CN103441006B - 真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，包括：机箱；传动主轴，固定在机箱上，进行能量传递；电磁合闸机构，固定在机箱底部并与传动主轴相连，用于实现分闸弹簧的储能；电磁分闸机构，固定在机箱的立柱上，用于实现分闸动作；分闸弹簧，固定在机箱上并与传动主轴相连；合闸机械保持机构，包括安装在传动主轴上的锁块和安装在电磁分闸机构上的锁扣机构；手动分闸机构，通过螺柱安装在机箱上，包括：分闸弯板和分闸顶杆，分闸弯板的一端与合闸机械保持机构相连，分闸弯板的另一端与分闸顶杆相连。本发明使产品稳定、启动安匝低、长期运行功耗低，提高了真空接触器-熔断器组合电器的寿命和使用寿命内的稳定性。

Description

真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构

技术领域

本发明涉及高压电器技术领域，特别涉及一种真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构。

背景技术

在高压电器技术领域中，真空接触器属于控制电器，熔断器属于保护电器，两者通常配套使用，形成真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构。现有的真空接触器-熔断器组合电器的操作机构大多采用单一的拍合式电磁机构控制实现分合闸动作，单一的拍合式电磁机构，线圈功率较大，磁能量利用率不高，且不利于真空接触器-熔断器组合电器的频繁操作，机构频繁操作产生的温升对电磁控制回路影响较大，产品性能的稳定性较差且使用寿命不长。

发明内容

本发明提供一种真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，以延长真空接触器-熔断器组合电器的使用寿命，并提高其使用寿命内的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，包括：机箱；传动主轴，固定在所述机箱上，进行能量传递；电磁合闸机构，固定在所述机箱底部，并与所述传动主轴相连，用于实现分闸弹簧的储能；电磁分闸机构，固定在所述机箱的立柱上，用于实现分闸动作；分闸弹簧，固定在所述机箱上并与所述传动主轴相连；合闸机械保持机构，包括安装在传动主轴上的锁块和安装在电磁分闸机构上的锁扣机构；手动分闸机构，通过螺柱安装在机箱上，其包括：分闸弯板和分闸顶杆，所述分闸弯板的一端与合闸机械保持机构相连，所述分闸弯板的另一端与所述分闸顶杆相连。

作为优选，所述传动主轴包括：转动主轴、三相拐臂、驱动拐臂、储能拐臂以及辅助拐臂；所述转动主轴通过一主轴轴承枢接固定在所述机箱上；所述三相拐臂、驱动拐臂、储能拐臂和辅助拐臂均与所述转动主轴连接，所述驱动拐臂上焊接有第一驱动板。

作为优选，所述第一驱动板上安装有第一弯板、缓冲垫以及吸合衔铁。

作为优选，所述主轴轴承上设有轴承套，所述主轴轴承内周壁固有一套环，所述套环为无油润滑轴承。

作为优选，所述电磁合闸机构包括：合闸线圈、合闸铁芯、合闸衔铁以及第一安装弯板，所述合闸线圈通过所述合闸铁芯固定在所述第一安装弯板上，所述合闸衔铁设置于所述合闸线圈和第一安装弯板之间。

作为优选，所述电磁分闸机构包括：分闸线圈、动铁芯、连接头以及第二安装弯板，其中，所述分闸线圈绕设在所述动铁芯一圈，所述分闸线圈和动铁芯通过所述第二安装弯板固定在所述机箱的立柱上，并通过连接头与所述合闸机械保持机构相连。

作为优选，所述电磁分闸机构还包括设置于所述机箱外用于加强固定的第二弯板。

作为优选，所述分闸弹簧包括：弹簧、连接杆、导向弯板以及隔套，其中，所述弹簧为压簧结构，两端装有隔套；所述弹簧的一端止档于固定在机箱上的导向弯板，另一端止档于第一止档，所述弹簧通过连接杆与传动主轴相连，连接杆由导向弯板约束固定在机箱上。

作为优选，所述锁扣机构包括：转动轴、双扭簧、第二驱动板、滚动轴、锁扣滚轮、复位压簧及导向销；其中，所述第二驱动板通过所述导向销与所述手动分闸机构相连，所述复位压簧设置在所述导向销上，所述锁扣滚轮和双扭簧均固定在所述导向销上，所述滚动轴和转动轴分设于所述锁扣滚轮的两侧。

