CN106887355B - 设有合闸组件的开关设备传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及设有合闸组件的开关设备传动装置。该传动装置包括箱体、主回路操作机构、行程导向机构、隔离弹簧操作机构和齿轮传动机构，主回路操作机构和隔离弹簧操作机构均设在箱体的前壁，齿轮传动机构和行程导向机构均设在箱体之内，主回路操作机构的输出轴与行程导向机构的操作轴联动，行程导向机构的输出端与主回路开关的绝缘拉杆联动；隔离弹簧操作机构的输出轴与齿轮传动机构的输入轴联动，齿轮传动机构的输出臂与隔离刀闸开关的拉杆连接。本发明将几个主要构成部分均设在一个箱体上，整个结构紧凑，整个集成度得到提高，并且可靠程度也得到提升。

Description

设有合闸组件的开关设备传动装置

技术领域

本发明是根据2014年7月14日申请的专利申请号CN201410334645.9名称为固体绝缘开关设备的传动装置的分案申请。本发明涉及固体绝缘开关设备，尤其涉及一种设有合闸组件的开关设备传动装置。

背景技术

在高压电器技术领域中，固体绝缘开关设备就已被定义为完全无污染的绿色科技产品，自身产品对人类生存环境带来的极少影响，包括绝缘与灭弧的实现，灭弧方式为真空灭弧，不会排放任何污染性液体，更没有任何气体释放到大气中，是真正意义上的零排放、零污染、高新、洁能、清洁、环保的真正意义的绿色电力产品。而且科技减排符合国家科学发展观的国策。既能促进人类健康更上台阶，又积极响应符合科学发展观要求，在国际上的影响、成就更突出，更能显示出中国科学治理环境、技术主导减排工作的意义。

固体绝缘开关设备传动装置主要用来传递主回路开关的合闸、分闸作用力以及隔离刀闸开关的合闸、分闸作用力，该装置是固体绝缘开关设备中的重要部件，对该装置的要求须达到结构紧凑和高集成度，但一般的传动装置由于设计及其他原因难以达到要求。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种设有合闸组件的开关设备传动装置，以使其结构紧凑并且提高集成度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

设有合闸组件的开关设备传动装置，所述的开关设备传动装置为用于固体绝缘开关设备的传动装置；包括箱体，还包括主回路操作机构、行程导向机构、隔离弹簧操作机构和齿轮传动机构，主回路操作机构和隔离弹簧操作机构均设在箱体的前壁，齿轮传动机构和行程导向机构均设在箱体之内，主回路操作机构的输出轴与行程导向机构的操作轴联动，行程导向机构的输出端与主回路开关的绝缘拉杆联动；隔离弹簧操作机构的输出轴与齿轮传动机构的输入轴联动，齿轮传动机构的输出臂与隔离刀闸开关的拉杆连接；所述主回路操作机构还包括用于固定部件的基板组件、用于储蓄合闸能量的储能组件、用于控制储能组件的合闸能量释放的合闸组件以及用于控制分闸的分闸组件；输出轴上设有与输出轴同步转动的双头拐臂；合闸组件控制储能组件释放合闸能量时，合闸组件通过推动双头拐臂旋转输出轴以实现合闸动作；合闸后，分闸组件通过限制双头拐臂旋转以限制输出轴往分闸方向转动；分闸时，双头拐臂脱离分闸组件的限制而输出轴往分闸方向转动；所述储能组件包括减速齿轮组、传动轴和弹簧，弹簧上端旋转连接基板组件，弹簧下端旋转连接一曲柄，传动轴设在基板组件上，减速齿轮组的大齿轮与传动轴同轴，大齿轮通过传动轴连接所述曲柄；储能时，大齿轮通过传动轴带动曲柄旋转，曲柄拉伸弹簧以实现合闸能量的存储；合闸组件包括合闸半轴和杠杆，杠杆包括上端和下端，杠杆通过第二销轴旋转连接于基板组件，第二销轴设在上端和下端之间，传动轴上设有与传动轴同步转动的卡耳；在储能结束时，卡耳抵顶于杠杆下端的下表面以限制传动轴转动，同时杠杆的上端受力作用而抵顶于合闸半轴的外壁以限制杠杆受力转动；所述合闸组件还包括合闸按钮轴，合闸按钮轴上设有角形板，合闸半轴设有抵顶于角形板斜面的径向拨杆，合闸半轴设有用于允许杠杆上端通过的通行槽；在合闸时，合闸按钮轴轴向运动，角形板的斜面通过推动拨杆使得合闸半轴旋转，杠杆的上端脱离半轴外壁的限制而从通行槽通过，储能组件释放合闸能量，卡耳推动杠杆旋转直至卡耳脱离杠杆的下端。

进一步地，所述传动轴上设有用于通过推动双头拐臂以使输出轴往合闸方向旋转的凸轮，所述凸轮与传动轴同轴同步转动；在合闸时，凸轮的外凸部分推动双头拐臂的下端滚子使得双头拐臂带动输出轴逆时针转动。

