CN106356263B - 一种断路器的自动重合闸装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种断路器的自动重合闸装置，包括驱动电机、联动脱扣机构、传动齿轮机构、断路器手柄机构，其中传动齿轮机构包括相邻啮合设置的第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮，通过所述第二传动齿轮上的凸轮部驱动所述推杆拨动脱扣杆以使断路器快速分闸；以及所述第二传动齿轮带动所述不完全齿轮继续转动，所述不完全齿轮与所述第三传动齿轮啮合传动进而通过所述联动转轴带动手柄自动合闸。本发明的自动重合闸装置具有传动可靠、稳定性强、使第二传动齿轮不易产生晃动或翘起的优点，从而配合联动脱扣件使用避免出现脱扣卡滞或滑扣的问题，有利于提高产品的使用性能和使用寿命。

Description

一种断路器的自动重合闸装置

技术领域

本发明涉及低压电器领域，具体地说涉及一种断路器的自动重合闸装置。

背景技术

随着智能电网的推广，IC卡预付费电表这种电能计量装置的使用也越来越普及，需要手动操作的断路器已无法满足智能电网的要求，因此，需匹配预付费电表专门使用的断路器产品，可实现自动重合闸操作，传输一个控制信号，进行可实现远程操控，使断路器进行自动合闸或分闸，而不再需要工作人员去手动分合闸操作，有效节约了人力物力。

根据我国供电网智能化要求，对电网的终端执行机构的小型断路器在执行上端信号具备跳闸、合闸功能；尤其结合智能电表，实现欠费自动跳闸、充费自动合闸送电的远程控制功能。

为此，现有中国专利公开号为CN105118746A专利公开了一种自动分合闸驱动机构，包括壳体和设置壳体内的驱动电机、联动涡轮、联动齿轮和脱扣联动件，通过驱动电机带动联动涡轮往复转动，并通过联动涡轮上凸轮部接触带动脱扣联动在一定范围内往复转动，由脱扣联动件上的拨杆部触发分闸联动脱扣杆动作实现分闸动作；合闸时，通过驱动电机驱动联动涡轮转动并带动联动齿轮和输出主轴同步转动实现自动合闸动作。

上述公开公开的一种自动分合闸驱动机构，虽然可以实现断路器的自动分闸操作，但仍至少具有以下技术缺陷：1、采用涡轮传动时，联动齿轮受到蜗杆的切向力Ft作用，将会导致联动齿轮向其自身的轴向侧倾，也使得联动齿轮的转轴相对的壳体底部支撑面发生倾斜，这就导致壳体底部支撑面与联动齿轮转轴之间的间隙增大，使得联动齿轮的平衡性和稳定性进一步恶化，容易造成联动齿轮单边受力翘起或晃动。2、上述公开专利中，由于联动齿轮容易单边晃动和翘起，当联动齿轮逆时针转时，电机涡轮对它的切向力是向下的，此时相对一侧的凸轮部向上翘起，同时外壳受齿轮作用力和电机工作受热影响变形外鼓，以及联动齿轮中间的固定轴本身对壳体的支撑力会加剧壳体的翘曲，因此存在凸轮部逆时针偏转到脱扣联动件的接触部分的上方，而导致脱扣联动件卡滞、甚至卡死。同时脱扣联动件采用转动结构，自身并没有驱动力，复位完全靠断路器的联动脱扣杆在断路器合闸时带动。推动断路器脱扣杆脱扣后，由于断路器的脱扣杆力非常小，大概0.5N-1N左右的力就会造成断路器脱扣，一旦当脱扣联动件与凸轮部出现卡死或卡滞情况而无法转动，就会造成断路器无法实现合闸和分闸的目的，一直处于滑扣状态，进而影响自动分合闸驱动机构和断路器的使用性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术自动分合闸驱动机构中的联动齿轮传动不稳定、容易晃动或翘起而带来的容易脱扣卡滞、甚至卡死的技术缺陷，从而提供一种性能稳定、安全可靠的一种断路器的自动重合闸装置。

本发明第二个要解决的技术问题是，现有的脱扣联动件无驱动力，依赖脱扣杆复位容易造成滑扣的技术缺陷，从而提供一种无需依赖脱扣杆复位、配合断路器正常使用的一种断路器的自动重合闸装置。

因此，为解决上述技术问题，本发明提供一种断路器的自动重合闸装置，包括壳体，和设置在所述壳体内的联动脱扣机构、驱动电机、以及断路器手柄机构，所述驱动电机的转轴上联动设置有涡轮，传动齿轮机构连接所述驱动电机和所述断路器手柄机构，且所述传动齿轮机构带动所述联动脱扣机构动作；

