CN103871759A - 有载分接开关的弹簧储能装置 - Google Patents

Abstract

有载分接开关的弹簧储能装置，它涉及一种弹簧储能装置。本发明为解决现有的过死点式的弹簧储能装置存在拉簧驱动部件旋转角度范围小，导致弹簧储能装置的可靠性低的问题。第二传动轴通过第一轴承座安装在侧板的下部，第二传动轴与第三传动轴同轴设置，传动齿轮安装在第二传动轴上且位于侧板与切换支撑板之间，传动齿轮朝向传动拨块的端面上设置有第一拨柱和第二拨柱，第一拨柱和第二拨柱与传动齿轮制成一体，切换拨块的一端固套在第二传动轴上，传动柱水平固装在切换拨块的另一端上，传动柱上依次套装有传动轴套和转动套，拉簧的一端安装在传动轴套上，拉簧的另一端通过固定柱固定；两个限位轴套位于限位轮的外缘上。本发明用于有载分接开关上。

Description

有载分接开关的弹簧储能装置

技术领域

本发明涉及一种有载分接开关的弹簧储能装置。

背景技术

目前，有载分接开关快速机构都是采用弹簧储能装置驱动，最常见的是过死点式的弹簧储能装置。过死点式弹簧储能装置的拉簧驱动部件旋转角度范围小，最大角度仅为90度。

有载分接开关快速机构的动作时间有着严格的要求，动作不能过快，动作时间过快直接影响产品的可靠性，拉簧拉力的大小决定了这个动作时间的长短，所以拉簧拉力的设计不能过大，即拉簧力的富余系数比较小。当有载分接开关快速机构的润滑情况、弹簧疲劳和使用环境因素变化对弹簧储能装置产生的阻力加大后，导致因快速动作不能完成而烧毁有载分接开关，即现有的过死点式的弹簧储能装置的可靠性低。

综上，现有的过死点式的弹簧储能装置的拉簧驱动部件旋转角度范围小，导致现有的过死点式的弹簧储能装置的可靠性低。

发明内容

本发明为解决现有的过死点式的弹簧储能装置存在拉簧驱动部件旋转角度范围小，导致弹簧储能装置的可靠性低的问题，进而提供一种有载分接开关的弹簧储能装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的有载分接开关的弹簧储能装置包括侧板、切换轴承座、切换传动轴、切换齿轮、限位拨块、第一限位块、第二限位块、第一轴承座、第二传动轴、传动齿轮、切换拨块、第二轴承座、第三传动轴、传动轴套、传动拨块、限位轮、切换支撑板、拉簧、第一拨柱、第二拨柱、传动柱、转动套、第三轴承座、两个限位块支柱、两个限位块支套、两个限位轴、两个限位轴套和两个扭力弹簧；

侧板与切换支撑板平行且竖直设置，第三传动轴的一端通过第三轴承座安装在切换支撑板的下部，传动拨块固装在第三传动轴的另一端上；

第二传动轴通过第一轴承座安装在侧板的下部，第二传动轴与第三传动轴同轴设置，传动齿轮安装在第二传动轴上且位于侧板与切换支撑板之间，传动齿轮朝向传动拨块的端面上设置有第一拨柱和第二拨柱，第一拨柱和第二拨柱与传动齿轮制成一体，切换拨块的一端固套在第二传动轴上，传动柱水平固装在切换拨块的另一端上，传动柱上依次套装有传动轴套和转动套，拉簧的一端安装在传动轴套上，拉簧的另一端通过固定柱固定；

切换轴承座固装在侧板朝向切换支撑板侧壁的上部，第二轴承座固装在切换支撑板朝向侧板侧壁的上部，切换轴承座与第二轴承座同轴设置，切换传动轴的两端通过轴承安装在切换轴承座和第二轴承座上，切换传动轴上依次固套有切换齿轮、限位轮和限位拨块，切换齿轮和传动齿轮相互啮合；

两个限位块支柱关于切换齿轮对称固装在侧板的上部，第一限位块的上端通过一个限位块支套套装在位于左侧限位块支柱上，第一限位块与侧板之间设有一个扭力弹簧，第二限位块的上端通过一个限位块支套套装在位于右侧限位块支柱上，第二限位块与侧板之间设有一个扭力弹簧，两个扭力弹簧的一端均固定在侧板上，第一限位块左侧壁上与位于左侧的扭力弹簧的另一端连接，第二限位块右侧壁上与位于右侧的扭力弹簧的另一端连接，第一限位块中部朝向切换支撑板的端面上固装有一个限位轴，第二限位块中部朝向切换支撑板的端面上固装有一个限位轴，两个限位轴上均套装有一个限位轴套；