作为优选，所述机箱中间设有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板将机箱竖直分割成3个装配空间。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的真空接触器-熔断器组合电器电磁操作机构，通过优化励磁回路，特别是电磁分闸机构，采用闭合式的磁回路设计，避免了传统拍合式电磁铁的缺陷，提高了磁能量的利用率，大大降低了分闸线圈的功率，使其寿命更长，稳定启动安匝低，长期运行功耗更低；各运动机构简单可靠，在机箱内紧凑排列，各机构的零部件与机箱构成一整体式机构，使装配、调试、测试更加方便快捷，使产品在使用期内稳定性更好、机械寿命更长。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式中真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构的平面示意图；

图2为本发明一具体实施方式的真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构中电磁分闸机构和手动分闸机构的立体示意图。

图中：1-机箱；

2-传动主轴、21-三相拐臂、22-转动主轴、23-驱动拐臂、24-第一驱动板、25-储能拐臂、26-辅助拐臂；

3-电磁合闸机构、31-合闸线圈、32-合闸铁芯、33-合闸衔铁、34-第一安装弯板；

4-电磁分闸机构、41-分闸线圈、42-动铁芯、43-连接头、44-第二安装弯板；

5-分闸弹簧、51-连接杆、52-导向弯板、53-螺母、54-隔套；

6-手动分闸机构、61-分闸弯板、62-分闸顶杆；

7-锁扣机构、71-滚动轴、72-锁扣滚轮、73-双扭簧、74-转动轴、75-第二驱动板、76-导向销、77-复位压簧；

8-锁块、9-缓冲垫、10-第一弯板、11-螺柱、12-第二弯板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参照图1和图2，本发明提供的真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，包括：

机箱1；

传动主轴2，固定在所述机箱1上，进行能量传递；

电磁合闸机构3，固定在所述机箱1底部，并与所述传动主轴2相连，用于实现分闸弹簧5的储能；

电磁分闸机构4，固定在所述机箱1的立柱上，用于实现分闸动作；

分闸弹簧5，固定在所述机箱1上并与所述传动主轴2相连；

合闸机械保持机构，包括安装在传动主轴2上的锁块8和安装在电磁分闸机构4上的锁扣机构7；

手动分闸机构6，通过螺柱11安装在机箱1上，其包括：分闸弯板61和分闸顶杆62，所述分闸弯板61的一端与合闸机械保持机构相连，所述分闸弯板61的另一端与所述分闸顶杆62相连。

本发明具有结构紧凑，可扩充性能好，可满足不同相间距的设计，另外通过对其操作机构的磁场精密计算，优化励磁回路，使产品稳定启动安匝低、长期运行功耗低，提高了真空接触器-熔断器组合电器的寿命和使用寿命内的稳定性。

请继续参照图1，所述传动主轴2包括：转动主轴22、三相拐臂21、驱动拐臂23、储能拐臂25以及辅助拐臂26；所述转动主轴22通过一主轴轴承(图中未示出)枢接固定在所述机箱1上；所述三相拐臂21、驱动拐臂23、储能拐臂25和辅助拐臂26均与所述转动主轴22连接，所述驱动拐臂23上焊接有第一驱动板24。具体地，所述传送主轴2通过三相拐臂21将能量传到真空灭弧室的动触头，以实现分闸和合闸动作；所述辅助拐臂26用于实现分合闸的切换。

进一步的，所述第一驱动板24上安装有第一弯板10、缓冲垫9以及吸合衔铁(图中未示出)。其中，缓冲垫9用于吸收分闸后的剩余能量，减少分闸动作对机箱1的冲击并抑制反弹。吸合衔铁用于实现合闸吸合。

作为优选，所述主轴轴承上设有轴承套(图中未示出)，所述主轴轴承内周壁固有一套环，所述套环为无油润滑轴承。这种结构具有成本低，节省设计时间，机械性能高，使用寿命长及可靠性高等特点，并且无需废油回收处理，有利于环境保护。

