[0001] 本发明涉及无灭弧或防弧装置的高压空气断路器，尤其涉及一种三工位操动机构及三工位开关。

[0002] 在现代自动化设备中，三工位开关被广泛应用于各种电气控制系统中，其主要功能是通过不同位置的切换来实现对设备的控制。三工位开关的工位分别为分闸、合闸、接地位三个工位，整合了隔离开关和接地开关的功能，由一把闸刀完成，实现机械闭锁，防止主回路带电合地刀，避免了误操作的可能。

[0003] 三工位开关由操动机构、传动机构、闸刀动触头机构和三工位静触头机构组成，操动机构的输出轴带动三工位开关的主轴，进而带动闸刀动触头转动，实现三工位开关的分闸、合闸和接地。其中操动机构包括机构板，机构板上安装有电机并转动装配有蜗轮轴以向传动机构输出动力，电机输出轴与蜗轮轴之间通过齿轮传动机构传动连接，为了向外部输出工位信号，机构板上还设置有辅助开关，辅助开关的开关轴为止动轴(横截面非圆形，一般情况下为方轴)，开关轴通过连杆传动机构与蜗轮轴连接。

[0004] 例如授权公告号为CN205828246U、授权公告日为2016年12月21日公开的实用新型专利公开了一种常见的三工位辅助开关连杆机构，连杆机构包括与电机的输出轴传动连接的输出拐臂，输出拐臂通过连杆传动连接有开关拐臂，开关拐臂止转装配在辅助开关的开关轴上，通过连杆机构能够根据三工位机构的位置同步地改变辅助开关的工作状态。在该结构中，由于连杆机构本身的设计，运动范围受限，有可能导致死点。

[0005] 在多工位作业中，三工位开关需要频繁的切换工位，而操动机构的设计存在着诸多限制，除了上述的连杆机构的运动范围受限，会导致死点现象发生，无法有效触发辅助开关，致使设备停滞或无法正常工作的问题，目前大部分辅助开关的位置固定，无法调节，难以满足多样化的操作需求外；目前很多辅助开关的设计在接点数量调整上不太灵活，无法根据需求及时变更。

[0035] 以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

[0036] 在实际应用中，三工位机构开关中的辅助开关的设计往往存在诸多限制，特别是连杆的运动范围受限，导致死点现象的发生。这一现象影响了开关的准确切换与操作灵活性，限制了设备的性能发挥，因此在改善其设计的必要性也日益凸显。本发明的构思是通过设计一种三工位操动机构，将操动机构的蜗轮轴与辅助开关之间的传动机构设为同步带传动机构，利用同步带传动机构无死点，设置灵活等特点，来解决连杆结构运动范围受限所导致的辅助开关触发失败的的问题。

[0037] 基于以上构思，如图1、3、4，在一种基础的实施例中，本发明的三工位操动机构包括机构板13，机构板13上安装有蜗轮轴12和辅助开关7，所述蜗轮轴12与所述辅助开关7的开关轴4之间通过传动机构传动连接，蜗轮轴12传动机构包括止转装配在所述蜗轮轴12上的主动带轮2、止转装配在所述开关轴4上的从动带轮5以及连接在主动带轮2与从动带轮5之间的同步带3，同步带3通过其齿状结构与主动带轮2、从动带轮5紧密配合，实现平稳的转动与线性运动，主动带轮2被蜗轮轴3带动，经由同步带3，将运动传递至从动带轮5，形成高效的动力传递系统，同步带传动的设计确保在工作时不会发生滑移，同时在负载变化的前提下保持了较好的抗拉伸性能；所述从动带轮5包括轮体11，在所述轮体11的轴向两侧分别固定连接有轮体安装板10，从动带轮5的轮体11现有标准件，为节约成本，减少加工工艺，使用标准件改装，为了与开关轴4配合，在轮体11两侧加装轮体安装板10，所述轮体安装板10具有与所述开关轴4止转配合的止转配合孔14。

[0038] 在一种优选的实施例中，轮体安装板10和轮体11之间通过沿轮体11轴向布置的紧固件(图中未显示)固定连接，保证在运行过程中从动带轮5的结构稳固，避免同步带产生偏移，其中紧固件可采用螺栓、螺钉、铆钉等部件。在其他的实施方式中，也通过焊将轮体安装板固定在轮体上，虽然会增加后续的维护成本和难度，但也能达到类似的功能。

