技术领域
[0001] 本发明属于电源开关领域,具体涉及一种双电源转换开关。
相关背景技术
[0002] 双电源转换开关,也称为双电源自动切换开关,是一种电力系统设备,用于在两个电源(分别为常用电源和备用电源)之间自动或手动切换负载,以确保供电的连续性和可靠性,应用非常广泛。现有的双电源转换开关主要存在的问题是:(1)手柄安装需要通过中间连接部件将手柄与转动轴之间进行过渡连接,结构相对复杂,进而导致组装操作存在不便;(2)自动操作装置用于实现双电源转换开关的自动切换控制,其构成零部件数量较多(如专利文献CN113593944A中公开的结构),结构相对复杂,组装相对繁琐。
具体实施方式
[0028] 下面结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,不能以此限制本发明的保护范围。
[0029] 需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0030] 本发明实施例的双电源转换开关结构如图1至图8所示,其包括壳体1、转动轴2、动触头3和手柄4;所述壳体1包括对合构成安装腔的壳座一11和壳座二12,所述转动轴2可转动设置在安装腔内,所述动触头3装于转动轴2上,所述手柄4可转动设置在壳体1上部并与转动轴2联动,在操控手柄4转动时带动转动轴2转动,使动触头3与一组静触头接触以接通常用电源,当操控手柄4反向转动时带动转动轴2反向转动,使动触头3与另一组静触头接触以接通备用电源,从而能够实现双电源转换开关的手动切换;静触头在图中未示出。
[0031] 进一步参看图1、图2及图5至图8所示,所述壳座一11上部设有向上弯曲的上弧形板111和下弧形板112,所述上弧形板111与下弧形板112之间形成弧形滑道113,所述上弧形板111与壳座二12之间并于下弧形板112上侧形成有供手柄4安装的弧形安装槽114,所述壳座二12上部内侧设有与弧形安装槽114对应并连通的弧形避空槽115,所述手柄4具有插入弧形滑道113的限位插块41和由弧形避空槽115伸入安装腔内的连接部42,弧形避空槽115能对连接部42提供设置所需的空间,优选设置弧形滑道113和转动轴2为同心设置,手柄4转动时限位插块41在弧形滑道113内移动;所述连接部42与所述转动轴2插接配合且插接方向与所述限位插块41插入弧形滑道113的方向一致,所述弧形避空槽115内设有朝下的弧形限位面1151,该弧形限位面1151对所述连接部42向下抵挡限位;该双电源转换开关组装时,将手柄4上的限位插块41插入弧形滑道113,同时在限位插块41插入弧形滑道113的过程中连接部42与转动轴2形成插接配合,而且弧形滑道113还能在上下方向上对限位插块41限位进而对手柄4限位,从而能够实现手柄4快速稳定的安装以及其与转动轴2的联动连接,壳座一11与壳座二12对合后由壳座二12相应部位对手柄4形成侧向阻挡,以防止手柄4松动,如此使得手柄4安装更加快速便捷,而且通过弧形避空槽115内的弧形限位面1151能够从上方对连接部42形成遮挡防护及抵挡限位,保证手柄4安装稳定性的同时能保持壳体1外形的完整性。
[0032] 进一步,参看图5所示,所述手柄4具有朝下并适于与所述弧形安装槽114的槽底面形成相贴配合的弧形支撑面40,手柄4转动时弧形支撑面40顺着弧形安装槽114的槽底面转动,弧形支撑面40与弧形安装槽114的槽底面(即上弧形板111的上表面)相配合可以增强手柄4的抗压能力,能够增强结构的稳定性。
[0033] 如图6所示,所述弧形避空槽115的相对两端设有对连接部42形成抵挡限位的抵挡块116,当手柄4转动至预定位置时连接部42侧面与相应抵挡块116相抵起到止挡作用,以阻止手柄4继续转动,确保手柄4能准确停在预定位置。
