CN105390331A - 一种高压真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压真空断路器，它涉及断路器技术领域。它包括机箱、机构模块、焊接操作大轴、一次主回路、触臂、触头和底盘车，机箱内安装有机构模块和焊接操作大轴，机箱的后侧横向安装有一次主回路，焊接操作大轴位于机箱的底部，焊接操作大轴的前端通过连臂与机构模块连接，焊接操作大轴的后端通过绝缘拉杆与一次主回路连接，一次主回路的上下出线端均安装有触臂，触臂上安装有触头，机箱的底端安装有底盘车。本发明采用零部件简单可靠，维护方便，传动稳定，机械特性好，可靠性高且使用寿命长。

Description

一种高压真空断路器

技术领域

本发明涉及的是断路器技术领域，具体涉及一种高压真空断路器。

背景技术

现有的高压真空断路器大多采用弹簧操动机构，可分为两种安装方式：一种将各零部件安装在焊接好的框架内，操作大轴采用花键轴与各传动部件组装连接，但是这种方式转配、检修时极为不便，且花键轴在运动时有磨损，使断路器机械特性不稳定，严重影响断路器的使用寿命；另一种采用模块式安装，即将机构各部件做成一个独立的整体，作为一个模块安装在焊接好的框架内，传统的模块式安装方式也是采用花键轴传动，且机构模块复杂，难以安装，同样存在机械特性不稳定，寿命低等缺陷，为了解决上述问题，设计一种高压真空断路器还是很有必要的。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种高压真空断路器，结构设计合理，采用独立安装小型机构模块、独立安装的焊接操作大轴，零部件简单可靠，维护方便，传动稳定，机械特性好，可靠性高且使用寿命长。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种高压真空断路器，包括机箱、机构模块、焊接操作大轴、一次主回路、触臂、触头和底盘车，机箱内安装有机构模块和焊接操作大轴，机箱的后侧横向安装有一次主回路，焊接操作大轴位于机箱的底部，焊接操作大轴的前端通过连臂与机构模块连接，焊接操作大轴的后端通过绝缘拉杆与一次主回路连接，一次主回路的上下出线端均安装有触臂，触臂上安装有触头，机箱的底端安装有底盘车。

作为优选，所述的机构模块包括左侧板、右侧板、支撑块、储能电机、传动齿轮部件、储能大齿轮、合闸挚子、储能弹簧、转动合弹拐臂、储能轴、合闸脱扣器、分闸挚子部装、分闸脱扣器、合分支撑轴、支柱销、输出夹板、凸轮、输出滚轮、轴承、连臂、分闸弹簧、合位扭簧、分位扭簧和输出固定轴，左侧板、右侧板设置在机构模块的两侧，左侧板、右侧板通过四个支撑块固定，左侧板上安装有储能电机，储能电机的输出齿轮与传动齿轮部件的离合齿轮齿面衔接，传动齿轮部件还包括轴键齿轮、限位轴套，离合齿轮套装在轴键齿轮的轴外，离合齿轮内部与轴键齿轮衔接，限位轴套固定在左侧板与右侧板之间，限位轴套内部通过单向轴承安装在轴键齿轮上，轴键齿轮的左端齿面与储能大齿轮齿面衔接，储能大齿轮、凸轮均安装在储能轴上，储能大齿轮的齿面与轴键齿轮衔接，储能大齿轮的侧面焊接有顶冒、弹簧拐臂、焊接销，焊接销上安装有滚轮。

作为优选，所述的储能弹簧包括第一储能弹簧、第二储能弹簧，第一储能弹簧、第二储能弹簧分别位于机构模块的两侧，第一储能弹簧的上端安装在弹簧拐臂上，第一储能弹簧的下端固定在机箱上；第二储能弹簧的上端安装在转动合弹拐臂上，第二储能弹簧的下端固定在机箱上；合闸挚子安装在合分支撑轴上，合分支撑轴固定在左侧板与右侧板上，左侧板、右侧板上还分别安装有合闸脱扣器、分闸脱扣器；分闸挚子部装包括分闸挚子、无油轴承和脱扣挚子板，无油轴承通过铆钉与分闸挚子、脱扣挚子板固定安装，分闸挚子部装安装在合分支撑轴上。

