CN102820176A - 一种双动式高压六氟化硫断路器及其双动传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双动式高压六氟化硫断路器及其双动传动装置，传动装置包括平行的、均沿动触头组件运动方向延伸的主动齿条和静弧触头齿条，该两齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第一齿轮，主动齿条固连在动触头组件上、随动触头组件做直线往复移动，主动齿条通过第一齿轮带动静弧触头齿条做反向运动，静弧触头齿条固连在静弧触头上、带动静弧触头做直线往复移动；在静弧触头齿条背面的一侧设有从动齿条，静弧触头齿条的背面设有传动齿，在静弧触头齿条与从动齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第二齿轮，静弧触头齿条通过第二齿轮带动从动齿条做反向运动，所述动触头组件的动端屏蔽罩固定连接在从动齿条的下端部、随从动齿条一起运动。
Description
技术领域
本发明属于高压六氟化硫断路器技术领域，特别涉及一种双动式高压六氟化硫断路器及其双动传动装置。
背景技术
随着对高压六氟化硫断路器灭弧室结构的不断深入研究，人们在单压压气式六氟化硫断路器灭弧室的基础上又发明了自能热膨胀式高压六氟化硫断路器灭弧室，其由于利用了电弧自身燃烧的能量，因而使操作功大为减小，在技术上前进了一大步。尽管如此，但由于目前的单压式和自能式断路器灭弧室，其动、静触头的分合方式采用静触头端固定，单纯依靠动触头端的运动来实现与静触头的分合，所以其分合闸操作时动触头的行程较大，分合闸动作时间较长，另外要求断路器操动机构的操作功也较大。
为了实现降低操作功及提高分闸速度使得分闸时能尽可能的减小达到灭弧断口距离所需的时间，出现了一种双动式高压断路器，在其灭弧室的动触头和静弧触头之间增设了双动传动装置，使得静弧触头与动触头做同步的反向运动，即在分闸时两者相背运动，合闸时两者相向运动。中国专利文献CN101599389B即公开了一种具有这种功能的双动式自能热膨胀型高压六氟化硫断路器灭弧室，其包括动触头机构和安装在动触头机构正上方的静触头机构，静触头机构包括静主触头、静弧触头座和静弧触头，动触头机构包括灭弧喷口、动主触头和动弧触头，动主触头和动弧触头分别与静主触头和静弧触头相对应，灭弧喷口包括内外同轴设置的主喷口和内喷口，动弧触头位于内喷口内部；该灭弧室通过与动触头机构相连的推拉杆驱动拨叉旋转、进而通过连接静弧触头和拨叉的销轴与横向销孔的配合来带动静弧触头沿竖向导轨上下运动，实现动触头和静弧触头的反向运动，这种采用拨叉、导轨形式的双动传动装置不仅结构复杂、占用空间较大，对加工和装配的精度要求也较高，生产工艺较复杂、存在着加工和装配难度较大、制造成本较高的技术问题，另外拨叉传动的传动比不易控制，使得静弧触头的动作时间和运动距离不易控制在恒定的数值上，且容易出现静弧触头动作滞后的现象，其动作时间的稳定性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构和制造工艺简单、成本较低的双动式高压六氟化硫断路器的双动传动装置。同时，本发明还提供一种装有这种双动传动装置的双动式高压六氟化硫断路器。
为实现上述目的，本发明的双动式高压六氟化硫断路器采用如下技术方案：一种双动式高压六氟化硫断路器，包括静弧触头、静触头组件和能相对静触头组件直线往复移动的动触头组件，在动触头组件和静弧触头之间设有双动传动装置，动触头组件通过双动传动装置带动静弧触头做反向运动，所述双动传动装置包括平行设置的、均沿动触头组件运动方向延伸的主动齿条和静弧触头齿条，主动齿条和静弧触头齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第一齿轮，第一齿轮的转轴位置固定设置，主动齿条固定连接在动触头组件上、随动触头组件做直线往复移动，主动齿条通过第一齿轮带动静弧触头齿条做反向运动，静弧触头齿条固定连接在静弧触头上、带动静弧触头做直线往复移动；在静弧触头齿条背面的一侧设有与静弧触头齿条平行的从动齿条，静弧触头齿条的背面设有齿条传动齿，在静弧触头齿条与从动齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第二齿轮，第二齿轮的转轴固定设置，静弧触头齿条通过第二齿轮带动从动齿条做反向运动，所述动触头组件的动端屏蔽罩固定连接在从动齿条的下端部、随从动齿条一起运动。