进一步地，所述分闸组件包括分闸半轴、分闸扣板和分闸挚子，所述分闸扣板包括活动端和固定端，所述分闸扣板的固定端通过第三销轴连接于基板组件上，所述分闸挚子通过第四销轴连接分闸扣板，第四销轴上设有扭簧以使得分闸挚子与分闸扣板之间为弹性旋转连接，第四销轴设在活动端与固定端之间；合闸过程中，双头拐臂的上端滚子推动分闸挚子绕着第四销轴旋转直至上端滚子脱离与分闸挚子的接触；合闸结束后，双头拐臂的上端滚子抵顶分闸挚子下端面以限制双头拐臂转动，分闸扣板的活动端受力作用而抵顶于分闸半轴外壁上以限制分闸扣板受力转动。

进一步地，所述分闸组件还包括设在基板组件上的分闸按钮轴，分闸按钮轴上设有角形块，分闸半轴设有抵顶角形块斜面的径向拨条，分闸半轴设有用于允许分闸扣板的活动端通过的半月槽；分闸时，分闸按钮轴轴向运动，角形块的斜面通过推动拨条以使分闸半轴旋转，分闸扣板的活动端脱离分闸半轴外壁的限制而从半月槽通过，双头拐臂的上端滚子脱离分闸挚子的限制以使双头拐臂和输出轴往分闸方向旋转。

进一步地，行程导向机构还包括用作载体的夹板组件、用于保证主回路开关合闸或分闸动作同步的扛板以及用于连接主回路开关的绝缘拉杆与扛板的连杆，所述操作轴垂直于扛板并通过带动一拐臂旋转来驱动扛板作水平运动，所述连杆上端旋转连接扛板并跟随扛板水平运动，连杆下端旋转连接绝缘拉杆并带动绝缘拉杆竖直运动；所述连杆与绝缘拉杆一一对应并且每一连杆之间相互平行；所述拐臂通过拐臂销连接扛板，所述扛板上设有竖直的用于容许拐臂销上下活动的竖槽。

进一步地，行程导向机构还包括用于为分闸动作提供弹性回复力的弹性组件，所述弹性组件一端固定于夹板组件上，另一端旋转连接扛板；所述弹性组件包括弹簧、连接弹簧前端的前挂片以及连接弹簧后端的后挂片，所述弹簧平行于扛板的运动方向，所述前挂片固定，所述后挂片销轴连接扛板；当绝缘拉杆处于合闸的位置时，弹簧处于拉伸状态。

进一步地，所述夹板组件包括相互固定的前夹板和后夹板，所述扛板、连杆以及拐臂均设在前夹板和后夹板之间；所述操作轴贯穿并垂直于前夹板；所述前夹板和后夹板上均设有用于限制扛板运动方向的水平槽轨，所述连杆上端通过第一销轴与扛板连接，第一销轴两端设有在水平槽轨上滚动的第一滚轮；所述前夹板和后夹板上均设有用于限制连杆下端运动方向的竖直槽轨，所述连杆下端通过第二销轴与绝缘拉杆连接，第二销轴两端设有在竖直槽轨上滚动的第二滚轮。

进一步地，隔离弹簧操作机构还包括驱动输入轴、由驱动输入轴带动旋转的第一片板以及用于带动输出轴旋转的第二片板，所述第一片板和第二片板的外端均旋转套设于一活动销柱上以使得第一片板通过活动销柱带动第二片板旋转，所述驱动输入轴与输出轴同轴；隔离弹簧操作机构还包括用于在驱动输入轴旋转的前半段储蓄势能且在驱动输入轴旋转的后半段释放势能的弹簧伸缩组件，所述弹簧伸缩组件顶端由一固定销柱固定且弹簧伸缩组件能以固定销柱为中心旋转，所述活动销柱贯穿于弹簧伸缩组件的底端。

进一步地，隔离弹簧操作机构还包括相互固定的前夹板和后夹板，所述固定销柱两端分别贯穿前夹板和后夹板且由前夹板和后夹板限定固定销柱的轴向自由度；所述驱动输入轴贯穿前夹板且可相对前夹板旋转，所述输出轴贯穿后夹板且可相对后夹板旋转，所述驱动输入轴后端设有圆柱，所述输出轴设有对应圆柱的圆筒，所述圆柱与圆筒配合使得驱动输入轴与输出轴首尾相连。

进一步地，所述后夹板上设有用于限定活动销柱的行程的圆弧形通孔，所述活动销柱贯穿通孔；所述活动销柱与通孔之间设有用于降低对活动销柱的磨损的滚轮，所述滚轮套设于活动销柱上且滚轮贯穿通孔。

