CN101540236A - 储能电动操作装置的储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种储能电动操作装置的储能系统，包括：支撑座，及设置在支撑座上的操作机构，减速机构，储能机构和释能机构，所述储能机构和释能机构使储能电动操作装置在储能和释能两种状态之间切换，本发明的储能和释能均依靠一个凸轮带动弹簧压缩或释放来完成。本发明的有益效果主要体现在：结构简单可靠、成本较低；实现与通过由塑壳断路器手柄来指示断路器工作状态的技术完美吻合，填补了国内技术的空白，具有很强的推广意义。

Description

储能电动操作装置的储能系统

技术领域

本发明涉及一种操作塑壳断路器的储能电动操作装置中的储能系统，属于低压开关附件技术领域。

背景技术

目前，操作塑壳断路器的手柄合闸或分闸的时间大概在1秒左右，时间较长，因此需要使用储能电动操作装置来辅助合闸或分闸，使其时间缩短到60毫秒左右。

传统的储能电动操作装置中的储能系统一般采用两种方式。

第一种，采用拉簧直接作用在与塑壳断路器手柄相抵接的滑块上，通过锁扣来储能和释放操作，目前西门子的储能电动操作装置采用该结构。这种储能系统要求弹簧压缩行程比较大，影响拉簧的寿命；由于拉簧拉住储能电动操作装置的滑块，滑块就无法随手柄移动，影响对储能电动操作装置的状态指示机构的设计。

第二种，用直列式压簧压缩储能往复运动的储能电动操作机构，目前施耐德、三菱的储能电动操作装置采用该结构。这种储能系统的压簧大致垂直地设置在储能电动操作装置中，使整个储能电动操作装置的结构复杂，成本也相对较贵。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供了一种结构简单可靠、成本较低的操作塑壳断路器的储能电动操作装置中的储能系统。

本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种储能电动操作装置的储能系统，包括：支撑座，及设置在支撑座上的操作机构，减速机构，储能机构和释能机构，所述储能机构和释能机构使储能电动操作装置在储能和释能两种状态之间切换，所述储能机构包括凸轮和弹簧，所述凸轮可转动地设置在支撑座上，且所述凸轮上偏心设置有轴，所述轴与设置在支撑座上的轴之间连接有所述弹簧；当储能电动操作装置处于储能状态时，所述两个轴处于近距离位置，所述弹簧呈压缩状态；当储能电动操作装置处于释能状态时，所述两个轴处于远距离位置，所述弹簧呈释放状态。

进一步地，所述支撑座上的轴上枢轴设置有导管，所述凸轮上的轴枢轴设置有导柱，所述导柱可相对滑动地设置在导管内部，所述弹簧套接于所述导管和导柱外。

再进一步地，所述凸轮固接于一主轴，所述主轴由操作机构驱动、并经减速机构传动后转动，从而带动凸轮转动。所述储能电动操作装置在储能和释能两种状态之间切换时，所述凸轮为360度转动。所述轴垂直设置在凸轮的圆柱面上，所述弹簧的中心轴线与主轴的轴线垂直。

更进一步地，所述减速机构为转动设置在支撑座上的齿轮传动机构。所述操作机构为可以驱动齿轮传动机构传动的电机或手动机构，所述电机的电机轴或手动机构的齿轮与齿轮传动机构的齿轮啮合。

本发明的释能机构包括位于凸轮圆周面上的凸台及一在储能状态时与所述凸轮抵接的锁扣，当储能电动操作装置在储能状态向释能状态切换时，所述锁扣与凸台脱开。

进一步地，所述锁扣通过一根轴枢轴连接在支撑座上，所述锁扣在远离凸轮的另一端设置有销，有一拨叉拉动该销从而使锁扣转动，并与凸台脱开。

再进一步地，所述拨叉由一电磁铁控制拉动或由一回转件手动控制拉动。

本发明的有益效果主要体现在：结构简单可靠、成本较低；实现与通过由塑壳断路器手柄来指示断路器工作状态的技术完美吻合。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的储能系统处于储能状态时的立体图。

