CN108321040B - 断路器传动结构及采用该结构的断路器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及断路器传动结构及采用该结构的断路器设备。断路器传动结构包括对称布置的第一、二灭弧室、与第一、二灭弧室的动触头杆分别传动连接的第一、二灭弧室拐臂、与各灭弧室拐臂铰接的绝缘拉杆和用于驱动绝缘拉杆动作的拉杆驱动拐臂，所述绝缘拉杆包括分别与第一、二灭弧室拐臂铰接的第一、二绝缘拉杆，各绝缘拉杆同时与所述拉杆驱动拐臂铰接，所述拉杆驱动拐臂、第一绝缘拉杆和第一灭弧室拐臂形成平行四边形机构，所述拉杆驱动拐臂、第二绝缘拉杆和第二灭弧室拐臂形成反平行四边形机构。上述方案解决了现有的断路器传动结构传动环节较多、结构复杂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及断路器传动结构及采用该结构的断路器设备。
背景技术
在550kV及以上GIS和GCB等断路器设备中，断路器多采用双断口结构，例如授权公告号为CN2224460Y的中国专利中公开的一种双动瓷柱式断路器采用的双断口结构，包括由罐体形成的断路器筒体，断路器筒体内设有对称布置的第一、二灭弧室，第一、二灭弧室通过绝缘支持筒支持在罐体中部的支筒上，并通过绝缘拉杆和拉杆驱动拐臂与设置在断路器筒体下部的操动机构连接，工作时操动结构需要通过断路器传动结构实现绝缘拉杆的上下运动与灭弧室动触头水平运动之间的转换。同时，为了减小体积，还需要最大限度地降低绝缘支撑筒与传动箱之间的电场强度，优化绝缘结构。
上述专利未对断路器传动结构进行具体描述。现有的断路器传动结构例如授权公告号为CN206250114U的中国专利的一个实施例中公开的一种双动瓷柱式断路器中采用的传动结构，拉杆驱动拐臂与绝缘拉杆之间铰接连板，灭弧室拐臂与绝缘拉杆和动触头杆之间也分别铰接连板，传动环节较多，运动质量较大，结构复杂、传动效率低。同时，上述结构需要设置较长的支柱绝缘子来保证绝缘性能，占用空间大。
申请公布号为CN104201069A的中国专利也公开了一种类似的断路器传动结构，同样采用连杆传动，其设置有上下导向移动设置的密封杆，通过连板将拉杆驱动拐臂（即下拐臂）的摆动转化为密封杆的上下运动，密封杆与两只灭弧室拐臂（即上拐臂）分别通过各自的绝缘拉杆连接。但是，该专利中的传动结构同样存在传动环节较多、结构复杂、传动效率低的问题，并且密封杆导向运动过程中会受到径向力，容易产生异物，影响绝缘性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种断路器传动结构及采用该结构的断路器设备，解决现有的断路器传动结构传动环节较多、结构复杂的问题。
为实现上述目的，本发明中断路器传动结构采用的技术方案是：
方案1. 断路器传动结构，包括对称布置的第一、二灭弧室、与第一、二灭弧室的动触头杆分别传动连接的第一、二灭弧室拐臂、与各灭弧室拐臂铰接的绝缘拉杆和用于驱动绝缘拉杆动作的拉杆驱动拐臂，所述绝缘拉杆包括分别与第一、二灭弧室拐臂铰接的第一、二绝缘拉杆，各绝缘拉杆同时与所述拉杆驱动拐臂铰接，所述拉杆驱动拐臂、第一绝缘拉杆和第一灭弧室拐臂形成平行四边形机构，所述拉杆驱动拐臂、第二绝缘拉杆和第二灭弧室拐臂形成反平行四边形机构。
