电动接地开关一体化电机的制作方法

1.本发明涉及高压装置技术领域，具体涉及电动接地开关一体化电机。


背景技术：

2.电动接地刀机构通常为伞齿轮配合，对电机的要求较高。对此授权公告号为cn203690184u的专利文件中公开一种电动接地刀装置，采用电机、多传动齿轮、电磁离合器配合对地刀机构做电动开合闸操作，缺点在于时间久了易出现顶杆顶出不顺畅的问题，造成离合器失效，需改进。


技术实现要素：

3.为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：
4.本技术文件公开电动接地开关一体化电机，包括驱动电机、减速齿轮组及离合器组件，所述驱动电机的输出端与减速齿轮组连接，减速齿轮组与离合器组件连接，所述离合器组件包括滚珠、弹性件、输出轴及依次设置在输出轴上的输出齿轮一、盖体、输出齿轮二，盖体、输出齿轮一相对面上对应位置设置多个凹槽，盖体与输出齿轮二相对面上设置相配合的凹件、凸件；每个滚珠的相对两端分别位于盖体、输出齿轮一对应的两凹槽内，盖体与输出轴滑动配合，在滚珠与凹槽的传动配合下，盖体同步随输出齿轮一转动；所述弹性件与盖体连接，用以在轴向方向复位盖体；所述滚珠离心运动对应的凹槽槽璧为斜面；
5.初始状态下，盖体、输出齿轮二上凹件、凸件相分离；驱动电机、减速齿轮组配合使输出齿轮一转动，滚珠沿凹槽斜面槽璧做离心运动并同步移动盖体靠近输出齿轮二，凸件伸入凹件使输出齿轮二、盖体、输出齿轮一同步转动。
6.本方案中改进离合器组件，在输出齿轮一转动过程中，利用离心力效应促使滚珠做离心运动，并将移动方向对应的凹槽槽璧改为斜面，即与输出轴的轴向方向呈一定夹角，如盖体在输出齿轮一上方，则输出齿轮一的斜面朝上倾斜，盖体上的斜面朝下倾斜；盖体在输出齿轮一下方，则输出齿轮一的斜面朝下倾斜，盖体上的斜面朝上倾斜。滚珠在沿斜面离心运动时，同时促使盖体在轴向上发生移动，逐步靠近输出齿轮二，在凹凸配合下，输出齿轮一、输出齿轮二及盖体同步转动，在驱动电机反转时，滚珠复位，在弹性件弹力促使下，盖体复位，盖体与输出齿轮二的凹件、凸件分离，输出齿轮二脱离与输出齿轮一、盖体的同步转动，该结构下有助提高运行的长效性及稳定性。
7.使用时，可将输出齿轮二与地刀机构中的传动大齿轮啮合连接，电动切换。当然，在盖体与输出齿轮二非同步转动状态下，也可手动切换地刀机构的状态。
8.进一步，所述盖体、输出齿轮一相对面上围绕中心位置间隔成型多个锥形凹槽，环绕中心间隔成型多个凹槽的结构有助盖体受力均匀，提高移动的稳定性。凹槽的锥形构型，方便滚珠做离心运动，且方便成型。当然，凹槽的结构可根据需求自由设计，保证滚珠离心运动对应的槽璧为斜面即可。
9.对于驱动电机，优选永磁电机。对于减速齿轮组，可自由选择三级、四级、五级减速
等。
10.进一步，所述弹性件一端与盖体连接且另一端与输出齿轮一、输出齿轮二或输出轴连接。
11.优选，所述弹性件为弹簧，弹簧位于盖体与输出齿轮二之间且套在输出轴上，弹簧两端分别抵接盖体、输出齿轮二的相对面。以弹簧为例，弹簧还可位于盖体与输出齿轮一之间，两端分别与盖体、输出齿轮一连接。当然，当弹簧位于盖体与输出齿轮二之间时，弹簧另一端还可固定在盖体与输出齿轮二之间的输出轴上，根据需要选择。
12.进一步，所述减速齿轮组包括相并行设置的齿轮轴一、齿轮轴二、齿轮轴三、齿轮轴四，所述齿轮轴一、齿轮轴二、齿轮轴三、齿轮轴四上分别设置传动齿轮一、传动齿轮二、传动齿轮三、传动齿轮四，所述传动齿轮一与驱动电机的输出端连接，所述传动齿轮二与齿轮轴一连接，所述传动齿轮三与齿轮轴二连接，所述传动齿轮四与齿轮轴三连接，所述齿轮轴四与输出齿轮一连接。本方案中采用齿轮轴与传动齿轮配合形成四级减速结构，对于齿轮轴四与输出齿轮一之间的连接，可选择直齿轮啮合或锥齿轮啮合。
