CN101252046B - 断路器电动操作机构 - Google Patents

Abstract

一种断路器电动操作机构，属于低压开关附件技术领域。它包括传动轴、置于传动轴的偏下端的用于与减速机构传动联结的并且由减速机构驱动的齿轮、固定于传动轴上端的色标指示盘、固定于传动轴下端的凸轮和一固定于凸轮上的滚动件，所述的凸轮在传动轴上的位置居于齿轮的上方；所述的齿轮枢置于传动轴上并且在齿轮上至少开设有一滚动件槽，所述的滚动件的一端探入滚动件槽中并且与凸轮固定，另一端则伸出于滚动件槽。优点：能确保固定于传动轴上的色标指示盘显示断路器所处的真实的合闸状态，可有效地避免事故的发生。

Description

断路器电动操作机构

技术领域

本发明涉及一种断路器电动操作机构，属于低压开关附件技术领域。

背景技术

在公开的文献例如中国专利文献CN1138289C、CN2546998Y、CN2553495Y、CN2687825Y、CN2727928Y、CN2713625Y、CN2800476Y、CN2708471Y、CN2789922Y中均涉及有断路器电动操作机构，具体的结构可以由图1揭示，包括传动轴2、齿轮3、凸轮4、色标指示盘1和滚动件5，齿轮3配置在传动轴2的偏下部，与减速机构传动联结，凸轮4位于齿轮3的下方并且与传动轴2的下端固定，色标指示盘1固定在传动轴2的上端，滚动件5枢置在凸轮4上。上述结构的断路器电动操作机构的工作原理如下：以电动操作为例，当减速机构的输出齿轮6按顺时针方向转动便通过与输出齿轮6相啮合的齿轮3的运动而带动传动轴2转动，由于凸轮4是固定在传动轴2上的，因此由传动轴2带动凸轮4转动，进而由枢置在凸轮4上的滚动件5带动滑块7运动，因为滚动件5是对应在滑块7上部的长槽71中的，又因为断路器手柄是探入于图中未示出的滑块7下部的手柄槽中的，因此当滑块7在滚动件5的作用下移动时便由滑块7将断路器手柄拨动而实现电操作；以手动操作分闸为例，即，将断路器从合闸状态操作至分闸状态，假设图2的状态为合闸状态，操作者只要将操作手柄插入传动轴2的上部所预设的手柄操作孔21(也可称槽)中，以顺时针方向驱使传动轴2转动，由与传动轴2联动的凸轮4上的滚动件5带动滑块7移动，滑块7的位置由图2改变为图3的位置，即由滑块7带动断路器手柄从原来的合闸状态变为分闸状态。与此同时，随着传动轴2的转动，色标指示盘1也随之转动，并显示分闸状态。标注在图2和图3中的ON表示合闸，而OFF表示分闸。

然而，在实际的应用过程中，当发生短路电流时，往往会出现断路器触头不能及时分断的现象，导致该现象的原因是由于触头熔焊使动、静触头彼此粘合或称粘连。如果断路器的动、静触头存在粘合，那么即使操作者通过操作手柄顺时针驱使传动轴2转动，试图使断路器从先前的合闸为分闸状态，但由于动、静触头的粘合，探入到滑块7中的断路器手柄将会被动、静触头的粘合力即焊接力反向拉回至合闸位置，因此断路器手柄会使滑块7向合闸方向运动，同时滑块7带动滚动件5作逆时针平动，进而由滚动件5带动凸轮4作逆时针转动，凸轮4通过传动轴2带动齿轮3及色标指示盘1作逆时针旋转，最终使色标指示盘1转回到先前的合闸位置，色标指示盘1显示为合闸。但是，该状况仅仅是假设性的理想状态，因为减速机构的运动方向是不可逆转的，也就是说减速机构的输出齿轮6必然限制齿轮3作逆时针转动，同时由于如上面所述，齿轮3、凸轮4、滚动件5和色标指示盘1是与传动轴2保持同轴转动的，从而由输出齿轮6间接地限制滚动件5、凸轮4、色标指示盘1的逆时针转动，更直接地讲，由于输出齿轮6的作用而使传动轴2不转动，故，色标指示盘1也不作任何转动，所以，上述假设性的色标指示盘1显示为合闸的理想状态实质是不存在的，也就是说，色标指示盘1虽处于显示分闸的状态，但实际上断路器仍处于合闸状态。

