平移驱动机构、移动开合式高压绝缘活门及控制方法技术领域
本发明涉及高压开关柜技术领域，特别是涉及一种平移驱动机构、移动开合式高
压绝缘活门及控制方法。
背景技术
高压配电的电气元件中，在移开导电执行元件时，为了防止触电事故的发生，在裸
露的导体外部会加装活门，活门随着导电执行元件的推入或移开，实现自动开启或关闭。现
有技术中一般使用挡板式或折叠式活门，一般应用大的杠杆机构驱动活门，活门在打开时
占用的空间比较大。占用的空间以手车前方的空间为准，例如，挡板式活门要占据百分之十
六七的深度空间，而折叠式全封闭活门占用的深度空间更大，这样，对于高压开关柜而言，
在开启时活门机构占用了较多的空间，加装其他的设备就没有多余的空间。挡板式活门在
关闭时，并没有将主母线盒绝缘爬距范围全部封闭遮盖，当开关电路停电检修而主母线仍
然带电时，工作人员容易触及主母线盒的绝缘表面，仍有触电之虑，存在安全上的隐患。
同时，因移开式导电元件移动距离较小，因此杠杆机构支点另一侧的驱动杆需要
的臂比较长，这就造成误差较大，经常出现活门关闭不严或卡死不能关闭的故障。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种平移驱动机构、移
动开合式高压绝缘活门及控制方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种平移驱动机构，包括设置在所述的支架上且可相对其移动的动作部件，设置
在所述的动作部件一侧的联动销，可旋转地固定设置在支架上且其上设置有与所述的联动
销匹配的导向槽的扇形齿轮，以及与所述的扇形齿轮啮合连接且与待驱动平移部固定连接
的齿条。
所述的待驱动平移部为两个独立部件，所述的扇形齿轮包括同轴设置或者独立设
置的大节圆半径扇形齿轮和小节圆半径扇形齿轮，两个分别与大节圆半径扇形齿轮和小节
圆半径扇形齿轮啮合连接的齿条分别与对应的独立部件固定连接以实现同向不同步驱动。
所述的待驱动平移部为两个独立部件，两个独立部件的相邻侧设置有联动齿条，
在所述的联动齿条间设置有与其同时啮合的传动齿轮，其中一个独立部件设置有与所述的
扇形齿轮啮合连接的齿条。
所述的联动销可旋转地设置在所述的动作部件上或者所述的联动销与所述的导
向槽接触部设置有可相对其转动的轴套。
所述的导向槽包括前滑动段和中间联动段，在联动销处于中间联动段时动作部件
能带动扇形齿轮转动，在前滑动端不能带动扇形齿轮转动。
一种移动开合式高压绝缘活门，包括所述的平移驱动机构，平行间隔设置且能与
受驱动平动的前门板和后门板，所述的前门板和后门板作为待驱动平移部与所述的齿条固
定连接且其上分别设置有与主母线对应的通孔，在打开位置时前门板和后门板的通孔前后
对应，在关闭位置时前门板和后门板的通孔前后交错设置以利用无孔位置将通孔封闭。
其特征在于，所述的前门板和后门板在水平或者竖直平动。
所述的前门板和后门板分别与支架间设置有移动支撑机构。
所述的移动支撑机构包括固定设置在所述的支架上的直线导轨，对应地与所述的
前门板或后门板固定连接且与所述的直线导轨匹配的多个滑块，所述的前门板或后门板与
所述的齿轮固定连接；或者，所述的移动支撑机构包括与所述的前门板或后门板固定连接
的滑轨，对应地设置在支架上且呈两行设置的多个导辊或导轮，所述的导辊或导轮将滑轨
夹持定位其中，所述的滑轨与所述的齿轮固定连接。
一种所述的同侧移动移动开合式高压绝缘活门的控制方法，其特征在于，包括以
下步骤，
1)动作机构处于打开位置，动触头和主母线导通，前门板和后门板的通孔前后对
应形成允许动触头穿行的通道；
2)当动作机构动作并运动至第一位置，此过程动触头与主母线未完全断开，动触