有益效果：本发明采用上述技术方案，绝缘拉杆包括分别与第一、二灭弧室拐臂铰接的第一、二绝缘拉杆，拉杆驱动拐臂和灭弧室拐臂与相应的绝缘拉杆分别形成了平行四边形机构和反平行四边形机构，与现有技术中采用连板相比，能够通过较少的零部件实现对动触头杆的驱动，传动环节少、结构简单，可靠性好。
方案2. 基于方案1所述的断路器传动结构，第一、二灭弧室拐臂与第一、二灭弧室的动触头杆之间分别铰接有第一、二触头杆连杆。
方案3. 基于方案1所述的断路器传动结构，灭弧室包括供动触头杆导向装配的动侧支撑，所述动侧支撑上设有两处以上间隔布置的触头杆导向结构。
有益效果：采用两处以上间隔布置的触头杆导向结构能够确保动触头在水平方向平稳地往复运动，保证导向性能。
方案4. 基于方案3所述的断路器传动结构，所述动侧支撑内设有内支撑台，内支撑台上供动触头杆穿过的触头杆穿孔，触头杆穿孔内设有支撑台导向环，所述支撑台导向环形成一处所述触头杆导向结构。
方案5. 基于方案4所述的断路器传动结构，灭弧室还包括供动侧触头杆穿过的筒状支撑座，筒状支撑座的一端固定在内支撑台上，另一端设有导向支撑段，所述导向支撑段的内侧壁上设有支撑座导向环，所述支撑座导向环形成另一处所述触头杆导向结构。
方案6. 基于方案1所述的断路器传动结构，所述断路器传动结构包括断路器筒体，第一、二灭弧室之间固定有传动箱，所述传动箱通过绝缘支撑筒支撑在断路器筒体上，所述绝缘支撑筒与传动箱之间设有屏蔽件，所述屏蔽件包括支撑在绝缘支撑筒与传动箱之间的主体，主体的径向内侧和外侧分别设有向下延伸的内屏蔽体和外屏蔽体，所述绝缘支撑筒的筒壁位于内屏蔽体和外屏蔽体之间。
方案7.基于方案6所述的断路器传动结构，所述绝缘支撑筒的筒壁顶端内设有嵌件，所述嵌件位于内屏蔽体和外屏蔽体之间。
方案8.基于方案6所述的断路器传动结构，所述内屏蔽体具有向内折弯的内翻部分。
方案9.基于方案8所述的断路器传动结构，所述内翻部分是由内屏蔽体末端的内翻沿形成。
方案10.基于方案6所述的断路器传动结构，所述屏蔽件为铸造件。
本发明中断路器设备采用的技术方案是：
方案1. 断路器设备，包括操动机构、对称布置的第一、二灭弧室、与第一、二灭弧室的动触头杆分别传动连接的第一、二灭弧室拐臂、与各灭弧室拐臂铰接的绝缘拉杆和用于驱动绝缘拉杆动作的拉杆驱动拐臂，所述绝缘拉杆包括分别与第一、二灭弧室拐臂铰接的第一、二绝缘拉杆，各绝缘拉杆同时与所述拉杆驱动拐臂铰接，所述拉杆驱动拐臂、第一绝缘拉杆和第一灭弧室拐臂形成平行四边形机构，所述拉杆驱动拐臂、第二绝缘拉杆和第二灭弧室拐臂形成反平行四边形机构。
方案2. 基于方案1所述的断路器设备，第一、二灭弧室拐臂与第一、二灭弧室的动触头杆之间分别铰接有第一、二触头杆连杆。
方案3. 基于方案1所述的断路器设备，灭弧室包括供动触头杆导向装配的动侧支撑，所述动侧支撑上设有两处以上间隔布置的触头杆导向结构。
方案4. 基于方案3所述的断路器设备，所述动侧支撑内设有内支撑台，内支撑台上供动触头杆穿过的触头杆穿孔，触头杆穿孔内设有支撑台导向环，所述支撑台导向环形成一处所述触头杆导向结构。
方案5. 基于方案4所述的断路器设备，灭弧室还包括供动侧触头杆穿过的筒状支撑座，筒状支撑座的一端固定在内支撑台上，另一端设有导向支撑段，所述导向支撑段的内侧壁上设有支撑座导向环，所述支撑座导向环形成另一处所述触头杆导向结构。