通过上述说明，完全可以知道，当断路器出现动、静触头相互粘合的情形时，固定于传动轴2上的用于显示断路处于合闸、分闸/再扣信息的色标指示盘1会存在误显示或称给人予一种假象，这种假象会造成严重的安全事故。

发明内容

本发明的任务是要提供一种当断路器的动、静触头出现彼此粘合情形时仍能保障色标指示盘所指示的合闸、分闸/再扣信息与断路器实际所处的合闸、分闸/再扣状态相一致而藉以避免安全隐患的断路器电动操作机构。

本发明的任务是这样来完成的，一种断路器电动操作机构，它包括传动轴、置于传动轴的偏下端的用于与减速机构传动联结的并且由减速机构驱动的齿轮、固定于传动轴上端的色标指示盘、固定于传动轴下端的凸轮和一固定于凸轮上的滚动件，所述的凸轮在传动轴上的位置居于齿轮的上方；所述的齿轮枢置于传动轴上并且在齿轮上至少开设有一滚动件槽，所述的滚动件的一端探入滚动件槽中并且与凸轮固定，另一端则伸出于滚动件槽，所述的减速机构包括减速电机和输出齿轮，输出齿轮固定在减速电机的动力输出轴上并且与所述的齿轮啮合，其中：减速电机为单向电机。

本发明所述的齿轮枢置于传动轴上的枢置方式为直接枢置或间接枢置中的任意一种枢置。

本发明所述的直接枢置是将齿轮的中央借助于与传动轴的底端端面相固定的限位部件而空套于传动轴下端的台阶上，而所述的间接枢置是将齿轮的中央借助于轴承而定位于传动轴下端。

本发明所述的齿轮上还开设有一平衡槽，该平衡槽在齿轮上的位置是与滚动件槽相对应的，并且形状是与滚动件槽相一致的，其中：滚动件槽的宽度是与滚动件的外径相适配的。

本发明所述的对应为以齿轮的圆心为基准保持对称。

本发明所述的滚动件槽是弯曲的。

本发明所述的弯曲为呈弧形弯曲。

本发明所述的滚动件为滚轮或轴承。

本发明所述的滚动件为滚轮。

本发明所推荐的技术方案的优点在于：由于将已有技术中的位于齿轮下方的凸轮的位置更换到了齿轮的上方，并且在齿轮上开设了用于供滚动件探入的滚动件槽，因此，滚动件可在滚动件槽内作前后圆周平动，避开了减速机构对齿轮的不可逆转控制，由滚动件绕开齿轮带动凸轮进而由凸轮带动传动轴转动，所以当手动操作传动轴时，例如使断路器从合闸状态变为分闸状态时，即使断路器的动、静触头存在彼此粘合情形而将滚动件经滑块的过渡拉回到合闸，那么由于滚动件能带动凸轮转动，再由凸轮带动传动轴转动，从而能确保固定于传动轴上的色标指示盘显示断路器所处的真实的合闸状态，可有效地避免事故的发生。

附图说明

图1为已有技术中的断路器电动操作机构的结构图。

图2为图1结构对断路器实施合闸后所处的合闸位置的示意图。

图3为由图2的合闸位置转换到分闸位置的示意图。

图4为本发明的断路器电动操作机构的一具体的实施例结构图。

图5为图4结构与断路器相配合的示意图。

图6为手动状态下的图4结构处于合闸位置的示意图。

图7为由手动操作将图6的合闸位置转换到分闸位置的示意图。

图8为电动状态下的图4结构处于分闸位置示意图。

图9为由电动操作将图8的分闸位置转换到合闸位置的示意图。

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于理解本发明，但实施例不应也不能用来限制本发明，任何形式上的修改或变化都应属本发明所公开的技术方案范畴。