13.优选，所述输出轴与齿轮轴四并行设置，所述输出齿轮一的直径大于齿轮轴四的轴径。输出轴与齿轮轴四并行安装，即齿轮轴四与输出齿轮一之间采用直齿轮啮合，方便布局且占用空间小。输出齿轮一直径大于齿轮轴四的轴径，离合器组件与上述减速齿轮组件形成五级减速。
14.进一步，所述输出齿轮一、输出齿轮二、盖体均套在输出轴上且所述输出轴固定设置，所述输出齿轮一、输出齿轮二、盖体均与输出轴转动配合。如通过轴承实现转动配合。
15.或者所述输出齿轮一、输出齿轮二、盖体均套在输出轴上且所述输出轴转动设置，所述输出齿轮一与输出轴固定，输出齿轮二与输出轴转动配合。上述安装配合方式均可。
16.进一步，还包括箱体，所述箱体上设置驱动电机，所述箱体腔内设置减速齿轮组、离合器组件，所述箱体上对应输出齿轮二的位置设置孔。箱体安装结构方便与外设其他功能组件，如地刀机构的对接，可将地刀机构的传动齿轮自箱体上所开的孔与输出齿轮二对接。
17.进一步，还包括卡簧，所述卡簧包括环状本体及与本体固定的环状手柄，所述环状本体套在所述盖体周壁上，所述手柄套在箱体上设置的导向柱上。增加卡簧夹持盖体，以导向柱导向，对盖体的移动起到牵制作用，有助提高盖体移动的稳定性及可控性。
18.进一步，所述箱体为上下分体式结构，分体式结构方便腔内各组件的安装，有助提高组装效率。
19.进一步，所述输出齿轮一的面上相对设置凸台，以凸台为凸件，盖体面上围绕中心间隔设置多个与凸台形成凹凸配合的槽，以槽为凹件，以凸台与槽形成凹凸配合，多槽对接凸台结构有助快速形成配合，简单实用。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果：
21.1、本发明改进离合器组件，将离心效应应用至输出齿轮一、输出齿轮二与盖体的配合结构中，电动实现盖体、输出齿轮一与输出齿轮二的同步或非同步转动，运行周期及稳定性提升。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是实施例1中本电动接地开关一体化电机的剖面结构示意图；
24.图2是实施例1中本电动接地开关一体化电机的整体结构示意图；
25.图3是离合器组件初始状态结构示意图；
26.图4是离合器组件工作状态结构示意图；
27.图5是离合器组件整体结构示意图；
28.图6是盖体上凸台、凹槽结构示意图；
29.图7是输出齿轮二上的结构示意图；
30.图8是输出齿轮二上槽的分布图；
31.图9是输出齿轮一上凹槽的分布图；
32.图10是卡簧的结构示意图；
33.图11是本电动接地开关一体化电机与地刀机构的对接结构示意图；
34.其中，附图标记为：
35.1、驱动电机；2、减速齿轮组；3、离合器组件；4、箱体；5、转轴传动齿轮；6、地刀支架；20、齿轮轴一；21、传动齿轮一；22、齿轮轴二；23、传动齿轮二；24、齿轮轴三；25、传动齿轮三；26、齿轮轴四；27、传动齿轮四；30、输出轴；31、输出齿轮一；32、输出齿轮二；33、盖体；34、滚珠；35、弹性件；36、凹槽；37、卡簧；38、导向柱；41、孔；42、隔套；43、上壳体；44、下壳体；321、槽；361、凸台；371、本体；372、手柄。
具体实施方式
36.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
37.实施例1
