CN105405709A - 一种环网柜用的弹操机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环网柜用的弹操机构，包括壳体、合闸按钮、储能机构、合闸机构和分闸机构，储能机构包括安装在壳体上的储能齿轮轴、储能联锁轴和储能压指以及安装在储能联锁轴上的储能齿轮与摆臂、安装在储能齿轮上的止动压指、安装在转动盘上的滑轮以及安装在储能联锁轴上的转动盘与凸轮，储能齿轮与储能齿轮轴的齿轮相啮合，分闸机构包括可滑动地连接的分闸开关与分闸轴、与分闸轴抵接的分闸压指和第一弹性件、操纵杆，合闸机构包括与摆臂相连接的第二弹性件、与合闸按钮可滑动连接的合闸联锁轴、安装在壳体上的开关转轴和连杆轴，开关转轴底端与操纵杆可转动地连接，解决了故障以后无法进行二次合闸的问题，保障用电的稳定性与安全性。

Description

一种环网柜用的弹操机构

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种环网柜用的弹操机构。

背景技术

目前市场上环网柜所用的机构包括电动机构、永磁机构以及弹操机构来完成分合闸，现有的弹操机构在二次分闸以后无法在短时间内进行二次合闸，需要重新储能后再进行二次合闸，且一般二次合闸的储能时间需要30秒左右，二次合闸只能在储能完毕后能重新合闸，由于重新储能耗费的能量较多、时间较长，在设备停电以后，没有备用电源的情况下更不足以提供储能所需要的能量，特别是频繁的停电故障时，无法及时的完成二次合闸，从而导致无法及时是设备及时回复作业，严重的影响用电稳定及用电安全，增大停电后引起的经济损失。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的目的是提供一种可在停电后迅速进行二次合闸的环网柜中的弹操机构。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种环网柜用的弹操机构，所述弹操机构包括壳体、合闸按钮、储能机构、合闸机构和分闸机构，其中，储能机构包括：储能齿轮轴、储能齿轮、储能联锁轴、止动压指、转动盘、滑轮、储能压指、凸轮和摆臂，储能齿轮轴的外周壁上设置有齿轮，储能齿轮与储能齿轮轴的齿轮相啮合，储能联锁轴可相对于储能齿轮独立旋转地设置在储能齿轮的中部，止动压指固定安装在储能齿轮上，转动盘固定安装在储能联锁轴上，止动压指与转动盘邻接，滑轮可自转地固定安装在转动盘上，滑轮与储能压指邻接，凸轮固定安装在储能联锁轴上，转动盘、凸轮和储能齿轮共轴线布置，摆臂安装在储能联锁轴上，合闸机构包括第二弹性件和合闸联锁轴，第二弹性件的第一端与摆臂连接，第二弹性件的第二端与壳体连接，合闸连锁轴与合闸按钮可相对转动地连接，合闸联锁轴与储能压指连接并可使储能压指旋转至与滑轮分离的位置，分闸机构包括连杆轴、开关转轴、操纵杆、第一弹性件、分闸压指、分闸开关和分闸轴，连杆轴第一端可与凸轮抵接，开关转轴的中部与连杆轴的第二端之间连接有第一连杆，开关转轴的底端与操纵杆的第一端可转动地连接，第一弹性件的第一端与操纵杆的第二端抵接，第一弹性件的第二端与壳体抵接，分闸压指的第一端与连杆轴的第三端连接，分闸轴与分闸压指的第二端抵接，分闸开关与分闸轴连接并可使分闸轴旋转至与分闸压指的第二端分离的位置。

由以上方案可见，合闸时，通过储能齿轮轴带动储能齿轮转动，止动压指抵住转动盘缺口，使得安装在储能联锁轴上的摆臂进行转动，从而实现摆臂对第二弹性件进行拉伸储能，当第二弹性件完成储能时，停止对储能齿轮轴的转动，当按下合闸按钮时，合闸联锁轴解除对储能压指的锁定，同时解除储能压指对转动盘的阻碍，使得第二弹性件释放能量并使凸轮推动连杆轴，从而使第一弹性件进行压缩储能，完成合闸动作。

分闸时，按下分闸开关，使分闸轴解除对分闸压指的阻碍，同时解除分闸压指对连杆轴的阻碍，使得第一弹性件释放能量，完成分闸动作。在合闸动作完成后，可通过储能齿轮轴立即对第二弹性件进行压缩，以满足二次合闸的要求。有效的解决在设备停电以后，没有备用电源的情况下,不足以提供第二弹性件储能所需要的能量，无法及时的完成二次合闸的问题，继而实现能够在停电后迅速进行二次合闸。