作为优选，所述电磁合闸机构3包括：合闸线圈31、合闸铁芯32、合闸衔铁33以及第一安装弯板34。其中，所述合闸线圈31通过所述合闸铁芯32固定在所述第一安装弯板34上，所述合闸衔铁33设置于所述合闸线圈31和第一安装弯板34之间。具体地，所述电磁合闸机构3工作时：合闸线圈31得电励磁，吸合安装在传动主轴2上的吸合衔铁，带动传动主轴2整体运动，同时由储能拐臂25实现分闸弹簧5的储能，三相拐臂21将能量传到真空灭弧室的动触头，实现合闸动作，合闸线圈31失电后由合闸机械保持机构的锁块8和锁扣机构7实现合闸状态的保持。

作为优选，所述电磁分闸机构4包括：分闸线圈41、动铁芯42、连接头43以及第二安装弯板44。其中，所述分闸线圈41绕设在所述动铁芯42一圈，所述分闸线圈41和动铁芯42通过所述第二安装弯板44固定在所述机箱1的立柱上，并通过连接头43与所述合闸机械保持机构相连。具体地，所述电磁分闸机构4工作时：分闸线圈41固定，动铁芯42动作，带动合闸机械保持机构中的锁扣机构7动作，使锁扣机构7脱扣，在合闸时已经储好能的分闸弹簧5将弹性势能转化为传动主轴2的动能。

作为优选，所述电磁分闸机构4还包括设置于所述机箱1外用于加强固定的第二弯板12。

作为优选，所述分闸弹簧5包括：弹簧(图中未标注)、连接杆51、导向弯板52以及隔套54，其中，所述弹簧为压簧结构，两端装有隔套54，所述弹簧的一端止档于固定在机箱1上的导向弯板52，另一端止档于第一止档，所述弹簧通过连接杆51与传动主轴2相连，连接杆51由导向弯板52约束固定在机箱1上。进一步的，所述第一止档采用螺母53。

作为优选，所述锁扣机构7包括：转动轴74、双扭簧73、第二驱动板75、滚动轴71、锁扣滚轮72、复位压簧77及导向销76。其中，所述第二驱动板75通过所述导向销76与所述手动分闸机构6相连，所述复位压簧77设置在所述导向销76上，所述锁扣滚轮72和双扭簧73均固定在所述导向销76上，所述滚动轴71和转动轴74分设于所述锁扣滚轮72的两侧。

较佳的，所述手动分闸机构6还包括一手动分闸按钮(图中未示出)，通过手动分闸按钮，可以使分闸弯板61推动锁扣机构7的第二驱动板75向后运动，实现合闸机械保持机构的脱扣。在合闸时已经储好能的分闸弹簧5将弹性势能转化为传动主轴2的动能；与此同时，第二驱动板75在复位压簧77和双扭簧73的作用下复位，传动主轴2的三相拐臂21将能量传到真空灭弧室的动触头(未标识)，实现分闸动作。

需要说明的是，本实施例中的机箱1的空间内还设有公知的用于操作机构工作状态的电气控制装配，本发明在此不予赘述。

作为优选，所述机箱1中还设有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板将机箱竖直分割成3个装配空间，从左到右分别为第一装配空间、第二装配空间和第三装配空间。第一装配空间用于电气控制元器件的安装；第二装配空间用于电磁合闸机构3、电磁分闸机构4及手动分闸机构6的安装，传动主轴2的驱动部分也位于第二装配空间，第二装配空间结构紧密，是整个电磁操作机构的核心部分；第三装配空间用于分闸弹簧5的装配。

请参照图1和图2，本实施例中真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构功能的实现分以下几个过程：

1、储能合闸过程：电磁合闸机构3的合闸线圈31得电励磁，产生的磁场吸合安装在传动主轴2的第一驱动板24上的吸合衔铁，带动传动主轴2转动，储能拐臂25带动分闸弹簧5储能，三相拐臂21将能量传到真空灭弧室的动触头，实现合闸动作，合闸线圈31失电后由合闸机械保持机构的锁块8和锁扣机构7实现合闸状态的保持。