图2：图1的主视图。

图3：图2的俯视图。

图4：本发明的储能系统处于储能状态时，其凸轮和锁扣的位置示意图。

图5：本发明的储能系统处于释能状态时的立体图。

图6：图5的主视图。

图7：图6的俯视图。

图8：本发明的储能系统处于储能状态时，其凸轮和锁扣的位置示意图。

其中：

1轴      2导管    3弹簧

4轴      5导柱    6凸轮

61凸台   7锁扣    8轴

9拨叉    10回转件 101销孔

11电磁铁 12主轴   13支承座

14齿轮   15销     α夹角

具体实施方式

本发明揭示了一种储能电动操作装置的储能系统，包括：支撑座13，及设置在支撑座13上的操作机构，减速机构，储能机构和释能机构。

具体参照附图，结合图1和图2所示，所述储能机构包括凸轮6和弹簧3。所述凸轮6固接于一主轴12，所述主轴12由操作机构驱动、并经减速机构传动后转动，从而带动凸轮6转动。在本实施例中，所述减速机构为转动设置在支撑座13上的齿轮传动机构14，大小齿轮啮合从而降低主轴12的转速，此为现有技术，在此不再赘述。所述操作机构为可以驱动齿轮传动机构14传动的电机或手动机构(图中未示出)。具体来说，电机设置在支撑座13上，其电机轴上配设有一个齿轮，该齿轮与齿轮传动机构14的齿轮啮合，使电机轴的转动通过齿轮传动机构后带动主轴12产生较慢速度的转动，进而带动凸轮6转动。或者手动机构的齿轮与齿轮传动机构14的齿轮啮合，通过手动转动齿轮，带动固设在主轴12上的大齿轮14，由于手动齿轮与大齿轮14啮合，因此主轴12也随之转动，进而带动凸轮6转动。本发明设置手动操作机构的原因是防止电机无法工作时使整个储能系统失效。

所述凸轮6的圆柱面上偏心设置有轴4，所述支撑座13上设置有轴1。两根轴之间连接有所述弹簧3。所述弹簧3的中心轴线与主轴12的轴线垂直。进一步地，所述支撑座13上的轴1上枢轴设置有导管2，所述凸轮6上的轴4上枢轴设置有导柱5，所述导柱5可相对滑动地设置在导管2内部，所述弹簧3套接于所述导管2和导柱5外。本优选实施例仅举例说明，但并不局限于该实施例，例如导柱和导管的互换位置仍然在本发明的保护范围内，及导管2枢轴设置在凸轮6的轴4上，导柱5枢轴设置在支撑座13的轴1上。

当所述储能电动操作装置在储能和释能两种状态之间切换时，所述凸轮6为360度转动。当储能电动操作装置处于储能状态时，所述两个轴1、4处于近距离位置，所述弹簧3呈压缩状态；当储能电动操作装置处于释能状态时，所述两个轴1、4处于远距离位置，所述弹簧3呈释放状态。

本优选实施例的释能机构包括位于凸轮6圆周面上的凸台61及一在储能状态时与所述凸轮6抵接的锁扣7，当储能电动操作装置在储能状态向释能状态切换时，所述锁扣7与凸台61脱开。所述锁扣7通过一根轴8枢轴连接在支撑座13上，所述锁扣7的一端与凸轮6抵接或脱开，另一端设置有销15，有一拨叉9拉动该销15从而使锁扣7绕轴8转动，并与凸台61脱开。

进一步地，所述拨叉9由一电磁铁11控制拉动。所述电磁铁11固设在支撑座13上，所述拨叉9具有一个垂直片，该垂直片与该电磁铁11的拉杆连接。当电磁铁11通电后，拉杆带动垂直片移动，即带动拨叉9移动，从而驱动锁扣7绕轴8转动。

或者，所述拨叉9通过回转件10手动控制拉动。回转件10通过销孔101枢轴设置在储能电动操作装置的外壳(图中未示出)上，其回转件10的触发端抵靠在拨叉9的垂直片上，按压回转件10使其绕销孔101转动，所述触发端驱动垂直片移动，即带动拨叉9移动，从而驱动锁扣7绕轴8转动。

下来结合附图具体描述本实施例储能系统在储能状态和释能状态之间切换的过程。

在释能状态下通过手柄或电机转动驱动主轴12转动，与主轴12相连的凸轮6同步转动，凸轮6上的轴4推动导柱5沿导管2直线运动同时压缩弹簧3，导管2绕轴1摆动；当主轴12上的凸轮6转到储能完毕状态，锁扣7锁住凸轮6上的凸轮凸台61，完成储能过程。如图3所示，此时轴1和主轴12之间的连线与轴4和主轴12之间的连线之间有一夹角α，及轴1、轴4和主轴12三者不再同一条直线上，而此时的弹簧3处于压缩状态，当压缩弹簧的力撤销后，弹簧3会回复到正常长度，同时会带动凸轮6按图中顺时针的方向转动。