所述传动齿轮机构包括：依次啮合的第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮，所述第二传动齿轮驱动所述联动脱扣机构动作，所述第三传动齿轮驱动所述断路器手柄机构动作；所述第一传动齿轮包括同轴联动设置的上部齿轮和下部齿轮，所述上部齿轮啮合所述涡轮，所述下部齿轮啮合第二传动齿轮。

作为一种优选方案，所述第二传动齿轮包括与所述下部齿轮啮合的从动齿轮，以及同轴联动设置在所述从动齿轮两侧的不完全齿轮和驱动部，所述不完全齿轮和所述第三传动齿轮啮合，所述驱动部随所述从动齿轮旋转带动所述联动脱扣机构动作。

作为一种优选方案，所述驱动部靠近所述壳体底部设置。

作为一种优选方案，所述不完全齿轮与所述从动齿轮同轴分体设置，所述不完全齿轮远离所述从动齿轮一端成型具有空腔的连接部；所述不完全齿轮为扇形结构齿轮，所述连接部上成型有与所述不完全齿轮的扇形开口方向相同的导向凸块。

作为一种优选方案，所述不完全齿轮包括沿轴向设置的至少两个定位轴，所述从动齿轮设置有适于所述定位轴嵌入的安装孔，以使所述不完全齿轮和所述从动齿轮联动设置。

作为一种优选方案，所述定位轴为等间距布置在所述不完全齿轮上的三个圆柱凸筋。

作为一种优选方案，所述驱动部为轮廓呈凸轮状的凸轮部,所述凸轮部的凸起延伸方向与所述不完全齿轮的扇形开口朝向一致；所述联动脱扣机构包括设置在所述壳体上的导向滑槽，所述导向滑槽内设置有推杆和偏压件，所述推杆在所述凸轮部或偏压件驱动下沿所述导向滑槽往复滑动。

作为一种优选方案，所述壳体上对应所述导向滑槽延伸的一端设置有脱扣孔，所述脱扣孔中穿设有脱扣杆，所述推杆包括与所述凸轮部相抵接的驱动部，和受所述驱动部驱动下朝所述脱扣孔位置滑伸的触碰部；所述触碰部的端部设置有用于拨动所述脱扣杆的斜面导向结构。

作为一种优选方案，所述导向滑槽上设置有用于止挡所述推杆的限位结构，以使所述推杆在所述凸轮部的作用力或偏压件的作用力下不脱出所述导向滑槽。

作为一种优选方案，所述导向滑槽两侧设置有相对第一槽壁和第二槽壁，所述限位结构包括由所述第二槽壁弯折延伸的限位面，和设置在所述驱动部和触碰部之间对应抵接在所述限位面上的中间档面，以及成型于所述触碰部上且对应抵靠于所述第一槽壁侧边上的挂钩面；所述第一槽壁侧边与所述限位面的相对位置之间形成用以限定所述推杆滑动范围的限位通口。

作为一种优选方案，所述偏压件为复位弹簧，所述复位弹簧的一端抵接于所述限位面上，另一端抵接于所述中间档面的弹簧定位槽中。

作为一种优选方案，还包括用于控制所述驱动电机转动的控制电路板，和与所述控制电路板电连接的两个行程开关，所述凸轮部随所述第二传动齿轮转动过程中分别触动两个所述行程开关。

作为一种优选方案，还包括拨动开关，设置在所述壳体外表面，用于开启或关闭所述控制电路板；

维修开关，设置在所述壳体外表面，用于驱使所述控制电路板以使断路器保持分闸锁死状态；

指示灯，设置在所述壳体外表面，用于显示自动重合闸装置的状态信息。

作为一种优选方案，所述断路器手柄机构包括与所述第三传动齿轮同轴联动的手柄，所述第三传动齿轮为与所述不完全齿轮啮合的扇形齿轮，所述扇形齿轮与所述壳体相连接的转轴中心设置有轮廓非圆形的连接孔，所述连接孔用于安装联动转轴。

