CN101325135A - 一种弹簧操动机构 - Google Patents

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本发明公开一种弹簧操动机构，包括机构左板(17)、机构右板(20)和机构中间隔板(27)，所述机构中间隔板(27)固定在所述机构左板(17)和机构右板(20)之间，所述机构通过所述机构左板(17)和机构右板(20)与机构框架栓接。本发明提供的弹簧操动机构，通过机构左板和机构右板与框架栓接，可以将操动机构的大部分组件作为一个模块从框架上取下，使得组件的更换和维修更容易，便于弹簧操动机构的维护。

Description

一种弹簧操动机构
技术领域
本发明涉及真空断路器技术，尤其涉及一种弹簧操动机构。
背景技术
目前国内市场上主要的断路器，从原始设计到现在已有10年之久。随着真空灭弧室的设计工艺质量和设备技术水平的不断提高，机构已明显滞后。
图1为现有技术的弹簧操动机构的图示。以目前广泛应用的产品为例，机构安装板采用焊接结构，维修与更换元件复杂、费时。例如，合闸线圈在使用中容易损坏，对其更换很不方便。其次，现有的机构结构较复杂，尺寸较大，随着目前绝缘材质的发展及小型化的市场需求，VS1不易直接应用于更小的尺寸要求。12kV为例，开距范围10～12mm偏大，随着真空灭弧室技术工艺的不断发展，目前国内外主要的灭弧室厂家均可控制在6～10mm，限制了真空断路器的可靠性和机械寿命。在分闸缓冲处理上，其几乎采用全程缓冲，若因油杯的质量继使用过程质量发生变化，对分闸可能会造成严重的后果。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种便于维护的弹簧操动机构。
本发明提供的弹簧操动机构，包括：包括机构左板、机构右板和机构中间隔板，其中，机构中间隔板固定在机构左板和机构右板之间，该机构通过所述机构左板和机构右板与机构框架栓接。
进一步，储能部分、合闸部分、分闸部分和二次引线部分分别位于机构框架的由机构左板、机构右板和机构中间隔板划分的区域。
根据本发明的弹簧操动机构的一个实施例，该机构还包括储能电机。储能电机栓接安装在机构左板上，具有双端输出轴，输出轴的一端用于齿轮传动储能，另一端用于手动储能传动。
根据本发明的弹簧操动机构的一个实施例，弹簧操动机构的分闸传动机构包括：分闸扣板轴，贯穿机构左板、机构右板和机构中间隔板，两端通过螺栓固定；分闸扣板，通过轴承安装在所述分闸扣板轴上，通过第一限位销限位，并装有复位簧；分闸挚子，通过轴承销轴方式安装在所述分闸扣板上，并装有复位簧；第一限位销，用于分闸扣板的限位；第二限位销，通过销轴方式固定在分闸扣板上，用于分闸擎子限位。
本发明提供的弹簧操动机构，通过机构左板和机构右板与框架栓接，可以将操动机构的大部分组件作为一个模块从框架上取下，使得组件的更换和维修更容易，方便弹簧操动机构的维护。
进一步，将整个弹簧操动机构模块化，结构布局更合理，并可以实现小型化。
附图说明
图1为现有技术的操动机构的图示；
图2为根据本发明的弹簧操动机构的一个实施例的结构主视图；
图3为图2所示的弹簧操动机构的沿A-A和B-B的截面图；
图4为图2所示的弹簧操动机构的I处的截面图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。
图2为根据本发明的弹簧操动机构的一个实施例的结构主视图。如图2所示，该弹簧操动机构包括机构左板17、机构右板20和机构中间隔板27，机构中间隔板27固定在机构左板17和机构右板20之间。机构框架被机构左板17机构右板20和机构中间隔板27分成4个区域，从左至右依次为：储能部分，合闸部分，分闸部分，二次引线部分。该机构通过机构左板17和机构右板20与机构框架栓接。采用模块优化设计便于工业化生产和易于安装维修，提高产品的质量和通用性。
图3为图2所示的弹簧操动机构的沿A-A和B-B的截面图，图4为图2所示的弹簧操动机构的I处的截面图。下面结合图2、3和4来说明本发明的弹簧操动机构。
