CN104409295A - 断路器电动操作机构用的离合装置 - Google Patents

Abstract

一种断路器电动操作机构用的离合装置，属于低压电器技术领域。断路器电动操作机构包括支架；电机，与支架的一侧固定，离合装置包括离合块，设在电机输出轴上；曲柄，套置在电机输出轴上；弹性复位件，作用于曲柄上；手动操作盘，套置在电机输出轴上，与曲柄配合；曲柄上设有手动操作盘配合销，在手动操作盘上开设容纳手动操作盘配合销的导向凹槽，导向凹槽具有导向斜面，当电动操作时，曲柄在弹性复位件的作用下，曲柄与离合块啮合，当手动操作时，旋转手动操作盘，使导向凹槽的导向斜面推动手动操作盘配合销，迫使曲柄向下运动，使曲柄与离合块解除啮合。手动操作时无需增加手动切除电机的操作步骤，即可实现塑壳断路器电动与手动的切换。

Description

断路器电动操作机构用的离合装置

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种断路器电动操作机构用的离合装置。

背景技术

已有技术中的具有自动重合闸功能的塑壳断路器电动操作机构大都采用减速电机作为驱动源，通过齿轮与齿条的配合而使电机的旋转运动转化为直线运动，以便驱使断路器手柄进行合、分闸操作。当需要手动操作时，那么将齿轮与齿条的啮合关系解除；当需要电动操作如电动合闸时，那么将齿轮与齿条的啮合关系再次建立。这种结构形式的电动操作机构在实际的工作过程中如在齿轮与齿条再次啮合的过程中存在啮合不到位即啮合不充分的现象。此外，电动操作机构也有采用电机经曲柄连杆带动断路器手柄实现合、分闸的结构形式，典型的如发明专利申请公开号CN103177911A（申请号为：201310123998.X）推荐的“用于断路器的离合装置”和CN101763961A（申请号为：201010018286.8）提供的“开关及断路器用电动操作机构的离合装置”，等等。以前者即以CN103177911A为例，手动操作时，使用操作杆将下连接器压下，解除电机（减速电机）与曲柄的连接，此类结构与操作者对该电动操作机构的操作熟悉程度有关，因为该下连接器压下行程不够时易损及离合机构，如出现崩牙情形，乃至使整个电动操作机构无法使用。因此这种结构的电动操作不足以理想地体现电动操作与手动操作之间的期望的切换效果。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于简化操作步骤的、在手动操作时能自动切除电机连接的断路器电动操作机构用的离合装置。

本发明的任务是这样来完成的，一种断路器电动操作机构用的离合装置，所述的断路器电动操作机构包括一支架；一电机，该电机与支架朝向下的一侧固定，并且该电机的电机输出轴伸展到支架的上方，所述的离合装置包括一离合块，该离合块在对应于所述支架的上方的位置设置在所述电机输出轴上；一曲柄，该曲柄以浮动状态套置在所述电机输出轴上；一弹性复位件，该弹性复位件套置在所述的电机输出轴上，并且作用于曲柄上使曲柄与离合块啮合；一手动操作盘，该手动操作盘在对应于所述曲柄的上方的位置套置在所述的电机输出轴上，并且与曲柄相配合；所述的曲柄上固定设置有手动操作盘配合销，在所述手动操作盘上开设有容纳手动操作盘配合销的导向凹槽，该导向凹槽具有导向斜面，当电动操作时，所述曲柄在弹性复位件的作用下，曲柄与离合块相啮合，而当手动操作时，旋转手动操作盘，使所述导向凹槽的导向斜面推动手动操作盘配合销，迫使曲柄向下运动，从而使所述曲柄与离合块解除啮合。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的曲柄包括有一电动驱动板，在该电动驱动板上开设有齿形槽，在所述离合块上并且位于离合块的下部围绕离合块的圆周方向构成有数量与齿形槽的数量相等并且形状与齿形槽相适应的齿形凸台，当电动操作时，所述曲柄的齿形槽与离合块的齿形凸台处于彼此的啮合的状态，而当手动操作时，所述曲柄的齿形槽与离合块的齿形凸台处于相互脱离的状态。

