CN106971904B - 真空断路器合闸传动机构 - Google Patents
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Abstract
一种断路器技术领域的真空断路器合闸传动机构,包括:主轴连杆、拐臂、传动轴、曲柄、导向槽、动触头连杆、动触头和静触头,其中:主轴连杆与拐臂铰接,拐臂上设有拐臂轴孔,拐臂轴孔与传动轴一端固定连接,传动轴设置在机架的轴孔内,传动轴另一端与曲柄的末端固定连接,曲柄的顶端设置在导向槽内,动触头连杆设置于导向槽上方,动触头连杆上活动设置限位轴套,动触头连杆顶部设有动触头,动触头与静触头对应设置。本发明能够解决合闸弹跳问题,具有可靠性高、传动平稳等优点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种断路器领域的技术,具体是一种真空断路器合闸传动机构。
背景技术
合闸传动机构连接操动机构与真空泡,将操动机构输出的旋转运动转化为真空泡动触头的直线运动。随着真空断路器的迅速发展,对真空断路器的合闸弹跳时间要求越来越高,配套操动机构的水平也得到相应提高,但是由于合闸传动机构设计的不合理,合闸弹跳问题仍然严重。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足,提出了一种真空断路器合闸传动机构,能够解决合闸弹跳问题,具有可靠性高、传动平稳等优点。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明包括:主轴连杆、拐臂、传动轴、曲柄、导向槽、动触头连杆、动触头和静触头,其中:主轴连杆与拐臂铰接,拐臂上设有拐臂轴孔,拐臂轴孔与传动轴一端固定连接,传动轴设置在机架的轴孔内,传动轴另一端与曲柄的末端固定连接,曲柄的顶端设置在导向槽内,动触头连杆设置于导向槽上方,动触头连杆上活动设置限位轴套,动触头连杆顶部设有动触头,动触头与静触头对应设置。
所述的限位轴套与机架固定连接且限制动触头连杆为上下运动。
所述的导向槽包括直线槽部分和圆弧槽部分。
优选地,所述的导向槽首尾两端封闭设置。
优选地,所述的传动轴两端均设有六方轴孔花键,与拐臂轴孔和曲柄相连。
技术效果
与现有技术相比,本发明中曲柄在竖直位置时真空断路器合闸,合闸时动触头速度为零,避免动、静触头相互碰撞,消除了合闸弹跳现象,同时针对曲柄的惯性运动设置导向圆弧,保证了合闸的稳定性。
附图说明
图1为本发明进行合闸操作时的立体结构示意图;
图2为图1的正视图;
图3为本发明处于合闸状态的立体结构示意图;
图4为本发明与输出曲柄相连接的结构示意图;
图中:主轴连杆1、拐臂2、机架3、曲柄4、导向槽5、动触头连杆6、限位轴套7、静触头8、传动轴9、输出曲柄10、动触头11;
图5为实施例效果示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1和图2所示,本实施例包括:主轴连杆1、拐臂2、传动轴9、曲柄4、导向槽5、动触头连杆6、动触头11和静触头8,其中:主轴连杆1与拐臂2铰接,拐臂2上设有拐臂轴孔,拐臂轴孔与传动轴9一端固定连接,传动轴9设置在机架3的轴承孔内,传动轴9另一端与曲柄4末端固定连接,曲柄4顶端设置在导向槽5内,动触头连杆6设置于导向槽5上方,动触头连杆6套设有限位轴套7且顶部设有动触头11,动触头11与静触头8对应设置;
所述的导向槽5包括直线槽部分和圆弧槽部分,其中:圆弧槽部分的圆心位于曲柄的末端。
优选地,所述的导向槽5首尾两端封闭设置。
优选地,所述的传动轴9两端均设有六方轴孔花键,与拐臂轴孔和曲柄4啮合。
如图4所示,所述的主轴连杆1与输出曲柄10固定连接,分、合闸动作由输出曲柄10驱动。