在主动齿条背面的一侧设有用于抵制主动齿条向远离第一齿轮的方向弹性变形的支撑件，该支撑件的位置固定、并与主动齿条的背面滑动配合或者滚动配合。
所述支撑件为支撑滚轮或者支撑滚柱，第一、第二齿轮和支撑件三者的圆心共线，三者圆心连线垂直于动触头组件的运动方向。
所述静触头组件上固设有板面平行于第一齿轮平面的导向板，所述第一、第二齿轮均转动安装在导向板上；主动齿条的上端与开设在导向板上的供主动齿条直线往复移动的第一导向槽导向配合；静弧触头齿条的上端与开设在导向板上的供静弧触头齿条直线往复移动的第二导向槽导向配合；所述从动齿条的上端与开设在导向板上的供从动齿条直线往复移动的第三导向槽导向配合。
所述动触头组件的主喷口的上端固设有喷口定位件，所述主动齿条的下端固定连接在喷口定位件上；所述静弧触头齿条的下端固定连接在静弧触头的上端。
所述动触头组件的主喷口的上端固设有喷口定位件，所述主动齿条的下端固定连接在喷口定位件上；所述静弧触头齿条的下端固定连接在静弧触头的上端。
本发明的双动式高压六氟化硫断路器的双动传动装置采用如下技术方案：一种双动式高压六氟化硫断路器的双动传动装置，该传动装置包括平行设置的、均可沿动触头组件运动方向延伸的主动齿条和静弧触头齿条，主动齿条和静弧触头齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第一齿轮，第一齿轮的转轴位置固定设置，主动齿条用于与动触头组件固定连接、随动触头组件做直线往复移动，主动齿条通过第一齿轮带动静弧触头齿条做反向运动，静弧触头齿条用于与静弧触头固定连接、带动静弧触头做直线往复移动；在静弧触头齿条背面的一侧设有与静弧触头齿条平行的从动齿条，静弧触头齿条的背面设有齿条传动齿，在静弧触头齿条与从动齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第二齿轮，第二齿轮的转轴固定设置，静弧触头齿条通过第二齿轮带动从动齿条做反向运动，从动齿条的下端部用于与动触头组件的动端屏蔽罩固定连接、带动动端屏蔽罩做直线往复移动。
在主动齿条背面的一侧设有用于抵制主动齿条向远离第一齿轮的方向弹性变形的支撑件，该支撑件的位置固定、并与主动齿条的背面滑动配合或者滚动配合。
所述支撑件为支撑滚轮或者支撑滚柱，第一、第二齿轮和支撑件三者的圆心共线，三者圆心连线垂直于动触头组件的运动方向。
在第一齿轮的一侧或者两侧设有板面平行于第一齿轮平面的导向板，导向板用于固定安装在静触头组件上，所述第一、第二齿轮转动安装在导向板上；所述主动齿条的下端为固定端、用于固定连接在动触头组件上，主动齿条的上端与开设在导向板上的供主动齿条直线往复移动的第一导向槽导向配合；所述静弧触头齿条的下端为固定端、用于固定连接在静弧触头上，静弧触头齿条的上端与开设在导向板上的供静弧触头齿条直线往复移动的第二导向槽导向配合；所述从动齿条的上端与开设在导向板上的供从动齿条直线往复移动的第三导向槽导向配合。
