembly stacked in a first direction, and a power transfer mechanism disposed on a housing. The first contact assembly comprises first fixed contacts and first moving contacts which are alternately arranged in a second direction perpendicular to the first direction, and the second contact assembly comprises second fixed contacts and second moving contacts which are alternately arranged in a direction opposite to the second direction. The power conversion mechanism includes a drive assembly pivotally disposed on the housing. When the driving assembly rotates from the double-split position to the first power supply connection position in the third direction, the driving assembly drives the first moving contact to translate to the first switching-on position in the direction opposite to the second direction; when the driving assembly rotates from the double-split position to the second power-on position in the direction opposite to the third direction, the driving assembly drives the second movable contact to translate to the second switching-on position in the second direction.)

一种双电源转换开关

技术领域

本发明涉及一种双电源转换开关。

背景技术

双电源转换开关主要用在紧急供电系统,将负载电路从一个(常用)电源转换至另一个(备用)电源,以确保重要负荷连续、安全、可靠地运行。随着人们对生活质量的要求越来越高,电源可用性作为一重要考核指标得到了各方重视,因此对于手动转换开关(MTS)有了更多更特殊的需求。

在现有的MTS产品中,有些需要在同一个方向上旋转操作手柄来实现第一电源接通、双分、第二电源接通,这些产品需要增加操作电源换向结构;有些能正反方向旋转操作手柄,但第一、第二电源的动触头合闸运动方向一致,则机构需要增加一组换向结构。这些产品的研发周期和成本非常高,结构复杂,产品的可靠性要求也更高。

因而,提供一种研发周期短、成本低廉、性能可靠、结构合理的手动双电源转换开关成为亟待解决的问题。

发明内容

因此,本发明之目的是提供一种双电源转换开关,该开关可靠性高、结构简单且成本较低。

本发明涉及一种双电源转换开关,用于在第一电源和第二电源之间进行切换。该双电源转换开关包括在第一方向上叠置的第一触头组件和第二触头组件,以及设置于所述双电源转换开关的壳体上的电源转换机构,其中所述第一触头组件包括在与第一方向垂直的第二方向上交替设置的第一静触头和第一动触头,所述第二触头组件包括在与第二方向相反的方向上交替设置的第二静触头和第二动触头,并且所述电源转换机构包括可枢转地设置于所述壳体上的驱动组件,以及其中当所述驱动组件在第三方向上从双分位置朝向第一电源接通位置旋转时,所述驱动组件驱动所述第一动触头在与第二方向相反的方向上平移至第一合闸位置,从而接通第一电源;以及当所述驱动组件在与第三方向相反的方向上从双分位置朝向第二电源接通位置旋转时,所述驱动组件驱动所述第二动触头在第二方向上平移至第二合闸位置,从而接通第二电源。

根据一个实施方式,所述驱动组件包括:主轴,固定于主轴上的第一驱动板和第二驱动板。所述电源转换机构还包括:固定于第一动触头驱动机构上的第一销,以及固定于第二动触头驱动机构上的第二销。所述第一驱动板和所述第二驱动板在第一方向上相对于彼此分开,所述第一驱动板上设置有在第三方向上延伸的第一槽,所述第二驱动板上设置有在第三方向上延伸的第二槽,并且所述第一槽与所述第二槽在第三方向上相对于彼此呈角度错开。所述第一销插入所述第一槽内,使得当所述驱动组件在第三方向上从双分位置朝向第一电源接通位置旋转或在与第三方向相反的方向上从第一电源接通位置朝向双分位置旋转时,所述第一驱动板通过所述第一销驱动所述第一动触头驱动机构,从而使所述第一动触头在第一合闸位置和第一分闸位置之间切换,此时所述第二驱动板旋转一空程且所述第二动触头处于第二分闸位置。所述第二销插入所述第二槽内,使得当所述驱动组件在与第三方向相反的方向上从双分位置朝向第二电源接通位置旋转或在第三方向上从第二电源接通位置朝向双分位置旋转时,所述第二驱动板通过所述第二销驱动所述第二动触头驱动机构,从而使所述第二动触头在第二合闸位置和第二分闸位置之间切换,此时所述第一驱动板旋转一空程且所述第一动触头处于第一分闸位置。

根据一个实施方式,所述第一槽在第三方向上的长度与所述第一动触头和所述第一静触头之间的距离相匹配,并且所述第二槽在第三方向上的长度与所述第二动触头和所述第二静触头之间的距离相匹配。