此时，如图4所示，锁扣7与凸轮6圆周面上的凸台61抵接，防止凸轮6转动，即确保弹簧3处于压缩状态，使整个储能操作装置处于储能状态。

结合图5至图8所示，在储能状态下通过按钮推动回转件10或电磁铁11带动拨叉8再带动锁扣7绕轴8转动，当锁扣7脱离凸轮6上的凸轮凸台61，压缩弹簧3释放，进而推动导柱5沿导管2直线运动，导管2绕轴1摆动，推动凸轮6上的轴4绕主轴12转动，使与之联接的主轴12转动，弹簧3完全释放，完成释能过程。

当需要在此储能时，只需要通过手柄或电机转动驱动主轴12转动，即重复上述的储能动作，简单，可靠。

本发明设计新颖，思路独特，是实现通过由塑壳断路器手柄来指示断路器工作状态的前提，即现有储能电动操作机构的储能机构方法无法实现。

储能机构没有和滑块直接连接起来而是与转动主轴相连，动作时通过转动主轴由主轴来推动滑块动作。采用半脱离结构的滑块传动机构中的滑块可随塑壳断路器的手柄动作而移动，使实现通过由塑壳断路器的手柄来指示塑壳断路器的工作状态成为可能。

通过旋转运动的方式，使锁扣机构更具合理化；当完成储能后，弹簧3最大压缩具有相应最大的压力，凸轮6受到的推力最大，但凸轮6绕主轴12转动的力臂很小，凸轮6绕主轴12转动的力矩就很小，在释放时要求锁扣7绕轴8转动的力很小，保证了释放动作的可靠。

本发明还有多种实现方式。凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种储能电动操作装置的储能系统，包括：支撑座(13)，及设置在支撑座(13)上的操作机构，减速机构，储能机构和释能机构，所述储能机构和释能机构使储能电动操作装置在储能和释能两种状态之间切换，其特征在于：所述储能机构包括凸轮(6)和弹簧(3)，所述凸轮(6)可转动地设置在支撑座(13)上，且所述凸轮(6)上偏心设置有轴(4)，所述轴(4)与设置在支撑座(13)上的轴(1)之间连接有所述弹簧(3)；当储能电动操作装置处于储能状态时，所述两个轴(1、4)处于近距离位置，所述弹簧(3)呈压缩状态；当储能电动操作装置处于释能状态时，所述两个轴(1、4)处于远距离位置，所述弹簧(3)呈释放状态。

2.根据权利要求1所述的储能电动操作装置的储能系统，其特征在于：所述支撑座(13)上的轴(1)上枢轴设置有导管(2)，所述凸轮(6)上的轴(4)枢轴设置有导柱(5)，所述导柱(5)可相对滑动地设置在导管(2)内部，所述弹簧(3)套接于所述导管(2)和导柱(5)外。

3.根据权利要求2所述的储能电动操作装置的储能系统，其特征在于：所述凸轮(6)固接于一主轴(12)，所述主轴(12)由操作机构驱动、并经减速机构传动后转动，从而带动凸轮(6)转动。

4.根据权利要求3所述的储能电动操作装置的储能系统，其特征在于：所述储能电动操作装置在储能和释能两种状态之间切换时，所述凸轮6为360度转动。

5.根据权利要求4所述的储能电动操作装置的储能系统，其特征在于：所述轴(4)垂直设置在凸轮(6)的圆柱面上，所述弹簧(3)的中心轴线与主轴(12)的轴线垂直。

6.根据权利要求5所述的储能电动操作装置的储能系统，其特征在于：所述减速机构为转动设置在支撑座(13)上的齿轮传动机构(14)。

7.根据权利要求6所述的储能电动操作装置的储能系统，其特征在于：所述操作机构为可以驱动齿轮传动机构(14)传动的电机或手动机构，所述电机的电机轴或手动机构的齿轮与齿轮传动机构(14)的齿轮啮合。

8.根据权利要求1-7所述的任意一种储能电动操作装置的储能系统，其特征在于：所述释能机构包括位于凸轮(6)圆周面上的凸台(61)及一在储能状态时与所述凸轮(6)抵接的锁扣(7)，当储能电动操作装置在储能状态向释能状态切换时，所述锁扣(7)与凸台(61)脱开。

9.根据权利要求8所述的储能电动操作装置的储能系统，其特征在于：所述锁扣(7)通过一根轴(8)枢轴连接在支撑座(13)上，所述锁扣(7)在远离凸轮(6)的另一端设置有销(15)，有一拨叉(9)拉动该销(15)从而使锁扣(7)转动，并与凸台(61)脱开。

10.根据权利要求9所述的储能电动操作装置的储能系统，其特征在于：所述拨叉(9)由一电磁铁(11)控制拉动或由一回转件(10)手动控制拉动。

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