具体实施方式

现在将参考附图中示出的几个示例性实施例来描述本公开的原理。尽管在附图中示出了本公开的示例性实施例，但是应当理解，描述这些实施例仅是为了方便本领域技术人员更好地理解并由此实现本公开，而不是以任何方式限制本公开的范围。

术语“包括”或“包含”及其变体应被理解为开放性术语，其意指“包括但不限于”。除非上下文明确指出，否则术语“或”应被理解为“和/或”。术语“基于”应理解为“至少部分基于”。术语“可操作以”是指可以通过由用户或外部机构引起的操作来实现功能、动作、移动或状态。术语“一个实施例”和“一实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应被理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”，“第二”等可指不同或相同的对象。其他定义，无论是显式的还是隐式的，都可以包含在下文。除非上下文明确指出，术语的定义在整个描述中是一致的。

在下文中，将参考图1-17详细描述本公开的原理。首先参考图1-7，图1是示出了根据本公开的实施例的用于操作电气开关设备的装置100的立体图，图2-4从不同的角度示出了图1所示的装置100的内部结构，图5和图6从不同的角度示出了图2-4所示的装置100的一些结构细节，图7是图1所示的装置100的仰视图。

在图1-7中，未示出电气开关设备，以避免使装置100的结构细节不清楚。根据本公开的实施例，电气开关设备可包括隔离开关和接地开关中的至少一个。隔离开关和接地开关在本领域中是已知的，在此不详细描述它们的具体结构和操作。在一些实施例中，装置100可以单独操作隔离开关或接地开关。在其他实施例中，装置100可以操作隔离开关和接地开关的组合。应当理解，隔离开关和接地开关是示例性的，在不脱离本公开范围的情况下可以利用其他类型的电气开关设备。

如图1所示，装置100包括配置为接纳装置100的一些部件的壳体1。为了清楚地示出装置100的内部结构，在图2-4中，移除了壳体1。

如图2-7所示，装置100包括主轴7。主轴7是装置100的输出轴。主轴7的底端将联接至电气开关设备，例如隔离开关和/或接地开关，以便为电气开关设备提供角度输出、扭矩和速度。在装置100的操作期间，主轴7可以旋转到多个预定位置以使电气开关设备的状态改变，诸如在断开状态、闭合状态和接地状态之间改变。在一些实施例中，主轴7可以旋转到三个预定位置，例如，对应于电气开关设备的断开状态的第一位置，对应于电气开关设备的闭合状态的第二位置以及对应于电气开关设备的接地状态的第三位置。然而，应当理解，三个预定位置仅是示例性的，并且主轴7可根据电气开关设备的调节要求旋转至多于或少于三个预定位置，例如两个、四个、五个或更多个预定位置。

在装置100的操作期间，主轴7的位置可以由指示器指示。例如，在一些实施例中，如图1所示，装置100还包括配置为指示主轴7的位置的位置指示器2。位置指示器2可以布置在主轴7的顶端，并通过壳体1中的窗口可见。

根据本公开的实施例，装置100可以以电动操作模式或手动操作模式操作电气开关设备。在电动操作模式下，主轴7可以由马达5通过传动机构驱动，在手动操作模式下，主轴7可以由操作者手动旋转。

在一些实施例中，如图5和图6所示，传动机构包括布置在主轴7上的蜗轮(未示出)、与该蜗轮接合并沿基本垂直于主轴7的方向延伸的蜗杆22，以及联接在蜗杆22和马达5的输出轴之间的齿轮组。蜗杆22具有适于装置100的手动操作的端部。在装置100的电动操作模式下，马达5的输出轴可以驱动齿轮组旋转，这进而使得蜗杆22旋转。然后，蜗杆22将驱动蜗轮和主轴7同时旋转。这样，主轴7可以旋转到不同的位置，从而改变电气开关设备的状态。

在一个实施例中，如图5和图6所示，齿轮组包括与马达5的输出轴接合的第一齿轮20和布置在蜗杆22上并与第一齿轮20接合的第二齿轮21。蜗杆22延伸穿过第二齿轮21。在装置100的电动操作模式中，马达5的输出轴可以驱动第一齿轮20旋转，这进而驱动第二齿轮21旋转。由于第二齿轮21直接安装在蜗杆22上，因此第二齿轮21将引起蜗杆22旋转。与传统的电气开关驱动设备中使用的传动机构相比，齿轮组代替了一组蜗杆和蜗轮，从而提高了整个传动机构的传动效率。这样，可以减小马达5的体积，并且传动机构将需要较少的润滑。