进一步地，所述弹簧伸缩组件包括伸缩套筒以及套设在伸缩套筒并为伸缩套筒提供回复力的弹簧，所述固定销柱贯穿伸缩套筒的顶端，所述活动销柱贯穿伸缩套筒的底端；所述第一片板设有弧形槽，所述活动销柱贯穿弧形槽。

进一步地，齿轮传动机构还包括中间轴以及垂直于中间轴的同步轴，齿轮传动机构的输入轴通过齿轮带动中间轴旋转，中间轴通过锥齿轮带动同步轴旋转，输出臂设在同步轴上并跟随同步轴转动。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明将几个主要构成部分均设在一个箱体上，主回路操作机构和行程导向机构控制主回路开关的合闸与分闸，隔离弹簧操作机构和齿轮传动机构连接紧密控制隔离刀闸开关的合闸与分闸，整个结构紧凑，整个集成度得到提高，并且可靠程度也得到提升。

附图说明

图1为箱体立体图；

图2为设有合闸组件的开关设备传动装置的爆炸图；

图3为隔离弹簧操作机构的立体图(省略前夹板和固定销柱)；

图4为隔离弹簧操作机构的剖视图(省略前夹板)；

图5为隔离弹簧操作机构的正视图(活动销柱在右边)；

图6为齿轮传动机构的侧视图；

图7为主回路操作机构的正视图；

图8为主回路操作机构的侧视图；

图9为主回路操作机构的立体图(省略前基板)；

图10为储能组件的立体图；

图11为储能即将结束时的立体图(省略后基板)；

图12为储能即将结束时的立体图(省略后基板，另一个角度)；

图13为储能结束时的力传递图；

图14为储能结束时的正面立体图；

图15为合闸时候的合闸组件的力传递图；

图16为主回路操作机构的后视图；

图17为合闸时候的双头拐臂受力图；

图18为合闸完成后的双头拐臂受力图；

图19为合闸完成后的立体图；

图20为分闸动作时的分闸组件的力传递图；

图21为分闸扣板与分闸挚子的装配立体图；

图22为行程导向机构的立体图；

图23为行程导向机构装上绝缘拉杆的立体图(省略前夹板)；

图24为行程导向机构的正视图；

图25为行程导向机构装上绝缘拉杆的正视图(省略前夹板)；

图26为行程导向机构的剖视图；

图27为行程导向机构的俯视图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

本发明实施例的具体结构如图1至图27所示。图3至图5为隔离弹簧操作机构700的结构图；图6为齿轮传动机构800的结构图；图7至图21为主回路操作机构100的结构图；图22至图27为行程导向机构900的结构图。

总体

如图1和图2所示，设有合闸组件的开关设备传动装置，其中开关设备传动装置为用于固体绝缘开关设备的传动装置；包括箱体101、主回路操作机构100、行程导向机构900、隔离弹簧操作机构700和齿轮传动机构800。主回路操作机构100和隔离弹簧操作机构700均设在箱体101的前壁102，齿轮传动机构800和行程导向机构900均设在箱体101之内。如图2所示，主回路操作机构100的输出轴51与行程导向机构900的操作轴911联动，行程导向机构900的输出端与主回路开关的绝缘拉杆104联动。隔离弹簧操作机构700的输出轴714与齿轮传动机构800的输入轴801联动，齿轮传动机构800的输出臂804与隔离刀闸开关的拉杆103连接。

弹簧操作机构

弹簧操作机构的具体结构参考图3至图5所示。

如图3至图5所示，隔离弹簧操作机构700包括驱动输入轴711、由驱动输入轴711带动旋转的第一片板712、输出轴714以及用于带动输出轴714旋转的第二片板713。驱动输入轴711与输出轴714同轴。第一片板712和第二片板713的外端均旋转套设于活动销柱724上以使得第一片板712通过活动销柱724带动第二片板713旋转。第一片板712设有弧形槽7121，活动销柱724贯穿弧形槽7121。第二片板713通过销轴7131联动固体绝缘开关设备的联锁组件740。

如图3至图5所示，隔离弹簧操作机构700还包括用于在驱动输入轴711旋转的前半段储蓄势能且在驱动输入轴711旋转的后半段释放势能的弹簧伸缩组件以及相互固定的前夹板731、后夹板732。前夹板731和后夹板732通过4根定位柱支撑平行锁紧。如图4所示，驱动输入轴711后端设有圆柱7111，输出轴714设有对应圆柱7111的圆筒7141，圆柱7111与圆筒7141配合使得驱动输入轴711与输出轴714首尾相连。驱动输入轴711贯穿前夹板731且可相对前夹板731旋转。输出轴714贯穿后夹板732且可相对后夹板732旋转。