作为一种优选方案，所述联动转轴和所述连接孔分别为相匹配的六边形结构。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置中，通过传动齿轮机构与电机联动配合下带动联动脱扣机构或断路器手柄机构动作以使断路器分闸或合闸。所述传动齿轮机构包括依次啮合的第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮，通过所述第一传动齿轮的上部齿轮和下部齿轮分别与涡轮和第二传动齿轮啮合传动。与现有技术相比，为了能够消除第二传动齿轮晃动或翘起，本发明的第一传动齿轮和第二传动齿轮的轮齿在垂直于壳体的方向上接触，当上部齿轮因涡轮的向上/向下作用力而向上翘起时，下部齿轮随上部齿轮一同向上翘起，从而使下部齿轮和第二传动齿轮的接触面变小，但下部传动齿轮在垂直于壳体方向上相对于第二传动齿轮滑动的过程中，对第二传动齿轮不存在力的作用，因此第二传动齿轮不会随下部齿轮向上翘起。同时所述第一传动齿轮的轴向长度较厚，接触面积大，偏移面远小于实际厚度的接触面，进而更不会使第二传动齿轮发生晃动情况。因此，本实施例通过电机的涡轮先与第一传动齿轮接触，不直接与第二传动齿轮接触，向上的直接作用力通过第一传动齿轮消除了，第一传动齿轮传动到第二传动齿轮的力就比较均匀单一，从而有效解决了因第二传动齿轮传动不稳定、容易晃动或翘起而带来的容易脱扣卡滞、甚至卡死的技术问题，使第二传动齿轮的平衡性和稳定性大大提高，从而提高了脱扣动作的可靠性。

2、本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置中，通过所述第二传动齿轮驱动所述联动脱扣机构动作从而使断路器分闸，本发明的联动脱扣机构采用一种设置壳体内表面、可自动复位的滑动结构，配合第二传动齿轮上驱动部从而使联动脱扣机构拨动断路器上脱扣杆实现分闸；一方面，驱动部转动设置在壳体4内表面，因此驱动部和壳体4之间的间隙能够设置为较小，且由于第一传动齿轮1为双层结构，因此驱动部用于接触的端面可以设置为较厚，从而能够避免联动脱扣机构中的部件与驱动部滑脱插入到驱动部下。

3、本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置中，所述联动脱扣机构包括设置在所述壳体上的导向滑槽，所述导向滑槽内设置有推杆和偏压件。当凸轮部抵压推杆使其拨动断路器脱扣杆脱扣后，所述推杆在所述偏压件作用力下沿导向滑槽自动弹性复位，解脱了对断路器脱扣杆的依赖性，避免了滑扣的风险。以及在推杆和导线滑槽之间设置限位结构，用于止挡推杆的滑动范围，其中包括设置在推杆上的挂钩面，能够保证推杆复位后，其抵推部始终不接触凸轮部弧形端面的最低点位置，避免了与所述凸轮部的摩擦。因此，本发明的联动脱扣机构提高整体的传动性能，保证断路器的正常分合闸不受影响，安全性能和使用性能更可靠。

4、本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置中，通过第一传动齿轮的上部齿轮与涡轮联动配合，带动下部齿轮啮合第二传动齿轮转动，进而由第二传动齿轮啮合传动第三传动齿轮使断路器手柄机构合闸。相比原有技术中采用的一组大小齿轮，大小齿轮的直径变比不大，对传动力的放大作用非常有限，且大齿轮受力作用容易翘起。本发明采用三组齿轮的啮合传动，电机涡轮产生的直接作用力通过第一传动齿轮消除了，通过第一传动齿轮的下部齿轮传动到从动齿轮的力就比较均匀单一，使整个装置传动的平衡性和稳定性大大提高。其次通过两组齿轮作用，第一传动齿轮和第二传动齿轮的变比得到大幅增加，对相应齿轮输出的力矩放大作用也有显著提高，在相同合闸力的情况下，大大降低了电机的负荷，进而降低了温升，有利于提高了电机的寿命和整个产品的使用寿命。

5、本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置中，所述不完全齿轮和凸轮部同轴联动设置从动齿轮两侧，所述不完全齿轮的扇形开口与所述凸轮部的凸起延伸方向朝向一致，可以保证不完全齿轮和凸轮部的转动角度位置相同，其转动位置的相同性从而不干扰自动分合闸的操作顺序，保证其合闸、分闸正常有序进行。例如通过控制模块进行预付费远程自动重合闸控制时，欠费分闸时，驱动电机驱动传动齿轮机构动作，进而带动第二传动齿轮的凸轮部转动，以驱动推杆一端拨动脱扣杆动作使断路器分闸操作；供电合闸时，第二传动齿轮继续圆周转动，此时凸轮部原离推杆一端保证推杆复位，同时带动不完全齿轮与第三传动齿轮啮合，以通过联动转轴带动断路器手柄机构进行合闸操作。这种结构设计新颖，当用户处于欠缴电费时，凸轮驱动联动脱扣机构动作并保持脱扣位置，使断路器分闸并保持在分闸状态，此时无论用户如何操作断路器手柄机构，都不能使断路器合闸；当用于处于正常缴费时，联动脱扣机构不动作，断路器保持在可正常分合闸状态，此时用户可通过操作断路器手柄机构控制断路器正常分合闸。