作为优选，所述的输出夹板设置有两片，输出夹板转动安装在输出固定轴上，输出固定轴固定在左侧板与右侧板之间，所述的支柱销安装在轴承内，轴承设置有两个，轴承安装在输出夹板上，两个输出夹板之间通过销连接安装有输出滚轮和连臂，连臂还通过销连接安装在焊接操作大轴上；所述的分闸弹簧设置有两个，分闸弹簧的下端安装在焊接操作大轴上，分闸弹簧的上端安装在机箱上，合位扭簧、分位扭簧安装在合分支撑轴上，合位扭簧的一端与合闸挚子连接，合位扭簧的另一端固定在左侧板上；分位扭簧的一端与分闸挚子部装连接，分位扭簧的另一端固定在右侧板上。

作为优选，所述的焊接操作大轴包括输入拐臂、主轴、三相拐臂、分闸簧拐臂、转动块和缓冲滚轮，输入拐臂设置有两个，焊接在主轴的前侧，三相拐臂设置有三对，三相拐臂焊接在主轴的后侧，三相拐臂分别与真空断路器的三相极柱相对应，分闸簧拐臂设置有两个，分闸簧拐臂分别焊接在两个三相拐臂之间，转动块设有三个，转动块位于每相的三相拐臂的前端，输入拐臂之间安装有缓冲滚轮。

作为优选，所述的机箱上还安装有缓冲器，缓冲器的中心位置与焊接大轴的两个输入拐臂中心相对应。

本发明的有益效果：解决了现有真空断路器寿命低、维护不方便、机械特性不稳定的问题，内部结构紧凑，零部件简单可靠，采用独立安装小型机构模块，独立安装的焊接操作大轴，机构模块和焊接操作大轴可从机箱上拆卸，组装维护便捷，同时减少了零部件之间的的磨损，提高真空断路器的使用寿命，具有小型化，高可靠性的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的左视图；

图4为本发明机构模块的结构示意图；

图5为图4的左视图；

图6为图4的右视图；

图7为图4的局部示意图；

图8为本发明焊接操作大轴的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1-8，本具体实施方式采用以下技术方案：一种高压真空断路器，包括机箱1、机构模块2、焊接操作大轴3、一次主回路4、触臂5、触头6和底盘车7，机箱1内安装有机构模块2和焊接操作大轴3，一次主回路4横向布置安装于机箱1的后侧，一次主回路4可以是固封极柱，也可以安装在绝缘筒内，焊接操作大轴3位于机箱1的底部，焊接操作大轴3的前端通过连臂与机构模块2连接，焊接操作大轴3的后端通过绝缘拉杆与一次主回路4连接，一次主回路4的上下出线端均安装有触臂5，用于一次回路的连接，触臂5上安装有触头6，机箱1的底端安装有底盘车7，用于推进真空断路器。

所述的机构模块2包括左侧板M1、右侧板M2、支撑块M3、储能电机M4、传动齿轮部件M5、储能大齿轮M6、合闸挚子M7、储能弹簧M8、转动合弹拐臂M9、储能轴M10、合闸脱扣器M11、分闸挚子部装M12、分闸脱扣器M13、合分支撑轴M14、支柱销M15、输出夹板M16、凸轮M17、输出滚轮M18、轴承M19、连臂M20、分闸弹簧M21、合位扭簧M22、分位扭簧M23和输出固定轴M24，左侧板M1、右侧板M2设置在机构模块2的两侧，左侧板M1、右侧板M2通过四个支撑块M3固定，左侧板M1上安装有储能电机M4，储能电机M4的输出齿轮M4-1与传动齿轮部件M5的离合齿轮M5-1齿面衔接。

所述的传动齿轮部件M5还包括轴键齿轮M5-2、限位轴套M5-3，离合齿轮M5-1套装在轴键齿轮M5-2的轴外，离合齿轮M5-1内部与轴键齿轮M5-2衔接，限位轴套M5-3固定在左侧板M1与右侧板M2之间，限位轴套M5-3内部通过单向轴承安装在轴键齿轮M5-2上，可保证轴键齿轮M5-2只能单向转动，轴键齿轮M5-2的左端齿面与储能大齿轮M6齿面衔接，储能大齿轮M6、凸轮M17均安装在储能轴M10上，储能大齿轮M6的齿面与轴键齿轮M5-2衔接，储能大齿轮M6的侧面焊接有顶冒M6-1、弹簧拐臂M6-2、焊接销M6-3，焊接销M6-3上安装有滚轮M6-4。