应当理解，传动机构示出仅仅是示例性的，并且在不脱离本公开范围的情况下可以利用其他传动机构。

在装置100的电动操作模式下，为了在主轴7旋转到多个预定位置中的每个时使马达5迅速停止旋转，在装置100中设置了制动机构6以制动马达5。如图2-6所示，为了检测主轴7是否已经旋转到多个预定位置中的每个，在装置100中设置了辅助开关23。辅助开关23通过齿轮24联接到主轴7。

在一个实施例中，辅助开关23包括多个凸轮和布置在多个凸轮下方的多个微动开关。当主轴7在装置100的电动操作模式下由马达5驱动旋转时，辅助开关23中的凸轮可以被驱动旋转，并且可以在旋转到预定角度时触发相应的微动开关。预定角度分别对应于主轴7的预定位置。通过这样布置，预定角度的数量以及因此预定位置的数量可以根据电气开关设备的调节要求通过辅助开关23灵活地调节。应当理解，辅助开关23不限于以上结构，在不脱离本公开范围的情况下可以具有各种其他结构。

在装置100的电动操作模式下，当辅助开关23检测到主轴7已经旋转到多个预定位置中的一个时，辅助开关23中的微动开关可以向马达5和制动机构6发送触发信号。响应于触发信号，马达5的电路可以被切断，制动机构6可以对马达5进行制动，以使得马达5的输出轴立即停止旋转。这样，在装置100的电动操作模式下，主轴7可以精确地停止在多个预定位置中的每个。

在一些实施例中，如图3和图5-6所示，装置100还包括布置在蜗杆22前方的遮挡板14。遮挡板14设有手柄孔141，用于旋转蜗杆22的工具可插入该手柄孔141中。在装置100的手动操作模式下，操作者可以将工具插入手柄孔141中以旋转蜗杆22。然后，蜗杆22将驱动蜗轮和主轴7同时旋转。这样，主轴7可以旋转到不同的位置，从而改变电气开关设备的状态。应当理解，上述主轴7的手动调节方式仅是示例性的，在不脱离本公开的范围的情况下，在装置100的手动操作模式下可以以其他方式调节主轴7。

需要指出的是，在装置100的手动操作模式下，马达5的电路被切断并且制动机构6需要被释放。在这种情况下，为了指示主轴7是否已经旋转到多个预定位置中的每个，如图1-7所示，在装置100中设有盘状件8和手动杆9。在装置100的手动操作期间，盘状件8和手动杆9可以彼此协作以指示主轴7是否已经被调节到所需位置。

如图2-4和图6所示，盘状件8联接到主轴7并且能够随主轴7旋转。换句话说，盘状件8固定在主轴7上，在装置100的操作期间，主轴7和盘状件8可以同步旋转。图8是图1-7所示的装置100中的盘状件8的放大图。如图8所示，盘状件8包括布置在盘状件8的边缘附近的多个阻挡部82和多个位于相邻的阻挡部82之间的槽83。在装置100的手动操作期间，阻挡部82和槽83可以与手动杆9协作，以指示主轴7是否已经调节到所需位置。

如图3和图5-6所示，手动杆9包括可旋转部90和布置在可旋转部90的端部处的凸出部91。在装置100的手动操作模式下，当主轴7位于多个预定位置中的一个时，凸出部91能够经由多个槽83中的一个旋转到盘状件8中。在主轴7旋转期间，盘状件8会随着主轴7而旋转。随着盘状件8旋转，凸出部91会在到达多个槽83中的另一个之前被阻挡部82中的一个阻挡，并且会在主轴7旋转到多个预定位置中的另一个时经由多个槽83中的另一个从盘状件8滑出。

如上所述，在一些实施例中，主轴7可以旋转到三个预定位置，例如，对应于电气开关设备的断开状态的第一位置，对应于电气开关设备的闭合状态的第二位置，以及对应于电气开关设备的接地状态的第三位置。为了在装置100的手动操作模式下指示主轴7的三个预定位置，如图8所示，在盘状件8上设置分别对应于第一位置、第二位置和第三位置的三个槽83。当主轴7处于三个预定位置中的每个时，手动杆9的凸出部91可以经由相应的槽83旋转到盘状件8中或从盘状件8滑出。

如图3所示，在装置100的手动操作开始时，操作者可以旋转手动杆9的可旋转部90，使凸出部91经由一个槽83旋转到盘状件8中。然后，操作者可以通过使用插入到手柄孔141中的工具旋转主轴7。在主轴7旋转期间，盘状件8会随主轴7旋转。当盘状件8旋转时，凸出部91将被一个阻挡部82阻挡，一旦主轴7已经旋转到所需位置，则可以经由另一个槽83从盘状件8滑出。这样，操作者可以及时知道主轴7已经旋转到所需位置，并停止调节主轴7。