如图3至图5所示，弹簧伸缩组件顶端由固定销柱723固定且弹簧伸缩组件能以固定销柱723为中心旋转，活动销柱724贯穿于弹簧伸缩组件的底端。具体地，弹簧伸缩组件包括伸缩套筒721以及套设在伸缩套筒721并为伸缩套筒721提供回复力的弹簧722，固定销柱723贯穿伸缩套筒721的顶端，活动销柱724贯穿伸缩套筒721的底端。如图4所示，固定销柱723两端分别贯穿前夹板731和后夹板732且由前夹板731和后夹板732限定固定销柱723的轴向自由度。后夹板732上设有用于限定活动销柱724的行程的圆弧形通孔7321，活动销柱724贯穿通孔7321。活动销柱724与通孔7321之间设有用于降低对活动销柱724的磨损的滚轮725，滚轮725套设于活动销柱724上且滚轮725贯穿通孔7321。

在合闸或者分闸时候，驱动输入轴711旋转的前半段对弹簧伸缩组件的弹簧722进行压缩储蓄势能，当过了驱动输入轴711旋转行程的中间位置后，操作者便可以由弹簧722瞬间释放势能做功(合闸功或分闸功)，弹簧722便会快速带动驱动输入轴711和输出轴714旋转，合闸与分闸动作都非常迅速，避免出现动作拖滞。

齿轮传动机构800的具体结构参考图6所示。

图6所示，齿轮传动机构800包括输入轴801、中间轴802以及垂直于中间轴802的同步轴803，齿轮传动机构800的输入轴801通过齿轮带动中间轴802旋转，中间轴802通过锥齿轮带动同步轴803旋转，输出臂804设在同步轴803上并跟随同步轴803转动。

主回路操作机构

主回路操作机构100的具体结构参考图7至21所示。其中，储能过程具体过程参考图9至图14，图13和图14是储能即将要结束时的视图，而合闸动作可参考图15，合闸动作时机构后视图见图16，储能释放过程可以参见图17，图18和图19为储能释放结束后等待分闸的状态图，图20为分闸动作示意图。

主回路操作机构包括用于固定部件的基板组件、与固体绝缘开关设备的行程导向机构连接的输出组件、用于储蓄合闸能量的储能组件、用于控制储能组件的合闸能量释放的合闸组件以及用于控制分闸的分闸组件。

如图8所示，基板组件包括相互固定的前基板11和后基板12。主回路操作机构的其他部件均设在前基板11和后基板12上。前基板11和后基板12之间通过4根固定柱相互固连。

如图9所示，输出组件包括与行程导向机构连接的输出轴51以及与输出轴51同步转动的双头拐臂52。双头拐臂52分别设置可转动的上端滚子53和下端滚子54。

储能过程：

储能组件包括减速齿轮组、传动轴24和弹簧26。减速齿轮组包括主动的小齿轮22、从动的大齿轮23以及与小齿轮22同轴联动的输入轴21，小齿轮22与大齿轮23常啮合。弹簧26上端旋转连接基板组件，弹簧26下端销轴旋转连接曲柄25。曲柄25设在传动轴24一端并与传动轴24同步键转动，大齿轮23通过传动轴24连接曲柄25。传动轴24设在基板组件上，具体地，传动轴24通过轴套连接于前基板11和后基板12上，并且传动轴24贯穿前基板11。减速齿轮组的大齿轮22与传动轴24同轴但两者并非全时同步转动。

大齿轮23与传动轴24之间的传动方式类似于棘轮结构，大齿轮23带动传动轴24转动具体实现方式如下：传动轴24上设有用于带动传动轴24转动的驱动环28，驱动环28外壁上设有推力槽281，减速齿轮组的大齿轮23上设有对应推力槽281的棘爪27，在大齿轮23需要带动传动轴24转动进行储能时，棘爪27插入推力槽281内以推动驱动环28转动，进而带动传动轴24转动。

见图9和图10，在进行合闸能量储能时，使用者用工具扭转输入轴21(逆时针，图9中方向A)，小齿轮22跟随转动，而大齿轮23则顺时针转动(图9中方向B)，棘爪27插入推力槽281中(见图10)，驱动环28和传动轴24跟随转动(图10中方向C)，曲柄25在传动轴24的带动下转动，因而曲柄25拉伸弹簧26(图10中方向D)以实现合闸能量的存储。

在弹簧储能时候，曲柄25转动至最远点(180度)时候能量最大，但必须在过了最大储能点之后曲柄25受到弹簧26的回复力拉动才会有确定的转动方向，因此在过了最大储能点之后，棘爪27应该脱离推力槽281并且驱动环28不能阻碍棘爪27的继续运动，也即是大齿轮23变成空转。本实施例中曲柄25转动181度之后大齿轮23变为空转。上述的大齿轮23空转通过以下结构和方式实现(见图11和图12)：棘爪27包括前端271和后端272，棘爪27通过第一销轴231旋转连接于大齿轮23，第一销轴231设在前端271与后端272之间，基板组件上固定有限位柱120；在储能过程中，棘爪27的前端271插入推力槽281中，而当大齿轮23旋转到越过弹簧26储能最大点时，棘爪27的后端272外壁与限位柱120触碰使得棘爪27的前端271翘起并脱离推力槽281，因而大齿轮23便不能推动驱动环28转动，大齿轮23变成空转状态。