6、本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置中，断路器欠费或维护时，需要将其保持锁死状态以使断路器不能合闸，本发明通过电机驱动第二传动齿轮上凸轮部抵靠于推杆一端，驱使推杆一端滑动到脱扣孔的分闸位置，从而使断路器保持锁死的分闸状态，但现有技术中的锁死结构是在大齿轮凸轮上设计了一个挂钩用以勾住联动脱扣件的一端，且必须通过改变电机转动方向来达到挂钩与脱扣联动件钩住锁死结构复杂，操作繁琐，设计成本高。因此，本发明只要将凸轮部最高处与推杆接触后就能牢牢锁死推杆的运动，这种结构简单，节约设计成本，配合可靠，电机只需要一个方向转动，简化操作过程，能够有效提高电机寿命。

7、本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置中，所述第三传动齿轮为扇形齿轮，可减轻质量，降低生产成本，连接手柄时转动效果更好，可以有效配合不完全齿轮啮合动作以带动断路器手柄机构转动到合闸位置，同时当手柄处在合闸状态时，所述第三传动齿轮不与所述不完全齿轮啮合接触，即在预设角度的位置范围内联动配合以实现合闸后就相继分离，这种结构设置，一方面保证手柄合闸准确性和可靠性，另一方面避免与不完全齿轮继续啮合转动，保证齿轮传动机构的有序合理的运作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置的结构示意图；

图2为本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置合闸状态时的结构示意图；

图3为本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置分闸状态时的结构示意图；

图4为本发明提供的一种断路器的自动重合闸装置的另一结构示意图，示出控制线路板和行程开关；

图5为图1所示的第三传动齿轮的立体结构示意图；

图6为图1所示的第一传动齿轮的立体结构示意图；

图7为图1所示的第二传动齿轮的分体结构示意图；

图8为图1所示的推杆的立体结构示意图；

图9为本发明提供的联动转轴和第三传动齿轮的安装结构示意图；

图10为本发明提供的拨动开关和维修开关的安装结构示意图；

图11为本发明提供的导向滑槽和脱扣孔的结构示意图；

附图标记说明：

1-第一传动齿轮，11-上部齿轮，12-下部齿轮，2-第二传动齿轮，21-从动齿轮，22-不完全齿轮，221-连接部，222-定位轴，23-凸轮部，3-第三传动齿轮，31-转轴，4-壳体，41-导向滑槽，42-脱扣孔，43-第一槽壁，44-第二槽壁，45-限位面，5-驱动电机，51-涡轮，6-推杆，61-驱动部，62-触碰部，63-导向结构，64-中间档面，65-挂钩面，7-偏压件，8-联动转轴，9-控制电路板，91-行程开关，92-拨动开关，93-维修开关。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

下面结合附图1-11对本实施例提供的一种断路器的自动重合闸装置作详细说明：

本实施例提供的一种断路器的自动重合闸装置，包括壳体4，和设置在所述壳体4内的联动脱扣机构、驱动电机5、以及断路器手柄机构，所述驱动电机5的转轴31上联动设置有涡轮51，传动齿轮机构连接所述驱动电机5和所述断路器手柄机构，且所述传动齿轮机构带动所述联动脱扣机构动作。通过驱动电机上涡轮联动传动齿轮机构转动，所述传动齿轮机构转动过程中带动联动脱扣机构动作从而使断路器实现分闸操作，在整个圆周转动过程中，所述传动齿轮机构进而会带动断路器手柄机构进行合闸操作。所述传动齿轮机构包括依次啮合的第一传动齿轮1、第二传动齿轮2和第三传动齿轮3，所述第二传动齿轮2驱动所述联动脱扣机构动作，所述第三传动齿轮3驱动所述断路器手柄机构动作；所述第一传动齿轮1包括同轴联动设置的上部齿轮11和下部齿轮12，所述上部齿轮11啮合所述涡轮51，所述下部齿轮12啮合第二传动齿轮2。传动齿轮机构与电机联动配合下带动联动脱扣机构或断路器手柄动作以使断路器分闸或合闸。

上述实施方式具有传动可靠、稳定性强、使第二传动齿轮2不易产生晃动或翘起的优点，从而解决因第二传动齿轮2传动不稳定、容易晃动或翘起而带来的容易脱扣卡滞、甚至卡死的技术缺陷。能够消除第二传动齿轮2晃动或翘起的传动原理如下：