限位轮上加工有限位凹槽，两个限位轴套位于限位轮的外缘上。

本发明的有益效果是：

本发明的有载分接开关的弹簧储能装置的传动齿轮上设置有第一拨柱和第二拨柱，拉簧驱动传动齿轮的旋转角度范围大，最大可达到160度，与现有的过死点式的弹簧储能装置相比，大大增加了传动齿轮的行程，即相对动作时间长，这样可以大大增强拉簧的力量来提高动作速度，满足了快速机构的运动或切换时间；

拉簧力的富余系数大大增加，可以克服快速机构的润滑、拉簧疲劳和使用环境因素的变化对弹簧储能装置产生的阻力，成功完成快速动作，大大提高了产品可靠性，可靠性提高了30%以上。

附图说明

图1是本发明的有载分接开关的弹簧储能装置整体结构主视图，图2是图1的左视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1-2所示，本实施方式的有载分接开关的弹簧储能装置包括侧板1、切换轴承座2、切换传动轴3、切换齿轮4、限位拨块5、第一限位块8、第二限位块11、第一轴承座12、第二传动轴13、传动齿轮14、切换拨块15、第二轴承座16、第三传动轴17、传动轴套18、传动拨块19、限位轮20、切换支撑板21、拉簧22、第一拨柱23、第二拨柱24、传动柱25、转动套26、第三轴承座27、两个限位块支柱6、两个限位块支套7、两个限位轴9、两个限位轴套10和两个扭力弹簧28；

侧板1与切换支撑板21平行且竖直设置，第三传动轴17的一端通过第三轴承座27安装在切换支撑板21的下部，传动拨块19固装在第三传动轴17的另一端上；

第二传动轴13通过第一轴承座12安装在侧板1的下部，第二传动轴13与第三传动轴17同轴设置，传动齿轮14安装在第二传动轴13上且位于侧板1与切换支撑板21之间，传动齿轮14朝向传动拨块19的端面上设置有第一拨柱23和第二拨柱24，第一拨柱23和第二拨柱24与传动齿轮14制成一体，切换拨块15的一端固套在第二传动轴13上，传动柱25水平固装在切换拨块15的另一端上，传动柱25上依次套装有传动轴套18和转动套26，拉簧22的一端安装在传动轴套18上，拉簧22的另一端通过固定柱固定；

切换轴承座2固装在侧板1朝向切换支撑板21侧壁的上部，第二轴承座16固装在切换支撑板21朝向侧板1侧壁的上部，切换轴承座2与第二轴承座16同轴设置，切换传动轴3的两端通过轴承安装在切换轴承座2和第二轴承座16上，切换传动轴3上依次固套有切换齿轮4、限位轮20和限位拨块5，切换齿轮4和传动齿轮14相互啮合；

两个限位块支柱6关于切换齿轮4对称固装在侧板1的上部，第一限位块8的上端通过一个限位块支套7套装在位于左侧限位块支柱6上，第一限位块8与侧板1之间设有一个扭力弹簧28，第二限位块11的上端通过一个限位块支套7套装在位于右侧限位块支柱6上，第二限位块11与侧板1之间设有一个扭力弹簧28，两个扭力弹簧28的一端均固定在侧板1上，第一限位块8左侧壁上与位于左侧的扭力弹簧28的另一端连接，第二限位块11右侧壁上与位于右侧的扭力弹簧28的另一端连接，第一限位块8中部朝向切换支撑板21的端面上固装有一个限位轴9，第二限位块11中部朝向切换支撑板21的端面上固装有一个限位轴9，两个限位轴9上均套装有一个限位轴套10；

限位轮20上加工有限位凹槽20-1，两个限位轴套10位于限位轮20的外缘上。限位凹槽20-1与限位轴套10配合可以限制切换传动轴3的随意转动，提高可靠性；

安装时，使限位轮20与位于左侧的限位轴套10配合处于限位状态后安装传动齿轮14，使第一拨柱23和第二拨柱24所处的位置与限位轮20、位于右侧的限位轴套10配合与限位状态时的位置相对称；

