CN102592858A - 弹簧操动机构的储能装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弹簧操动机构的储能装置，是针对解决现有同类产品体积较大、成本较高、储能弹簧有效利用率较低的技术问题而设计。该储能装置包括安装板、左凸轮、右凸轮、储能弹簧、左凸轮保持拐臂、右凸轮保持拐臂，其设计要点在于所述安装板设有供所述储能弹簧两端定向伸缩运动的导向结构，所述储能弹簧左端与所述左凸轮相抵，储能弹簧右端与所述右凸轮相抵。本发明结构简单，体积小，成本低，弹簧有效利用率高，适合作为弹簧操动机构的储能装置使用，或同类产品的结构改进。

Description

弹簧操动机构的储能装置

技术领域

本发明涉及高压负荷开关操动机构，是一种弹簧操动机构的储能装置。 

背景技术

弹簧操动机构一般是配置于高压断路器上实现分、合闸动作的机构，传统弹簧操动机构中弹簧储能的方式大都采用拐臂的偏心作用，通过转动拐臂至某一保持点，从而驱使弹簧拉伸或者压缩，以达到储能的目的；当解除拐臂保持状态时，即可释放能量，由弹簧拉动拐臂转动实现相应的分闸或合闸操作。如中国专利文献刊载的授权公告号CN2919501Y，授权公告日2007年7月4日，实用新型名称为“弹簧操动机构”，该专利中的拉簧即采用上述的原理。对上述弹簧储能的方式进行分析，发现弹簧能量的有效利用率仅为60-70%，主要原因在于弹簧的弹力方向与实际运动方向并非始终一致，这就使得弹簧的能量未充分用于机构的传动，故效果欠佳。除此以外，上述弹簧储能和释能的过程是需要借助拐臂的360度转动，且弹簧本身也会作相应的摇摆运动，这就使得操动机构内部需要设置相适应的活动空间，以满足拐臂和弹簧的运动，而这样的空间往往导致操动机构体积增大，成本增加，不利于操动机构的小型化。 

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种簧操动机构的储能装置，使其解决现有同类产品体积较大、成本较高、储能弹簧有效利用率较低的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。 

一种弹簧操动机构的储能装置，该储能装置包括安装板、左凸轮、右凸轮、储能弹簧、左凸轮保持拐臂、右凸轮保持拐臂，安装板活动联接左凸轮、右凸轮、左凸轮保持拐臂、右凸轮保持拐臂，左凸轮、右凸轮之间连接储能弹簧，左凸轮转动过程中与所述左凸轮保持拐臂相抵，右凸轮转动过程中与所述右凸轮保持拐臂相抵，其结构要点在于所述安装板设有供所述储能弹簧两端定向伸缩运动的导向结构，所述储能弹簧左端与所述左凸轮相抵，储能弹簧右端与所述右凸轮相抵。通过将弹簧设置为定向伸缩运动，而并非摇摆运动，从而提高弹簧的有效利用率，减少弹簧的运动空间，有利于弹簧操动机构的小型化。 

上述结构中，所述导向结构为弹簧套，所述储能弹簧滑动置于弹簧套内。导向结构为亦可设置为两块挡板，所述储能弹簧置于两块挡板之间；或导向结构为滑槽，所述储能弹簧置于滑槽内。所述储能弹簧两端通过连接滚轮分别与所述左凸轮、右凸轮相抵，有利于储能弹簧与左凸轮、右凸轮的力传递平稳。当导向结构为滑槽时，亦可设置所述储能弹簧一端连接左弹簧座，另一端连接右弹簧座，所述左弹簧座、右弹簧座与所述滑槽滑动配合。 

所述左凸轮、右凸轮均设有至少一个限位凹口，限位凹口与所述储能弹簧端部相抵限位。限位凹口的作用是起到左凸轮、右凸轮转动时的限位。 

本发明结构简单，体积小，成本低，弹簧有效利用率高，适合作为弹簧操动机构的储能装置使用，或同类产品的结构改进。 

附图说明

图1是本发明的使用状态一结构示意图。 

图2是本发明的使用状态二结构示意图。 

图3是本发明的使用状态三结构示意图。 

图中序号的名称为：1、安装板，2、左凸轮，201、限位块，202、限位凹口，3、左弹簧座，4、挡板，5、储能弹簧，501、滚轮，6、右弹簧座，7、右凸轮，8、左凸轮保持拐臂，9、左脱扣拐臂。 

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。如图1～3所示，该弹簧操动机构的储能装置包括安装板1、左凸轮2、储能弹簧5、右凸轮7、左凸轮保持拐臂8、左脱扣拐臂9、右凸轮保持拐臂、右脱扣拐臂。由于储能装置的主要部件在于安装板、左凸轮、储能弹簧、右凸轮，而左凸轮保持拐臂、左脱扣拐臂、右凸轮保持拐臂、右脱扣拐臂是作为辅助储能弹簧储能与释能，故本发明主要针对储能装置的主要部件进行描述，辅助部件是根据现有技术可作更改或选择的，故不作详细描述。且左凸轮保持拐臂、左脱扣拐臂的工作原理与右凸轮保持拐臂、右脱扣拐臂的工作原理类同，故只描述其一。本发明中，左凸轮、右凸轮、左保持拐臂、左脱扣拐臂均通过相应的转轴活动联接安装板，其中左凸轮、右凸轮分别置于安装板的两侧，安装板上位于左凸轮、右凸轮之间的位置设有一个能使储能弹簧两端定向伸缩运动的导向结构，图中的导向结构为上下两块挡板3，储能弹簧置于两块挡板之间，储能弹簧一端与左凸轮相抵，另一端与右凸轮相抵。除了可采用挡板结构以外，导向结构亦可采用安装板连接弹簧套，或安装板上设有放置储能弹簧的滑槽。 