38.如图1、图2所示，本实施例中电动接地开关一体化电机，包括驱动电机1、减速齿轮组2及离合器组件3。以图1、图2所示方向而言，驱动电机1固定在箱体4的顶面，箱体4的腔内安装减速齿轮组2及离合器组件3，驱动电机1的输出端与减速齿轮组2连接，减速齿轮组2与离合器组件3连接。箱体4为上壳体43、下壳体44固定成型的分体式结构。
39.如图1、图3，图5-图9所示，本离合器组件2包括滚珠34、弹性件35、输出轴30及自上至下依次套在输出轴30上的输出齿轮一31、盖体33、输出齿轮二32。输出轴30两端分别嵌入箱体4腔壁上固定的隔套42内，输出齿轮一31、输出齿轮二32均通过轴承与输出轴30转动配合，盖体33可相对输出轴转动、轴向滑动。其中盖体33顶面、输出齿轮一31对应的底面上，围绕中心的相对位置处间隔均匀成型多个锥形凹槽36，周边各个槽璧均为斜面，输出齿轮一31的凹槽36斜面朝下倾斜，盖体33上的凹槽36斜面朝上倾斜，滚珠34顶端、底端分别位于输出齿轮一31、盖体33上的凹槽36内。
40.弹性件35选用弹簧，位于输出齿轮二32、盖体33之间，且套在输出轴30上，弹簧的顶端抵接盖体33，弹簧的底端抵接输出齿轮二32，可选择在输出齿轮二底面、盖体顶面上对
应弹簧的位置处开槽，提高弹簧的稳定性。与滚珠配合的凹槽位于弹簧外。初始状态下，弹簧处于压缩状态，以弹簧的弹力促使盖体、滚珠、输出齿轮一相抵接，在输出齿轮一转动的同时，盖体同步转动。
41.盖体33底面对应的输出齿轮二32顶面上成型相配合的凹件、凸件，具体而言，在盖体33的底面上外凸、相对成型凸台361，以凸台为凸件，等腰梯形状。输出齿轮二32顶面上围绕中心间隔均匀，呈十字状成型4个槽321，以槽321为凹件，同样为等腰梯形状，在盖体33靠近输出齿轮二32的过程中，凸台361置入槽321中，从而驱使输出齿轮二32同步转动。如图2所示，可在箱体上对应输出齿轮二32的位置处开孔41，以方便对接地刀机构中齿轮等。
42.此外，还可增加卡簧37，如图10、图5所示，卡簧37包括环状本体371及与本体固定的环状手柄372,环状本体371套在盖体33周壁所开的环槽内，手柄372套在箱体腔壁上固定的导向柱38上。以卡簧配合导向柱牵制盖体移动。
43.对于驱动电机，本实施例中选用永磁电机。如图1所示，减速齿轮组2包括相并行安装在箱体4腔内的齿轮轴一20、齿轮轴二22、齿轮轴三24、齿轮轴四26，齿轮轴一20、齿轮轴二22、齿轮轴三24、齿轮轴四26上分别套传动齿轮一21、传动齿轮二23、传动齿轮三24、传动齿轮四27，传动齿轮一21与驱动电机1的输出端啮合，传动齿轮二23与齿轮轴一20啮合，传动齿轮三24与齿轮轴二22啮合，传动齿轮四27与齿轮轴三24啮合，齿轮轴四26与输出齿轮一31啮合。输出轴30与齿轮轴四26同样并行安装，输出齿轮一31的直径大于齿轮轴四26的轴径。离合器组件与上述减速齿轮组件形成五级减速。
44.使用时，如11所示，本一体化电机安装在地刀支架内，输出齿轮二与地刀机构中转轴传动齿轮啮合。
45.初始状态下，盖体33、输出齿轮二32上凸台361、槽相分离的状态，如图3所示。
46.工作时，如图4所示，驱动电机、减速齿轮组配合使输出齿轮一31转动，滚珠做离心运动，即沿凹槽斜面槽璧爬坡，并同步上顶盖体33靠近输出齿轮二32，凸台伸入槽内使输出齿轮二、盖体、输出齿轮一同步转动，输出齿轮二带动地刀机构中转轴传动齿轮转动，电机工作后控制器会延时2.5s，再反转0.5s，使滚珠复位回到槽内，在弹簧作用喜爱，盖体复位，输出齿轮二自由。直接电动切换开、合闸。当然，在盖体与输出齿轮二非同步转动状态下，也可手动切换地刀机构的状态。
47.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。