根据一个实施方式,所述第一槽与所述第二槽在第三方向上相对于彼此错开的角度与所述第一销和所述第二销在第三方向上的距离相匹配。

根据一个实施方式,当所述驱动组件位于双分位置时,所述第一销抵靠所述第一槽的第一端壁,所述第二销抵靠所述第二槽的第四端壁;当所述驱动组件位于第一电源接通位置时,所述第一销抵靠所述第一槽的第二端壁,所述第二销抵靠所述第二槽的第三端壁;以及当所述驱动组件位于第二电源接通位置时,所述第一销抵靠所述第一槽的第二端壁,所述第二销抵靠所述第二槽的第三端壁。

根据一个实施方式,当所述驱动组件在第三方向上从双分位置朝向第一电源接通位置旋转时,所述第一驱动板通过所述第一销驱动所述第一动触头驱动机构,然后所述第一销随所述第一动触头驱动机构旋转至抵靠所述第一槽的第二端壁,在此过程中所述第二驱动板旋转一空程,使得所述第二销抵靠所述第二槽的第三端壁;以及当所述驱动组件在与第三方向相反的方向上从第一电源接通位置朝向双分位置旋转时,所述第一驱动板通过所述第一销驱动所述第一动触头驱动机构,然后所述第一销随所述第一动触头驱动机构旋转至抵靠所述第一槽的第一端壁,在此过程中所述第二驱动板旋转一空程,使得所述第二销抵靠所述第二槽的第四端壁。

根据一个实施方式,当所述驱动组件在与第三方向相反的方向上从双分位置朝向第二电源接通位置旋转时,所述第二驱动板通过所述第二销驱动所述第二动触头驱动机构,然后所述第二销随所述第二动触头驱动机构旋转至抵靠所述第二槽的第三端壁,在此过程中所述第一驱动板旋转一空程,使得所述第一销抵靠所述第一槽的第二端壁;以及当所述驱动组件在第三方向上从第二电源接通位置朝向双分位置旋转时,所述第二驱动板通过所述第二销驱动所述第二动触头驱动机构,然后所述第二销随所述第二动触头驱动机构旋转至抵靠所述第二槽的第四端壁,在此过程中所述第一驱动板旋转一空程,使得所述第一销抵靠所述第一槽的第一端壁。

根据一个实施方式,所述电源转换机构还包括手柄,所述手柄连接至所述主轴且设置在所述壳体之外,并且操作人员通过旋转所述手柄来使所述驱动组件旋转。

根据一个实施方式,所述电源转换机构还包括齿轮组件,所述齿轮组件包括第一齿轮和第二齿轮,其中所述第一齿轮固定于所述手柄上,使得第一齿轮能够与手柄一起旋转,以及其中所述第二齿轮固定于所述主轴上并与所述第一齿轮啮合,使得第二齿轮能够在第一齿轮旋转时在相反方向上旋转。

附图说明

从下面结合附图详细描述的本发明的优选实施方式中,本发明的优点和目的可以得到更好地理解。为了在附图中更好地显示各部件的关系,附图并非按比例绘制。附图中:

图1示出本发明的一个实施例的双电源转换开关的外部示意图;

图2示出本发明的一个实施例的双电源转换开关的内部结构示意图;

图3示出图2的双电源转换开关中第一触头组件和第一动触头驱动机构的平面示意图;

图4示出图2的双电源转换开关中第二触头组件和第二动触头驱动机构的平面示意图;

图5示出本发明的一个实施例的双电源转换开关的电源转换机构的局部示意图;

图6示出本发明的一个实施例的双电源转换开关处于双分状态的示意图;

图7示出本发明的一个实施例的双电源转换开关处于第一电源接通状态的示意图;

图8示出本发明的一个实施例的双电源转换开关处于第二电源接通状态的示意图。

具体实施方式

将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里,需要注意的是,在附图中,将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分,并且将省略关于它们的重复描述。如果没有特别说明,本文中的术语“上”、“下”、“左”、“右”等均是相对于本发明的附图描述的,并不限制本发明的范围。“第一”及其变体的描述仅仅是为了区分各部件,并不限制本发明的范围,在不脱离本发明的范围的情况下,“第一部件”可以写为“第二部件”等。

本说明书的附图为示意图,辅助说明本发明的构思,示意性地表示各部分的形状及其相互关系。

下面,参照图1至图8,详细描述根据本发明的优选实施方式。

本发明的双电源转换开关用于在第一电源和第二电源之间进行切换,例如在手动操作下在两个电源之间进行切换。参见图1和图2,双电源转换开关包括在第一方向上叠置的第一触头组件1和第二触头组件2,以及设置于双电源转换开关的壳体3上的电源转换机构4。在图1中,第一方向为手动双电源转换开关的高度方向,即图中箭头所指方向。在图2中,第一方向为竖直向上的方向。

