CN101763960A - 一种高压开关用弹簧操动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力开关的操动机构领域，公开了一种高压开关用弹簧操动机构。它利用合闸凸轮和动力臂配合实现储能轴和输出轴的动力传递，利用合闸半轴和储能保持掣子执行合闸命令，利用分闸半轴、合闸保持掣子和保持臂执行分闸命令，并巧妙地实现合闸保持掣子的保持、分闸、和恢复，同时保持臂、恢复臂、动力臂集成为一个传动拐臂，恢复臂和恢复轮配合实现储能保持掣子的恢复，其储能、合闸、分闸的功能实现简便，所用零部件少，制造成本低。

Description

一种高压开关用弹簧操动机构

技术领域

本发明涉及电力开关的操动机构领域，特别涉及一种高压开关用弹簧操动机构。

背景技术

目前，高压开关用弹簧操动机构基本上采用夹板式结构，结构稳固性差；尤其是需要实现储能、合闸、分闸的功能，所用零部件多，结构复杂，制造成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压开关用弹簧操动机构，其储能、合闸、分闸的功能实现简便，所用零部件少，结构简单稳固，制造成本低。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种高压开关用弹簧操动机构，包括机架，以及固定在机架下面的弹簧架，其特征在于，所述弹簧架上设置有储能弹簧和分闸弹簧；所述机架具有两块平行的立板，垂直贯穿两个立板设置有相互平行的储能轴、输出轴、合闸半轴、分闸半轴、第一掣子轴、第二掣子轴；储能轴的外端通过第一曲柄活动连接储能弹簧，储能轴的中间固定有合闸凸轮；输出轴的外端通过第二曲柄活动连接分闸弹簧，输出轴的中间固定有传动拐臂，传动拐臂具有保持臂、恢复臂、与合闸凸轮配合的动力臂；第一掣子轴上设置有储能保持掣子，并且第一掣子轴位于储能保持掣子中间，储能保持掣子的侧面靠左设置有与恢复臂配合的恢复轮；第二掣子轴上设置有合闸保持掣子，第二掣子轴位于合闸保持掣子的右端，合闸保持掣子的左上方设置有保持突起；合闸半轴、储能保持掣子、分闸半轴、合闸保持掣子分别设置有恢复弹簧；在储能状态，储能保持掣子的左端抵靠在合闸半轴的半圆面上，合闸凸轮抵靠在储能保持掣子的右端并对储能保持掣子具有逆时针力矩，保持臂抵靠在合闸保持掣子上表面并位于保持突起右边，合闸保持掣子的左端与分闸半轴的平面抵靠；在保持状态，储能保持掣子的左端抵靠在合闸半轴的半圆面上，保持臂抵靠在合闸保持掣子的保持突起左边并对合闸保持掣子具有逆时针力矩，合闸保持掣子的左端抵靠在分闸半轴的半圆面上；在分闸状态，储能保持掣子的左端抵靠在合闸半轴的半圆面上，保持臂抵靠在合闸保持掣子上方并位于保持突起右边，合闸保持掣子的左端与分闸半轴的平面抵靠。

本发明的进一步改进和特点在于：

所述传动拐臂的保持臂、恢复臂、动力臂的端部分别设置有滚轮。

所述机架上设置有缓冲器，所述传动拐臂具有与缓冲器活动连接的缓冲臂。

所述机架与弹簧架均为整体铸铝框架。

本发明中，利用合闸凸轮和动力臂配合实现储能轴和输出轴的动力传递，利用合闸半轴和储能保持掣子执行合闸命令，利用分闸半轴、合闸保持掣子和保持臂执行分闸命令，并巧妙地实现合闸保持掣子的保持、分闸、和恢复，同时保持臂、恢复臂、动力臂集成为一个传动拐臂，恢复臂和恢复轮配合实现储能保持掣子的恢复，其储能、合闸、分闸的功能实现简便，所用零部件少，制造成本低。此外机架与弹簧架均为整体铸铝框架，结构简单稳固；传动拐臂的保持臂、恢复臂、动力臂的端部分别设置有滚轮，传动灵活，不会卡死；弹簧架上设置有缓冲器，传动拐臂具有与缓冲器活动连接的缓冲臂，机构的集成度更高，功能更全面。综上所述，本发明的高压开关用弹簧操动机构相对于传统的弹簧操动机构具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明的一种高压开关用弹簧操动机构的外观结构示意图；