图3(A-A)示出了操动机构的如下组件：合闸电磁铁1，通过螺栓固定于机构左板17；分闸电磁铁2，通过螺栓固定于机构左板17；合闸挚板3，通过轴销、轴承和挡卡固定在机构左板17和机构中间隔板27；滚轮(凸轮)4，通过轴紧配合连接于凸轮5上；凸轮5，通过键连接于储能轴23上；滚轮(合闸拐臂)6，其内安装有滚针通过轴销连接于合闸拐臂8上；主轴7，通过两端装轴承固定于机构框架上；合闸拐臂8，花键方式连接在主轴7上；连板9，通过轴销连接在合闸拐臂8和鱼形拐臂12上；销10，分闸簧一端挂在其上；销11，通过其连接框架于鱼形拐臂12；鱼形拐臂12，连接连板9和操作绝缘子(带动灭弧室分合)；分闸簧13，一端挂在10上，另一端通过挂板栓接于框架上；触头压簧43，安装在才作绝缘子内。
图2示出操动机构的如下组件：齿轮减速装置(4个齿轮零件)14，通过安装板、轴承和键轴等栓接固定于机构安装左板17上；储能拐臂15，通过键连接于储能主轴上；合闸簧16，一端连接在储能拐臂15上，另一端通过18及安装板栓接在框架上；机构左板17，通过栓接方式固定在框架上；轴销18；分闸半轴19，通过轴承和挡卡固定在机构板17和20上，其上安装有分闸线圈和手动分闸的拐臂结构；机构右板20，通过栓接方式固定于框架上；合闸半轴21，通过轴承和挡卡安装在机构板17和27上；分闸扣板轴22，贯穿机构板17、机构板27，机构板20，两端通过螺栓固定；储能轴23，通过三个分别轴承贯穿机构板17、机构板27，机构板20，再用轴用挡圈两端固定；复位簧24-1，通过轴套安装在储能轴上，用于分闸扣板复位；复位簧24-2，用于分闸挚子的复位；分闸限位拐臂(含滚轮)25，花键方式安装在主轴7上；分闸缓冲油杯26，栓接方式固定在框架上；机构中间隔板27，通过22分闸扣板轴、23储能轴和几个内螺纹定位杆栓接与机构板17和机构板20固定在一起；转轴39，电机上自带，用于手动储能；电机40，栓接安装在机构左板17上。
图3(B-B)示出了操动机构的如下组件：分闸扣板28，通过轴承安装在扣板轴上，并通过限位销33限位；分闸挚子29，通过轴承销轴方式安装在分闸扣板上，并装有复位簧；推杆(分闸)30，通过导向销安装在机构右板27上；推杆(合闸)31，通过导向销安装在机构右板27上；限位销32，通过栓接方式固定于机构左板17、机构右板20和机构中隔板27上，用于分闸扣板28的限位；限位销33，通过销轴方式固定在分闸扣板28上，用于分闸擎子29的限位；分闸拐臂41，花键方式连接在主轴7上；分闸滚轮42，通过销轴安装在分闸拐臂上。分闸传动机构主要包括分闸扣板轴22、分闸扣板28、分闸挚子29、复位簧(24-1、24-2)和限位销32、33。
图4示出操动机构的如下组件：驱动爪(离合)34，销轴固定在储能用的大齿轮上，并装有复位扭簧36；销钉(离合)35，栓接固定在机构左板17上；扭簧36，安装在大齿轮上，用于驱动爪34复位；驱动块(离合)37，通过键方式固定在储能轴23上；大齿轮38，通过轴承安装在储能轴上。
下面结合上述实施例描述操动机构的主要操作。
储能：储能电机40具有双端输出轴，输出轴的一端用于齿轮传动储能，另一端用于手动储能传动。储能电机40接通电源或用手动摇把使转轴39顺时针不断转动(参见图2)，齿轮(模数1.25)减速装置的2级减速传动使得大齿轮38上固定的驱动爪34、驱动块37通过键带动储能轴23上的储能拐臂15转动，使合闸簧16逐渐拉伸储能。当储能弹簧过死点后，驱动爪34通过离合销钉35脱离驱动块37，达到电机(或手动)与储能轴23脱离，同时可通过微动开关将电机电源切断。另一方面，储能轴23通过键带动凸轮5转动，离合后，滚轮(凸轮)4扣接合闸挚板3，合闸挚板3扣接合闸半轴21，储能完毕并保持。
合闸：储能完毕后，合闸电磁铁2通电或手动压入推杆(合闸)31，合闸半轴21转动，合闸挚板3与合闸半轴21脱扣，凸轮5在合闸簧16能量的推动下转动，使得合闸拐臂8逆时针转动，带动主轴7通过四连杆结构的连杆9和鱼形拐臂12运动使断路器关合；同时主轴7带动分闸拐臂41顺时针转动(见图3(B-B))，关合后，分闸拐臂上的滚轮扣接分闸挚子29，使得分闸扣板28扣接分闸半轴19，合闸完毕并保持。
