CN104078287B - 高压断路器组件以及连接高压断路器与操动机构的连接机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高压断路器组件以及连接高压断路器与操动机构的连接机构。本发明依据操动机构输出轴输出角度与输出扭矩的关系，通过断路器操动机构输出轴在设定角度内往复旋转，带动转矩输入拐臂旋转，从而推动与转矩输入拐臂相连的短连杆运动，短连杆运动的同时推动与之相连的连接拐臂，连接拐臂固定在可旋转的固定转轴上，固定转轴的另一端固定输出拐臂，连接拐臂在绕轴往复旋转的同时带动输出拐臂往复旋转，输出拐臂推动与断路器直动拉杆相连的连接杆，推动直动拉杆上下运动，从而实现灭弧室触头的合分闸操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压开关断路器及其操动机构以及高压开关断路器和操动机构之间的连接装置，尤其涉及一种依靠操动机构输出扭矩来驱动的高压开关断路器，还包括高压开关断路器和操动机构之间的连接装置。
技术背景
断路器承担着电路的开断与关合,是高压开关的重要组成部分，操动机构为断路器的动作提供动力。连接装置作为连接操动机构和断路器的中间环节，直接影响着动力的传递以及操动机构的输出参数。
发明内容
本发明根据操动机构扭矩输出轴转角对机构参数的影响关系，提出了一种高压断路器组件以及用于连接高压断路器与操动机构的连接机构。
本发明的技术方案如下:
一种用于连接高压断路器与操动机构的连接机构，包括固定转轴，固定转轴上同轴固定有连接拐臂和输出拐臂，所述连接拐臂的一端通过中间连杆机构与操动机构相连，所述输出拐臂的一端固定在固定转轴上，另外一端通过连接杆与断路器直动拉杆连接；操作时，操动机构通过中间连杆机构带动输出拐臂做旋转运动，从而带动断路器直动拉杆做上下运动。
所述输出拐臂和连接拐臂均为板状结构，其二者所在平面平行设置。
断路器操动机构输出轴轴线与固定转轴的轴线平行设置。
所述中间连杆机构包括短连杆和转矩输入拐臂，短连杆的一端与连接拐臂连接，另外一端与转矩输入拐臂相连，转矩输入拐臂连接在操动机构的扭矩输出端。
所述输出拐臂的输出转角为θ，θ在水平面上下方对称分布，转矩输入拐臂转角为180°，180°转角在水平面上下对称分布。
所述转矩输入拐臂的回转半径长度为绕固定轴旋转的连接拐臂回转半径长度的sin(θ/2)倍，输出拐臂转θ角时在竖直方向上输出的距离为绕固定轴旋转的输出拐臂长度的2sin(θ/2)倍，θ为输出拐臂的输出转角。
初始位置时，所述输出拐臂和连接拐臂所在的平面与水平面夹角为θ/2，操动机构的输出轴轴线固定在连接拐臂与短连杆的连接孔中心线的正下方。
一种高压断路器组件，包括高压断路器、操动机构，以及连接高压断路器和操动机构的连接机构，所述连接机构为多个，多个连接机构之间通过长连杆实现联动，多个连接机构中至少有一个与操动机构连接；在操动机构的作用下，与操动机构相连的连接机构随操动机构旋转，该连接机构通过长连杆带动其他连接机构旋转。
与操动机构相连的连接机构的连接拐臂至少包括与长连杆相连的部分以及与操动机构相连的部分。
所述输出拐臂中心线和连接拐臂的中心线的夹角为90°。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明通过断路器操动机构输出轴在设定角度内往复旋转，带动转矩输入拐臂旋转，从而推动与转矩输入拐臂相连的短连杆运动，短连杆运动的同时推动与之相连的连接拐臂，连接拐臂固定在可旋转的固定转轴上，固定转轴的另一端固定输出拐臂，连接拐臂在绕轴往复旋转的同时带动输出拐臂往复旋转，输出拐臂推动与断路器直动拉杆相连的连接杆，推动直动拉杆上下运动，从而实现灭弧室触头的合分闸操作。
附图说明
以下参考附图详细说明本发明的优选的实施方式。图中示出：
图1高压断路器用电机直驱操动机构及连接装置空间示意图。
图2电机直驱操动机构及连接装置在断路器分闸位置示意图。
图3电机直驱操动机构及连接装置在断路器合闸位置示意图。
图4连接装置在竖直方向输出位移计算示意图。
| 1、12 | 连接拐臂 | 2、5、13 | 固定转轴 |
| 3、9、14 | 输出拐臂 | 4、10、15 | 连接杆 |
| 6 | L形连接拐臂 | 7 | 短连杆 |
| 8 | 转矩输入拐臂 | 11 | 长连杆 |
| 16 | 操动机构 | 17、18、19 | 断路器直动拉杆 |
具体实施方式
根据一个实施方式，本发明的具体实施方式如下：
本发明通过断路器操动机构输出轴在设定角度内往复旋转，带动转矩输入拐臂旋转，从而推动与转矩输入拐臂相连的短连杆运动，短连杆运动的同时推动与之相连的连接拐臂，连接拐臂固定在可旋转的固定转轴上，固定转轴的另一端固定输出拐臂，连接拐臂在绕轴往复旋转的同时带动输出拐臂往复旋转，输出拐臂推动与断路器直动拉杆相连的连接杆，推动直动拉杆上下运动，从而实现灭弧室触头的合分闸操作。