参见图3,第一触头组件1包括在与第一方向垂直的第二方向上交替设置的第一静触头11和第一动触头12。多个第一动触头12设置在共同的支撑结构上。每个第一动触头12分别分配有相应的第一静触头11。当每个第一动触头12与相应的第一静触头11接触时,即第一动触头处于第一合闸位置,第一电源被接通;当每个第一动触头12与相应的第一静触头11分离时,即第一动触头处于第一分闸位置,第一电源被断开。

参见图4,第二触头组件2包括在与第二方向相反的方向上交替设置的第二静触头21和第二动触头22。多个第二动触头22设置在共同的支撑结构上。每个第二动触头22分别分配有相应的第二静触头21。当每个第二动触头22与相应的第二静触头21接触时,即第二动触头处于第二合闸位置,第二电源被接通;当每个第二动触头22与相应的第二静触头21分离时,即第二动触头处于第二分闸位置,第二电源被断开。

图3和图4中,第二方向为从左指向右的方向。本发明不限制静触头和动触头的数量,动触头可以例如为一个、两个、三个、四个等。

另外,如图3所示,第一动触头12与第一动触头驱动机构41连接,并能在第一动触头驱动机构41的驱动下在第一合闸位置和第一分闸位置之间切换。如图4所示,第二动触头22与第二动触头驱动机构42连接,并能在第二动触头驱动机构41的驱动下在第二合闸位置和第二分闸位置之间切换。第一动触头驱动机构41和第二动触头驱动机构42例如可以具有已知结构。如图3-4所示,第一动触头驱动机构41可以驱动第一动触头12在与第二方向相反的方向上从第一分闸位置平移至第一合闸位置,或在第二方向上从第一合闸位置平移至第一分闸位置;第二动触头驱动机构42可以驱动第二动触头22在第二方向上从第二分闸位置平移至第二合闸位置,或在与第二方向相反的方向上从第二合闸位置平移至第二分闸位置。也就是说,第一动触头与第二动触头的分合闸运动的方向是相反的。

参见图5,电源转换机构4包括可枢转地设置于壳体3上的驱动组件。驱动组件包括可枢转地设置于壳体3上主轴13,固定于主轴上的第一驱动板5和第二驱动板8。第一驱动板5和第二驱动板8在第一方向上相对于彼此分开。第一驱动板5上设置有第一槽6,第二驱动板上设置有第二槽9。第一槽6和第二槽9在两个驱动板的圆周旋转方向上,例如在第三方向上相对于彼此呈角度错开。

第一槽6在第一驱动板5的圆周旋转方向(例如第三方向)上延伸,其在该圆周旋转方向上的长度例如与第一动触头和第一静触头之间的距离相匹配。第二槽9沿第二驱动板8的圆周旋转方向(例如第三方向)延伸,其在该圆周旋转方向上的长度例如与第二动触头和第二静触头之间的距离相匹配。第一槽6和第二槽9在圆周旋转方向上错开的角度与第一销7和第二销10在圆周旋转方向上的距离相匹配。

如图5所示,电源转换机构4还包括连接至主轴13且设置在壳体4之外的手柄14,操作人员通过旋转手柄来使驱动组件旋转。此外,电源转换机构还包括齿轮组件,其位于手柄与主轴之间,以在手柄旋转时带动驱动组件旋转。齿轮组件例如包括齿轮副,即第一齿轮15和第二齿轮16。第一齿轮15设置在手柄14上,且能够在手柄旋转时跟随手柄在同一方向上旋转。第二齿轮16设置在主轴13上且与第一齿轮啮合,能够在第一齿轮旋转时在相反方向上旋转。当手柄13顺时针旋转时,齿轮副带动驱动组件逆时针旋转,即在与第三方向相反的方向上旋转;当手柄逆时针旋转时,齿轮副带动驱动组件顺时针旋转,即在第三方向上旋转。

再次参见图2,电源转换机构4还包括固定于第一动触头驱动机构41上的第一销7,以及固定于第二动触头驱动机构42上的第二销10。第一动触头驱动机构41和第二动触头驱动机构42均套设在主轴13上。

第一销7可以插入第一槽6内,使得当驱动组件从双分位置朝向第一电源接通位置旋转或从第一电源接通位置朝向双分位置旋转时,第一驱动板5通过第一销7驱动第一动触头驱动机构41,从而使第一动触头12在第一合闸位置和第一分闸位置之间切换,此时第二驱动板8旋转一空程,使得第二动触头22处于第二分闸位置。