在本发明的另一个具体的实施例中，在所述的电机输出轴上设置有一轴销，在所述的离合块上开设有一轴销连接孔，藉由轴销探入轴销连接孔内而藉以使离合块与所述电机输出轴连接。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的曲柄还包括驱动轴和上固定板，上固定板对应于电动驱动板的上方并且与电动驱动板并行，驱动轴固定在上固定板与电动驱动板之间边缘的部位；所述的手动操作盘配合销的数量有一对，该对手动操作配合销的下端与电动驱动板固定，而上端与上固定板固定并且探出上固定板伸进手动操作盘的导向凹槽内，所述的一对手动操作盘配合销围绕所述的上固定板的圆周方向彼此相隔180°。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的导向斜面为两个，构成在导向凹槽的长度方向的两侧并且在相互对应的位置上，用于对所述手动操作盘配合销导向，当手动操作时，转动所述手动操作盘时，由所述导向斜面推动所述手动操作盘配合销而使所述曲柄向下位移，所述齿形槽与所述齿形凸台处于彼此解除配合的状态。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的导向凹槽还具有限位面，该限位面与所述的导向斜面衔接，当手动操作时，转动所述手动操作盘，所述导向斜面推动所述手动操作盘配合销而使所述曲柄向下移动到所述曲柄与离合块解除啮合的程度，此时所述限位面推动所述手动操作盘配合销使所述曲柄转动。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的曲柄还包括固定轴，该固定轴固定在上固定板与电动驱动板之间边缘的部位，并且固定轴与驱动轴围绕电动驱动板的圆周方向彼此相隔180°，该电动驱动板、上固定板、驱动轴及固定轴共同配合而构成有一容纳离合块的容纳腔。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的弹性复位件的上端支承在所述曲柄上，而下端支承在所述支架上。

在本发明的更进而一个具体的实施例中，在所述的支架上并且在对应于所述手动操作盘的位置固定有一用于对手动操作盘限位的手动操作盘限位架，在该手动操作盘限位架的顶部开设有一让位。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，在所述的手动操作盘朝向上的一侧并且在对应于所述让位孔的位置构成有一工具操作备用凸缘，在该工具操作备用凸缘上构成有一工具操作槽。

本发明提供的技术方案当操作者直接对手动操作盘操作时能使曲柄与离合块解除配合，因而手动操作时无需增加手动切除电机的操作步骤，即可实现塑壳断路器电动与手动的切换，结构简单，并且具有操作方便与安全的效果。

附图说明

图1为本发明的实施例暨应用例示意图。

图2为图1的仰视图。

图3为本发明的离合装置的立体结构分解图。

图4为图3所示的曲柄的电动驱动板与离合块的配合的示意图。

图5为图3所示的手动操作盘的示意图。

图6为在电动操作状态下的手动操作盘与手动操作盘配合销的相对位置示意图。

图7为在手动操作状态下的手动操作盘与手动操作盘配合销的相对位置示意图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

请参见图1，在该图1中示出了断路器电动操作机构的结构体系的一支架1和一电机2，支架1在使用状态下设置于断路器上，由于支架1设置于图中未示出的断路器上的设置方式属于公知技术，并且不会给本领域的技术人员的理解产生困惑，因而申请人不再赘述。电机2采用电机固定螺钉22（图2示）以悬臂状态与支架1朝向下的一侧固定，并且该电机2的电机输出轴21（图3示）向上伸展到支架1的上方。请参见图2，该图2是图1的仰视图，并且由该图2清楚地揭示了前述的电机2。

请参见图3，在图3中示出了属于离合装置的结构体系的一离合块3，以图3所示的位置状态为例，该离合块3在对应于前述支架1的上方的位置套置在前述电机输出轴21上并且与电机输出轴21连接，随电机输出轴21转动而转动；一曲柄4，该曲柄4以浮动状态套置在前述电机输出轴21上，并且该曲柄4在电动操作时与离合块3相配合（啮合）而在手动操作时与离合块3解除配合（解除啮合），在这里申请人提及的曲柄4以浮动状态套置在电机输出轴21的概念是指：曲柄4并不与电机输出轴21连接，而是可以上下移动；一弹性复位件5，该弹性复位件5套置在电机输出轴21上，并且作用于曲柄4上使其与离合块3啮合，弹性复位件5的上端支承在曲柄4上，而下端支承在前述的支架1上；一手动操作盘6，该手动操作盘6在对应于曲柄4的上方的位置套置在电机输出轴21上，并且与曲柄4相配合。