本发明中，动触头组件与静弧触头之间的双动传动装置采用齿轮齿条传动结构后，与现有拨叉形式的传动结构相比，该传动装置的整体结构紧凑，齿轮、齿条加工和装配的工艺简单并且精度易于保证，制造成本降低；同时齿轮齿条传递动力较大，传动平稳、可靠性高，同时其传动比恒定、传动精度高，使得静弧触头与动触头组件有良好的同步性、并且响应速度快，经试验，本发明断路器的分闸速度可达15m/s，很好的满足了断路器对分闸速度的要求，并且使分合闸动作时间的稳定性和分合闸动作的可靠性都得到了有力的保障；通过设置第二齿轮和从动齿条带动动端屏蔽罩一起运动，不仅实现了动端屏蔽罩与动触头组件的同向同步运动，而且对静弧触头齿条还起到了支撑作用，防止静弧触头齿条在分合闸过程中产生弹性变形，保证了静弧触头齿条与第一齿轮啮合的有效性和传动的可靠性，进一步的使分合闸动作时间的稳定性和可靠性得到了保障。
本发明通过在导向板上设置与各齿条对应的导向槽后，便于对各齿条的运动进行导引，很好的保证了各齿条与相应齿轮的可靠啮合和动力传递，同时，还可以起到限位的作用，防止因速度过快发生过冲而损坏零件，另外，也保证了传动装置运动的平稳性。通过设置支撑件后，有效地减小了在分合闸运动时主动齿条的弹性变形，保证了主动齿条与第一齿轮啮合的有效性和传动的可靠性；支撑件采用与主动齿条滚动配合的形式便于减小摩擦力和减少操作功的损耗。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是构成图1中喷口定位件的半月形套体的立体图。
具体实施方式
本发明提供的双动式高压六氟化硫断路器的双动传动装置的实施例见图1、图2中所示的双动传动装置，其包括平行设置的、均沿动触头组件运动方向延伸的主动齿条6和静弧触头齿条24，主动齿条和静弧触头齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第一齿轮26，第一齿轮的转轴的位置固定设置，主动齿条6用于与动触头组件固定连接、随动触头组件做直线往复移动，主动齿条6通过第一齿轮26带动静弧触头齿条24做反向运动，静弧触头齿条24用于与静弧触头21固定连接、带动静弧触头做直线往复移动；在所述静弧触头齿条24背面的一侧还设有与静弧触头齿条平行的从动齿条22，静弧触头齿条24的背面也设有齿条传动齿，即静弧触头齿条为双齿条结构，在静弧触头齿条与从动齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第二齿轮25，第二齿轮的转轴的位置也是固定设置的，静弧触头齿条24通过第二齿轮25带动从动齿条22做反向运动，从动齿条的下端用于与动端屏蔽罩20固定连接、带动动端屏蔽罩做直线往复移动。
本实施例中，在第一齿轮的两侧均设有板面平行于第一齿轮平面的导向板3，两导向板的下端用于固设在静触头座8上，两导向板的上端之间夹设有T形垫块2，并通过该垫块连接在一起，以保证两导向板之间的距离，该T形垫块的突起部分设于导向板之外，该部分可以采用圆柱，四方体或者球头等形式，便于装配时拿持使用。第一、第二齿轮通过各自的转轴转动安装在两导向板3上；主动齿条6的下端为固定端、用于固定连接在动触头组件上，主动齿条的上端通过设置在其上的导向销4与开设在导向板上的供主动齿条直线往复移动的第一导向槽31导向配合，该配合形式可以是滑动或者滚动配合；所述静弧触头齿条24的下端为固定端、用于固定连接在静弧触头21上，静弧触头齿条的上端通过设置在其上的导向销与开设在导向板上的供静弧触头齿条直线往复移动的第二导向槽32导向配合，该配合形式可以是滑动或者滚动配合；所述从动齿条22的上端通过设置在其上的导向销与开设在导向板上的供从动齿条直线往复移动的第三导向槽33导向配合，该配合形式可以是滑动或者滚动配合。
导向板3上在对应主动齿条6背面的位置上还转动安装有用于抵制主动齿条向远离第一齿轮26的方向弹性变形的支撑件5，该支撑件采用支撑滚轮与主动齿条6的背面滚动配合，第一、第二齿轮和支撑件三者的圆心共线，并且三者圆心连线垂直于动触头组件的运动方向，也即与静弧触头齿条垂直，这样能够有效防止在分合闸时主动齿条6发生弹性变形从而影响齿轮与齿条的可靠啮合和动力传递，使得动力传递更加稳定可靠，进一步增加了分合闸动作时间的稳定性和可靠性。