[0034] 为了适应连接部42与转动轴2之间插接配合,在所述转动轴2上部设有连接块21,所述连接块21上设有连接插孔22,所述连接部42上具有连接插块43,所述连接插块43、限位插块41及连接插孔22均沿壳体1宽度方向(即图1中箭头B所指方向)延伸设置,以确保手柄4安装时所述限位插块41插入弧形滑道113的同时,所述连接插块43能够顺利插入连接插孔22,连接插块43与连接插孔22配合实现手柄4与转动轴2的连接,如此设置能够便于手柄4的安装及与转动轴2的联动配合,有助于提高组装的便利性及结构的稳定性;优选设置连接插孔22与连接插块43的横截面形状为多边形,以加强连接效果,进而确保手柄4与转动轴2动作的同步性。
[0035] 如图3所示,所述弧形滑道113内在所述手柄4可转动方向上的两端分别设有抵挡面117,所述手柄4转动到位时,所述限位插块41抵接于相应端的抵挡面117,从而加强对手柄4转动行程的限位。
[0036] 如图1和图2所示,为了方便用户辨识双电源转换开关的当前状态,所述上弧形板111上在所述手柄4的可转动方向上间隔设置有第一通孔118和第二通孔119,所述限位插块
41上设有第一开关状态标识区411和第二开关状态标识区412,所述手柄4处于第一开关位置时所述第一开关状态标识区411与所述第一通孔118正对、所述上弧形板111遮挡所述第二开关状态标识区412,所述手柄4处于第二开关位置时所述第二开关状态标识区412与所述第二通孔119正对、所述上弧形板111遮挡所述第一开关状态标识区411,这样,用户可以根据从第一通孔118/第二通孔119观察到的第一开关状态标识区411/第二开关状态标识区
412来快速知晓开关当前状态。示例性的,设置第一开关状态标识区411设为“常用”,第二开关状态标识区412设为“备用”,如此当从第一通孔118看到第一开关状态标识区411时,表示双电源转换开关接通常用电源,当从第二通孔119看到第二开关状态标识区412时,表示双电源转换开关接通备用电源;或者,实际操作中也可设置第一开关状态标识区411与第二开关状态标识区412为不同颜色,加以区分。
[0037] 如图3和图5所示,为了提升改自动转换开关的分断能力,在所述安装腔内设置灭弧室(图中未示出),并在灭弧室后侧设有排气通道16,在排气通道16内设有消弧板17,所述消弧板17为网孔板结构(即表面布置多个通孔),实际使用中动触头3与静触头分离时产生的电弧经过灭弧室灭弧后,排出气体由排气通道16排放,而气体中游离电子能够经过消弧板17消灭。
[0038] 为了实现该自动转换开关的自动切换功能,在安装腔内设置用于控制所述转动轴2转动的自动操作装置,通过自动操作装置带动转动轴2转动进而使其上的动触头3与相应的一组静触头接触。
[0039] 在本实施例中提供一种具体的自动操作装置结构:参看图3和图4所示,所述自动操作装置包括电磁组件5、移动架6、螺旋压簧7和铰接块8;两个电磁组件5沿左右方向(即图3中箭头C所指方向)间隔设置,两个电磁组件5之间连接同一根动铁芯51,所述动铁芯51可沿左右方向移动,所述移动架6与动铁芯51固定相连,具体所述移动架6与动铁芯51可通过组装(如卡接)固定连接,或者通过注塑为一体结构;所述螺旋压簧7上端与转动轴2相连,所述螺旋压簧7下端连接所述铰接块8,所述铰接块8通过枢转轴13可转动设置在安装腔内,所述枢转轴13的旋转中心处于所述转动轴2的旋转中心正下方,在所述移动架6上沿左右方向间隔设置有两个驱动块61,所述螺旋压簧7中段处于两个驱动块61之间,所述手柄4转动过程中所述螺旋压簧7产生先压缩储能后伸长释能的形态变化;采用该结构在实际使用中,当控制其中一个电磁组件5通电,进而电磁组件5带动动铁芯51及与其相连的移动架6移动,通过相应驱动块61对螺旋压簧7中段施加向前的推力,进而通过螺旋压簧7带动转动轴2转动,随着驱动块61移动并持续对螺旋压簧7中段施加推力,在此过程中螺旋压簧7逐渐被压缩储能,当螺旋压簧7的中段经过平衡点(平衡点处于转动轴2的旋转中心与枢转轴13的旋转中心的连线(即图3中虚线L)处)后,螺旋压簧7向前偏转并瞬间释放储能以带动转动轴2快速转动到位,实现开关自动切换;另一个电磁组件5工作时带动移动架6向相反方向移动;上述自动操作装置构成零部件数量较少,结构简单,而且组装也方便。