值得注意的是，所述的储能弹簧M8包括第一储能弹簧、第二储能弹簧，第一储能弹簧、第二储能弹簧分别位于机构模块2的两侧，第一储能弹簧的上端安装在弹簧拐臂M6-2上，第一储能弹簧的下端固定在机箱1上；第二储能弹簧的上端安装在转动合弹拐臂M9上，第二储能弹簧的下端固定在机箱1上。

所述合闸挚子M7安装在合分支撑轴M14上，合分支撑轴M14固定在左侧板M1与右侧板M2上，合闸挚子M7内部安装有轴承能够在合分支撑轴M14上转动，合闸脱扣器M11安装在左侧板M1上，其铁芯运动可以带动合闸挚子M7在合分支撑轴M14上转动；分闸脱扣器M13安装在右侧板M2上，其铁芯运动可以带动分闸挚子部装M12在合分支撑轴M14上转动；分闸挚子部装M12包括分闸挚子M12-1、无油轴承M12-2和脱扣挚子板M12-3，无油轴承M12-2位于中间部位，与分闸挚子M12-1、脱扣挚子板M12-3用铆钉固定在一起，分闸挚子部装M12安装在合分支撑轴M14上。

输出夹板M16设置有两片，输出夹板M16转动安装在输出固定轴M24上，输出固定轴M24固定在左侧板M1与右侧板M2之间；支柱销M15安装在轴承M19内，轴承M19设置有两个，轴承M19安装在输出夹板M16上，两个输出夹板M16之间通过销连接安装有输出滚轮M18和连臂M20，连臂M20还通过销连接安装在焊接操作大轴3上。

分闸弹簧M21设置有两个，分闸弹簧M21的下端安装在焊接操作大轴3上，分闸弹簧M21的上端安装在机箱1上，合位扭簧M22、分位扭簧M23安装在合分支撑轴M14上，合位扭簧M22的一端与合闸挚子M7连接，合位扭簧M22的另一端固定在左侧板M1上，合位扭簧M22能够使合闸挚子M7在自由状态下复位；分位扭簧M23的一端与分闸挚子部装M12连接，分位扭簧M23的另一端固定在右侧板M2上，分位扭簧M23能够使分闸挚子部装M12在自由状态下复位。

值得注意的是，所述的焊接操作大轴3包括输入拐臂3-1、主轴3-2、三相拐臂3-3、分闸簧拐臂3-4、转动块3-5和缓冲滚轮3-6，输入拐臂3-1设置有两个，焊接在主轴3-2的前侧，三相拐臂3-3设置有三对，三相拐臂3-3焊接在主轴3-2的后侧，三相拐臂3-3分别与真空断路器的三相极柱相对应，分闸簧拐臂3-4设置有两个，分闸簧拐臂3-4分别焊接在两个三相拐臂3-3之间，转动块3-5设有三个，转动块3-5位于每相的三相拐臂3-3的前端，输入拐臂3-1之间安装有缓冲滚轮3-6，与传统花键轴相比，焊接操作大轴3通过将各部件焊接在一起，减少了传动间的间隙，有效的提高了真空断路器的稳定性和机械寿命。

此外，所述的机箱1上还安装有缓冲器8，其中心位置与焊接大轴3的两个输入拐臂3-1中心相对应。

本具体实施方式实现在高压电路下切断一次回路的电流，主要有三个操作：储能操作、合闸操作和分闸操作。

1、储能操作：储能电机M4在得电后，其输出齿轮M4-1转动，输出齿轮M4-1转动依次带动离合齿轮M5-1，轴键齿轮M5-2、储能大齿轮M6、转动合弹拐臂M9转动，储能大齿轮M6和转动合弹拐臂M9同时拉伸储能弹簧M8，当储能弹簧M8到达最高点并向前运动到一定位置时，滚轮M6-3与合闸挚子M7接触，从而将限制储能大齿轮M6继续运动，将储能弹簧M8保持在拉伸状态，同时储能大齿轮M6上的顶冒M6-1推动离合齿轮M5-1使离合齿轮M5-1脱离轴键齿轮M5-2，且此时储能电机的电源被切断，储能完毕，断路器保持在储能位置。