此外，为了保证储能时大齿轮23通过棘爪27推动驱动环28转动这一动作的可靠性，棘爪27与大齿轮23之间设置扭簧使得在储能时棘爪27的前端271一直插入在推力槽281内，而空转的时候棘爪27的前端271能够一直紧贴驱动环28的外壁。当然扭簧的扭力不需要过大，避免在储能结束的时候限位柱120与棘爪27的后端272卡住而难以将棘爪27的前端271翘起。

此外，如图11所示，小齿轮22的下方设有用于防止小齿轮22反转的卡臂29。卡臂29固定端销轴连接前基板11，活动端插入小齿轮22的轮齿中。卡臂29还设有扭簧291以使卡臂29活动端紧贴小齿轮22的轮齿齿面，保证防止反转的可靠性。

此外，本实施例中还设置了可以用来驱动小齿轮22转动的电机210，以实现自动储能过程。

合闸过程：

储能结束之后，传动轴24需要保持不动，一直保持到合闸动作发生之时，这主要是通过合闸组件来实现的。而合闸组件控制储能组件释放合闸能量时，合闸组件通过推动双头拐臂52旋转输出轴51以实现合闸动作。

如图13所示，合闸组件包括合闸半轴31和杠杆32。杠杆32包括上端321和下端322，杠杆32通过第二销轴33旋转连接于基板组件，第二销轴33设在上端321和下端322之间。传动轴24上设有与传动轴24同步转动的卡耳282，具体地，卡耳282是固定在与传动轴24同步转动的驱动环28上的。

在储能结束之后，弹簧26处于拉伸状态，弹簧26通过曲柄25使得传动轴24有转动的趋势(图13方向E)，因而卡耳282也有转动的趋势，卡耳282抵顶于杠杆32的下端322的下表面，杠杆32便也有绕着第二销轴33转动的趋势(图13方向F)，但是此时杠杆32的上端321抵顶于合闸半轴31的外壁，因此杠杆32受力但却被合闸半轴31限制而不能转动，进而卡耳282受到杠杆32的限制而不能转动，传动轴24也就不能转动，曲柄25不能转动，最终弹簧26保持着拉伸状态，这便保证了储能的可靠。

从以上描述可以推知，只要让杠杆32不受合闸半轴31限制，那么就可以释放弹簧26的能量进行合闸动作。合闸动作通过以下结构和方式来实现：如图15所示，合闸组件还包括用于施加合闸动作的合闸按钮轴34，合闸按钮轴34上设有角形板341，合闸半轴31设有抵顶于角形板341斜面的径向拨杆312，合闸半轴31设有用于允许杠杆32上端321通过的通行槽311；在合闸时，使用者按压合闸按钮轴34使其往轴向运动(图15中方向G)，角形板341的斜面推动拨杆312，拨杆312向下摆动(图15中方向H)，进而合闸半轴31旋转(图15中方向I)，杠杆32的上端321脱离合闸半轴31外壁的限制而从通行槽311通过(图15中方向J)，储能组件的弹簧26释放合闸能量，卡耳282推动杠杆32旋转直至卡耳282脱离杠杆的下端。

合闸的时候，传动轴24在弹簧26回复力的作用下快速转动，而传动轴24还需要推动双头拐臂52往合闸方向转动。本实施例中采用凸轮35来实现这个过程：如图14所示，传动轴24上设有用于通过推动双头拐臂52以使输出轴51往合闸方向旋转的凸轮35，凸轮35与传动轴24键转动；如图17所示，在合闸时，凸轮35往方向K旋转，凸轮35的外凸部分推动双头拐臂52的下端滚子54使得双头拐臂52带动输出轴51逆时针转动(图17方向L)。

此外，见图12，杠杆32上带有拉簧323，拉簧323一端固定，另一端固定连接杠杆32。拉簧323与杠杆32的接触位置靠近杠杆32的上端321。这个拉簧323的作用是在储能释放后且卡耳282越过了杠杆32的下端322之后，杠杆32的上端321会回复原位，目的之一是使得杠杆32的上端321不会阻挡合闸半轴31的回位，目的之二是保证下一次储能过程时杠杆32的下端322能够可靠地卡住卡耳282。

此外，见图15，合闸按钮轴34上设有压簧342以使得合闸按钮轴34在被按压之后能够复位，压簧342一端抵顶于前基板，另一端抵顶于合闸按钮轴34上。其结构可参见图8、图9和图15。

此外，见图16，合闸半轴31在合闸之后必须回位，因此设置了合闸半轴31的回复结构：合闸半轴31贯穿后基板12，贯穿后基板12的部分固定有一个扭簧314和径向杆313，扭簧314一端固定，另一端使得径向杆313紧贴于下方的限位柱121。合闸半轴31转动时，径向杆313也转动，合闸半轴31的回位就靠扭簧314和径向杆313来实现。