如图1所示，为断路器操动机构和连接装置的空间结构示意图。序号2、5、13为连接装置三个固定转轴，序号1、12为连接拐臂，6为L形连接拐臂，两个连接拐臂和一个L形连接拐臂分别固定在三个固定转轴2、5、13上。序号3、9、14为三个输出拐臂，分别固定在三个固定转轴2、5、13上，输出拐臂与连接拐臂在固定转轴2上垂直放置，输出拐臂9与L形连接拐臂6上与短连杆7相连的一边在固定转轴5上平行放置。三个固定转轴的轴线平行且在同一平面放置，固定转轴的轴线之间的距离根据连接装置所连接的三相断路器的相间距确定。
序号4、10、15为三个连接杆，一端与三个输出拐臂3、9、14的一端相连，另一端与三相断路器三个直动拉杆17、18、19相连。序号11为长连杆，与两个连接拐臂1、12和一个L形连接拐臂6相连。
序号8为转矩输入拐臂，一端连接在操动机构16的扭矩输出端，另一端与短连杆7相连。序号16为断路器操动机构，在本实施例中，为电机直驱操动机构，其扭矩输出轴转角呈0°～180°～0°变化。
如图2所示，为电机直驱操动机构和连接装置在断路器分闸位置的示意图。在分闸位置，L形连接拐臂6一边在竖直方向右侧且与竖直方向夹角为θ/2，(θ/2为L形连接拐臂与长连杆相连的支臂与竖直方向的夹角)在本实施例中，取θ＝60°，则L形连接拐臂6与短连杆7相连的另一边在水平方向下方，与水平方向夹角为30°，另外两个连接拐臂1、12在竖直方向右侧，与竖直方向夹角为30°，由输出拐臂和连接拐臂的安装位置关系可以得知，三个输出拐臂3、9、14在水平方向下方且与水平方向夹角为30°。L形连接拐臂6与短连杆7相连的一边长度为L，转矩输入拐臂8的长度为L*sin(θ/2)＝L/2，连接拐臂1、12长度也为L。
如图3所示，当操动机构16合闸操作后，操动机构输出轴带动转矩输入拐臂8顺/逆时针旋转180°，转矩输入拐臂8推动短连杆7，短连杆7推动L形连接拐臂逆时针旋转60°，L形连接拐臂带动固定转轴5逆时针旋转60°，连接在固定转轴5上的输出拐臂9也逆时针旋转60°，推动连接杆10，连接杆10推动断路器中间相直动拉杆向上运动，实现合闸。在L形连接拐臂带动固定转轴5旋转的同时，其另一边带动长连杆11在图2所示平面向左平动，带动与长连杆相连的两个连接拐臂1、12逆时针方向旋转60°，连接拐臂1、12带动转轴2、13逆时针旋转60°，连接在固定转轴上的输出拐臂3、14逆时针旋转60°，推动连接杆4、15，连接杆4、15推动断路器两边相直动拉杆向上运动，实现合闸。分闸操作过程与合闸操作过程相反。
Claims (8)
1.一种用于连接高压断路器与操动机构的连接机构，其特征在于：包括固定转轴(5)，固定转轴上同轴固定有连接拐臂和输出拐臂(3、9、14)，所述连接拐臂的一端通过中间连杆机构与操动机构相连，所述输出拐臂的一端固定在固定转轴上，另外一端通过连接杆(4、10、15)与断路器直动拉杆连接；操作时，操动机构通过中间连杆机构带动输出拐臂做旋转运动，从而带动断路器直动拉杆做上下运动；所述中间连杆机构包括短连杆(7)和转矩输入拐臂(8)，短连杆(7)的一端与连接拐臂连接，另外一端与转矩输入拐臂相连，转矩输入拐臂连接在操动机构的扭矩输出端；初始位置时，所述输出拐臂和连接拐臂所在的平面与水平面夹角为θ/2，操动机构的输出轴轴线固定在连接拐臂与短连杆的连接孔中心线的正下方，所述输出拐臂的输出转角为θ。
2.根据权利要求1所述的一种用于连接高压断路器与操动机构的连接机构，其特征在于：所述输出拐臂和连接拐臂均为板状结构，其二者所在平面平行设置。
3.根据权利要求1所述的一种用于连接高压断路器与操动机构的连接机构，其特征在于：断路器操动机构输出轴轴线与固定转轴的轴线平行设置。
4.根据权利要求1所述的一种用于连接高压断路器与操动机构的连接机构，其特征在于：所述输出拐臂的输出转角θ在水平面上下方对称分布，转矩输入拐臂转角为180°，180°转角在水平面上下对称分布。
5.根据权利要求1所述的一种用于连接高压断路器与操动机构的连接机构，其特征在于：所述转矩输入拐臂的回转半径长度为绕固定轴旋转的连接拐臂回转半径长度的sin(θ/2)倍，输出拐臂转θ角时在竖直方向上输出的距离为绕固定轴旋转的输出拐臂长度的2sin(θ/2)倍，θ为输出拐臂的输出转角。
6.一种应用权利要求1至5中任意一项所述的连接机构的高压断路器组件，其特征在于：包括高压断路器、操动机构，以及连接高压断路器和操动机构的连接机构，所述连接机构为多个，多个连接机构之间通过长连杆实现联动，多个连接机构中至少有一个与操动机构连接；在操动机构的作用下，与操动机构相连的连接机构随操动机构旋转，该连接机构通过长连杆带动其他连接机构旋转。
7.根据权利要求6所述的高压断路器组件，其特征在于：与操动机构相连的连接机构的连接拐臂至少包括与长连杆相连的部分以及与操动机构相连的部分。
8.根据权利要求6所述的高压断路器组件，其特征在于：所述输出拐臂中心线和连接拐臂的中心线的夹角为90°。
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