第二销10插入第二槽9内,使得当驱动组件从双分位置朝向第二电源接通位置旋转或从第二电源接通位置朝向双分位置旋转时,第二驱动板8通过第二销10驱动第二动触头驱动机构,从而使第二动触头22在第二合闸位置和第二分闸位置之间切换,此时第一驱动板5旋转一空程,使得第一动触头12处于第一分闸位置。

如图6所示,由于第一槽6和第二槽9在第三方向上相对于彼此呈角度错开,当驱动组件位于双分位置时,第一销7抵靠第一槽6的第一端壁61,第二销10抵靠第二槽9的第四端壁91。此时,驱动组件可以在第三方向(图6中的顺时针方向)或与第三方向相反的方向上旋转。例如,当驱动组件在第三方向上旋转时,仅第一驱动板会带动第一动触头驱动机构转动。

如图7所示,当驱动组件位于第一电源接通位置时,第一销7抵靠第一槽6的第二端壁62,第二销抵靠第二槽9的第三端壁91。此时,驱动组件可以在与第三方向相反的方向(图7中的逆时针方向)上旋转。由于第二动触头驱动机构的阻挡,驱动组件不能在第三方向上旋转。

如图8所示,当驱动组件位于第二电源接通位置时,第一销7抵靠第一槽6的第二端壁62,第二销10抵靠第二槽9的第三端壁91。此时,驱动组件可以在第三方向(图8中的顺时针方向)上旋转。由于第一动触头驱动机构的阻挡,驱动组件不能在与第三方向相反的方向上旋转。

在本发明的上述实施例中,双电源转换开关为三工位转换开关。本发明不限于此,当第一槽和第二槽具有足够长度时,双电源转换开关也可以为双工位转换开关。

下面参考图6-8详细描述电源转换机构如何在不同状态之间进行切换。

如图6和7所示,当驱动组件在第三方向上从双分位置朝向第一电源接通位置旋转时,第一驱动板5通过第一销7驱动第一动触头驱动机构41,使第一动触头驱动机构41中的弹性件到达“死点”,所述弹性件在过“死点”之后释放弹性力,从而进一步驱动第一动触头驱动机构41,进而使第一销7随第一动触头驱动机构41旋转至抵靠第一槽6的第二端壁62,如图7所示。在此过程中,第二驱动板8旋转一空程,使得第二销10抵靠第二槽9的第三端壁91。

如图6和7所示,当驱动组件在与第三方向相反的方向上从第一电源接通位置朝向双分位置旋转时,第一驱动板5通过第一销7驱动第一动触头驱动机构41,使第一动触头驱动机构41中的弹性件到达“死点”,所述弹性件在过“死点”之后释放弹性力,从而进一步驱动第一动触头驱动机构41,进而使第一销7随第一动触头驱动机构41旋转至抵靠第一槽6的第一端壁61。在此过程中,第二驱动板8旋转一空程,使得第二销10抵靠第二槽9的第四端壁92。

如图6和8所示,当驱动组件在与第三方向相反的方向上从双分位置朝向第二电源接通位置旋转时,第二驱动板8通过第二销10驱动第二动触头驱动机构42,使第二动触头驱动机构42中的弹性件(如图4中示意性所示)到达“死点”,所述弹性件在过“死点”之后释放弹性力,从而进一步驱动第二动触头驱动机构42,进而使第二销10随第二动触头驱动机构42旋转至抵靠第二槽9的第三端壁91。在此过程中,第一驱动板5旋转一空程,使得第一销7抵靠第一槽6的第二端壁62。

如图6和8所示,当驱动组件在第三方向上从第二电源接通位置朝向双分位置旋转时,第二驱动板8通过第二销10驱动第二动触头驱动机构42,使第二动触头驱动机构42中的弹性件到达“死点”,所述弹性件在过“死点”之后释放弹性力,从而进一步驱动第二动触头驱动机构42,进而使第二销10随第二动触头驱动机构42旋转至抵靠第二槽9的第四端壁92。在此过程中,第一驱动板5旋转一空程,使得第一销7抵靠第一槽6的第一端壁61。

在本发明的上述实施例中,第一触头组件位于第二触头组件上方。然而,本发明不限于此,在其他实施例中,第一触头组件也可位于第二触头组件下方,并且电源转换机构中分别用于第一触头组件和第二触头组件的机械结构互换位置即可实现本发明的双电源转换开关。

本发明的双电源转换开关可以在已有开关的基础上通过改变结构来获得,因此易于实现,结构简单且成本较低。

此外,上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合,本领域技术人员还可根据发明目的进行各技术特征之间的其它组合,以实现本发明之目的为准。

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