CN107293419B - 断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器，断路器包括灭弧室和具有泵的液压操动机构，泵包括具有柱形孔内腔的泵体，泵体中设置有转动轴线沿前后方向延伸的转子，转子的截面为多边形结构，相邻两个边之间形成与柱形孔相切的凸棱，泵体上设置有被隔板隔开的进液孔和出液孔，隔板的一端与转子的外周面滑动顶推配合，其特征在于：各凸棱处均设置有连通凸棱周向两侧的导油通道，转子上沿转子径向导向移动装配有封堵块，封堵块在其移动行程内具有让开所述导油通道的第一位置和在离心力作用下朝外移动而封堵所述导油通道的第二位置，转子上设置有想所述封堵块施加作用力而迫使封堵块处于第一位置的弹簧。本发明提供了一种可以降低电机启动负载的断路器。

Description

断路器

技术领域

本发明涉及一种断路器。

背景技术

断路器作为一种常见的电气设备，其应用较为广泛，断路器包括灭弧室及设置于灭弧室中的动触头、静触头，断路器还包括与动触头传动连接以驱动动触头动作而实现动触头、静触头分合闸的液压操动机构，液压操动机构包括动力部分和执行部分，液压操动机构的动力部分包括电机和泵，液压操动机构的执行部分包括液压缸和储能弹簧，动力部分可以向液压缸中泵油，液压缸压缩储能弹簧储能，当需要合闸时，储能弹簧释放能量，液压缸的活塞杆带动动触头向静触头移动从而实现合闸操作。其中动力部分的电机和泵是液压操动机构中能耗控制的关键，中国专利CN101749228A公开了一种高效率的“泵”，该泵包括基座，基座上设置有泵体，泵体具有柱形孔内腔，柱形孔内腔中设置有转动轴线沿前后方向延伸的转子，转子的截面为多边形结构，相邻两个边之间形成于柱形孔相切的凸棱。泵体的外周设置有孔，孔处导向移动装配有挡板，挡板将该孔隔成进液口和出液口，转子为柱体，隔板的一端与转子外周面滑动顶推配合。

使用时，转子顺时针转动，其中与进液口相通的墙体为低压腔，与出液口相通的腔体为高压腔，隔板始终与转子滑动顶推配合保证低压腔与高压腔不通，转子在转动过程中，液压油经进油口被吸入低压腔，随着转子的转动挤压而经出油口排出，实现泵油。现有的这种泵存在的问题在于：转子由电机带动而转动，对应电机而言，启动负载较大不仅耗电而且对电机的损耗也较大，而现有技术中，电机启动时低压腔中也已经充满液压油，要完成对液压油做功才能完成电机的启动，这就增加了电机的启动负载，不仅导致电机选型时的最低功率有所增加，也会影响电机的正常能耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以降低电机启动负载的断路器。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

断路器，断路器包括灭弧室和液压操动机构，灭弧室中设置有动触头和静触头，液压操动机构包括动力部分和执行部分，执行部分包括储能弹簧和用于与动触头传动连接的液压缸，动力部分包括电机和向所述液压缸泵油的泵，泵包括具有柱形孔内腔的泵体，泵体中设置有转动轴线沿前后方向延伸的转子，转子的截面为多边形结构，相邻两个边之间形成与柱形孔内腔相切的凸棱，泵体上设置有被隔板隔开的进液孔和出液孔，隔板的一端与转子的外周面滑动顶推配合，各凸棱处均设置有连通凸棱周向两侧的导油通道，转子上沿转子径向导向移动装配有封堵块，封堵块在其移动行程内具有让开所述导油通道的第一位置和在离心力作用下朝外移动而封堵所述导油通道的第二位置，转子上设置有向所述封堵块施加作用力而迫使封堵块处于第一位置的弹簧。

所述弹簧为设置于封堵块内侧的拉簧。

导油通道的外侧壁上开设有供对应封堵块外端适配插入的插槽，封堵块内端始终与转子导向移动配合。

本发明的有益效果为：在转子未启动时，受弹簧作用，封堵块处于第一位置，导油通道联通转子的周向两侧，转子刚起步时，由于转速还较慢，因此离心力不足以克服弹簧的作用力，因此导油通道还是导通的，转子周向两侧的油压一致，因此转子的启动负载较小，在转子的速度达到一定值时，封堵块的离心力克服弹簧的作用力，封堵块朝外移动至第二位置，导油通道被封堵，从而实现正常的供油，从而达到对断路器的电机节能效果。

进一步的，封堵块在第二位置时，封堵块的外端插入到适配的插槽中，封堵块的内端则与转子始终导向移动配合，这样就形成了对封堵块的两端支撑，有助于提高封堵块的抗油压能力，保证第二位置时，封堵块可以承担较大的油压。