本发明实施例的工作过程如下:
1)合闸:输出曲柄10旋转带动主轴连杆1向上运动,主轴连杆1推动拐臂2绕拐臂轴孔轴线逆时针旋转,传动轴9在六方轴孔花键啮合下随之转动,通过六方轴孔花键与传动轴9另一端啮合的曲柄4随之逆时针转动,曲柄4顶端在导向槽5中的直线槽部分内做直线运动,并推动导向槽5向上运动,与导向槽5固定连接的动触头连杆6带动动触头11在限位轴套7内向上运动,逐渐靠近静触头8,在曲柄4顶端到达直线槽部分的行程末端,即曲柄4顶端达到最高高度时,动触头11与静触头8接触,完成合闸动作;
如图3所示,完成合闸动作后,由于惯性,曲柄4继续逆时针运动,曲柄4顶端进入导向槽5的圆弧槽部分,基于圆周运动规律,导向槽5的高度不再变化,导向槽5、动触头连杆6和动触头11速度为零,避免了碰撞的发生,消除了合闸弹跳现象,保证动触头11和静触8头始终处于合闸状态;
2)分闸:输出曲柄10通过主轴连杆1、拐臂2、传动轴9带动曲柄4顺时针转动,曲柄4顶端从导向槽5的圆弧槽部分进入直线槽部分后,通过导向槽5拉动动触头连杆6向下运动,动触头11与静触头8分离,完成分闸动作。
如图5所示,使用ADAMS软件进行仿真后,得到动静触头距离和动触头速度随时间变化的曲线。如上图所示,图像横坐标为时间,左侧纵坐标为动静触头距离,右侧纵轴为动触头速度。黑色代表原模型,红色代表新模型;实线代表距离,虚线代表速度。由图像可得,凸轮机构的动触头速度在碰撞前有明显的减速过程。在碰撞发生时,速度已经减小到零,没有发生碰撞,弹跳时间为零。具体仿真结果如下:
序号 | 参数名称 | 单位 | 数值 |
1 | 平均合闸速度 | m/s | 1.0±0.2 |
2 | 平均分闸速度 | m/s | 1.7±0.3 |
3 | 合闸弹跳时间 | ms | 0 |
4 | 合闸时间 | ms | <60 |
5 | 分闸时间 | ms | <50 |
Claims (1)
1.一种真空断路器合闸传动机构,其特征在于,包括:主轴连杆、拐臂、传动轴、曲柄、导向槽、动触头连杆、动触头和静触头,其中:主轴连杆与拐臂铰接,拐臂上设有拐臂轴孔,拐臂轴孔与传动轴一端固定连接,传动轴设置在机架的轴孔内,传动轴另一端与曲柄的末端固定连接,曲柄的顶端设置在导向槽内,动触头连杆设置于导向槽上方,动触头连杆上活动设置限位轴套,动触头连杆顶部设有动触头,动触头与静触头对应设置,曲柄在竖直位置时真空断路器合闸,合闸时动触头速度为零;
所述的导向槽包括直线槽部分和圆弧槽部分;
所述的圆弧槽部分的圆心位于曲柄的末端;
所述的圆弧槽部分的末端和直线槽部分的起始端均为封闭设置;
所述的传动轴两端均设有六方轴孔花键,与拐臂轴孔和曲柄相连;
所述的主轴连杆与输出曲柄相连;
所述的合闸,通过输出曲柄旋转带动主轴连杆向上运动,主轴连杆推动拐臂绕拐臂轴孔轴线逆时针旋转,传动轴在六方轴孔花键啮合下随之转动,通过六方轴孔花键与传动轴另一端啮合的曲柄随之逆时针转动,曲柄顶端在导向槽中的直线槽部分内做直线运动,并推动导向槽向上运动,与导向槽固定连接的动触头连杆带动动触头在限位轴套内向上运动,逐渐靠近静触头,在曲柄顶端到达直线槽部分的行程末端,即曲柄顶端达到最高高度时,动触头与静触头接触,完成合闸动作,完成合闸动作后,由于惯性,曲柄继续逆时针运动,曲柄顶端进入导向槽的圆弧槽部分,基于圆周运动规律,导向槽的高度不再变化,导向槽、动触头连杆和动触头速度为零,避免了碰撞的发生,消除了合闸弹跳现象,保证动触头和静触头始终处于合闸状态;
输出曲柄通过主轴连杆、拐臂、传动轴带动曲柄顺时针转动,曲柄顶端从导向槽的圆弧槽部分进入直线槽部分后,通过导向槽拉动动触头连杆向下运动,动触头与静触头分离,完成分闸动作。
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