本发明提供的双动式高压六氟化硫断路器的一种实施例见图1--图3所示，其包括静弧触头21、固定不动的静触头组件和能相对静触头组件直线往复移动的动触头组件，其中，动触头组件包括动触头10和安装在动触头上的主喷口18，主喷口的上端固定连接有喷口定位件7，该喷口定位件是由两个图3所示的半月形的套体相对扣合在主喷口上后、再通过紧固件径向收紧的方式紧紧箍在主喷口上，主喷口和喷口定位件的配合面上分设有用于轴向定位的卡槽和卡沿，喷口定位件的这种装配连接结构简单，便于安装。在喷口定位件外还设有动端屏蔽罩20，该屏蔽罩向下延伸围设在主喷口口部的外围，主喷口中有内喷口17，内喷口中有动弧触头16，动弧触头的下端装设有拉杆13，整个动触头组件套装在动触头座11中、相对动触头座上下滑移；静触头组件包括静触头座8，静触头座的上端设有静支座1，静触头座的内腔和静支座的内腔连通形成一个可供静弧触头和双动传动装置上下移动的空间，静触头座8的下端部内侧装设有静触指19，下端部外围围设有安装在静触头座上的静端屏蔽罩9，在静触头座中，静弧触头21滑动穿装在弧触头座23中，弧触头座固设于静触头座8上。
本实施例中，在动触头组件和静触头组件的静弧触头之间设有双动传动装置，动触头组件通过双动传动装置带动静弧触头21做反向运动，该双动传动装置与上述本发明提供的双动传动装置的结构相同，此处不予重述，该双动传动装置中的导向板3位于静支座1内，导向板的下端固定连接在弧触头座23的上端部，主动齿条6的下端固定连接在喷口定位件7的上端，静弧触头齿条24的下端固定连接在静弧触头21的上端，从动齿条22的下端固定连接在动端屏蔽罩20的上端，从动齿条带动动端屏蔽罩一起做与从动齿条相反的运动，实现动端屏蔽罩与动触头组件做同步同向运动。
本实施例的分合闸运动过程如下：分闸时，拉杆13向下运动，带动动触头组件向下运动，该组件中的喷口定位件7通过主动齿条6、第一齿轮26和静弧触头齿条24的啮合传动带动静弧触头21向上运动，实现分闸，同时静弧触头齿条24通过第二齿轮25和从动齿条22的啮合传动带动动端屏蔽罩20向下运动，保证动端屏蔽罩始终罩设在主喷口18的外围；合闸时，拉杆13向上运动，各运动零件的运动方向与分闸过程刚好相反，不再细述。图1、图2中的12是动支座，14是拉杆中的绝缘部分。
本发明的其他实施例中，主动齿条与动触头组件的固定连接也可以采用其他的方式，比如可以利用主动齿条的下端或者侧面直接固定连接在主喷口上，这时就可以省略喷口定位件；双动传动装置中的支撑滚轮也可以采用支撑滚柱的形式或者是与主动齿条背面滑动配合的支撑件，另外，在主动齿条的刚性和强度足够满足其与第一齿轮可靠啮合的情况下也可以省略支撑件；导向板是为固定各齿条和齿轮及支撑件而设，在具体实施时，可以根据实际情况在齿轮双侧设置导向板也可以采用在齿轮单侧设置导向板的形式，并且导向板的结构形式不限于板式结构，只要起到能固定相应零件的作用即可；导向板上的导向槽也并不是必须的，只要有能对各齿条进行限位并且与相应齿条导向配合的限位件即可，如果各齿条通过下端的固定连接能够保证其整体相对平稳，此时也可以省略限位及导向结构；各齿轮及支撑滚轮也能采用其他固定在静触头座或者静支座上的支架进行安装。
Claims (10)
1.一种双动式高压六氟化硫断路器，包括静弧触头、静触头组件和能相对静触头组件直线往复移动的动触头组件，在动触头组件和静弧触头之间设有双动传动装置，动触头组件通过双动传动装置带动静弧触头做反向运动，其特征在于：所述双动传动装置包括平行设置的、均沿动触头组件运动方向延伸的主动齿条和静弧触头齿条，主动齿条和静弧触头齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第一齿轮，第一齿轮的转轴位置固定设置，主动齿条固定连接在动触头组件上、随动触头组件做直线往复移动，主动齿条通过第一齿轮带动静弧触头齿条做反向运动，静弧触头齿条固定连接在静弧触头上、带动静弧触头做直线往复移动；在静弧触头齿条背面的一侧设有与静弧触头齿条平行的从动齿条，静弧触头齿条的背面设有齿条传动齿，在静弧触头齿条与从动齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第二齿轮，第二齿轮的转轴固定设置，静弧触头齿条通过第二齿轮带动从动齿条做反向运动，所述动触头组件的动端屏蔽罩固定连接在从动齿条的下端部、随从动齿条一起运动。