应当理解，盘状件8上的三个槽83仅是示例性的，并且可以在盘状件8上设置更多或更少的槽83以指示更多或更少的预定位置，这将在下文参考图9-11详细描述。

在一个实施例中，如图8所示，为了将盘状件8安装到主轴7上，盘状件8还包括安装孔84。如图所示，安装孔84可以是敞开孔。通过这样的敞开安装孔84，盘状件8可以容易地现场组装到主轴7上或从主轴7上拆卸下来。

在一个实施例中，如图2-4所示，装置100还包括布置在主轴7上并配置为调节盘状件8在主轴7上的安装位置的适配器26。盘状件8通过安装孔84固定在适配器26上。通过这种布置，可以在工厂组装期间精确地调节盘状件8在主轴7上的安装位置。应当理解，通过适配器26将盘状件8安装到主轴7上仅是示例性的，在不脱离本公开的范围的情况下，盘状件8可以以各种方式联接到主轴7。

在一些实施例中，在电气开关设备的检修期间，如图2、4和6所示，盘状件8可以由锁定销16锁定，以防止主轴7旋转。为此，如图8所示，盘状件8设置有多个锁定孔81。锁定销16配置为在电气开关设备的检修期间被插入到多个锁定孔81中的一个。此外，在装置100中设有锁定元件4，以在锁定销16插入到多个锁定孔81中的一个时将锁定销16与装置100的支撑件3锁定。锁定元件4可以是挂锁或呈其他类型。

图17是示出了锁定销16通过锁定元件4与支撑件3锁定的示意图。如图所示，在电气开关设备的检修期间，当锁定销16通过锁定元件4与支撑件3锁定时，盘状件8不能电动或手动旋转，从而确保操作者的安全。

需要指出的是，如图8所示，在盘状件8上设有三个锁定孔81以锁定盘状件8。然而，应当理解，在其他实施例中，可以在盘状件8上设置更多或更少的锁定孔81，这将在下文参考图9-11进行详细描述。

图9-11示出了根据本公开的其他实施例的盘状件8的立体图。

与图8所示的盘状件8相比，图9所示的盘状件8包括更多的阻挡部82和更多的槽83，例如，八个阻挡部82和八个槽83。阻挡部82和槽83大致均匀地布置在盘状件8上。也就是说，相邻槽83之间的角度基本上彼此相等。通过这样的布置，槽83可以对应于主轴7的更多预定位置(例如，八个)。在装置100的手动操作期间，操作者可以将手动杆9旋转到盘状件8中，并且及时知道主轴7已旋转到所需位置并停止调节主轴7。

此外，替代图8所示的敞开安装孔84，如图9所示的盘状件8的安装孔84是闭合孔。同样，盘状件8可通过适配器26固定在主轴7上。另外，盘状件8设有八个锁定孔81。在电气开关设备的检修期间，锁定销16可被插入到多个锁定孔81中的一个，以锁定盘状件8。

与图8所示的盘状件8相比，如图10所示的盘状件8包括更多的阻挡部82和更多的槽83，例如四个阻挡部82和四个槽83。阻挡部82和槽83不均匀地布置在盘状件8上。即，相邻槽83之间的角度不相同。槽83可以对应于主轴7的更多预定位置(例如，四个)。此外，如图10所示的盘状件8的安装孔84是闭合孔，并且盘状件8设有四个锁定孔81。

与图10所示的盘状件8类似，图11所示的盘状件8也包括四个阻挡部82和四个槽83。图11所示的盘状件8与图10所示的盘状件8的不同之处在于，图11所示的盘状件8的阻挡部82和槽83均匀地布置在盘状件8上。

应该理解，盘状件8上的阻挡部82和槽83的数量不限于以上参考图8-11所述的实施例。在其他实施例中，可以在盘状件8上设置更多或更少的阻挡部82和槽83。

在一些实施例中，如图5所示，装置100还包括第一弹簧25，该第一弹簧25配置为当凸出部91从盘状件8滑出时使手动杆9返回至其初始位置。当主轴7在装置100的手动操作模式下旋转到所需位置时，手动杆9可以在第一弹簧25的作用下自动地从盘状件8滑出并返回到其初始位置。

在一个实施例中，如图2-6所示，装置100还包括基板15和联接至基板15的旋转轴10。旋转轴10能够相对于基板15旋转。手动杆9的可旋转部90固定在旋转轴10上并能够随与旋转轴10旋转。在另一实施例中，旋转轴10可以固定在基板15上，并且手动杆9的可旋转部90布置在旋转轴10上并且能够相对于旋转轴10旋转。在其他实施例中，手动杆9的可旋转部90可以以其他方式布置在装置100中。本公开的范围不意图在这方面受到限制。