进一步的方案是，弹操机构还包括止动机构，止动机构可转动地安装在壳体上，止动机构与储能齿轮轴的齿轮抵接。

更进一步的方案是，弹操机构还包括第二连杆、第三连杆和信号接收器，信号接收器安装在壳体上，第二连杆第一端与信号接收器的转轴固定连接，第二连杆第二端与第三连杆第一端可转动地连接，开关转轴与第三连杆第二端可转动地连接。

更进一步的方案是，止动机构包括转轴和棘爪，转轴固定安装在壳体上，棘爪可转动地安装在转轴上，棘爪与储能齿轮轴的齿轮抵接。

更进一步的方案是，储能机构还包括第一弹簧固定块，第一弹簧固定块与摆臂可转动地连接。

更进一步的方案是,储能机构还包括第二弹簧固定块，第二弹簧固定块与壳体可转动地连接。

更进一步的方案是，储能机构包括轴套，轴套安装在储能联锁轴与储能齿轮之间。

更进一步的方案是,连杆轴的形状为T型。

更进一步的方案是，转动盘设置有缺口，止动压指在缺口内与转动盘邻接。

更进一步的方案是,储能压指的两臂夹角为120度至140度。

由以上方案可见，在弹操机构加设了止动机构，使得在储能过程中以及储能完成后还未释放第二弹性件进行合闸的时，能有效的防止储能齿轮或者储能齿轮轴发生回退而导致储能失败的现象，在储能齿轮与储能联锁轴之间加设轴套，可以防止在第一弹性件储能过程中储能齿轮对储能齿轮轴进行做功，增加对第二弹性件释放能量的阻力，使得合闸时出现合闸失败的情况。

在弹操机构中加设信号接收器，能更好地对弹操机构的合闸和分闸状态进行监控，防止在设备停电、故障时出现分合闸出错进而对设备造成损坏的情况。

附图说明

图1是本发明弹操机构实施例的主视图。

图2是本发明弹操机构实施例的立体图。

图3是本发明弹操机构实施例的第一示例图。

图4是本发明弹操机构实施例的储能齿轮与储能联锁轴的相对位置示意图。

图5是本发明弹操机构实施例的第二示例图。

图6是本发明弹操机构实施例的第三示例图。

图7是本发明弹操机构实施例的第四示例图。

图8是本发明弹操机构实施例的储能压指、凸轮和连杆轴的相对位置示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参照图1、图2和图3，图1是本发明弹操机构实施例的主视图，图2是本发明弹操机构实施例的立体图，图3是本发明弹操机构实施例的第一示例图。弹操机构1包括储能机构2、合闸机构3、分闸机构4、壳体5、合闸按钮6、止动机构7、行程开关8和信号接收装置9。其中，储能机构2包括储能齿轮20，储能联锁轴21、摆臂22、储能压指23、储能齿轮轴24、止动压指25、转动盘26、滑轮27和凸轮28。储能联锁轴21和储能齿轮轴24安装在壳体5的中夹板51上，储能齿轮20可转动地安装在储能联锁轴21上且与储能齿轮轴24的齿轮啮合，转动盘26固定安装在储能齿轮20上方，转动盘26的第一端面与储能齿轮20抵接，转动盘26的第二端面上固定安装有可自转的滑轮27，转动盘26设置有缺口261，凸轮28安固定装在储能齿轮20下方，储能压指23的两臂夹角为120度至140度。

参照图4，图4是储能齿轮20与储能联锁轴21的相对位置示意图，储能齿轮20与储能联锁轴21之间安装有轴套201，储能齿轮20上固定安装有止动压指25，摆臂22固定安装在储能联锁轴21的底端，摆臂22上设置有圆柱轴222，圆柱轴222上安装有弹簧固定块221。

参照图5，信号接收装置9包括连杆91、连杆92、信号接收器93和支撑架94，支撑架94安装在上夹板51和中夹板52之间，且位于开关转轴33的一侧，信号接收器93的转轴与连杆91的一端固定连接，连杆91的另一端与连杆92的一端可转动地连接，连杆92的另一端与开关转轴33的转轴可转动地连接,连杆91的转动能够使信号接收装置9获取其转动动作信号继而转化成电信号向外输出。