此外，参考图16，还可以通过电动方式推动径向杆313，也即是合闸半轴31可以通过电动方式实现转动：在后基板12后方设有第一电磁铁61，第一电磁铁61的输出轴62在径向杆313下方。第一电磁铁61通电时候，其输出轴62推动径向杆313向上，合闸半轴31跟随转动。

分闸过程：

主回路操作机构的输出轴51是与行程导向机构连接的，合闸之后，行程导向机构带有为分闸过程提供回复力的结构，因此合闸之后输出轴51有往分闸方向转动的趋势，这种趋势须通过分闸组件来限制，而且在使用者需要的时候可以放开限制以实现分闸。在本实施例中，合闸之后，分闸组件通过限制双头拐臂52旋转以限制输出轴51往分闸方向转动；而在分闸时，双头拐臂52脱离分闸组件的限制而输出轴51往分闸方向转动。

分闸组件包括分闸半轴46、分闸扣板41和分闸挚子42。分闸扣板41包括活动端和固定端。分闸扣板41的固定端通过第三销轴43连接于基板组件上。分闸挚子42通过第四销轴44连接分闸扣板41。如图21所示，第四销轴44上设有扭簧441以使得分闸挚子42与分闸扣板41之间为弹性旋转连接，第四销轴44设在活动端与固定端之间。如图17所示，合闸过程中，双头拐臂52的上端滚子53推动分闸挚子42绕着第四销轴44旋转(图17方向M)直至上端滚子53脱离与分闸挚子42的接触。如图18所示，合闸结束后，双头拐臂52的上端滚子53抵顶分闸挚子42下端面以限制双头拐臂52转动趋势(图17方向N)，分闸扣板41的活动端受力作用而抵顶于分闸半轴46外壁上以限制分闸扣板41受力转动趋势(图17方向O)。具体结构还可以参见图19。

如图20所示，分闸组件还包括设在基板组件上的分闸按钮轴45，分闸按钮轴45上设有角形块451，分闸半轴46设有抵顶角形块451斜面的径向拨条462，分闸半轴46设有用于允许分闸扣板41的活动端通过的半月槽461。如图20所示，分闸时，分闸按钮轴45轴向运动(图20方向P)，角形块451的斜面推动拨条462，拨条462往下摆动(图20方向Q)，使得分闸半轴46转动(图20方向R)，分闸扣板41的活动端脱离分闸半轴46外壁的限制而从半月槽461通过(图20方向S)，双头拐臂52的上端滚子53脱离分闸挚子42的限制以使双头拐臂52和输出轴51往分闸方向(图18的方向N)旋转。

此外，与合闸半轴31类似，分闸半轴46也设置了回复机构，具体参见图16。另外，在图8和图9中，分闸半轴46跟合闸半轴31类似，也可以通过电动方式来实现转动。

此外，见图21所示，分闸扣板41与合闸组件的杠杆32类似，需要在分闸之后回位，而在分闸扣板41旁边是设置了一个扭簧431，使得分闸扣板41在分闸之后能够回复原位，并且使得分闸扣板41不会阻挡分闸半轴46的回位。

此外，分闸按钮轴45上套设有为分闸按钮轴45提供轴向回复力的压簧452，压簧452一端抵顶于前基板，另一端抵顶于分闸按钮轴45上。

行程导向机构

行程导向机构的具体结构参考图22至图27。

行程导向机构包括用于提供驱动力的可绕自身轴线旋转的操作轴911、用作载体的夹板组件920、用于保证三相主回路开关合闸或分闸动作同步的扛板913、用于连接三相主回路开关的绝缘拉杆104与扛板913的连杆914以及用于为分闸动作提供弹性回复力的弹性组件930。

如图22所示，夹板组件920包括相互固定的前夹板921和后夹板922，操作轴911贯穿并垂直于前夹板921。前夹板921和后夹板922上均设有用于将前夹板921和后夹板922分别固定于固体绝缘开关设备的传动箱内的固定耳925。弹性组件930包括弹簧931、连接弹簧931前端的前挂片933以及连接弹簧931后端的后挂片932。

如图22和图23所示，扛板913、连杆914以及拐臂912均设在前夹板921和后夹板922之间。操作轴911垂直于扛板913并通过带动拐臂912旋转来驱动扛板913作水平运动。连杆914上端旋转连接扛板913并跟随扛板913水平运动，连杆914下端旋转连接绝缘拉杆104并带动绝缘拉杆104竖直运动。连杆914与绝缘拉杆104一一对应并且每一连杆914之间相互平行。