[0039] 在一种优选的实施例中，主动带轮2通过限位轴套1固定在蜗轮轴3上，为了使同步带3不发生偏磨，在装配时需保证主动带轮2与从动带轮5在同一安装面，主动带轮2装配稳固方便，易于调节，极大地提高了装配工艺性，降低了现场安装难度。在其他的实施方式中，可以通过键连接将主动带轮2固定在蜗轮轴3上，虽然此种位置固定，不易调节，会增加现场安装难度，但是其仍然能够实现主动轮与蜗轮轴之间的配合。

[0040] 在一种优选的实施例中，机构板13上设置有用于安装张紧轮的张紧轮安装孔8，现场实际工作条件复杂，根据不同的工作条件，需要对同步带的张紧力进行调整，通过加装张紧轮，可以方便的调整同步带3的松紧程度。在其他的实施方式中，不安装张紧轮虽然在现场安装时，调整张紧力复杂困难，也提高了维护难度，但是也可以满足工作要求。

[0041] 在一种优选的实施例中，机构板13上安装有活动支架6，利用活动支架6来适应现场复杂的安装环境，所述辅助开关7通过所述活动支架6安装在机构板13上，在所述机构板上开有多个与活动支架6对应的安装孔18，可以通过移动活动支架6来调节辅助开关7的位置，同时可以改变同步带3的轮距。在其他的实施方式中，不设置活动支架虽然因现场的工作环境差异，需要非标生产对应的结构，增加成本，但是也可以正常工作。

[0042] 如图2，在一种优选的实施例中，活动支架6包括与机构板13固定连接的固定板15和与辅助开关7的远离机构板一端固定连接的活动支撑板9，通过固定板15与活动支撑板9共同支撑固定辅助开关7，所述固定板15和活动支撑板9之间设有沿辅助开关7轴向的伸缩配合结构，通过伸缩配合结构可以自由调整固定板15和活动支撑板9之间的间距，以适应不同接点数量的辅助开关7。在其他的实施方式中，活动支架6并不是伸缩配合结构成立的必要条件，活动支架6在结构板13上有且仅有一处安装孔18，使其无法调整位置，也可以设计有上述的伸缩配合结构，能达到同等效果。

[0043] 在一种优选的实施例中，伸缩配合结构包括分别从所述固定板15和活动支撑板9的同侧向彼此延伸的固定板尾板16和支撑板尾板17，所述固定板尾板16和支撑板尾板17中的一个上设有长条形导槽，另一个上设有嵌入至所述长条形导槽中的滑块，通过滑块和长条形导槽的配合，使得活动支撑板9可以沿轴向滑动，避免辅助开关7在开关轴4发生径向跳动，影响操动机构的正常工作。

[0044] 在工作状态时，电机驱动蜗轮轴12转动，蜗轮轴12通过传动机构驱动三工位开关在不同工位间切换。为了输出工位信息，蜗轮轴12带动主动带轮2转动，主动带轮2带动同步带3运动，同步带3带动从动带轮5转动，从而使辅助开关7的开关轴4转动，通过开关轴4的转动，将工位信息由辅助开关7的接点处发出。

[0045] 面对现场安装时的复杂环境，辅助开关7需要调整位置，通过活动支架6在结构板13上不同安装孔18之间安装调整，使辅助开关安装位置和同步带轮距满足现场工作要求。
根据现场辅助开关7接点的要求，根据现有技术，可以拔插辅助开关的接点模块来使其满足要求，在辅助开关7安装完毕后，其的长度会发生相应的变化，此时将支撑板尾架17上的限位块置于固定板尾架16的导槽内，使活动支撑板9与固定板15滑动配合，沿开关轴4滑动活动支撑板9使其与辅助开关7无间隙，将滑动支撑板9与辅助开关7固定。

[0046] 本发明的三工位开关的具体实施方式为：

[0047] 本发明的三工位开关包括三工位操动机构，三工位操动机构的具体实施方式如上所述，不再赘述。

[0048] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。