如上所述，在装置100的手动操作模式下，需要释放制动机构6。为此，如图2-3和图5-6所示，旋转轴10是能够随手动杆9旋转的凸轮轴，并且装置100还包括布置在基板15上的第一微动开关11。第一微动开关11配置为：在装置100的手动操作模式下，当手动杆9的凸出部91旋转到盘状件8中时，由凸轮轴触发。

图12和图13示出了手动杆9的调节过程。如图12所示，当手动杆9处于其初始位置时，第一微动开关11没有被凸轮轴触发。如图13所示，在装置100的手动操作模式下，当手动杆9的凸出部91旋转到盘状件8中时，第一微动开关11将由凸轮轴触发并将向制动机构6发送释放信号以释放制动机构6。这样，在装置100的手动操作模式下，制动机构6将不再制动马达5。

传统的电气开关驱动设备通常使用复杂的离合器系统来使马达的输出轴与下一级齿轮断开连接。这导致操作者在手动操作期间必须保持用于离合器手柄的力。与传统的电气开关驱动设备相比，本文所述的装置100的第一微动开关11和凸轮轴结构简单且易于操作，减少了装置100中的部件数量并提高了装置100的稳定性。

在一些实施例中，如图3-6所示，装置100还包括配置为当装置100发生断电时释放制动机构6的手动手柄61。

在装置100的电动操作模式下，如果任何人将工具插入手柄孔141以操作主轴7，将是非常危险的。为了防止在装置100的电动操作模式下手动操作主轴7，装置100还包括遮挡机构。当装置100以电动操作模式操作时，遮挡机构可以遮挡手柄孔141，当装置100以手动操作模式操作时，遮挡机构可以打开手柄孔141。

图14和15示出了遮挡机构的示例性布置。如图所示，遮挡机构包括屏障部13，电磁体12和第三弹簧(未示出)。屏障部13配置为在其初始位置遮挡手柄孔141。电磁体12配置为当装置100以手动操作模式操作时通电以吸引屏障部13移动远离手柄孔141，并在装置100以电动操作模式操作时断电，以释放屏障部13。第三弹簧连接到屏障部13，并配置为在电磁体12断电时使屏障部13返回到其初始位置。

在装置100的电动操作模式下，电磁体12将被断电，而不吸引屏障部13。在这种情况下，屏障部13处于其初始位置并遮挡手柄孔141。因此，用于旋转主轴7的工具不能插入手柄孔141，这样可以更好地防止误操作。在装置100的手动操作模式下，电磁体12将被通电并吸引屏障部13移动离开手柄孔141。在这种情况下，手柄孔141将不再被屏障部13遮挡。因此，用于旋转主轴7的工具可以插入手柄孔141。

在一些实施例中，如图2、图4和图6所示，在盘状件8被锁定销16锁定的情况下，需要防止马达5的电路被接通，从而避免由于马达5的意外接通而对装置100的部件造成任何损坏。为此，装置100还包括触发元件17和第二微动开关19。

图16是示出了如图6所示的装置100的锁定销16、触发元件17和第二微动开关19的相对布置的示意图。如图16所示，触发元件17布置在锁定销16上并能够随锁定销16移动。第二微动开关19配置为当锁定销16被向下拉并插入多个锁定孔81中的一个时，由触发元件17触发。响应于第二微动开关19被触发元件17触发，马达5的电路会被切断，并且在盘状件8被锁定销16锁定的情况下不会被接通。

在一个实施例中，如图16所示，设备100还包括第二弹簧18，该第二弹簧18配置为当锁定销16从多个锁定孔81中的一个释放时使锁定销16返回到其初始位置。

与传统的电气开关驱动设备相比，本文所述的装置100具有更多的内部空间和更好的布局，因此可用于各种开关设备，例如，插拔式开关系统(PASS)或气体绝缘开关设备(GIS)。

虽然本文已经描述和示出了几个本发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易想到各种其他手段和/或结构，以执行本文所述的功能和/或获得结果和/或一个或多个优点，并且每个这样的变化和/或修改都被认为是在本文所述的本发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置都是示例性的，实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本公开教导被使用的一个或多个特定应用。本领域技术人员将认识到或能够通过常规实验确定本文所述的特定的创造性的实施方案的许多等同方案。因此，应当理解，前述实施例仅以举例的方式提出，在所附权利要求及其等同物的范围内，创造性的实施方案可以以不同于具体描述和要求保护的方式来实施。本发明的实施例涉及本文所述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。此外，如果这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不是相互矛盾的，则包括两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合，都包括在本发明的范围内。