图2为高压开关用弹簧操动机构的内部结构示意图；

图3为高压开关用弹簧操动机构的储能状态示意图；

图4为高压开关用弹簧操动机构的保持状态示意图；

图5为传动拐臂和合闸保持掣子在储能状态的位置示意图；

图6为传动拐臂和合闸保持掣子在保持状态的位置示意图；

图中：

1、机架；2、弹簧架；3、储能弹簧；4、分闸弹簧；5、立板；6、第一曲柄；7、第二曲柄；8、储能轴；9、合闸凸轮；10、滚子；11、输出轴；12、传动拐臂；1201、动力臂；1202、保持臂；1203、缓冲臂；1204、恢复臂；13、滚轮；14、第一掣子轴；15、储能保持掣子；16、恢复轮；17、合闸半轴；18、分闸半轴；19、第二掣子轴；20、合闸保持掣子；21、保持突起。

具体实施方式

参照图1图2、图3，为一种高压开关用弹簧操动机构，主要包括机架1，以及固定在机架1下面的弹簧架2。机架1与弹簧架2均为整体铸铝框架。机架1具有两块平行的立板5，垂直贯穿两个立板5设置有相互平行的储能轴8、输出轴11、合闸半轴17、分闸半轴18、第一掣子轴14、第二掣子轴19等多个轴。弹簧架上设置有储能弹簧3和分闸弹簧4，二者均为压缩弹簧。储能轴的外端通过第一曲柄6活动连接储能弹簧3，输出轴的外端通过第二曲柄7活动连接储能弹簧4。

在两个立板5之间，储能轴8的中间固定有合闸凸轮9，合闸凸轮9的侧面设置有滚子10，输出轴11的中间固定有传动拐臂12，传动拐臂具有保持臂1202、恢复臂1204、动力臂1201和缓冲臂1203，保持臂1202、恢复臂1204、动力臂1201的端部分别设置有滚轮13，第一掣子轴14上设置有储能保持掣子15，并且第一掣子轴14位于储能保持掣子15中间，储能保持掣子15的侧面靠左设置有恢复轮16，在第二掣子轴19上设置有合闸保持掣子20，第二掣子轴19位于合闸保持掣子20的右端，合闸保持掣子20的左上方设置有保持突起。本实施例中，在机架1上设置有缓冲器22，传动拐臂12的缓冲臂1203与缓冲器22活动连接。

合闸半轴17和分闸半轴18均为中间具有半圆缺口(半圆缺口形成半圆面和平面)的转轴，合闸半轴17、储能保持掣子15、分闸半轴18、合闸保持掣子20分别设置有恢复弹簧，在完全没有外力和阻挡的情况下，它们在各自的恢复弹簧作用下，合闸半轴17的半圆缺口相对垂直方向顺时针倾斜，储能保持掣子15的左端位于合闸半轴17的半圆面上，分闸半轴18的半圆缺口也相对垂直方向顺时针倾斜，合闸保持掣子20的左端位于分闸半轴18的半圆面上。

结合图5，在储能过程中，电机通过齿轮组驱动储能轴6逆时针旋转，压缩储能弹簧2，合闸凸轮9从最低点转到最高点，合闸凸轮9侧面的滚子10抵靠在储能保持掣子15的右端，并对储能保持掣子15具有逆时针力矩，此时储能保持掣子15的左端抵靠在合闸半轴17的半圆面上，保持臂1202抵靠在合闸保持掣子20上表面并位于保持突起21右边，合闸保持掣子20的左端与分闸半轴18的平面抵靠，弹簧操动机构处于储能状态。本实施例中，利用合闸凸轮9侧面的滚子10代替合闸凸轮9抵靠在储能保持掣子20的右端，优点是在合闸凸轮9的曲线设计中只考虑与动力臂1201的配合问题，不需要考虑与储能保持掣子15的配合问题，使设计简单，性能稳定。

结合图4、图6，在合闸过程，逆时针转动合闸半轴17时，储能保持掣子15逆时针转动，合闸凸轮9快速转动，碰撞传动拐臂12的动力臂1201，输出轴顺时针转动；此时，保持臂1202也顺时针转动，在保持臂1202抵靠在合闸保持掣子20上表面运动，而且合闸保持掣子20的左端与分闸半轴18的平面保持抵靠关系，当保持臂1202越过保持突起21后，合闸保持掣子20和分闸半轴18先后在各自的恢复弹簧的作用下，使合闸保持掣子20的左端抵靠在分闸半轴18的半圆面上，保持臂1202返回抵靠在合闸保持掣子20的保持突起21左边并，对合闸保持掣子20具有逆时针力矩；此时，恢复臂1204也顺时针转动，碰触储能保持掣子15上的恢复轮16，使储能保持掣子15的左端抵靠在合闸半轴17的半圆面上；此时，缓冲臂1203也顺时针转动，带动缓冲器22。合闸过程终了即为弹簧操动机构的保持状态：储能保持掣子15的左端抵靠在合闸半轴17的半圆面上，保持臂1202抵靠在合闸保持掣子20的保持突起21左边并对合闸保持掣子20具有逆时针力矩，合闸保持掣子20的左端抵靠在分闸半轴18的半圆面上。