结合图24和图25所示，前夹板921和后夹板922上均设有用于限制扛板913运动方向的水平槽轨923，连杆914上端通过第一销轴9151与扛板连接，第一销轴9151两端设有在水平槽轨923上滚动的第一滚轮9141。此外，前夹板921和后夹板922上均设有用于限制连杆914下端运动方向的竖直槽轨924，连杆914下端通过第二销轴9152与绝缘拉杆104连接，第二销轴9152两端设有在竖直槽轨924上滚动的第二滚轮9142。

如图26所示，拐臂912通过拐臂销9121连接扛板913，扛板913上设有竖直的用于容许拐臂销9121上下活动的竖槽9133。

此外，从图22至图27中还可以看出，弹性组件930一端固定于夹板组件920上，另一端旋转连接扛板913。具体地，弹簧931平行于扛板913的运动方向，前挂片933固定于前夹板921和后夹板922上，后挂片932销轴连接扛板913的支耳9131。当绝缘拉杆104处于合闸的位置时，弹簧931处于拉伸状态。

此外，从图22至图27中还可以看出，行程导向机构还包括缓冲分闸回复力的缓冲垫934，扛板913上设有对应缓冲垫934的限位块9132。在分闸动作时候，弹簧931拉动扛板913水平运动，绝缘拉杆104在连杆914的带动下往上竖直运动，此时的扛板913运动速度比较快，而限位块9132会直接冲向缓冲垫934，可以避免出现硬金属相互碰撞的情况。

以上陈述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (12)

1.设有合闸组件的开关设备传动装置，所述的开关设备传动装置为用于固体绝缘开关设备的传动装置；包括箱体，其特征在于，还包括主回路操作机构、行程导向机构、隔离弹簧操作机构和齿轮传动机构，主回路操作机构和隔离弹簧操作机构均设在箱体的前壁，齿轮传动机构和行程导向机构均设在箱体之内，主回路操作机构的输出轴与行程导向机构的操作轴联动，行程导向机构的输出端与主回路开关的绝缘拉杆联动；隔离弹簧操作机构的输出轴与齿轮传动机构的输入轴联动，齿轮传动机构的输出臂与隔离刀闸开关的拉杆连接；所述主回路操作机构还包括用于固定部件的基板组件、用于储蓄合闸能量的储能组件、用于控制储能组件的合闸能量释放的合闸组件以及用于控制分闸的分闸组件；输出轴上设有与输出轴同步转动的双头拐臂；合闸组件控制储能组件释放合闸能量时，合闸组件通过推动双头拐臂旋转输出轴以实现合闸动作；合闸后，分闸组件通过限制双头拐臂旋转以限制输出轴往分闸方向转动；分闸时，双头拐臂脱离分闸组件的限制而输出轴往分闸方向转动；所述储能组件包括减速齿轮组、传动轴和弹簧，弹簧上端旋转连接基板组件，弹簧下端旋转连接一曲柄，传动轴设在基板组件上，减速齿轮组的大齿轮与传动轴同轴，大齿轮通过传动轴连接所述曲柄；储能时，大齿轮通过传动轴带动曲柄旋转，曲柄拉伸弹簧以实现合闸能量的存储；合闸组件包括合闸半轴和杠杆，杠杆包括上端和下端，杠杆通过第二销轴旋转连接于基板组件，第二销轴设在上端和下端之间，传动轴上设有与传动轴同步转动的卡耳；在储能结束时，卡耳抵顶于杠杆下端的下表面以限制传动轴转动，同时杠杆的上端受力作用而抵顶于合闸半轴的外壁以限制杠杆受力转动；所述合闸组件还包括合闸按钮轴，合闸按钮轴上设有角形板，合闸半轴设有抵顶于角形板斜面的径向拨杆，合闸半轴设有用于允许杠杆上端通过的通行槽；在合闸时，合闸按钮轴轴向运动，角形板的斜面通过推动拨杆使得合闸半轴旋转，杠杆的上端脱离半轴外壁的限制而从通行槽通过，储能组件释放合闸能量，卡耳推动杠杆旋转直至卡耳脱离杠杆的下端。

2.如权利要求1所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，所述传动轴上设有用于通过推动双头拐臂以使输出轴往合闸方向旋转的凸轮，所述凸轮与传动轴同轴同步转动；在合闸时，凸轮的外凸部分推动双头拐臂的下端滚子使得双头拐臂带动输出轴逆时针转动。

3.如权利要求1所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，所述分闸组件包括分闸半轴、分闸扣板和分闸挚子，所述分闸扣板包括活动端和固定端，所述分闸扣板的固定端通过第三销轴连接于基板组件上，所述分闸挚子通过第四销轴连接分闸扣板，第四销轴上设有扭簧以使得分闸挚子与分闸扣板之间为弹性旋转连接，第四销轴设在活动端与固定端之间；合闸过程中，双头拐臂的上端滚子推动分闸挚子绕着第四销轴旋转直至上端滚子脱离与分闸挚子的接触；合闸结束后，双头拐臂的上端滚子抵顶分闸挚子下端面以限制双头拐臂转动，分闸扣板的活动端受力作用而抵顶于分闸半轴外壁上以限制分闸扣板受力转动。