分闸：合闸完毕后，分闸电磁铁1通电或手动压入推杆(分闸)30，分闸半轴19转动，使得分闸扣板28与分闸半轴19脱扣，在分闸弹簧13和灭弧室的触头压簧43的作用下，使主轴7逆时针转动(见视图B-B)，带动分闸限位拐臂(含滚轮)25转动，经过分闸缓冲油杯26缓冲，最终靠分闸弹簧13使断路器保持在分闸位置。
再储能：合闸后，储能电机40再次接通电源(或用手动摇把使转轴39)，重复上述的储能过程。此功能可实现断路器自动重合闸功能O-CO-CO。
本发明的弹簧操动机构，储能传动齿轮组及大齿轮与小巧超越离合计结合，在储能完成后通过齿轮与超越离合器之间连接完成离合功能；合闸凸轮与主轴拐臂上的滚轮直接结合，合闸通过凸轮直接撞击主轴拐臂上的滚轮，简化并完成合闸传动过程；分闸挚子组件与主轴拐臂上的滚轮直接结合，分闸同样通过主轴拐臂上的滚轮直接与分闸挚子组建结合完成分闸传动过程。
本发明提供的弹簧操动机构，通过机构左板和机构右板与框架栓接，可以将操动机构作为模块从框架上取下，使得组件的更换和维修更容易，方便弹簧操动机构的维护。将整个弹簧操动机构模块化，结构布局更合理，并可以实现小型化。通过降低断路器的总行程，重新设计凸轮的传动，大大提高产品的可靠性，进一步获得优异的分、合闸特性，同时大大提高了断路器整体使用寿命，大大降低了断路器的寿命周期成本。
本发明的弹簧操动机构可以可将现有的相间距210mm压缩至150mm，从而实现小型化；通过模块化优化设计，便于批量化生产和更好的质量控制，提高生产效率，便于维护；进行参数和凸轮传动的优化设计，降低开距，提高产品的可靠性和寿命，大大降低断路器产品的寿命周期成本。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (6)

1。一种弹簧操动机构，包括机构左板(17)、机构右板(20)和机构中间隔板(27)，其特征在于，所述机构中间隔板(27)固定在所述机构左板(17)和机构右板(20)之间，所述机构通过所述机构左板(17)和机构右板(20)与机构框架栓接。
2.根据权利要求1所述的弹簧操动机构，其特征在于，储能部分、合闸部分、分闸部分和二次引线部分分别位于机构框架的由所述机构左板(17)、机构右板(20)和机构中间隔板(27)划分的区域。
3.根据权利要求1或2所述的弹簧操动机构，其特征在于，还包括储能电机(40)，所述储能电机(40)栓接安装在机构左板(17)上，具有双端输出轴，所述输出轴的一端用于齿轮传动储能，另一端用于手动储能传动。
4.根据权利要求1或2所述的弹簧操动机构，其特征在于，所述弹簧操动机构的分闸传动机构包括：
分闸扣板轴(22)，贯穿所述机构左板(17)、机构右板(27)和机构中间隔板(20)，两端通过螺栓固定；
分闸扣板(28)，通过轴承安装在所述分闸扣板轴(22)上，通过限位销(32)限位，并装有复位簧(24-1)；
分闸挚子(29)，通过轴承销轴方式安装在所述分闸扣板(28)上，并装有复位簧(24-2)；
限位销(32)，用于分闸扣板(28)的限位；
限位销(33)，通过销轴方式固定在分闸扣板(28)上，用于分闸擎子(29)限位。
5.根据权利要求1或2所述的弹簧操动机构，其特征在于，所述机构中间隔板(27)通过分闸扣板轴(22)、储能轴(23)和内螺纹定位杆栓接固定在所述机构左板(17)和机构右板(20)之间。
6.根据权利要求5所述的弹簧操动机构，其特征在于，所述分闸扣板轴(22)贯穿所述机构左板(17)、机构右板(27)和机构中间隔板(20)，两端通过螺栓固定；所述储能轴(23)通过三个轴承分别贯穿所述机构左板(17)、机构右板(27)和机构中间隔板(20)，并用轴用挡圈两端固定。
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