参照图5至图7，图5是本发明弹操机构实施例的第二示例图，图6是本发明弹操机构实施例的第三示例图，图7是本发明弹操机构实施例的第四示例图。合闸机构3包括弹性件31、合闸联锁轴32，合闸按钮6包括滚轮61、联动杆62和按钮63，弹性件31的一端与弹簧固定块221连接，弹性件31的另一端与安装在壳体6上的弹簧固定块521连接，合闸联锁轴32安装在中夹板52上，合闸联锁轴32上固定安装有联动杆62，滚轮61的中心轴穿过联动杆62固定安装在合闸联锁轴32上，合闸联锁轴32上设置有一凹槽321，按钮63安装在壳体5的上夹板51上且与滚轮61抵接，分闸机构4包括弹性件41、分闸压指42、操纵杆43、分闸轴44、分闸开关45、连杆轴34和开关转轴33，开关转轴33和连杆轴34可转动地安装在中夹板52上，连杆轴34为T型，T型头部的一端安装有滚轮341，T型尾部可转动地安装有连杆36，连杆36的另一端可转动地与开关转轴33连接，滚轮341与凸轮28轮廓线所在的曲面281抵接,操纵杆43的一端与开关转轴33的底部可转动地连接，操纵杆43的另一端与弹性件41的一端抵接，弹性件41的另一端与壳体5抵接，分闸轴44安装在中夹板52上，分闸轴44上固定安装有联动杆442，滚轮441的中心轴穿过联动杆442固定安装在分闸轴44上，分闸轴44上设置有一凹槽443，分闸开关45安装在壳体5的上夹板51上且与滚轮441抵接，分闸压指42安装在中夹板52上且分闸压指42的端部421与凹槽443抵接，分闸压指的另一端部422与连杆轴T型头部的另一端抵接；止动机构7包括转轴71和棘爪72，转轴71安装在中夹板52上，棘爪72可转动地安装在转轴71上，且棘爪72的爪端与储能齿轮轴24的齿轮轮齿抵接。

合闸时，转动储能齿轮轴24，储能齿轮轴24的齿轮通过齿轮间的啮合带动储能齿轮20转动，此时储能联锁轴21静止不动，当储能齿轮20上的止动压指25转到转动盘26的缺口261时，止动压指25抵住缺口261，使转动盘26转动并带动储能齿轮轴21转动，同时与储能齿轮轴21固定连接的摆臂22带动弹簧固定块221对弹性件41进行拉伸储能，当滑轮27触碰到储能压指23一端时，推动储能压指23转动，使储能压指23的另一端抵住合闸联锁轴32，从而使得储能压指23阻止滑轮27继续前进，同时阻止储能联锁轴21转动，此时合闸机构3完成储能动作，止动机构7的棘爪72抵住储能齿轮轴21的齿轮，防止在弹性件41的反作用力下发生回退的现象。当按下合闸按钮6的按钮63时，按钮63推动滚轮61转动，同时推动联动杆62，使得合闸联锁轴32转动，当合闸联锁轴32转动到一定位置时，合闸联锁轴32解除对储能压指23的阻碍，储能压指23在弹性件31的反作用力下旋转并通过凹槽321（见图7），同时储能压指23解除对滑轮27的阻碍，弹性件31在反作用力下释放能量，带动摆臂22转动进而带动储能联锁轴21转动，当弹性件31能量释放完毕时，合闸动作完成。在弹性件31释放能量带动储能联锁轴21转动地同时，带动固定安装在储能联锁轴21上的凸轮26转动，连杆轴34的滚轮341与凸轮26的轮廓线所在的曲面281抵接，当凸轮26转动到推程部分时，曲面281推动滚轮341使得连杆轴34转动，连杆轴34推动连杆36转动进而推动开关转轴33转动，开关转轴33的转动带动操纵杆43移动，同时对弹性件41进行压缩储能，当连杆轴34的端部接触到分闸压指42的端部422时（见图8），推动分闸压指42转动，当凸轮26运动到推程最大值且分闸压指42的端部421接触到分闸轴44时，分闸轴44阻止分闸压指42转动，同时凸轮26停止转动，弹性件41完成压缩储能。在进行分闸储能时开关转轴33推动连杆92进而推动连杆91，连杆91带动信号接收器93的转轴转动，信号接收器93记录分合闸信号，合闸机构3完成的同时完成对分闸机构4的储能。

分闸时，当分闸开关45获得分闸信号时，分闸开关45推动滚轮441转动，同时推动联动杆442，使得分闸轴44转动，当分闸轴44转动到一定位置时，分闸轴44解除对分闸压指42的阻碍，分闸压指42在弹性件41的反作用力下旋转并通过凹槽443，同时分闸压指42解除对连杆轴34的阻碍，弹性件41在反作用力下释放能量，带动开关转轴33转动，开关转轴33通过连杆36带动连杆轴34恢复初始位置，同时开关转轴33带动操纵杆43回到初始位置，此时弹性件41能量释放完毕，完成分闸动作。