附图说明

图1是本发明泵未启动时的状态示意图；

图2是本发明中泵启动后的状态示意图；

图3是图1中转子的俯视图；

图4是图2中的A处放大图；

图5是本发明中电机刹车装置与电机轴的配合示意图；

图6是本发明中电机轴与轴承座的配合示意图；

图7是本发明中调整扳手的结构示意图；

图8是图7的侧视图；

图9是本发明中电机壳体与泵体的配合示意图。

具体实施方式

断路器的实施例如图1~9所示：断路器包括灭弧室和液压操动机构，灭弧室中设置有动触头和静触头，液压操动机构包括动力部分和执行部分，执行部分包括储能弹簧和用于与动触头传动连接的液压缸，液压操动机构的基本工作原理是，动力部分可以向液压缸中泵油，液压缸压缩储能弹簧储能，当需要合闸时，储能弹簧释放能量，液压缸的活塞杆带动动触头朝向静触头移动从而实现合闸操作。液压操动机构的工作机理属于现有技术，在此不再详述，本次发明的改进在于以下部分。

泵36包括具有柱形孔内腔的泵体2，泵体2中设置有转动轴线沿前后方向延伸的转子5，转子的横截面为多边形结构，转子的每个边均呈内凹的弧形，相邻两个边之间形成与柱形孔相切的沿前后方向延伸的凸棱50，泵体上设置有被隔板9隔开的进液孔8和出液孔1，隔板9可沿转子的径向往复移动，隔板9的内端与转子5的外周面滑动顶推配合。各凸棱50处均设置有连通凸棱周向两侧的导油通道7，导油通道7的纵截面为圆弧形结构，圆弧形结构的圆心处于导油通道邻近转子旋转轴线的一侧，每个凸棱处的导油通道均有多个，各凸棱处的导油通道沿转子轴向间隔布置，每个凸棱上的各导油通道之间的间隔部分71可以起到支撑隔板9的作用从而避免隔板板卡滞到导油通道中。转子的两端还设置有导向方向沿转子径向延伸的导向孔，各导向孔中分别导向移动装配有封堵块4，各封堵块4分别与各自对应的导油通道7相对应，封堵块在其移动行程内具有让开对应导油通道7的第一位置和在离心力作用下朝外移动而封堵对应导油通道7的第二位置，转子5上设置有与各封堵块相对应的用于向对应封堵块施加作用力而迫使封堵块处于第一位置的弹簧，本实施例中弹簧为设置于封堵块内侧的拉簧6，封堵块的外端端部设置有封堵块端齿72，转子上设置有用于与封堵块端齿适配互插的转子端齿73，封堵块端齿72与转子端齿73互插后形成迷宫密封，这样可以保证转子正常旋转过程中，导油通道的良好密封，同时也形成对封堵块4的两端支撑，保证封堵块4的抗压能力，保证封堵块在高油压下工作的使用寿命。在电机未启动时，受拉簧6作用，各封堵块处于让开对应导油通道的第一位置如图1所示，电机在刚开始的启动过程中，转子转速较小，封堵块的离心力不足以克服压簧的作用力，因此导油通道一直是导通的，转子周向两侧的压力相同，转子运动受到的阻力就较小，可以实现低负载启动，小功率电机就可以实现转子的负载启动，在转子转速到达一定速度后，比如说电机转速到达1000r/min后，转子的离心力克服压簧的弹力，封堵块向外移动而将导油通道封堵，泵可实现正常供油。实际使用时，可以根据使用要求，选择合适的弹簧或调整弹簧的预紧量来调节电机在什么转速时可以实现正常供油。泵站还包括油箱（图中未示出），电机和泵安装于油箱上，泵的进液孔与油箱相连，泵的出液孔连接有油管，以向其他设备供油。

电机包括与泵体连接的电机壳体12，电机壳体12、泵体2前后布置，电机壳体内设置有转动轴线沿前后方向延伸的电机轴18，电机轴18与泵体2之间设置有动密封机构30，电机轴18上于动密封机构30的前侧设置有排液螺母32，在排液螺母32的外边缘上沿周向均布有多个缺口33。电机壳体上设置有与排液螺母32相对应的环形凹槽34，环形凹槽34处于动密封机构的前侧，环形凹槽34的底部设置有排液孔35，电机壳体的上端设置有进气孔31，进气孔31处于动密封机构30的前侧，进气孔31处设置有单向进气阀，气体可以经外界进入，但是内部的液体不可以经单向进气阀排出。泵体上设置有与低压腔联通的吸液口10，吸液口10处设置有液体单向阀，液体可以经吸液口进入泵体，但是不可以经吸液口排出，吸液口10与排液孔35通过软管连接。动力总成在正常使用时，动密封机构可能会失效，此时泵中的液压油会经动密封机构与电机轴之间流向电机，在液压油流到排液螺母32上后，液压油32被甩至环形凹槽34中，而环形凹槽34则经排液孔35、吸液口10与泵的低压腔相连，泄漏的液压油会被重新吸入到低压腔中，参与下一阶段的泵油。

