CN106298352B - 一种传动结构和操动机构以及集成式断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传动结构和操动机构以及集成式断路器，集成式断路器包括断路器机体、操动机构和至少一个开关，操动机构包括电机和至少一个由电机驱动的传动结构，传动结构包括断路器主轴，传动结构包括在断路器主轴带动下转动的主动齿轮、与主动齿轮啮合传动的从动齿轮，以及前端与从动齿轮连接且后端带动断路器上的开关开合动作的“L”形从动轴，主动齿轮为带不完全齿的齿轮。本发明采用一套操动机构而完成了对多套开关的分开控制，使断路器开关、接地开关、隔离开关三者集成时相互无干涉，且相对于传统多套操控系统分别控制多套开关的方式，结构简单，布置合理，节省空间，节约成本，实现了断路器集成化、小型化。

Description

一种传动结构和操动机构以及集成式断路器

技术领域

本发明涉及一种传动结构和操动机构以及集成式断路器。

背景技术

断路器也称自动空气开关，是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，是电力系统中重要的控制和保护设备，在高压领域，一般需要断路器迅速开合以避免产生电弧危险。随着断路器的发展，需要断路器集成更多的开关功能，比如在断路器检修时需要用隔离开关将断路器隔离开，即在检修断路器时，断路器两端所连的高压线路靠隔离开关作用而正常工作，同时，为防止断路器外壳体带电，也需要接地开关来保证安全。因此断路器开关、接地开关、隔离开关三者的集成十分必要，而三者集成的关键在于三者操动机构的集成方式。

常见断路器包括横梁，横梁上设有一个或多个灭弧室，灭弧室下面横穿一根由电机驱动的断路器主轴，灭弧室中的动触头通过曲柄连杆机构与断路器主轴连接，并在断路器主轴带动下进行断路器开合动作。当断路器需要设置接地开关或隔离开关时，需要为每个开关另设独立的操动机构。

目前这些为每个开关单独设置操动机构的集成式断路器，其缺点是不仅会使设备庞大、结构复杂、成本较高，还会因两套操动机构不同步等因素导致两个开关动作时相互干涉。因此，需要一种传动方式来实现将断路器开关、接地开关、隔离开关三者集成在电机驱动的断路器主轴上，以解决传统独立驱动方式的设备庞大、结构复杂的问题，同时保证三个开关之间无干涉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传动结构，以解决断路器开关、接地开关、隔离开关集成在电机驱动的同一断路器主轴上时彼此之间易干涉的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种使用上述传动结构的操动机构。

同时，本发明的目的还在于提供一种使用上述传动结构和操动机构的集成式断路器。

为实现上述目的，本发明一种传动结构的技术方案是：一种传动结构，包括断路器主轴，传动结构包括在所述断路器主轴带动下转动的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合传动的从动齿轮，以及前端与所述从动齿轮连接且后端带动断路器上的开关开合动作的“L”形从动轴，所述主动齿轮为带不完全齿的齿轮。

进一步地，所述主动齿轮安装在所述断路器主轴上。

进一步地，所述主动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮。

本发明一种操动机构的技术方案是：一种操动机构，包括电机和至少一个由电机驱动的传动结构，所述传动结构包括断路器主轴，传动结构包括在所述断路器主轴带动下转动的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合传动的从动齿轮，以及前端与所述从动齿轮连接且后端带动断路器上的开关开合动作的“L”形从动轴，所述主动齿轮为带不完全齿的齿轮。

进一步地，所述主动齿轮安装在所述断路器主轴上。

进一步地，所述主动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮。

本发明一种集成式断路器的技术方案是：一种集成式断路器，包括断路器机体、操动机构和至少一个开关，所述操动机构包括电机和至少一个由电机驱动的传动结构，所述传动结构包括断路器主轴，传动结构包括在所述断路器主轴带动下转动的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合传动的从动齿轮，以及前端与所述从动齿轮连接且后端带动断路器上的开关开合动作的“L”形从动轴，所述主动齿轮为带不完全齿的齿轮。

进一步地，所述主动齿轮安装在所述断路器主轴上。

进一步地，所述主动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮。

进一步地，所述开关为接地开关，接地开关包括与所述从动轴相连的接地刀闸，接地刀闸包括刀闸头和设在断路器机体上的接线板，所述刀闸头包括第一触指、第二触指、固定板和压板弹簧，所述第一触指和第二触指与所述压板弹簧相连，压板弹簧固定在固定板上，第一触指与第二触指间有用于与所述接线板紧密配合的间隙。