在分闸过程中，逆时针转动分闸半轴18时，由于保持臂1202抵靠在合闸保持掣子20的保持突起21左边并对合闸保持掣子20具有逆时针力矩，保持臂1202从左向右越过保持突起21逆时针旋转，带动输出轴8逆时针转动，同时，缓冲臂1203也逆时针转动，带动缓冲器22。弹簧操动机构在分闸状态，储能保持掣子15的左端抵靠在合闸半轴17的半圆面上，保持臂1202抵靠在合闸保持掣子20上表面并位于保持突起21右边，合闸保持掣子20的左端与分闸半轴18的平面抵靠。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但发明并不局限于上述的具体实施方案，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (4)

1.一种高压开关用弹簧操动机构，包括机架(1)，以及固定在机架(1)下面的弹簧架(2)，其特征在于，所述弹簧架(2)上设置有储能弹簧(3)和分闸弹簧(4)；所述机架(1)具有两块平行的立板(5)，垂直贯穿两个立板(5)设置有相互平行的储能轴(8)、输出轴(11)、合闸半轴(17)、分闸半轴(18)、第一掣子轴(14)、第二掣子轴(19)；储能轴(8)的外端通过第一曲柄(6)活动连接储能弹簧(3)，储能轴(8)的中间固定有合闸凸轮(9)；输出轴(11)的外端通过第二曲柄(7)活动连接分闸弹簧(4)，输出轴(11)的中间固定有传动拐臂(12)，传动拐臂(12)具有保持臂(1202)、恢复臂(1204)、与合闸凸轮(9)配合的动力臂(1201)；第一掣子轴(14)上设置有储能保持掣子(15)，并且第一掣子轴(14)位于储能保持掣子(15)中间，储能保持掣子(15)的侧面靠左设置有与恢复臂(1202)配合的恢复轮(16)；第二掣子轴(19)上设置有合闸保持掣子(20)，第二掣子轴(19)位于合闸保持掣子(20)的右端，合闸保持掣子(20)的左上方设置有保持突起(21)；合闸半轴(17)、储能保持掣子(15)、分闸半轴(18)、合闸保持掣子(20)分别设置有恢复弹簧；在储能状态，储能保持掣子(15)的左端抵靠在合闸半轴(17)的半圆面上，合闸凸轮(9)抵靠在储能保持掣子(15)的右端并对储能保持掣子(15)具有逆时针力矩，保持臂(1202)抵靠在合闸保持掣子(20)上表面并位于保持突起(21)右边，合闸保持掣子(20)的左端与分闸半轴(18)的平面抵靠；在保持状态，储能保持掣子(15)的左端抵靠在合闸半轴(17)的半圆面上，保持臂(1202)抵靠在合闸保持掣子(20)的保持突起(21)左边并对合闸保持掣子(20)具有逆时针力矩，合闸保持掣子(20)的左端抵靠在分闸半轴(18)的半圆面上；在分闸状态，储能保持掣子(15)的左端抵靠在合闸半轴(17)的半圆面上，保持臂(1202)抵靠在合闸保持掣子(20)上表面并位于保持突起(21)右边，合闸保持掣子(20)的左端与分闸半轴(18)的平面抵靠。

2.根据权利要求1所述的一种高压开关用弹簧操动机构，其特征在于，所述传动拐臂(12)的保持臂(1202)、恢复臂(1204)、动力臂(1201)的端部分别设置有滚轮(13)。

3.根据权利要求1所述的一种高压开关用弹簧操动机构，其特征在于，所述机架(1)上设置有缓冲器(22)，所述传动拐臂(12)具有与缓冲器(22)活动连接的缓冲臂(1203)。

4.根据权利要求1所述的一种高压开关用弹簧操动机构，其特征在于，所述机架(1)与弹簧架(2)均为整体铸铝框架。

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