2、合闸操作：断路器储能完毕后，断路器处于分闸位置时，给合闸脱扣器M11合闸电信号，合闸脱扣器M11得电动作并推动合闸挚子M7使其与滚轮M6-3脱离；此时，储能弹簧M8被释放，储能大齿轮M6在储能弹簧M8的拉力下迅速转动，从而一次带动储能轴M10、凸轮M17转动，凸轮M17转动一定角度后与输出滚轮M18接触，并驱动输出滚轮M18向下运动，输出滚轮M18向下依次带动输出夹板M16、支柱销M15、连臂M20向下运动，连臂20带动焊接操作大轴3在其主轴上转动，使其转动块3-5带动极柱上的绝缘拉杆向上运动，实现一次主回路4合闸；当支柱销M15向下运动到一定位置后，分闸挚子部装M12的分闸挚子M12-1在分位扭簧M23作用下将支柱销M15保持在其卡槽内部限制其向上运动，使断路器保持在合闸状态。

3、分闸操作：断路器合闸后，给分闸脱扣器M13分闸电信号，分闸脱扣器M13得电动作，并推动分闸挚子部装M12转动，使其脱离支柱销M15，此时输出夹板M16、连臂M20被释放，连动连扳31,焊接操作大轴3在分闸弹簧9作用下带动各连接部件反向运动，使一次主回路4分闸；经过一定位置后，焊接操作大轴3的缓冲滚轮3-6接触缓冲器，各部件在缓冲器的缓冲作用下平稳运动最后保持在分闸位置。

本具体实施方式内部结构紧凑，简单可靠，采用独立安装小型机构模块和焊接操作大轴，可从机箱上拆卸组装，维护便捷，减少磨损，提高使用寿命，具有小型化，高可靠性等优点,具有广泛的市场应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种高压真空断路器，其特征在于，包括机箱(1)、机构模块(2)、焊接操作大轴(3)、一次主回路(4)、触臂(5)、触头(6)和底盘车(7)，机箱(1)内安装有机构模块(2)和焊接操作大轴(3)，机箱(1)的后侧横向安装有一次主回路(4)，焊接操作大轴(3)位于机箱(1)的底部，焊接操作大轴(3)的前端通过连臂与机构模块(2)连接，焊接操作大轴(3)的后端通过绝缘拉杆与一次主回路(4)连接，一次主回路(4)的上下出线端均安装有触臂(5)，触臂(5)上安装有触头(6)，机箱(1)的底端安装有底盘车(7)。

2.根据权利要求1所述的一种高压真空断路器，其特征在于，所述的机构模块(2)包括左侧板(M1)、右侧板(M2)、支撑块(M3)、储能电机(M4)、传动齿轮部件(M5)、储能大齿轮(M6)、合闸挚子(M7)、储能弹簧(M8)、转动合弹拐臂(M9)、储能轴(M10)、合闸脱扣器(M11)、分闸挚子部装(M12)、分闸脱扣器(M13)、合分支撑轴(M14)、支柱销(M15)、输出夹板(M16)、凸轮(M17)、输出滚轮(M18)、轴承(M19)、连臂(M20)、分闸弹簧(M21)、合位扭簧(M22)、分位扭簧(M23)和输出固定轴(M24)，左侧板(M1)、右侧板(M2)设置在机构模块(2)的两侧，左侧板(M1)、右侧板(M2)通过四个支撑块(M3)固定，左侧板(M1)上安装有储能电机(M4)，储能电机(M4)的输出齿轮(M4-1)与传动齿轮部件(M5)的离合齿轮(M5-1)齿面衔接，传动齿轮部件(M5)还包括轴键齿轮(M5-2)、限位轴套(M5-3)，离合齿轮(M5-1)套装在轴键齿轮(M5-2)的轴外，离合齿轮(M5-1)内部与轴键齿轮(M5-2)衔接，限位轴套(M5-3)固定在左侧板(M1)与右侧板(M2)之间，限位轴套(M5-3)内部通过单向轴承安装在轴键齿轮(M5-2)上，轴键齿轮(M5-2)的左端齿面与储能大齿轮(M6)齿面衔接，储能大齿轮(M6)、凸轮(M17)均安装在储能轴(M10)上，储能大齿轮(M6)的齿面与轴键齿轮(M5-2)衔接，储能大齿轮(M6)的侧面焊接有顶冒(M6-1)、弹簧拐臂(M6-2)、焊接销(M6-3)，焊接销(M6-3)上安装有滚轮(M6-4)。