第一拨柱23和第二拨柱24相对与传动齿轮14中心的夹角可改变传动齿轮14转动的角度；

根据切换传动轴3所需要的旋转角度设计传动齿轮14与切换齿轮4的传动比，可增加传动力矩；

第一限位块8的上的限位轴套10在位于左侧扭力弹簧28的作用下施加给限位轮20的力的方向指向切换传动轴3的轴心，第二限位块11的上的限位轴套10在位于左侧扭力弹簧28的作用下施加给限位轮20的力的方向指向切换传动轴3的轴心。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式第一限位块8的上的限位轴套10在位于左侧扭力弹簧28的作用下施加给限位轮20的力的方向指向切换传动轴3的轴心。如此设计，可以使限位轴套10达到最佳的限位效果。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1所示，本实施方式第二限位块11的上的限位轴套10在位于左侧扭力弹簧28的作用下施加给限位轮20的力的方向指向切换传动轴3的轴心。如此设计，可以使限位轴套10达到最佳的限位效果。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图2所示，本实施方式传动轴套18上沿圆周方向加工有环形凹槽18-1，拉簧22的一端安装在传动轴套18的环形凹槽18-1上。

如此设计，可以使拉簧22限位在环形凹槽18-1上。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图1所示，本实施方式限位轮20上加工有多个减重孔20-2。如此设计，可以减轻限位轮20的自重，达到减轻负载的作用。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。

具体实施方式六：如图1所示，本实施方式限位轮20的减重孔20-2沿圆周方向均布设置。如此设计，可以使限位轮20转动时受力均匀。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：如图1所示，本实施方式限位轮20的形状呈扇形。如此设计，可以使限位轮20转动时受力均匀。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

工作原理：

如图1-2所示，工作初始状态时切换拨块15位于圆周的最低点，拉簧22处于初始拉力，即拉力值最小；

工作开始时，在往复旋转驱动装置的驱动下驱动第三传动轴17逆时针转动，第三传动轴17逆时针转动带动传动拨块19逆时针同步旋转，传动拨块19逆时针同步旋转接触并带动转动套26、传动柱25和切换拨块15逆时针向上同步旋转，同时拉动拉簧22存储拉力；

当切换拨块15转动到b点时，即过死点，同时切换拨块15在转动中向左推动第一限位块8，使第一限位块8上的限位轴套10逐渐远离限位轮20，即解除限位轴套10对限位轮的限制，此时拉簧22所储的拉力释放，在拉簧22拉力的作用下驱动传动柱25、切换拨块15快速转动，切换拨块15与第一拨柱23接触，此时第一拨柱23位于图1中B点的位置，切换拨块15带动传动齿轮14逆时针转动，传动齿轮14逆时针转动驱动切换齿轮4、限位轮20、限位拨块5、切换传动轴3顺时针旋转，拉簧22拉力快速释放后第三传动轴17停止转动，传动拨块19停止在C的位置，此时切换齿轮4完全由拉簧22存储的拉力驱动；

当限位轮20的限位凹槽20-1转到右侧后，第二限位块11在位于右侧扭力弹簧28的作用下顺时针运动，使第二限位块11上的限位轴套10进入限位轮20的限位凹槽20-1内，即阻止限位轮20及切换传动轴3逆时针转动，随后切换拨块15停止在a的位置，传动齿轮14上的第一拨柱23停止在B′位置上，传动齿轮14上的第二拨柱24停止在C′位置上，拉簧22回到初始拉力状态，一个工作循环工作完成，等待下次动作；

下次动作时，第三传动轴17顺时针旋转时与逆时针转动时方向相反，原理相同。

在设计时，第一拨柱23和第二拨柱24针对传动齿轮14中心的夹角可改变传动齿轮14转动的角度，这个角度和传动齿轮14与切换齿轮4的传动比决定了切换传动轴3输出旋转的角度。

Claims (7)