本发明集成式断路器的有益效果是：本发明采用一套操动机构而完成了对多套开关的分开控制，使断路器开关、接地开关、隔离开关三者集成时相互无干涉，且相对于传统多套操控系统分别控制多套开关的方式，结构简单，布置合理，节省空间，节约成本，实现了断路器集成化、小型化的要求。

进一步地，从动轴可将旋转运动转为摆动，方便与之相连开关动静触头的开合。

进一步地，从动齿轮设置在前轴段端部，保证了锥齿轮啮合时主动轴和从动轴之间不会交叉干涉。

进一步地，锥齿轮可以实现主动轴轴线与从动轴轴线的交叉，即可改变了传动方向，以便于传动部件的合理布置。

本发明操动机构的有益效果是：结构紧凑、布置合理、节省空间，不完全齿的存在，可实现将多个从动轴集成在同一主动轴上，并且实现主动轴带动每个从动轴动作时影响其他从动轴的状态。

本发明传动结构的有益效果是：该结构主动轴与电机等驱动部件连接后可达到本发明操动机构的有益效果，即结构紧凑、布置合理、节省空间，不完全齿的存在，可实现将多个从动轴集成在同一主动轴上，并且实现主动轴带动每个从动轴动作时影响其他从动轴的状态。

附图说明

图1为本发明集成式断路器的一种具体实施例示意图；

图2为图1的轴测图；

图3为图1中触头系统示意图；

图4为图3的轴测图；

图5为本发明传动结构具体实施例示意图；

图6为图5的剖切轴测图；

图7为从动轴、从动齿轮及从动轴支撑件的示意图；

图中：1-断路器接线板，2-接地开关触头系统，3-连接杆，4-传动结构，5-断路器灭弧室，6-断路器支柱套管，7-断路器主轴，8-断路器横梁，9-断路器支架，10-弹簧压板，11-触指，12-上触指固定板，13-下触指固定板，14-主动齿轮，15-从动齿轮，16-从动轴固定座，17-断路器主轴，18-支撑轴承，171-前轴段，172-后轴段。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的集成式断路器的具体实施例，如图1和图2所示，包括断路器机体、断路器主轴7、操动机构和由操动机构控制的接地开关。如图2-4所示，接地开关包括连接杆3和设在连接杆3端部的触头系统2，连接杆3为铝制方管，整体重量较轻，大大减轻接地开关操作所需的操作功，触头系统2由弹簧压板10、触指11、上触指固定板12和下触指固定板13组成。上、下触指固定板为铝制的，且固定在连接杆3上，触指11为铜制的，且固定在触指固定座上，上下两侧各一个弹簧压板10，通过螺栓施加一定的预紧力，因此触头开口略微缩小，当合闸时接线板1通过触指11圆角滑入两触指11之间，因此接地开关合闸时具有一定的触头压力，保证接地可靠性。断路器机体包括断路器灭弧室5、断路器支柱套管6、断路器横梁8和断路器支架9。

如图5和图6所示，操动机构包括电机和一套传动结构，在其他实施例中，当集成多个开关时，每个开关可对应一套传动结构。传动结构包括断路器主轴17、主动齿轮14、从动轴、从动齿轮15、从动轴固定座16、支撑轴承18、电机。断路器主轴17与电机轴相连，由电机带动进行往复转动，断路器主轴17通过断路器机体上的支撑部件相对于机体轴向和径向固定，但可以绕自身转动轴线旋转。如图7所示，从动轴包括前轴段171和后轴段172，且前轴段171和后轴段172垂直固定，以将转动运动改为摆动，从动轴靠从动轴固定座16和支撑轴承18相对于机体而轴向和径向固定，但可以绕自身前轴段171的转动轴线旋转，从动轴的后轴段172端部与连接杆3连接，以通过从动轴的运动带动连接杆3另一端的触头系统2与接线板1接触和分离，达到通断接地开关的目的。主动齿轮14通过键连接方式固定在断路器主轴17上，键连接不仅固定牢固，且安装拆卸方便，便于更换损坏部件，主动齿轮14上设有不完全齿，以保证断路器主轴17可同时带动多个开关进行开合动作且各个开关之间不干涉。从动齿轮15通过键连接方式固定在从动轴的前轴段171上，本实施例中，主动齿轮14和从动齿轮15均为锥齿轮，且断路器主轴17和从动轴空间交错布置，以使主动齿轮14和从动齿轮15啮合，进一步改变断路器主轴17的传动方向，以方便操动机构的控制，在其他实施例中，主动齿轮14和从动齿轮15也可为普通轴线平行的齿轮，但相应的需要设置与之对应的传动结构4的布置方式，这种普通齿轮传动具有更好的使用效果，节省布置空间，相对于锥齿轮也节省成本。