[0040] 如图3和图4所示,为了确保转动轴2在开关切换过程中瞬间突跳,进一步在所述安装腔内底壁上在枢转轴13下方设有凸块10,所述铰接块8下端具有楔形结构,所述凸块10为向上凸伸的楔形结构且顶端为圆弧过渡,具体该凸块10的横截面形状为从下向上宽度逐渐缩小的三角形;在所述手柄4转动过程中所述铰接块8下端与凸块10抵触并从凸块10上滑过;所述枢转轴13沿壳体1宽度方向设置,所述铰接块8上设有与枢转轴13配合的条形孔81,通过枢转轴13与条形孔81配合能够使铰接块8不仅能够转动,还能产生上下位移,所述凸块10的最高点处于所述转动轴2的旋转中心与枢转轴13旋转中心连线的延长线(即图3中虚线L)上;在切换操作时,通过螺旋压簧7带动铰接块8转动的过程中起先铰接块8在凸块10的侧面引导下向上位移,同时会挤压螺旋压簧7,增强其压缩储能效果,当铰接块8下端越过凸块
10最高点后,铰接块8从凸块10另一侧面迅速滑落并能促使螺旋压簧7瞬间偏转换向,同时螺旋压簧7释放储能,进而驱动转动轴2快速旋转到位,从而提升开关性能。
[0041] 为了适应所述螺旋压簧7的可靠安装,转动轴2上设置定位柱A23,在所述铰接块8的上端设置定位柱B82,通过螺旋压簧7的上端套接在定位柱A23上,螺旋压簧7的下端套接在定位柱B82上,实现了螺旋压簧7的快速且稳固的安装。
[0042] 优选的,所述枢转轴13一端与所述壳座一11一体相连,所述枢转轴13另一端与所述壳座二12上的定位插孔14插接,如此可保证枢转轴13的牢固性,进而加强对铰接块8的安装限位。
[0043] 结合图3和图6所示,为了确保螺旋压簧7在安装后以及受外力作用时不会发生非预期的弯曲变形从而影响开关的正常工作,在所述移动架6上朝向壳座二12的一侧设有第一限位平面62,所述驱动块61设于所述第一限位平面62上,所述壳座二12上设有朝向所述移动架6的第二限位平面15,第一限位平面62和第二限位平面15在壳体1宽度方向上为相对设置,所述第一限位平面62与第二限位平面15相平行并能够分别从两侧对所述螺旋压簧7形成抵挡限位(第一限位平面62与第二限位平面15之间的间隙略微大于螺旋压簧7的直径),而设置第一限位平面62和第二限位平面15为平面能够对螺旋压簧7实现限位的同时而不影响螺旋压簧7在预设方向(即左右方向)上活动,这样的设计确保了螺旋压簧7只能在左右方向上发生形变,而不向其他方向发生弯曲变形,保证螺旋压簧7能为转动轴2提供稳定且有效的弹性力。
[0044] 为了更好的适应使用需要,对螺旋压簧7结构优化:如图9所示,所述螺旋压簧7为一根弹簧丝绕制成型,以简化结构,螺旋压簧7在沿长度方向包括依次设置的第一定位段71、第一弹性段72、加强连接段73、第二弹性段74和第二定位段75,所述加强连接段73作为螺旋压簧7的所述中段,所述第一弹性段72和第二弹性段74的螺旋相等,加强连接段73螺距大于第一弹性段72及第二弹性段74的螺距,加强连接段73的弹簧圈密度相对较大,如此使加强连接段73的抗变形能力大于第一弹性段72及第二弹性段74的抗变形能力,加强连接段
73能够更好的承受来自驱动块61的推力;所述第一定位段71和第二定位段75分别与转动轴
2和抵接块8连接;开关切换过程中螺旋压簧7储能和释能主要依靠第一弹性段72和第二弹性段74的形变。
[0045] 显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。