由于合闸机构3和分闸机构4之间相对独立，当合闸机构完成合闸动作后，可直接对储能机构2的储能齿轮轴24进行电机驱动储能或者手动储能，可以有效的解决一般弹操机构在第一次分闸、合闸后出现二次分闸时需要进行长约30秒的合闸蓄能而导致的无法及时完成二次合闸的弊端，有效的解决在设备出现故障、停电后，弹操机构无法及时的进行分合闸动作而带来的设备损伤的问题。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如储能齿轮轴的驱动方式的改变等变化也应包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种环网柜用的弹操机构，所述弹操机构包括壳体、合闸按钮、储能机构、合闸机构和分闸机构，其特征在于：

所述储能机构包括：

储能齿轮轴，所述储能齿轮轴的外周壁上设置有齿轮；

储能齿轮，所述储能齿轮与所述储能齿轮轴的齿轮相啮合；

储能联锁轴，所述储能联锁轴可相对于所述储能齿轮独立旋转地设置在所述储能齿轮的中部；

止动压指，所述止动压指固定安装在所述储能齿轮上；

转动盘，所述转动盘固定安装在所述储能联锁轴上，所述止动压指与所述转动盘邻接；

滑轮，所述滑轮可自转地固定安装在所述转动盘上；

储能压指，所述滑轮与所述储能压指邻接；

凸轮，所述凸轮固定安装在所述储能联锁轴上，所述转动盘、所述凸轮和所述储能齿轮共轴线布置；

摆臂，所述摆臂安装在所述储能联锁轴上，

所述合闸机构包括：

第二弹性件，所述第二弹性件的第一端与所述摆臂连接，所述第二弹性件的第二端与所述壳体连接；

合闸联锁轴，所述合闸连锁轴与所述合闸按钮可相对转动地连接，所述合闸联锁轴与所述储能压指连接并可使所述储能压指旋转至与所述滑轮分离的位置；

所述分闸机构包括：

连杆轴，所述连杆轴第一端可与所述凸轮抵接；

开关转轴，所述开关转轴的中部与所述连杆轴的第二端之间连接有第一连杆；

操纵杆，所述开关转轴的底端与所述操纵杆的第一端可转动地连接；

第一弹性件，所述第一弹性件的第一端与所述操纵杆的第二端抵接，所述第一弹性件的第二端与所述壳体抵接；

分闸压指，所述分闸压指的第一端与所述连杆轴的第三端连接；

分闸开关；

分闸轴，所述分闸轴与所述分闸压指的第二端抵接，所述分闸开关与所述分闸轴连接并可使所述分闸轴旋转至与所述分闸压指的第二端分离的位置。

2.根据权利要求1所述的弹操机构，其特征在于：

所述弹操机构还包括止动机构，所述止动机构可转动地安装在所述壳体上，所述止动机构与所述储能齿轮轴的齿轮抵接。

3.根据权利要求2所述的弹操机构，其特征在于：

所述弹操机构还包括第二连杆、第三连杆和信号接收器，所述信号接收器安装在所述壳体上，所述第二连杆第一端与所述信号接收器的转轴固定连接，所述第二连杆第二端与所述第三连杆第一端可转动地连接，所述开关转轴与所述第三连杆第二端可转动地连接。

4.根据权利要求2所述的弹操机构，其特征在于：

所述止动机构包括转轴和棘爪，所述转轴固定安装在所述壳体上，所述棘爪可转动地安装在所述转轴上，所述棘爪与所述储能齿轮轴的齿轮抵接。

5.根据权利要求1所述的弹操机构，其特征在于：

所述储能机构还包括第一弹簧固定块，所述第一弹簧固定块与所述摆臂可转动地连接。

6.根据权利要求1所述的弹操机构，其特征在于：

所述储能机构还包括第二弹簧固定块，所述第二弹簧固定块与所述壳体可转动地连接。

7.根据权利要求1所述的弹操机构，其特征在于：

所述储能机构包括轴套，所述轴套安装在所述储能联锁轴与所述储能齿轮之间。

8.根据权利要求1至7任一项所述的弹操机构，其特征在于：

所述连杆轴的形状为T型。

9.根据权利要求1至7任一项所述的弹操机构，其特征在于：

所述转动盘设置有缺口，所述止动压指在所述缺口内与所述转动盘邻接。

10.根据权利要求1至7任一项所述的弹操机构，其特征在于：

所述储能压指的两臂夹角为120度至140度。