在图1中还示出了同样属于断路器电动操作机构的结构体系的一滑动装置7，滑动装置7包括一滑块71和一滑板72，滑块71滑动地设置在前述支架1上，滑板72滑动地设置在滑块71上，滑板72的滑动方向和滑块71的滑动方向相垂直，并且滑板72与前述曲柄4相配合。在前述的支架1上并且在对应于滑块71的位置固定有滑块导杆73，由图示可知，本实施例中的滑块导杆73的数量有彼此横向并行的一对（两根），穿设在支架1上，具体而言，两根滑块导杆73的两端各与支架1固定，而两根滑块导杆73的中部区域构成为供前述滑块71滑动的区域，即前述滑块71滑动地配设在两根滑块导杆73上。当曲柄4旋转驱动滑板72动作时，由滑板72带动滑块71一起滑动，从而带动断路器手柄合、分。

请参见图4并且继续结合图3，在前述的电机输出轴21上设置有一轴销211，在前述的离合块3上开设有一轴销连接孔32，藉由轴销211探入（插入）轴销连接孔32内而藉以使离合块3与电机输出轴21连接，在电动操作时，由电机输出轴21带动离合块3。

由图4所示，在离合块3上设有呈圆盘体构造的齿形凸台盘31，在该齿形凸台盘31朝向前述支架1的一侧即图4所示位置状态朝向下的一侧并且围绕离合块3的离合块中心孔33的圆周方向以间隔状态或者称以辐射状态构成有凸起于齿形凸台盘31的表面的齿形凸台311。在电机2的工作下实现电动操作时，前述曲柄4与齿形凸台311相配合（啮合），而在以手动方式对前述手动操作盘6操作时，前述弹性复位件5压缩而藉以使曲柄4解除与齿形凸台311的配合（啮合）。

继续见图3和图4，前述的曲柄4包括电动驱动板41、上固定板44、手动操作盘配合销42和驱动轴43、固定轴45、手动操作盘配合销42的数量优选为一对，该对手动操作配合销42的下端与电动驱动板41固定，而上端与上固定板44固定并且探出上固定板44伸进手动操作盘6内，一对手动操作盘配合销42围绕所述的上固定板44的圆周方向彼此相隔180°，上固定板44对应于电动驱动板41的上方并且与电动驱动板41平行且上固定板44的外轮廓与电动驱动板41相同，在电动驱动板41上并且围绕电动驱动板41的驱动板中心孔411（图4示）的圆周方向以间隔状态构（也可称以辐射状态）构成有与驱动板中心孔411相通的数量与前述齿形凸台311的数量相等并且形状与齿形凸台311相适配的齿形槽4111（也可称齿形凸台啮合槽），所述的驱动轴43在对应上固定板44与电动驱动板41的边缘的部位固定在上固定板44与电动驱动板41之间，可驱动前述的滑动装置7，从而带动断路器合、分闸。所述的固定轴45设置固定在上固定板44与电动驱动板41之间边缘的部位，该固定轴45的作用在于保障电动驱动板41与上固定板44的结构稳定，并且该固定轴45与滑动驱动轴43围绕电动驱动板41的圆周方向彼此相隔180°，由电动驱动板41、上固定板44、驱动轴43及固定轴45的共同配合而构成有一容纳离合块3的容纳腔。一对手动操作盘配合销42与驱动轴43和固定轴45彼此形成十字形的位置关系，前述的手动操作盘6与所述的手动操作盘配合销42相配合。由图3的示意以及结合图4的示意可知，前述的离合块3位于（即对应于）电动驱动板41与上固定板44和驱动轴43及固定轴45构成的容纳腔中，即位于由电动驱动板41、上固定板44、驱动轴43以及固定轴45共同构建的容纳腔中，以便使电动驱动板41上的前述齿形槽4111与齿形凸台311相配合或解除配合提供运动空间。进而由图4所示，在本实施例中的齿形凸台311以及齿形槽4111的数量各有四个，但是显然不能凭此数量而限制本发明，因为可以依需增减。