方案6. 基于方案1所述的断路器设备，所述断路器传动结构包括断路器筒体，第一、二灭弧室之间固定有传动箱，所述传动箱通过绝缘支撑筒支撑在断路器筒体上，所述绝缘支撑筒与传动箱之间设有屏蔽件，所述屏蔽件包括支撑在绝缘支撑筒与传动箱之间的主体，主体的径向内侧和外侧分别设有向下延伸的内屏蔽体和外屏蔽体，所述绝缘支撑筒的筒壁位于内屏蔽体和外屏蔽体之间。
方案7.基于方案6所述的断路器设备，所述绝缘支撑筒的筒壁顶端内设有嵌件，所述嵌件位于内屏蔽体和外屏蔽体之间。
方案8.基于方案6所述的断路器设备，所述内屏蔽体具有向内折弯的内翻部分。
方案9.基于方案8所述的断路器设备，所述内翻部分是由内屏蔽体末端的内翻沿形成。
方案10.基于方案6所述的断路器设备，所述屏蔽件为铸造件。
附图说明
图1是本发明中断路器设备的一个实施例的结构示意图；
图2是图1中的断路器设备处于分闸位置的结构示意图；
图3是图1中的断路器设备处于合闸位置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明中断路器设备的一个实施例如图1~图3所示，是一种550kV罐式断路器设备，包括断路器筒体5、设置在断路器筒体5的下拔口法兰23上的拐臂盒1和固定在拐臂盒1上的操动结构20，断路器筒体5内设有轴对称布置的第一、二灭弧室，第一、二灭弧室相互靠近的一端固定在传动箱14上，传动箱14下方通过绝缘支撑筒6支撑固定在断路器筒体5的下拔口法兰23上。
上述断路器从结构功能上可以划分为传动结构和绝缘支撑结构。其中传动结构包括固定部分、导向部分和运动部分，固定部分包括拐臂盒1、传动轴4、断路器筒体5、上拐臂转轴11和传动箱14；导向部分包括动侧支撑17、导向环18和筒状支撑座19；运动部分包括拉杆下销轴2、拉杆驱动拐臂3、绝缘拉杆7、拉杆上销轴9、灭弧室拐臂10、触头杆销轴12、触头杆连杆13、触头杆销轴15和动触头杆16。动侧支撑17内设有内支撑台24，内支撑台24上供动触头杆16穿过的触头杆穿孔，触头杆穿孔内设有导向槽，导向槽内设有上述导向环18，形成支撑台导向环；灭弧室还包括供动侧触头杆穿过的筒状支撑座19，筒状支撑座19的一端固定在内支撑台24上，另一端设有导向支撑段，所述导向支撑段的内侧壁上也设有导向槽，导向槽内设有上述导向环18，形成支撑座导向环。两处导向环18形成两处间隔布置的触头杆导向结构，确保动触头在水平方向平稳地往复运动。动触头杆16与一定长度的触头杆连杆13配合，减小了灭弧室拐臂10在转动过程中通过连杆13传递到动触头杆16上的侧向力，降低导向负担，减少异物产生。
灭弧室拐臂10设有左右两只，绝缘拉杆7包括与两只灭弧室拐臂10分别对应的两只，两只绝缘拉杆7左右对称布置并具有夹角。拉杆驱动拐臂3与两只绝缘拉杆7同时通过拉杆下销轴2铰接，各绝缘拉杆7与相应的灭弧室拐臂10分别通过拉杆上销轴9铰接，其中拉杆驱动拐臂3与右侧的绝缘拉杆7和灭弧室拐臂10组成平行四边形机构，拉杆驱动拐臂3与左侧的绝缘拉杆7和灭弧室拐臂10组成反平行四边形机构，两套四边形机构均由拉杆驱动拐臂3驱动，通过触头杆连杆13实现将绝缘拉杆7的运动转化为动触头杆的水平往复运动。