首先参考图1，本实施例的第一传动齿1与第二传动齿轮2为正常啮合状态，即：第一传动齿轮1和第二传动齿轮2的轮齿在垂直于壳体4的方向上接触，当上部齿轮11因涡轮51的向上/向下作用力而向上翘起时，下部齿轮12随上部齿轮11一同向上翘起，从而使下部齿轮12和第二传动齿轮2的接触面变小，但下部传动齿轮12在垂直于壳体4方向上相对于第二传动齿轮2滑动的过程中，对第二传动齿轮2不存在力的作用，因此第二传动齿轮2不会随下部齿轮12向上翘起。同时所述第一传动齿轮1的轴向长度较厚，接触面积大，偏移面远小于实际厚度的接触面，进而更不会使第二传动齿轮2发生晃动情况。因此，本实施例通过电机的涡轮51先与第一传动齿轮1接触，不直接与第二传动齿轮2接触，向上的直接作用力通过第一传动齿轮1消除了，第一传动齿轮1传动到第二传动齿轮2的力就比较均匀单一，使第二传动齿轮2的平衡性和稳定性大大提高，从而提高了脱扣动作的可靠性。

本实施例中，第二传动齿轮2驱动所述联动脱扣机构动作，联动脱扣机构为设置壳体4内表面、可自动复位的滑动结构，配合第二传动齿轮2上驱动部从而使联动脱扣机构拨动断路器上脱扣杆43实现分闸；一方面，驱动部转动设置在壳体4内表面，因此驱动部和壳体4之间的间隙能够设置为较小，且由于第一传动齿轮1为双层结构，因此驱动部用于接触的端面可以设置为较厚，从而能够避免联动脱扣机构中的部件与驱动部滑脱插入到驱动部下。

作为一种优选的实施方式，如图5-7所示，所述第二传动齿轮2包括与所述下部齿轮12啮合的从动齿轮21，以及同轴联动设置在所述从动齿轮21两侧的不完全齿轮22和驱动部，所述不完全齿轮22和所述第三传动齿轮3啮合，所述驱动部随所述从动齿轮21旋转带动所述联动脱扣机构动作。优选的，所述第三传动齿轮3为与所述不完全齿轮22啮合的扇形齿轮。

如图1和图2所示，通过第一传动齿轮1的上部齿轮11与涡轮51联动配合，带动下部齿轮12啮合第二传动齿轮2转动，进而由第二传动齿轮2啮合传动第三传动齿轮3使断路器手柄机构合闸。相比原有技术中采用的一组大小齿轮，大小齿轮的直径变比不大，对传动力的放大作用非常有限。本实施例通过两组齿轮进行传动，第一传动齿轮1和第二传动齿轮2的变比得到大幅增加，对相应齿轮输出的力矩放大作用也有显著提高，在相同合闸力的情况下，大大降低了电机的负荷，进而降低了温升，有利于提高了电机的寿命和整个产品的使用寿命。

本实施例中，如图1和图7所示，所述不完全齿轮22、从动齿轮21、驱动部沿所述从动齿轮21的中心轴线依次垂直设置，所述不完全齿轮22为扇形结构齿轮，所述驱动部为轮廓呈凸轮状的凸轮部23,所述凸轮部23的凸起延伸方向与所述不完全齿轮22的扇形开口朝向一致。如图7所示的设置方式，所述不完全齿轮22与所述从动齿轮21同轴分体设置，作为一种可选的实施方式，所述不完全齿轮22包括沿轴向设置的至少两个定位轴222，所述从动齿轮21设置有适于所述定位轴222嵌入的安装孔，以使所述不完全齿轮22和所述从动齿轮21联动设置。所述定位轴222为等间距布置在所述不完全齿轮22上的三个圆柱凸筋。这种分体结构设置，可以有效调节不完全齿轮22与从动齿轮21的安装位置和安装角度，结构简单，安装方便。进一步优选，所述不完全齿轮22远离所述从动齿轮21一端成型具有空腔的连接部221，所述连接部221上成型有与所述不完全齿轮22的扇形开口方向相同的导向凸块，从而使导向凸块、不完全齿轮22以及凸轮部23同轴同向设置，便于识别，安装简单。

通过上述结构的设置，可以保证不完全齿轮22和凸轮部23的转动角度位置相同，其转动位置的相同性从而不干扰自动分合闸的操作顺序，保证其合闸、分闸正常有序进行。例如通过控制模块进行预付费远程自动重合闸控制时，欠费分闸时，驱动电机驱动传动齿轮机构动作，进而带动第二传动齿轮2的凸轮部23转动，以驱动推杆一端拨动脱扣杆动作使断路器分闸操作；供电合闸时，第二传动齿轮2继续圆周转动，此时凸轮部23原离推杆一端保证推杆复位，同时带动不完全齿轮22与第三传动齿轮3啮合，以通过联动转轴31带动断路器手柄机构进行合闸操作。这种结构设计新颖，当用户处于欠缴电费时，凸轮驱动联动脱扣机构动作并保持脱扣位置，使断路器分闸并保持在分闸状态，此时无论用户如何操作断路器手柄机构，都不能使断路器合闸；当用于处于正常缴费时，联动脱扣机构不动作，断路器保持在可正常分合闸状态，此时用户可通过操作断路器手柄机构控制断路器正常分合闸。