4.如权利要求3所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，所述分闸组件还包括设在基板组件上的分闸按钮轴，分闸按钮轴上设有角形块，分闸半轴设有抵顶角形块斜面的径向拨条，分闸半轴设有用于允许分闸扣板的活动端通过的半月槽；分闸时，分闸按钮轴轴向运动，角形块的斜面通过推动拨条以使分闸半轴旋转，分闸扣板的活动端脱离分闸半轴外壁的限制而从半月槽通过，双头拐臂的上端滚子脱离分闸挚子的限制以使双头拐臂和输出轴往分闸方向旋转。

5.如权利要求1所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，行程导向机构还包括用作载体的夹板组件、用于保证主回路开关合闸或分闸动作同步的扛板以及用于连接主回路开关的绝缘拉杆与扛板的连杆，所述操作轴垂直于扛板并通过带动一拐臂旋转来驱动扛板作水平运动，所述连杆上端旋转连接扛板并跟随扛板水平运动，连杆下端旋转连接绝缘拉杆并带动绝缘拉杆竖直运动；所述连杆与绝缘拉杆一一对应并且每一连杆之间相互平行；所述拐臂通过拐臂销连接扛板，所述扛板上设有竖直的用于容许拐臂销上下活动的竖槽。

6.如权利要求5所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，行程导向机构还包括用于为分闸动作提供弹性回复力的弹性组件，所述弹性组件一端固定于夹板组件上，另一端旋转连接扛板；所述弹性组件包括弹簧、连接弹簧前端的前挂片以及连接弹簧后端的后挂片，所述弹簧平行于扛板的运动方向，所述前挂片固定，所述后挂片销轴连接扛板；当绝缘拉杆处于合闸的位置时，弹簧处于拉伸状态。

7.如权利要求5所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，所述夹板组件包括相互固定的前夹板和后夹板，所述扛板、连杆以及拐臂均设在前夹板和后夹板之间；所述操作轴贯穿并垂直于前夹板；所述前夹板和后夹板上均设有用于限制扛板运动方向的水平槽轨，所述连杆上端通过第一销轴与扛板连接，第一销轴两端设有在水平槽轨上滚动的第一滚轮；所述前夹板和后夹板上均设有用于限制连杆下端运动方向的竖直槽轨，所述连杆下端通过第二销轴与绝缘拉杆连接，第二销轴两端设有在竖直槽轨上滚动的第二滚轮。

8.如权利要求1所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，隔离弹簧操作机构还包括驱动输入轴、由驱动输入轴带动旋转的第一片板以及用于带动输出轴旋转的第二片板，所述第一片板和第二片板的外端均旋转套设于一活动销柱上以使得第一片板通过活动销柱带动第二片板旋转，所述驱动输入轴与输出轴同轴；隔离弹簧操作机构还包括用于在驱动输入轴旋转的前半段储蓄势能且在驱动输入轴旋转的后半段释放势能的弹簧伸缩组件，所述弹簧伸缩组件顶端由一固定销柱固定且弹簧伸缩组件能以固定销柱为中心旋转，所述活动销柱贯穿于弹簧伸缩组件的底端。

9.如权利要求8所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，隔离弹簧操作机构还包括相互固定的前夹板和后夹板，所述固定销柱两端分别贯穿前夹板和后夹板且由前夹板和后夹板限定固定销柱的轴向自由度；所述驱动输入轴贯穿前夹板且可相对前夹板旋转，所述输出轴贯穿后夹板且可相对后夹板旋转，所述驱动输入轴后端设有圆柱，所述输出轴设有对应圆柱的圆筒，所述圆柱与圆筒配合使得驱动输入轴与输出轴首尾相连。

10.如权利要求9所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，所述后夹板上设有用于限定活动销柱的行程的圆弧形通孔，所述活动销柱贯穿通孔；所述活动销柱与通孔之间设有用于降低对活动销柱的磨损的滚轮，所述滚轮套设于活动销柱上且滚轮贯穿通孔。

11.如权利要求8所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，所述弹簧伸缩组件包括伸缩套筒以及套设在伸缩套筒并为伸缩套筒提供回复力的弹簧，所述固定销柱贯穿伸缩套筒的顶端，所述活动销柱贯穿伸缩套筒的底端；所述第一片板设有弧形槽，所述活动销柱贯穿弧形槽。

12.如权利要求1所述的设有合闸组件的开关设备传动装置，其特征在于，齿轮传动机构还包括中间轴以及垂直于中间轴的同步轴，齿轮传动机构的输入轴通过齿轮带动中间轴旋转，中间轴通过锥齿轮带动同步轴旋转，输出臂设在同步轴上并跟随同步轴转动。