请参见图5并且结合图3，在前述的手动操作盘6上并且朝向前述上固定板44的一侧即朝向下的一侧构成有一导向凹槽61，该导向凹槽61的数量优选的为一对并且与前述的一对手动操作盘配合销42一一对应。下面为清楚明白的介绍以其中一个导向凹槽61与一个手动操作盘配合销42配合来说明，另一个导向凹槽61与另一个手动操作盘配合销42配合由于原理一样则省略了，由图5所示，在一个导向凹槽61的长度方向的两侧并且在相互对应的位置各构成有一用于一个手动操作盘配合销42配合的一对导向斜面611和一对限位面612，一对限位面612分别与所述的一对导向斜面611衔接（也可以称连接），一个手动操作盘配合销42与一对导向斜面611相接触，在以手动状态转动手动操作盘6时，由一对导向斜面611其中一个导向斜面611推动手动操作盘配合销42而藉以使前述曲柄4向下位移，前述的齿形槽4111与齿形凸台311处于彼此解除配合的状态。当所述曲柄4向下移动到所述曲柄4与离合块3解除啮合，此时一个手动操作盘配合销42与一对限位面612其中一个限位面612相接触，所述限位面612推动所述手动操作盘配合销42使所述曲柄4转动，驱动前述的滑动装置7，从而带动断路器合、分闸。

由图3所示，在前述的支架1上并且以腾空状态对应于前述手动操作盘6的位置采用螺钉112固定有一用于对手动操作盘6限位的手动操作盘限位架11，在该手动操作盘限位架11的顶部开设有一让位孔111，该让位孔111用于在断路器面板对断路器操作，以实现自动、手动分合闸切换。在前述的手动操作盘6朝向上的一侧并且在对应于让位孔111的位置构成有一工具操作备用凸缘62，在该工具操作备用凸缘62上构成有一工具操作槽621，该工具操作槽621可直接插入操作手柄操作。

请参见图6并且结合图1至图5，当电机2工作，电动操作时，曲柄4在弹性复位件5的作用下，其电动驱动板41上的并且围绕驱动板中心孔411的圆周方向间隔开设的前述齿形槽4111处于与齿形凸台盘31上的齿形凸台311彼此啮合的状态，电机输出轴21分别穿过弹性复位件5、驱动板中心孔411、离合块中心孔33与离合块3铰接，随着电机输出轴21的转动，由销轴211带动离合块3转动，由离合块3的转动带动电动驱动板41转动，使整个曲柄4转动，由曲柄4的转动而通过其驱动轴43带动滑板72，并且带动滑块71在滑块导杆73上移动，最终带动断路器手柄实现断路器分合闸操作。电机2正反转可分别实现合闸和分闸（电机2正转，则为合闸，反之则为分闸）。

请参见图7并且同样结合图1至图5，当手动操作时，操作者便可以用操作手柄将手动操作盘6顺时针或逆时针旋转（顺时针或逆时针对手动操作盘6操作均可满足手动操作要求），由手动操作盘6的导向凹槽61的导向斜面611推动手动操作盘配合销42，迫使曲柄4向下运动（此时的弹性复位件5处于压缩状态），从而使齿形槽4111 处于与离合块3的齿形凸台盘31上的齿形凸台311相分离的状态，即处于解除啮合的状态，此时手动操作盘配合销42与限位面612相接触，所述限位面612推动所述手动操作盘配合销42使所述曲柄4转动。此时曲柄4的转动与电机输出轴21无关，且不会带动电机输出轴21旋转，从而可实现手动分合闸操作。

综上所述，本发明提供的技术方案具有结构简练、配置合理和操作方便安全的长处，只需直接转动手动操作盘6即可实现对塑壳断路器的分合闸操作，显著提高了工作效率并且显著缩短停电时间，因而不失为是一个极致的技术方案。

Claims (10)

1.一种断路器电动操作机构用的离合装置，所述的断路器电动操作机构包括一支架(1)；一电机(2)，该电机(2)与支架(1)朝向下的一侧固定，并且该电机(2)的电机输出轴(21)伸展到支架(1)的上方，所述的离合装置包括一离合块(3)，该离合块(3)在对应于所述支架(1)的上方的位置设置在所述电机输出轴(21)上；一曲柄(4)，该曲柄(4)以浮动状态套置在所述电机输出轴(21)上；一弹性复位件(5)，该弹性复位件(5)套置在所述的电机输出轴(21)上，并且作用于曲柄(4)上使曲柄(4)与离合块(3)啮合；一手动操作盘(6)，该手动操作盘(6)在对应于所述曲柄(4)的上方的位置套置在所述的电机输出轴(21)上，并且与曲柄(4)相配合；其特征在于所述的曲柄(4)上固定设置有手动操作盘配合销(42)，在所述手动操作盘(6)上开设有容纳手动操作盘配合销(42)的导向凹槽(61)，该导向凹槽(61)具有导向斜面(611)，当电动操作时，所述曲柄(4)在弹性复位件(5)的作用下，曲柄(4)与离合块(3)相啮合，而当手动操作时，旋转手动操作盘(6)，使所述导向凹槽(61)的导向斜面(611)推动手动操作盘配合销(42)，迫使曲柄(4)向下运动，从而使所述曲柄(4)与离合块(3)解除啮合。