如图9所示，所述断路器手柄机构包括与所述第三传动齿轮3同轴联动的手柄，所述第三传动齿轮3与所述壳体41相连接的转轴31中心设置有轮廓非圆形的连接孔，所述连接孔用于安装联动转轴8。通过所述联动转轴8与所述第三传动齿轮3和手柄联动设置，以使所述第三传动齿轮3与所述手柄同步转动，以保证断路器合闸的准确性和传动配合的可靠性。

根据上述实施方式作进一步优选，如图5所示，所述第三传动齿轮3为扇形齿轮，当手柄处在分闸状态时，所述第二传动齿轮2通过不完全齿轮22作圆周运动进而带动所述第三传动齿轮3转动到合闸位置；当手柄处在合闸状态时，所述第三传动齿轮3不与所述不完全齿轮22啮合接触。具体的一种设置方式，所述第三传动齿轮3上设置有转轴31，所述第三传动齿轮3通过所述转轴31转动设置在所述壳体4上，优选的，所述联动转轴318和所述连接孔分别为相匹配的六边形结构。本实施例中通过将所述第三传动齿轮3优选为扇形齿轮，可减轻质量，降低生产成本，连接手柄时转动效果更好，可以有效配合不完全齿轮22啮合动作以带动手柄转动到合闸位置，同时当手柄处在合闸状态时，所述第三传动齿轮3不与所述不完全齿轮22啮合接触，即在预设角度的位置范围内联动配合以实现合闸后就相继分离，这种结构设置，一方面保证手柄合闸准确性和可靠性，另一方面避免与不完全齿轮22继续啮合转动，保证齿轮传动机构的有序合理的运作。

下面结合图1、图8、图11对本实施例中的联动脱扣机构作进一步说明：

所述联动脱扣机构包括设置在所述壳体4上适于安装所述推杆6和偏压件7的导向滑槽41，所述推杆6在所述凸轮部23或偏压件7驱动下沿所述导向滑槽41滑动。在上述实施方式基础上，所述壳体4上对应所述导向滑槽41延伸的一端设置有脱扣孔42，所述脱扣孔42中穿设有所述脱扣杆43，所述推杆6包括与所述凸轮部23相抵接的抵推部61，和受所述抵推部61驱动下朝所述脱扣孔42位置滑伸的触碰部62；所述触碰部62的端部设置有用于拨动所述脱扣杆43的斜面导向结构63。这种结构设置，当推杆受驱动时会使其朝脱扣孔42位置移动，从而触碰脱扣杆43使断路器跳闸；且在压力消失否能够在偏压件作用力下弹性回位，其设计新颖，传动配合可靠，安全实用。

根据上述实施方式作进一步优选，所述导向滑槽41与所述推杆6之间设置有限位结构，以使所述推杆6在所述凸轮部23的作用力或偏压件7的作用力下不脱出所述导向滑槽41。

作为一种优选的实施方式，所述导向滑槽41两侧设置有相对第一槽壁43和第二槽壁44，如图8和图11所示的一种设置方式，所述限位结构包括由所述第二槽壁弯折延伸的限位面45，和设置在所述抵推部61和触碰部62之间对应抵接在所述限位面45上的中间档面64，以及成型于所述触碰部62上且对应抵靠于所述第一槽壁侧边上的挂钩面65；所述第一槽壁侧边与所述限位面45的相对位置之间形成用以限定所述推杆6滑动范围的限位通口，所述限位通口的开口距离即为推杆6在所述导向滑槽41中受力往复滑动的实际滑动范围。具体的，所述偏压件7优选为复位弹簧，所述复位弹簧的一端抵接于所述限位面45上，另一端抵接于所述中间档面64的弹簧定位槽中。在本实施例中通过在所述壳体4上设置导向滑槽41，所述导向滑槽41内设置有推杆和偏压件。当凸轮部23抵压推杆使其拨动断路器脱扣杆43脱扣后，所述推杆在所述偏压件作用力下沿导向滑槽41自动弹性复位，解脱了对断路器脱扣杆43的依赖性，避免了滑扣的风险。以及在推杆和导线滑槽41之间设置限位结构，用于止挡推杆6的滑动范围，其中包括设置在推杆6上的挂钩面65，能够保证推杆6复位后，其抵推部61始终不接触凸轮部23弧形端面的最低点位置，(若凸轮部抵压推杆滑动并能够拨动脱扣杆的接触面为最高点端面，那么最低点位置即为弧形端面最高点向两侧弧边延伸的接触面)避免了与所述凸轮部23的摩擦。因此，本发明的技术方案提高整体的传动性能，保证断路器的正常分合闸不受影响，安全性能和使用性能更可靠。