请见图4，在传动轴2的上端固定色标指示盘1，并且在传动轴2的顶部预设形状并不受到图示限制的手柄操作孔21，以便在手动操作时将手柄10(也可称钥匙)插入到手柄操作孔21中驱动传动轴2转动。传动轴2的下端配置凸轮4和齿轮3，其中：将凸轮4处在对应于齿轮3的上方与传动轴2固定，而将齿轮3通过其中心孔33套置在传动轴2下端的台阶22上并且用限位部件34限位，具体是将限位部件34在对应于齿轮3的底部与传动轴2焊接或铆接。上述通过限位部件34将齿轮3空套于传动轴2上的方式称之为直接枢置，而如果摒弃限位部件34并且在中心孔33中配置轴承，通过轴承将齿轮3设置到传动轴2上，那么这种方式称之为间接枢置。齿轮3与减速机构的输出齿轮6啮合，并且在齿轮3上开设有一呈弧形弯曲的滚动件槽31，这里所称的弧形犹如香蕉形或称月牙形。为了保障齿轮3的平衡，在齿轮3上并且在对应于滚动件槽31部位开设有一形状优选与滚动件槽31相一致的平衡槽32，这里所说的对应是指以齿轮3的圆心为基准而使平衡槽32与滚动件槽31保持对称。滚动件5既可使用滚轮，也可采用轴承，本实施例择用滚轮。将滚动件5的上端探入到滚动件槽31中，并且将滚动件5中央所窄缩的滚轴51置入到凸轮4上的滚轴孔41中，使滚动件5实现与凸轮4固定，滚动件5的下端伸出于滚动件槽31并且容纳到滑块7上部所预设的长槽71中，由滚动件5的运动带动滑块7在滑块导杆73上滑动，用于带动探入到滑块7下部的断路器手柄槽72中的断路器8的断路器手柄81。对于上面提及的滚动件槽31，优选的方案是将滚动件槽31的宽度与滚动件5的外径相适应，藉以确保滚动件5自如地从滚动件槽31的一端移动至另一端。滚动件槽31的直线距离应满足得以将断路器手柄81从合闸位置转换到分闸位置(反之亦然)的作动距离。

请见图5，图4的结构在使用状态下被安装在一壳体20中，在壳体20上开设有色标视窗20a，当色标指示盘1上的分别代表合闸、脱扣、分闸的红、白、绿颜色即色标在色标视窗20a中出现时，便向使用者提示了断路器的相应状态。壳体20与断路器8的壳盖82配接。用于驱使齿轮3转动的作为减速机构的减速电机9安装在支架91上，作为减速机构的输出齿轮6固定在减速电机9的动力输出轴上。

见图6和图7并且结合图5，当操作人员采用手动操作对断路器8分闸时，用手柄10插入手柄槽操作孔21并且顺时针旋动手柄10，传动轴2转动，由传动轴2带动凸轮4顺时针转动，同时带动滚动件5作顺时针平动，由滚动件5驱使滑块7向分闸方向作直线运动，从而由滑块7将探入于断路器手柄槽72中的断路器8的断路器手柄81从图6所示的合闸位置转换到图7所示的分闸位置，此时的色标指示盘1指示分闸状态。

当断路器8的触头机构的动、静触头已处于粘合或称熔焊状态，由于断路器手柄81受到焊接力的反作用回复至(拉回至)合闸位置，因此断路器手柄81会带动滑块7向合闸方向作直线运动，然而由于齿轮3上的滚动件槽31的存在，能使滚动件5受到滑块7的作用力而在滚动件槽31内自由地作圆周逆时针平动(此时的滚动件5位于长槽71的上端，滑块7向合闸方向运动时，滚动件5作逆时针平动)，因此滚动件5不会因为减速电机9的不可逆转的作用而受到限制，将带动凸轮4作逆时针转动，最后由凸轮4带动传动轴2转动，使传动轴2上的色标指示盘1转回到显示合闸的状态，从而提醒操作者断路器可能发生异常需要检测，藉以确保安全。