电机还包括用于对电机轴进行刹车的电机刹车装置，电机刹车装置包括多个沿周向间隔布置的刹车单元13，各刹车单元13均包括通过弹簧可沿电机轴径向浮动的刹车块16，刹车单元还包括与刹车块相对设置的固定钢片14，刹车块16与电机壳体之间设置有制动弹簧15，刹车块16内设置有电磁线圈，电磁线圈与电机的供电线电连接。图中项17表示弹簧导向筒，在电机正常供电时，电磁线圈通电产生磁力而与固定钢片14相吸，以此克服制动弹簧作用力，刹车块不与电机轴接触，当电机断电时，受制动弹簧的作用，各刹车块均与电机轴接触而实现摩擦制动。整个刹车单元设置在固定不动的电机壳体上，而不是设置在电机轴上，电机轴正常转动时不需要耗费更多的负载，有助于节能，同时向电磁线圈供电也变得更加容易，整个装置容易实现，且不容易出现故障。

在电机壳体的端部设置有通用的轴承座，通用轴承座可以适应多种规格尺寸的电机轴，其基本结构为：轴承座包括框形本体21，框形本体上设置有一对相对设置的夹持单元，两个夹持单元分别称为上夹持单元20和下夹持单元19，每个夹持单元均包括与框形本体螺纹连接的螺杆23，上、下夹持单元的螺杆的螺纹旋向相反且同轴线设置，螺杆的内端设置有夹持块24，螺杆相对夹持块可以转动，两个夹持块之间夹持固定有用于与电机轴18配合的轴承25。上夹持单元的螺杆的上端设置有与螺杆轴向垂直的上竖杆插孔22，下轴承单元的螺杆的下端设置有与螺杆轴向垂直的下竖杆插孔50，上、下竖杆插孔分别构成两个螺杆的扭矩输入结构。轴承座还包括用于调整上、下夹持单元的夹持块之间距离的调整扳手，调整扳手如图5-6所示，其包括横杆27和两个可沿横杆27延伸方向导向移动的竖杆26，竖杆26通过其端部的T形端头28与横杆27上的T形槽29导向滑动配合，使用时，调整两个竖杆26的位置，将两个竖杆分别插在上、下夹持单元的对应竖杆插孔中，然后掰动横杆绕螺杆的轴线转动，横杆带动两个竖杆摆动，从而带动各螺杆转动，以实现上、下夹持单元的的夹持块相对移动调整或相背移动调整，以匹配不同直径的轴承，该调整方式的有益效果为，两个螺杆的转动角度是一致的，因此上、下夹持单元的夹持块的移动距离是一致的，这就可以保证无论通用轴承座怎么调整，都可以保证轴承的中心位置不变，防止电机轴偏斜而造成轴承磨损较快。在本发明的其它实施例中，调整扳手也可以不作为轴承座的技术方案一部分，比如说调整扳手可以另外单独销售；螺杆上的扭矩输入结构也可以是扁头结构，此时可以在竖杆上设置与扁头结构止转配合的传动槽。

Claims (3)

1.断路器，断路器包括灭弧室和液压操动机构，灭弧室中设置有动触头和静触头，液压操动机构包括动力部分和执行部分，执行部分包括储能弹簧和用于与动触头传动连接的液压缸，动力部分包括电机和向所述液压缸泵油的泵，泵包括具有柱形孔内腔的泵体，泵体中设置有转动轴线沿前后方向延伸的转子，转子的截面为多边形结构，相邻两个边之间形成与柱形孔内腔相切的凸棱，泵体上设置有被隔板隔开的进液孔和出液孔，隔板的一端与转子的外周面滑动顶推配合， 其特征在于：各凸棱处均设置有连通凸棱周向两侧的导油通道，转子上沿转子径向导向移动装配有封堵块，封堵块在其移动行程内具有让开所述导油通道的第一位置和在离心力作用下朝外移动而封堵所述导油通道的第二位置，转子上设置有向所述封堵块施加作用力而迫使封堵块处于第一位置的弹簧。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述弹簧为设置于封堵块内侧的拉簧。

3.根据权利要求1或2所述的断路器，其特征在于：导油通道的外侧壁上开设有供对应封堵块外端适配插入的插槽，封堵块内端始终与转子导向移动配合。