头端部未离开前门板和后门板的通孔，期间与动作机构随动的传动销在导向槽内移动但不
带动扇形齿轮转动，
3)动作机构运行到第二位置，此过程动触头端部离开前门板和后门板的通孔期间
动作机构的继续动作通过传动销与导向槽的配合利用扇形齿轮与齿条的传动带动前门板
和后门板在板体所在的平面内平动，前门板和后门板的平动方向相同或相反以使通孔错开
实现封闭；
4)动作机构从关闭位置到打开位置的过程为步骤为3)-1)。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用导向槽的两段或多段式设计，实现了动作部件对待驱动部件的间歇驱
动，利用扇形齿轮加齿条的高精度驱动机构提供平移动力，能有效用于活门的开启过程中，
即，所述的动作部件可为手车，所述的待驱动平移部即为活门，从而节省空间的活门，实现
小型化，结构合理，实现简洁，动作可靠。
附图说明
图1所示为平移驱动机构的结构示意图；
图2所示为本发明的移动开合式高压绝缘活门的结构示意图；
图3所示为侧视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述
的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图所示，本发明的一种平移驱动机构包括设置在所述的支架(图中未示出)上且
可相对其移动的动作部件100，固定设置在所述的动作部件一侧的联动销200，通过转轴320
可旋转地固定设置在支架上且其上设置有与所述的联动销匹配的导向槽310的扇形齿轮
300，以及与所述的扇形齿轮啮合连接且与待驱动平移部固定连接的齿条110。其中，所述的
导向槽包括相连通且平稳过渡的前滑动段和中间联动段，优选还包括后联动段，仅在联动
销处于中间联动段时动作部件能带动扇形齿轮转动。即导向槽的具体形状与导电元件运动
方向和移动尺寸匹配，可实现任意间歇运动，导向槽的形状可为L型，直线式或者弧线或者
各种曲线等任意形状。
本发明采用导向槽的两段或多段式设计，实现了动作部件对待驱动部件的间歇驱
动，利用扇形齿轮加齿条的高精度驱动机构提供平移动力，能有效用于活门的开启过程中，
即，所述的动作部件可为手车，所述的待驱动平移部即为活门，从而节省空间的活门，实现
小型化，结构合理，实现简洁，动作可靠。
作为一种具体实施方式，所述的待驱动平移部为两个独立部件，所述的扇形齿轮
包括同轴设置的大节圆半径扇形齿轮和小节圆半径扇形齿轮，两个分别与大节圆半径扇形
齿轮和小节圆半径扇形齿轮啮合连接的齿条与对应的独立部件固定连接以实现同向不同
步驱动。利用两个不同节圆半径的扇形齿轮，实现了两个独立部件，如两个遮蔽门板的同向
不同步移动，实现了各自的平移驱动。
作为另一种具体实施方式，所述的待驱动平移部为两个独立部件，两个独立部件
的相邻侧设置有联动齿条，在所述的联动齿条间设置有与其同时啮合的传动齿轮，其中一
个独立部件设置有与所述的扇形齿轮啮合连接的齿条。采用一组扇形齿轮和齿条驱动其中
一个独立部件，然后将另一个独立部件与之联动，可实现在小行程内较大的动作表现，对于
不同类型的活动平移方式提供基础，对于小空间电压不高的场合即可采用该错开封闭设
计。
具体地，为减少联动销与导向槽的摩擦，所述的联动销可旋转地设置在所述的动
作部件上或者所述的联动销与所述的导向槽接触部设置有可相对其转动的轴套，即将导向
槽和联动销之间的相对滑动转化为滚动，保证动作流畅性。
同时，本发明还公开了一种移动开合式高压绝缘活门，包括所述的平移驱动机构，
平行间隔设置且能与受驱动平动的前门板和后门板，所述的前门板和后门板作为待驱动平
移部与所述的齿条固定连接且其上分别设置有与主母线对应的通孔，在打开位置时前门板