2.根据权利要求1所述的双动式高压六氟化硫断路器，其特征在于：在主动齿条背面的一侧设有用于抵制主动齿条向远离第一齿轮的方向弹性变形的支撑件，该支撑件的位置固定、并与主动齿条的背面滑动配合或者滚动配合。
3.根据权利要求2所述的双动式高压六氟化硫断路器，其特征在于：所述支撑件为支撑滚轮或者支撑滚柱，第一、第二齿轮和支撑件三者的圆心共线，三者圆心连线垂直于动触头组件的运动方向。
4.根据权利要求1或2或3所述的双动式高压六氟化硫断路器，其特征在于：所述静触头组件上固设有板面平行于第一齿轮平面的导向板，所述第一、第二齿轮均转动安装在导向板上；主动齿条的上端与开设在导向板上的供主动齿条直线往复移动的第一导向槽导向配合；静弧触头齿条的上端与开设在导向板上的供静弧触头齿条直线往复移动的第二导向槽导向配合；所述从动齿条的上端与开设在导向板上的供从动齿条直线往复移动的第三导向槽导向配合。
5.根据权利要求1或2或3所述的双动式高压六氟化硫断路器，其特征在于：所述动触头组件的主喷口的上端固设有喷口定位件，所述主动齿条的下端固定连接在喷口定位件上；所述静弧触头齿条的下端固定连接在静弧触头的上端。
6.根据权利要求4所述的双动式高压六氟化硫断路器，其特征在于：所述动触头组件的主喷口的上端固设有喷口定位件，所述主动齿条的下端固定连接在喷口定位件上；所述静弧触头齿条的下端固定连接在静弧触头的上端。
7.一种双动式高压六氟化硫断路器的双动传动装置，其特征在于：该传动装置包括平行设置的、均可沿动触头组件运动方向延伸的主动齿条和静弧触头齿条，主动齿条和静弧触头齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第一齿轮，第一齿轮的转轴位置固定设置，主动齿条用于与动触头组件固定连接、随动触头组件做直线往复移动，主动齿条通过第一齿轮带动静弧触头齿条做反向运动，静弧触头齿条用于与静弧触头固定连接、带动静弧触头做直线往复移动；在静弧触头齿条背面的一侧设有与静弧触头齿条平行的从动齿条，静弧触头齿条的背面设有齿条传动齿，在静弧触头齿条与从动齿条之间设有与该两齿条同时啮合传动的第二齿轮，第二齿轮的转轴固定设置，静弧触头齿条通过第二齿轮带动从动齿条做反向运动，从动齿条的下端部用于与动触头组件的动端屏蔽罩固定连接、带动动端屏蔽罩做直线往复移动。
8.根据权利要求7所述的双动式高压六氟化硫断路器的双动传动装置，其特征在于：在主动齿条背面的一侧设有用于抵制主动齿条向远离第一齿轮的方向弹性变形的支撑件，该支撑件的位置固定、并与主动齿条的背面滑动配合或者滚动配合。
9.根据权利要求8所述的双动式高压六氟化硫断路器的双动传动装置，其特征在于：所述支撑件为支撑滚轮或者支撑滚柱，第一、第二齿轮和支撑件三者的圆心共线，三者圆心连线垂直于动触头组件的运动方向。
10.根据权利要求7或8或9所述的双动式高压六氟化硫断路器的双动传动装置，其特征在于：在第一齿轮的一侧或者两侧设有板面平行于第一齿轮平面的导向板，导向板用于固定安装在静触头组件上，所述第一、第二齿轮转动安装在导向板上；所述主动齿条的下端为固定端、用于固定连接在动触头组件上，主动齿条的上端与开设在导向板上的供主动齿条直线往复移动的第一导向槽导向配合；所述静弧触头齿条的下端为固定端、用于固定连接在静弧触头上，静弧触头齿条的上端与开设在导向板上的供静弧触头齿条直线往复移动的第二导向槽导向配合；所述从动齿条的上端与开设在导向板上的供从动齿条直线往复移动的第三导向槽导向配合。
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