2、分闸操作：电磁分闸机构4的分闸线圈41得电励磁，动铁芯42动作，连接头43带动合闸机械保持机构中锁扣机构7的第二驱动板75动作(或者手按手动分闸按钮，手动分闸机构6的分闸弯板61推动锁扣机构7的第二驱动板75向后运动)，实现合闸机械保持机构的脱扣，同时复位压簧77和双扭簧73实现复位储能，在合闸时已经储好能的分闸弹簧5将弹性势能转化为传动主轴2的动能。与此同时，第二驱动板75在复位压簧77和双扭簧73的作用下复位，传动主轴2的三相拐臂21将能量传到真空灭弧室的动触头，实现分闸动作。

综上，本发明的真空接触器-熔断器组合电器电磁操作机构，通过优化励磁回路，特别是电磁分闸机构4，采用闭合式的磁回路设计，避免了传统拍合式电磁铁的缺陷，提高了磁能量的利用率，大大降低了分闸线圈的功率，使其寿命更长，稳定启动安匝低，长期运行功耗更低；各运动机构简单可靠，在机箱1内紧凑排列，各机构的零部件与机箱1构成一整体式机构，使装配、调试、测试更加方便快捷，使产品在使用期内稳定性更好、机械寿命更长。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，其特征在于，包括：

机箱；

传动主轴，固定在所述机箱上，进行能量传递；

电磁合闸机构，固定在所述机箱底部，并与所述传动主轴相连，用于实现分闸弹簧的储能；

电磁分闸机构，固定在所述机箱的立柱上，用于实现分闸动作；

分闸弹簧，固定在所述机箱上并与所述传动主轴相连；

合闸机械保持机构，包括安装在传动主轴上的锁块和安装在电磁分闸机构上的锁扣机构；

手动分闸机构，通过螺柱安装在机箱上，其包括：分闸弯板和分闸顶杆，所述分闸弯板的一端与合闸机械保持机构相连，所述分闸弯板的另一端与所述分闸顶杆相连，所述手动分闸机构还包括一手动分闸按钮；

所述传动主轴包括：转动主轴、三相拐臂、驱动拐臂、储能拐臂以及辅助拐臂；

所述转动主轴通过一主轴轴承枢接固定在所述机箱上；

所述三相拐臂、驱动拐臂、储能拐臂和辅助拐臂均与所述转动主轴连接，所述驱动拐臂上焊接有第一驱动板；所述第一驱动板上安装有第一弯板、缓冲垫以及吸合衔铁；所述主轴轴承上设有轴承套，所述主轴轴承内周壁固有一套环，所述套环为无油润滑轴承。

2.如权利要求1所述的真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，其特征在于，所述电磁合闸机构包括：合闸线圈、合闸铁芯、合闸衔铁以及第一安装弯板，所述合闸线圈通过所述合闸铁芯固定在所述第一安装弯板上，所述合闸衔铁设置于所述合闸线圈和第一安装弯板之间。

3.如权利要求1所述的真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，其特征在于，所述电磁分闸机构包括：分闸线圈、动铁芯、连接头以及第二安装弯板，其中，所述分闸线圈绕设在所述动铁芯一圈，所述分闸线圈和动铁芯通过所述第二安装弯板固定在所述机箱的立柱上，并通过连接头与所述合闸机械保持机构相连。

4.如权利要求3所述的真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，其特征在于，所述电磁分闸机构还包括设置于所述机箱外用于加强固定的第二弯板。

5.如权利要求1所述的真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，其特征在于，所述分闸弹簧包括：弹簧、连接杆、导向弯板以及隔套，其中，所述弹簧为压簧结构，两端装有隔套；所述弹簧的一端止档于固定在机箱上的导向弯板，另一端止档于第一止档，所述弹簧通过连接杆与传动主轴相连，连接杆由导向弯板约束固定在机箱上。

6.如权利要求1所述的真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，其特征在于，所述锁扣机构包括：转动轴、双扭簧、第二驱动板、滚动轴、锁扣滚轮、复位压簧及导向销；其中，所述第二驱动板通过所述导向销与所述手动分闸机构相连，所述复位压簧设置在所述导向销上，所述锁扣滚轮和双扭簧均固定在所述导向销上，所述滚动轴和转动轴分设于所述锁扣滚轮的两侧。

7.如权利要求1所述的真空接触器-熔断器组合电器的电磁操作机构，其特征在于，所述机箱中间设有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板将机箱竖直分割成3个装配空间。