和后门板的通孔前后对应，在关闭位置时前门板和后门板的通孔前后交错设置以利用无孔
位置将通孔封闭。即所述的动作部件为手车，联动销随手车运动的同时，在必要时通过导向
槽推动齿轮转动，通过联动齿条拖动活门。
当手车处于打开位置，动触头5与主母线4导通，即该侧的前门板和后门板位于通
孔前后对应的位置，此时动触头穿过前门板和后门板上重叠态的通孔与主母线连接，在开
关柜断开过程，即手车从打开位置到关闭位置，动触头与主母线断开后并将手车拉出的过
程中，所述的前门板和后门板与手车联动以将通孔错开实现主母线所处空间的封闭，即前
门板和后门板两板上的通孔相交错设置而实际上构成了完整的对主母线的遮蔽。所述的前
门板和后门板为间隔设置，间距在3-10cm，所述的前门板和后门板为不锈钢板体或绝缘板。
其中，前门板和后门板视具体工况可进行任意方向的平动，即前门板和后门板均
水平设置或竖直设置则对应的水平面或者竖直面内的平动。
本发明采用通向移动且前后间隔设置的前门板和后门板，采用前后叠放的形式，
有效节省活门的设计空间，而采用上述平移驱动机构，实现驱动机构小型化，结构合理，利
用前门板和后门板由手车间歇驱动平移的动作控制，实现通孔对应的重叠或错开，有效保
证安全性，实现简洁，动作可靠。尤其是当采用两个不同节圆半径的扇形齿轮驱动前门板和
后门板同向不同步移动时，实现主母线位置处的双重板遮蔽，提高绝缘防护效果。
优选地，为提高前门板和后门板的移动性，所述的前门板和后门板分别与支架间
设置有移动支撑机构。如图3所示，所述的移动支撑机构包括与所述的前门板或后门板固定
连接的滑轨6，对应地设置在支架7上且呈两行设置的多个导辊或导轮8，所述的滑轨与所述
的齿轮固定连接，所述的导辊或导轮将滑轨夹持定位其中。以前门板和后面板水平移动为
例，所述的导辊或导轮对应地设置在滑轨的上下两侧，同时在滑轨的上下平面上设置有与
所述的导辊或导轮8对应的导槽，采用两组可自由旋转的导辊或导轮将导轨夹持定位，利用
导槽和导辊或导轮的嵌合式引导、定位，为其运动实现导向和约束，支撑效果好且移动平
稳，有效满足设备的正常运行。
当然，为实现前门板和后门板的平动，还可利用导轨滑块机构，即所述的移动支撑
机构包括固定设置在所述的支架上的直线导轨，对应地与所述的前门板或后门板固定连接
且与所述的直线导轨匹配的多个滑块，所述的前门板或后门板与所述的齿条固定连接。
一种所述的同侧移动移动开合式高压绝缘活门的控制方法，包括以下步骤，
1)动作机构处于打开位置，动触头和主母线导通，前门板和后门板的通孔前后对
应形成允许动触头穿行的通道；
2)当动作机构动作并运动至第一位置，即动触头与主母线未断开，动触头端部未
离开前门板和后门板的通孔，期间与动作机构随动的传动销在导向槽内移动但不带动扇形
齿轮转动，
3)动作机构运行到第二位置，即动触头端部离开前门板和后门板的通孔期间动作
机构的继续动作通过传动销与导向槽的配合利用扇形齿轮与齿条的传动带动前门板和后
门板在板体所在的平面内平动，前门板和后门板的平动方向相同或相反以使通孔错开实现
封闭；
4)动作机构从关闭位置到打开位置的过程为步骤为3)-1)，即同样的间歇式驱动，
反顺序的联动实现重叠封闭的通孔切换到前后导通的状态并等待动触头从中穿过以与母
线段导通。
其中，需要说明是，所述的第二位置可以直接为关闭位置，及手车等机构的完全脱
出位置，当然，对于行程比较大的，关闭位置则在第二位置之外，动作机构从第二位置继续
动作直至抵达关闭位置，期间传动销在导向槽内移动并不带动扇形齿轮转动以保持封闭状
态，
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰
也应视为本发明的保护范围。