本发明集成式断路器在使用时，断路器的电机带动断路器主轴17转动，断路器主轴17上通过键连接固定的接地开关的主动齿轮14随着主轴转动，当主动齿轮14的不完全齿与从动轴上的从动齿轮15啮合时，即可带动从动齿轮15转动，从动齿轮15通过键连接方式固定在从动轴的前轴段171上，故而会带动从动轴前轴段171转动，因从动轴的前轴段171和后轴段172垂直固定连接，前轴段171转动时，带动后轴段172绕前轴段171的轴线摆动，进而带动与后轴段172连接的连接杆3另一端上的触指11与断路器上的接线板1接触，实现接地开关的闭合。当闭合完成时，主动齿轮14的不完全齿刚好啮合完毕，下一步即进入无齿的部分，主动齿轮14无法继续带动从动齿轮15动作，进而接地开关的触头亦不会继续受连接杆3传递的摆动力。断路器主轴17继续转动，连接在断路器主轴17上的其他开关，如断路器开合，隔离开关开合等继续动作，且不会与接地开关的动作相冲突，但断路器主轴17最多向这个方向旋转至主动齿轮14与从动齿轮15将接触为止。当需要断开断路器接地开关需要断开时，电机带动断路器主轴17反向旋转，到达主动齿轮14与从动齿轮15反向啮合时开始，主动齿轮14带动从动齿轮15反向旋转，进而带动连接杆3上端的触头摆动，实现与接线板1的脱离，完成脱离后，连接杆3刚好处于起始位置，此时主动齿轮14的啮合齿到尽头，不再带动连接杆3摆动，完成接地开关的断开操作。

在其他集成式断路器实施例中，主动齿轮可以为不完整齿轮，比如半齿轮；多种或多个开关的操动机构可以采用组合方式，即可以是：接地开关使用本发明不完全齿的传动结构4而隔离开关使用传统连杆机构方式进行组合，并靠同一个电机驱动，均连接在断路器的同一个主轴上；或者接地开关和隔离开关均采用本发明不完全齿的传动结构4，且均连接在断路器的同一个主轴上；或者三个及三个以上开关采用此类方式的组合。

本发明操动机构的具体实施例与本发明集成式断路器的各具体实施例中的操动机构的各具体实施例相同，为避免重复，此处不再赘述。

本发明传动结构的具体实施例与本发明集成式断路器的各具体实施例中的传动结构的各具体实施例相同，不再赘述。

Claims (3)

1.一种集成式断路器，包括断路器机体、操动机构和断路器开关、隔离开关、接地开关，所述操动机构包括电机和至少一个由电机驱动的传动结构，所述传动结构包括断路器主轴，其特征在于：传动结构包括在所述断路器主轴带动下转动的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合传动的从动齿轮，以及前端与所述从动齿轮连接且后端带动断路器上的接地开关开合动作的“L”形从动轴，所述接地开关包括连接杆和设在连接杆端部的触头系统，所述“L”形从动轴包括前轴段和后轴段，且前轴段和后轴段垂直固定，以使“L”形从动轴的前轴段转动，后轴段摆动，后轴段端部与所述连接杆连接，且连接杆向上延伸，且断路器主轴和“L”形从动轴的前轴段空间交错布置，以使主动齿轮和从动齿轮啮合；断路器主轴设置在左右方向上，“L”形从动轴的前轴段设置在前后方向上，“L”形从动轴的后轴段为左右摆动；所述主动齿轮为带不完全齿的齿轮，以保证断路器主轴可同时带动所述断路器开关、隔离开关、接地开关进行开合动作且各个开关之间不干涉；所述主动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮。

2.根据权利要求1所述的集成式断路器，其特征在于：所述主动齿轮安装在所述断路器主轴上。

3.根据权利要求1所述的集成式断路器，其特征在于：所述开关为接地开关，接地开关包括与所述从动轴相连的接地刀闸，接地刀闸包括刀闸头和设在断路器机体上的接线板，所述刀闸头包括第一触指、第二触指、固定板和压板弹簧，所述第一触指和第二触指与所述压板弹簧相连，压板弹簧固定在固定板上，第一触指与第二触指间有用于与所述接线板紧密配合的间隙。