1.一种有载分接开关的弹簧储能装置，其特征在于：弹簧储能装置包括侧板（1）、切换轴承座（2）、切换传动轴（3）、切换齿轮（4）、限位拨块（5）、第一限位块（8）、第二限位块（11）、第一轴承座（12）、第二传动轴（13）、传动齿轮（14）、切换拨块（15）、第二轴承座（16）、第三传动轴（17）、传动轴套（18）、传动拨块（19）、限位轮（20）、切换支撑板（21）、拉簧（22）、第一拨柱（23）、第二拨柱（24）、传动柱（25）、转动套（26）、第三轴承座（27）、两个限位块支柱（6）、两个限位块支套（7）、两个限位轴（9）、两个限位轴套（10）和两个扭力弹簧（28）；

侧板（1）与切换支撑板（21）平行且竖直设置，第三传动轴（17）的一端通过第三轴承座（27）安装在切换支撑板（21）的下部，传动拨块（19）固装在第三传动轴（17）的另一端上；

第二传动轴（13）通过第一轴承座（12）安装在侧板（1）的下部，第二传动轴（13）与第三传动轴（17）同轴设置，传动齿轮（14）安装在第二传动轴（13）上且位于侧板（1）与切换支撑板（21）之间，传动齿轮（14）朝向传动拨块（19）的端面上设置有第一拨柱（23）和第二拨柱（24），第一拨柱（23）和第二拨柱（24）与传动齿轮（14）制成一体，切换拨块（15）的一端固套在第二传动轴（13）上，传动柱（25）水平固装在切换拨块（15）的另一端上，传动柱（25）上依次套装有传动轴套（18）和转动套（26），拉簧（22）的一端安装在传动轴套（18）上，拉簧（22）的另一端通过固定柱固定；

切换轴承座（2）固装在侧板（1）朝向切换支撑板（21）侧壁的上部，第二轴承座（16）固装在切换支撑板（21）朝向侧板（1）侧壁的上部，切换轴承座（2）与第二轴承座（16）同轴设置，切换传动轴（3）的两端通过轴承安装在切换轴承座（2）和第二轴承座（16）上，切换传动轴（3）上依次固套有切换齿轮（4）、限位轮（20）和限位拨块（5），切换齿轮（4）和传动齿轮（14）相互啮合；

两个限位块支柱（6）关于切换齿轮（4）对称固装在侧板（1）的上部，第一限位块（8）的上端通过一个限位块支套（7）套装在位于左侧限位块支柱（6）上，第一限位块（8）与侧板（1）之间设有一个扭力弹簧（28），第二限位块（11）的上端通过一个限位块支套（7）套装在位于右侧限位块支柱（6）上，第二限位块（11）与侧板（1）之间设有一个扭力弹簧（28），两个扭力弹簧（28）的一端均固定在侧板（1）上，第一限位块（8）左侧壁上与位于左侧的扭力弹簧（28）的另一端连接，第二限位块（11）右侧壁上与位于右侧的扭力弹簧（28）的另一端连接，第一限位块（8）中部朝向切换支撑板（21）的端面上固装有一个限位轴（9），第二限位块（11）中部朝向切换支撑板（21）的端面上固装有一个限位轴（9），两个限位轴（9）上均套装有一个限位轴套（10）；

限位轮（20）上加工有限位凹槽（20-1），两个限位轴套（10）位于限位轮（20）的外缘上。

2.根据权利要求1所述的有载分接开关的弹簧储能装置，其特征在于：第一限位块（8）的上的限位轴套（10）在位于左侧扭力弹簧（28）的作用下施加给限位轮（20）的力的方向指向切换传动轴（3）的轴心。

3.根据权利要求1或2所述的有载分接开关的弹簧储能装置，其特征在于：第二限位块（11）的上的限位轴套（10）在位于左侧扭力弹簧（28）的作用下施加给限位轮（20）的力的方向指向切换传动轴（3）的轴心。

4.根据权利要求3所述的有载分接开关的弹簧储能装置，其特征在于：传动轴套（18）上沿圆周方向加工有环形凹槽（18-1），拉簧（22）的一端安装在传动轴套（18）的环形凹槽（18-1）上。

5.根据权利要求1、2或4所述的有载分接开关的弹簧储能装置，其特征在于：限位轮（20）上加工有多个减重孔（20-2）。

6.根据权利要求5所述的有载分接开关的弹簧储能装置，其特征在于：限位轮（20）的减重孔（20-2）沿圆周方向均布设置。

7.根据权利要求5所述的有载分接开关的弹簧储能装置，其特征在于：限位轮（20）的形状呈扇形。

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