需要说明的是，当断路器欠费或维修时，需要将重合闸装置保持锁死状态以防止断路器随意合闸，本发明通过电机驱动第二传动齿轮2上凸轮部23抵靠于推杆6一端，驱使推杆6一端滑动到脱扣孔42的分闸位置，从而使断路器保持锁死的分闸状态，但现有技术中的锁死结构是在大齿轮凸轮上设计了一个挂钩用以勾住联动脱扣件的一端，且必须通过改变电机转动方向来达到挂钩与脱扣联动件钩住锁死结构复杂，操作繁琐，设计成本高。因此，本发明只要将凸轮部23最高处与推杆6接触后就能牢牢锁死推杆的运动，这种结构简单，节约设计成本，配合可靠，电机只需要一个方向转动，简化操作过程，能够有效提高电机寿命。

作为本实施例中一种可替代的实施方式，若只根据要求完成分合闸操作时，当不包含推杆和导向滑槽41等方式时，可直接通过凸轮部23触碰脱扣孔42上的脱扣杆43也能实现断路器的分闸动作，此时根据适实际情况，脱扣杆43位置向凸轮部23方向靠近，相应的，凸轮部23延伸长度做适当调整或是有明显的接触部，便于触发等。通过这种结构设置，仍能使本实施例的自动重合闸装置完成分合闸操作，且结构更简单，设计成本更低，也不存在与脱扣联动件卡死的风险，安全可靠。

如图4所示，所述控制模块包括设置在所述壳体4内用于控制所述驱动电机转动的控制电路板9，和设置在所述控制电路板9上至少一个行程开关91。在本实施例中，所述行程开关91为两个，且沿所述第二传动齿轮2圆周轨迹分设于所述控制电路板9上用于感知所述凸轮部23的转动位置，所述凸轮部23随所述第二传动齿轮2转动到预设位置时触发相应一个所述行程开关91。因此，当凸轮部23转动触碰到其中一个行程开关时，通过信号传输给控制电路板，从而控制电机是否停止或转动。

本实施例中，如图10所示，还包括设置在所述壳体41表面用于开启或关闭所述控制电路板9的拨动开关92；和设置在所述壳体41表面用于驱使所述控制电路板9以使断路器保持分闸锁死状态维修开关93；以及指示灯，设置在所述壳体41表面，通过开、关以及闪烁频率标识断路器不同的状态信息。当用户线路需要维修时，可以把拔动开关和维修开关拔到开启位置，开启自动重合闸装置的锁死功能使断路器处在无法合闸状态，同时关掉控制电路板的智能控制，失去远程控制驱动电机的能力，远程信号控制失去控制能力，从而无法对断路器进行控制，防止误合闸导致维修时维修人员被电击。

下面结合附图2和图3说明本实施例中自动重合闸的工作过程：当断路器需要自动分闸时，所述驱动电机5联动所述涡轮51驱动所述传动齿轮机构转动，从而带动所述第二传动齿轮22上的凸轮部23驱动所述推杆3拨动脱扣杆43以使断路器快速分闸，如图3所示，此时处于分闸状态；当断路器需要自动合闸时，所述传动齿轮机构在电机驱动下继续转动，带动所述第二传动齿轮2上的不完全齿轮22向所述第三传动齿轮3方向转动，所述不完全齿轮22与所述第三传动齿轮3啮合传动进而通过所述联动转轴318带动手柄合闸，如图2所示，此时处于合闸状态。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种断路器的自动重合闸装置，包括壳体(4)，和设置在所述壳体(4)内的联动脱扣机构、驱动电机(5)、以及断路器手柄机构，所述驱动电机(5)的转轴上联动设置有涡轮(51)，传动齿轮机构连接所述驱动电机(5)和所述断路器手柄机构，且所述传动齿轮机构带动所述联动脱扣机构动作，其特征在于：

所述传动齿轮机构包括：依次啮合的第一传动齿轮(1)、第二传动齿轮(2)和第三传动齿轮(3)，所述第二传动齿轮(2)驱动所述联动脱扣机构动作，所述第三传动齿轮(3)驱动所述断路器手柄机构动作；所述第一传动齿轮(1)包括同轴联动设置的上部齿轮(11)和下部齿轮(12)，所述上部齿轮(11)啮合所述涡轮(51)，所述下部齿轮(12)啮合第二传动齿轮(2),

所述第二传动齿轮(2)包括与所述下部齿轮(12)啮合的从动齿轮(21)，以及同轴联动设置在所述从动齿轮(21)两侧的不完全齿轮(22)和驱动部，所述不完全齿轮(22)和所述第三传动齿轮(3)啮合，所述驱动部随所述从动齿轮(21)旋转带动所述联动脱扣机构动作,