上述结构已能够初步实现储能弹簧的储能与释能，为了使储能弹簧与左凸轮、右凸轮之间的相抵较为灵活，故储能弹簧两端分别连接左弹簧座3、右弹簧座6，左弹簧座、右弹簧座均连接滚轮501，再通过各自滚轮分别与左凸轮、右凸轮相抵，以实现储能弹簧与左凸轮、右凸轮之间的灵活联动。由于弹簧操动机构要求储能弹簧的储能与释能为分步操作，故需要设置相应的储能保持机构和脱扣机构。储能保持机构中一般是采用保持拐臂，本发明左凸轮压缩储能弹簧进行储能时所采用的保持机构为左凸轮保持拐臂，当左凸轮的凸轮部压缩储能弹簧直至储能弹簧达到需要释能的状态时，左凸轮上设有的限位块201恰好与左凸轮保持拐臂的端部相抵实现转动限位，即阻止储能弹簧释能，实现储能弹簧的能量保持。储能弹簧的释能是借助于脱扣机构，一般脱扣机构中采用脱扣拐臂带动保持拐臂实现脱扣操作，本发明即采用左脱扣拐臂转动带动左凸轮保持拐臂转动，从而解除左凸轮保持拐臂与左凸轮限位块的限位状态，左凸轮在储能弹簧释能过程中继续转动，完成一次储能弹簧由未储能到储能，再由储能到释能的过程。同理，右凸轮、右凸轮保持拐臂、右脱扣拐臂的结构及工作方式相似，故不再重复阐述。 

除上述结构以外，一般弹簧操动机构中需要设置相应的限位结构，用于左凸轮、右凸轮等结构的行程限位。本发明所采用的限位结构，是直接在左凸轮、右凸轮上设置至少一个限位凹口202，在左凸轮或凸轮转动过程中，由限位凹口与储能弹簧端部相嵌抵紧，因储能弹簧被安装板的导向结构所定位而无法摆动，故储能弹簧对左凸轮、右凸轮能起到良好的限位效果。当然，为了适应弹簧操动机构中对左凸轮、右凸轮实际转动的需要，亦可在左凸轮或右凸轮上设置两个限位凹口，如本发明的右凸轮即设有两个限位凹口，显然右凸轮完成一次储能与释能的过程相比左凸轮转过的角度要小。 

以上即为本发明的结构，结合上述结构，对本发明的工作原理作简要描述。 

如图1～图2所示，以左凸轮的动作原理为例。图1所示的状态为初始状态，或者是作为储能弹簧完成一次储能或释能后的状态，该状态下，储能弹簧与左凸轮、右凸轮之间始终有挤压。如图1所示，左凸轮的限位凹口恰好与储能弹簧左弹簧座所连接的滚轮相抵紧，当逆时针转动左凸轮至如图2所示位置时，此时储能弹簧被压缩，且在储能弹簧的弹力作用下，左凸轮的限位块与左凸轮保持拐臂的端部相抵紧，储能弹簧的能量被保持。当转动左脱扣拐臂时，左脱扣拐臂带动左凸轮保持拐臂转动，使得左凸轮保持拐臂与左凸轮限位块解除相抵的状态。此时，储能弹簧释放弹力，带动左凸轮顺时针转动，直至达到如图1所示的状态，即完成一次储能弹簧储能、释能的过程，对应的弹簧操动机构实现合闸或分闸。同理，右凸轮的工作原理相同。 

Claims (7)

1. 一种弹簧操动机构的储能装置，该储能装置包括安装板（1）、左凸轮（2）、右凸轮（7）、储能弹簧（5）、左凸轮保持拐臂（8）、右凸轮保持拐臂，安装板活动联接左凸轮、右凸轮、左凸轮保持拐臂、右凸轮保持拐臂，左凸轮、右凸轮之间连接储能弹簧，左凸轮转动过程中与所述左凸轮保持拐臂相抵，右凸轮转动过程中与所述右凸轮保持拐臂相抵，其特征在于所述安装板（1）设有供所述储能弹簧（5）两端定向伸缩运动的导向结构，所述储能弹簧左端与所述左凸轮（2）相抵，储能弹簧右端与所述右凸轮（7）相抵。

2. 根据权利要求1所述弹簧操动机构的储能装置，其特征在于所述导向结构为弹簧套，所述储能弹簧（5）滑动置于弹簧套内。

3. 根据权利要求1所述弹簧操动机构的储能装置，其特征在于所述导向结构为两块挡板（4），所述储能弹簧（5）置于两块挡板之间。

4. 根据权利要求1所述弹簧操动机构的储能装置，其特征在于所述导向结构为滑槽，所述储能弹簧（5）置于滑槽内。

5. 根据权利要求1～4任意一项所述弹簧操动机构的储能弹簧，其特征在于所述储能弹簧（5）两端通过连接滚轮（501）分别与所述左凸轮（2）、右凸轮（7）相抵。

6. 根据权利要求1所述弹簧操动机构的储能装置，其特征在于所述导向结构为滑槽，所述储能弹簧（5）一端连接左弹簧座（3），另一端连接右弹簧座（6），所述左弹簧座、右弹簧座与所述滑槽滑动配合。

7. 根据权利要求1所述弹簧操动机构的储能装置，其特征在于所述左凸轮（2）、右凸轮（7）均设有至少一个限位凹口（202），限位凹口与所述储能弹簧（5）端部相抵限位。

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