2.根据权利要求1所述的断路器电动操作机构用的离合装置，其特征在于所述的曲柄(4)包括有一电动驱动板(41)，在该电动驱动板(41)上开设有齿形槽(4111)，在所述离合块(3)上并且位于离合块(3)的下部围绕离合块(3)的圆周方向构成有数量与齿形槽(4111)的数量相等并且形状与齿形槽(4111)相适应的齿形凸台(311)，当电动操作时，所述曲柄(4)的齿形槽(4111)与离合块(3)的齿形凸台(311)处于彼此的啮合的状态，而当手动操作时，所述曲柄(4)的齿形槽(4111)与离合块(3)的齿形凸台(311)处于相互脱离的状态。

3.根据权利要求1所述的断路器电动操作机构用的离合装置，其特征在于在所述的电机输出轴(21)上设置有一轴销(211)，在所述的离合块(3)上开设有一轴销连接孔(32)，藉由轴销(211)探入轴销连接孔(32)内而藉以使离合块(3)与所述电机输出轴(21)连接。

4.根据权利要求1所述的断路器电动操作机构用的离合装置，其特征在于所述的曲柄(4)还包括驱动轴(43)和上固定板(44)，上固定板(44)对应于电动驱动板(41)的上方并且与电动驱动板(41)并行，驱动轴(43)固定在上固定板(44)与电动驱动板(41)之间边缘的部位；所述的手动操作盘配合销(42)的数量有一对，该对手动操作配合销(42)的下端与电动驱动板(41)固定，而上端与上固定板(44)固定并且探出上固定板(44)伸进手动操作盘(6)的导向凹槽(61)内，所述的一对手动操作盘配合销(42)围绕所述的上固定板(44)的圆周方向彼此相隔180°。

5.根据权利要求1所述的断路器电动操作机构用的离合装置，其特征在于所述的导向斜面(611)为两个，构成在导向凹槽(61)的长度方向的两侧并且在相互对应的位置上，用于对所述手动操作盘配合销(42)导向，当手动操作时，转动所述手动操作盘(6)时，由所述导向斜面(611)推动所述手动操作盘配合销(42)而使所述曲柄(4)向下位移，所述齿形槽(4111)与所述齿形凸台(311)处于彼此解除配合的状态。

6.根据权利要求1所述的断路器电动操作机构用的离合装置，其特征在于所述的导向凹槽(61)还具有限位面(612)，该限位面(612)与所述的导向斜面(611)衔接，当手动操作时，转动所述手动操作盘(6)，所述导向斜面(611)推动所述手动操作盘配合销(42)而使所述曲柄(4)向下移动到所述曲柄(4)与离合块(3)解除啮合的程度，此时所述限位面(612)推动所述手动操作盘配合销(42)使所述曲柄(4)转动。

7.根据权利要求1所述的断路器电动操作机构用的离合装置，其特征在于所述的曲柄(4)还包括固定轴(45)，该固定轴(45)固定在上固定板(44)与电动驱动板(41)之间边缘的部位，并且固定轴(45)与驱动轴(43)围绕电动驱动板(41)的圆周方向彼此相隔180°，该电动驱动板(41)、上固定板(44)、驱动轴(43)及固定轴(45)共同配合而构成有一容纳离合块(3)的容纳腔。

8.根据权利要求1所述的断路器电动操作机构用的离合装置，其特征在于所述的弹性复位件(5)的上端支承在所述曲柄(4)上，而下端支承在所述支架(1)上。

9.根据权利要求1所述的断路器电动操作机构用的离合装置，其特征在于在所述的支架(1)上并且在对应于所述手动操作盘(6)的位置固定有一用于对手动操作盘(6)限位的手动操作盘限位架(11)，在该手动操作盘限位架(11)的顶部开设有一让位孔(111)。

10.根据权利要求9所述的断路器电动操作机构用的离合装置，其特征在于在所述的手动操作盘(6)朝向上的一侧并且在对应于所述让位孔(111)的位置构成有一工具操作备用凸缘(62)，在该工具操作备用凸缘(62)上构成有一工具操作槽(621)。