所述驱动部为轮廓呈凸轮状的凸轮部(23),所述凸轮部(23)的凸起延伸方向与所述不完全齿轮(22)的扇形开口朝向一致；所述联动脱扣机构包括设置在所述壳体(4)上的导向滑槽(41)，所述导向滑槽(41)内设置有推杆(6)和偏压件(7)，所述推杆(6)在所述凸轮部(23)或偏压件(7)驱动下沿所述导向滑槽(41)往复滑动。

2.根据权利要求1所述的一种断路器的自动重合闸装置，其特征在于：

所述驱动部靠近所述壳体底部设置。

3.根据权利要求1所述的一种断路器的自动重合闸装置，其特征在于：

所述不完全齿轮(22)与所述从动齿轮(21)同轴分体设置，所述不完全齿轮(22)远离所述从动齿轮一端成型具有空腔的连接部(221)；所述不完全齿轮(22)为扇形结构齿轮，所述连接部(221)上成型有与所述不完全齿轮(22)的扇形开口方向相同的导向凸块。

4.根据权利要求3所述的断路器的自动重合闸装置，其特征在于：

所述不完全齿轮(22)包括沿轴向设置的至少两个定位轴(222)，所述从动齿轮(21)设置有适于所述定位轴(222)嵌入的安装孔，以使所述不完全齿轮(22)和所述从动齿轮(21)联动设置。

5.根据权利要求4所述的断路器的自动重合闸装置，其特征在于：

所述定位轴(222)为等间距布置在所述不完全齿轮(22)上的三个圆柱凸筋。

6.根据权利要求1所述的断路器的自动重合闸装置，其特征在于：所述壳体(4)上对应所述导向滑槽(41)延伸的一端设置有脱扣孔(42)，所述脱扣孔(42)中穿设有脱扣杆，所述推杆(6)包括与所述凸轮部(23)相抵接的抵推部(61)，和受所述抵推部(61)驱动下朝所述脱扣孔(42)位置滑伸的触碰部(62)；所述触碰部(62)的端部设置有用于拨动所述脱扣杆(43)的斜面导向结构(63)。

7.根据权利要求6所述的断路器的自动重合闸装置，其特征在于：所述导向滑槽(41)上设置有用于止挡所述推杆(6)的限位结构，以使所述推杆(6)在所述凸轮部(23)的作用力或偏压件(7)的作用力下不脱出所述导向滑槽(41)。

8.根据权利要求7所述的断路器的自动重合闸装置，其特征在于：所述导向滑槽(41)两侧设置有相对的第一槽壁(43)和第二槽壁(44)，所述限位结构包括由所述第二槽壁(44)弯折延伸的限位面(45)，和设置在所述抵推部(61)和触碰部(62)之间对应抵接在所述限位面(45)上的中间档面(64)，以及成型于所述触碰部(62)上且对应抵靠于所述第一槽壁侧边上的挂钩面(65)；所述第一槽壁侧边与所述限位面(45)的相对位置之间形成用以限定所述推杆(6)滑动范围的限位通口。

9.根据权利要求8所述的断路器的自动重合闸装置，其特征在于：所述偏压件(7)为复位弹簧，所述复位弹簧的一端抵接于所述限位面(45)上，另一端抵接于所述中间档面(64)的弹簧定位槽中。

10.根据权利要求1所述的断路器的自动重合闸装置，其特征在于：

还包括用于控制所述驱动电机转动的控制电路板(9)，和与所述控制电路板(9)电连接的两个行程开关(91)，所述凸轮部(23)随所述第二传动齿轮(2)转动过程中分别触动两个所述行程开关(91)。

11.根据权利要求10所述的断路器的自动重合闸装置，其特征在于：

还包括拨动开关(92)，设置在所述壳体(1)外表面，用于开启或关闭所述控制电路板(9)；

维修开关(93)，设置在所述壳体(1)外表面，用于驱使所述控制电路板(9)以使断路器保持分闸锁死状态；

指示灯，设置在所述壳体外表面(1)，用于显示自动重合闸装置的状态信息。

12.根据权利要求1所述的断路器的自动重合闸装置，其特征在于：

所述断路器手柄机构包括与所述第三传动齿轮(3)同轴联动的手柄，所述第三传动齿轮(3)为与所述不完全齿轮(22)啮合的扇形齿轮，所述扇形齿轮与所述壳体(1)相连接的转轴中心设置有轮廓非圆形的连接孔，所述连接孔用于安装联动转轴(8)。

13.根据权利要求12所述的断路器的自动重合闸装置，其特征在于：

所述联动转轴(8)和所述连接孔分别为相匹配的六边形结构。