3.根据权利要求1所述的一种高压真空断路器，其特征在于，所述的储能弹簧(M8)包括第一储能弹簧、第二储能弹簧，第一储能弹簧、第二储能弹簧分别位于机构模块(2)的两侧，第一储能弹簧的上端安装在弹簧拐臂(M6-2)上，第一储能弹簧的下端固定在机箱(1)上；第二储能弹簧的上端安装在转动合弹拐臂(M9)上，第二储能弹簧的下端固定在机箱(1)上。

4.根据权利要求1所述的一种高压真空断路器，其特征在于，所述的合闸挚子(M7)安装在合分支撑轴(M14)上，合分支撑轴(M14)固定在左侧板(M1)与右侧板(M2)上，左侧板(M1)、右侧板(M2)上还分别安装有合闸脱扣器(M11)、分闸脱扣器(M13)。

5.根据权利要求1所述的一种高压真空断路器，其特征在于，所述的分闸挚子部装(M12)包括分闸挚子(M12-1)、无油轴承(M12-2)和脱扣挚子板(M12-3)，无油轴承(M12-2)通过铆钉与分闸挚子(M12-1)、脱扣挚子板(M12-3)固定安装，分闸挚子部装(M12)安装在合分支撑轴(M14)上。

6.根据权利要求1所述的一种高压真空断路器，其特征在于，所述的输出夹板(M16)设置有两片，输出夹板(M16)转动安装在输出固定轴(M24)上，输出固定轴(M24)固定在左侧板(M1)与右侧板(M2)之间。

7.根据权利要求1所述的一种高压真空断路器，其特征在于，所述的支柱销(M15)安装在轴承(M19)内，轴承(M19)设置有两个，轴承(M19)安装在输出夹板(M16)上，两个输出夹板(M16)之间通过销连接安装有输出滚轮(M18)和连臂(M20)，连臂(M20)还通过销连接安装在焊接操作大轴(3)上。

8.根据权利要求1所述的一种高压真空断路器，其特征在于，所述的分闸弹簧(M21)设置有两个，分闸弹簧(M21)的下端安装在焊接操作大轴(3)上，分闸弹簧(M21)的上端安装在机箱(1)上，合位扭簧(M22)、分位扭簧(M23)安装在合分支撑轴(M14)上，合位扭簧(M22)的一端与合闸挚子(M7)连接，合位扭簧(M22)的另一端固定在左侧板(M1)上；分位扭簧(M23)的一端与分闸挚子部装(M12)连接，分位扭簧(M23)的另一端固定在右侧板(M2)上。

9.根据权利要求1所述的一种高压真空断路器，其特征在于，所述的焊接操作大轴(3)包括输入拐臂(3-1)、主轴(3-2)、三相拐臂(3-3)、分闸簧拐臂(3-4)、转动块(3-5)和缓冲滚轮(3-6)，输入拐臂(3-1)设置有两个，焊接在主轴(3-2)的前侧，三相拐臂(3-3)设置有三对，三相拐臂(3-3)焊接在主轴(3-2)的后侧，三相拐臂(3-3)分别与真空断路器的三相极柱相对应，分闸簧拐臂(3-4)设置有两个，分闸簧拐臂(3-4)分别焊接在两个三相拐臂(3-3)之间，转动块(3-5)设有三个，转动块(3-5)位于每相的三相拐臂(3-3)的前端，输入拐臂(3-1)之间安装有缓冲滚轮(3-6)。

10.根据权利要求1所述的一种高压真空断路器，其特征在于，所述的机箱(1)上还安装有缓冲器(8)，缓冲器(8)的中心位置与焊接大轴(3)的两个输入拐臂(3-1)中心相对应。