见图8和图9并且结合图5，由电动即由减速机构的减速电机9操纵断路器至分闸状态，具体是：当减速电机9接收到分闸信号而工作，经输出齿轮6带动齿轮3作顺时针转动，齿轮3通过滚动件5带动凸轮4，在凸轮4带动传动轴2转动的同时，由滚动件5带动滑块7向分闸方向运动，最后由滑块7带动断路器手柄81至图8所示的分闸位置。若此时断路器8已存在熔焊，则断路器手柄81会回复至合闸位置，且会带动滑块7向合闸方向运动，滑块7带动滚动件5继续作顺时针平动(此时的滚动件5位于长槽71的下端，滑块7向合闸方向运动时，滚动件5作顺时针平动)，滚动件5运动到图9所示的位置，从而带动凸轮4及齿轮3作顺时针转动，最后经传动轴2带动色标指示盘1，使色标指示盘1显示合闸状态。

示意在上述的图6至图9中的ON和OFF分别表示合闸和分闸。

综上所述，本发明所公开的技术方案弥补了已有技术中所存在的不足，达到了预期的目的，体现了在断路器存在熔焊情形时仍能使色标指示盘1的显示与断路器实际的合闸状态保持一致的技术效果。

Claims (9)

1.一种断路器电动操作机构，它包括传动轴(2)、置于传动轴(2)的偏下端的用于与减速机构传动联结的并且由减速机构驱动的齿轮(3)、固定于传动轴(2)上端的色标指示盘(1)、固定于传动轴(2)下端的凸轮(4)和一固定于凸轮(4)上的滚动件(5)，其特征在于：所述的凸轮(4)在传动轴(2)上的位置居于齿轮(3)的上方；所述的齿轮(3)枢置于传动轴(2)上并且在齿轮(3)上至少开设有一滚动件槽(31)，所述的滚动件(5)的一端探入滚动件槽(31)中并且与凸轮(4)固定，另一端则伸出于滚动件槽(31)，所述的减速机构包括减速电机(9)和输出齿轮(6)，输出齿轮(6)固定在减速电机(9)的动力输出轴上并且与所述的齿轮(3)啮合，其中：减速电机(9)为单向电机。

2.根据权利要求1所述的断路器电动操作机构，其特征在于所述的齿轮(3)枢置于传动轴(2)上的枢置方式为直接枢置或间接枢置中的任意一种枢置。

3.根据权利要求2所述的断路器电动操作机构，其特征在于：所述的直接枢置是将齿轮(3)的中央借助于与传动轴(2)的底端端面相固定的限位部件(34)而空套于传动轴(2)下端的台阶(22)上，而所述的间接枢置是将齿轮(3)的中央借助于轴承而定位于传动轴(2)下端。

4.根据权利要求1所述的断路器电动操作机构，其特征在于所述的齿轮(3)上还开设有一平衡槽(32)，该平衡槽(32)在齿轮(3)上的位置是与滚动件槽(31)相对应的，并且形状是与滚动件槽(31)相一致的，其中：滚动件槽(31)的宽度是与滚动件(5)的外径相适配的。

5.根据权利要求4所述的断路器电动操作机构，其特征在于所述的对应为以齿轮(3)的圆心为基准保持对称。

6.根据权利要求4所述的断路器电动操作机构，其特征在于所述的滚动件槽(31)是弯曲的。

7.根据权利要求6所述的断路器电动操作机构，其特征在于所述的弯曲为呈弧形弯曲。

8.根据权利要求1或4所述的断路器电动操作机构，其特征在于所述的滚动件(5)为滚轮或轴承。

9.根据权利要求8所述的断路器电动操作机构，其特征在于所述的滚动件(5)为滚轮。

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