绝缘支撑结构包括绝缘部分和电场屏蔽部分，绝缘部分包括绝缘支撑筒6，绝缘支撑筒6的下端固定于断路器筒体5的下拔口法兰23，上端安装屏蔽件8和传动箱14，通过动侧支撑17实现左右对称布置灭弧室的固定，绝缘支撑筒6实现了高电位的灭弧室与地电位的断路器筒体5之间的电气隔离。电场屏蔽部分包括屏蔽件8，屏蔽件8为铸造件，包括支撑在绝缘支撑筒6与传动箱14之间的主体，主体下端与绝缘支撑筒6固定，上端支撑传动箱14，具有承上启下的作用。主体的径向内侧和外侧分别设有向下延伸的内屏蔽体21和外屏蔽体22，所述绝缘支撑筒6的筒壁顶端内设有嵌件，所述嵌件位于内屏蔽体21和外屏蔽体22围成的环形空间之间，能够有效地屏蔽高电位嵌件的电场。其中外屏蔽体22为顶端连接在主体的顶部的弧形屏蔽罩，内屏蔽体21为设置在主体的底部的环体，环体下端具有向内折弯的内翻沿25，形成内翻部分，降低了绝缘支撑筒6、屏蔽件8和传动箱14连接部位的电场，在减小高度尺寸的同时保证绝缘性能。
拉杆驱动拐臂3远离绝缘拉杆的一端设有与操动机构20的输出端之间铰接有中间连杆26，操动机构为具有伸缩形式的输出端的液压操动机构。使用过程中，操动机构的伸缩运动转换为拉杆驱动拐臂3绕传动轴4的转动，拉杆驱动拐臂3转动时能够带动绝缘拉杆7进行上下运动和小幅度的左右摆动，在绝缘拉杆7的带动下，灭弧室拐臂10绕固定在传动箱14上的上拐臂销轴11在一定角度范围内转动，并通过触头杆连杆13带动左右对称布置的动触头杆16水平往复运动实现分、合闸。与以前结构相比，该传动结构省去了将拉杆驱动拐臂的旋转运动先转化为竖直运动后再与绝缘拉杆连接的中间连板及导向装置，简化了传动环节，减小了运动质量，具有结构简单，传动效率高等优点，可应用于550kV至1200kV GIS和GCB双断口断路器，实现系列化生产与管理，既能够降低生产和管理成本，又能够提高生产效率。
在本发明的其他实施例中，拉杆驱动拐臂3与操动机构20的输出端之间也可以以其他方式传动连接，例如在操动结构20的伸缩形式的输出端上设置驱动销轴，在拉杆驱动拐臂3上设置与驱动销轴导向滑动配合并转动配合的长孔。另外，在其他实施例中，上述L形拉杆驱动拐臂3也可以替换为其他形式，例如在一只转轴上分别固定与拉杆铰接的摆臂和与操动机构传动连接的摆臂，与操动机构传动连接的摆臂还可以设置到拐臂盒1外部。另外，在其他实施例中，根据断路器行程、拉杆驱动拐臂3与灭弧室拐臂10的传动比、机构输出要求等参数，两只绝缘拉杆在分闸状态时也可以为相互重合的形式。
本发明中断路器传动结构的一个实施例为上述各断路器的实施例中除操动机构20之外的部分，具体结构此处不再赘述。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.断路器传动结构，包括对称布置的第一、二灭弧室，与第一、二灭弧室的动触头杆分别传动连接的第一、二灭弧室拐臂，与各灭弧室拐臂铰接的绝缘拉杆和用于驱动绝缘拉杆动作的拉杆驱动拐臂，其特征在于：所述绝缘拉杆包括分别与第一、二灭弧室拐臂铰接的第一、二绝缘拉杆，各绝缘拉杆同时与所述拉杆驱动拐臂铰接，所述拉杆驱动拐臂、第一绝缘拉杆和第一灭弧室拐臂形成平行四边形机构，所述拉杆驱动拐臂、第二绝缘拉杆和第二灭弧室拐臂形成反平行四边形机构，灭弧室包括供动触头杆导向装配的动侧支撑，所述动侧支撑上设有两处以上间隔布置的触头杆导向结构，所述动侧支撑内设有内支撑台，内支撑台和动侧支撑为一体式结构，内支撑台上供动触头杆穿过的触头杆穿孔，触头杆穿孔内设有支撑台导向环，所述支撑台导向环形成一处所述触头杆导向结构，灭弧室还包括供动触头杆穿过的筒状支撑座，所述筒状支撑座沿动触头杆的轴向悬伸设置在内支撑台上，筒状支撑座的一端固定在内支撑台上，另一端为悬伸端且设有导向支撑段，所述导向支撑段的内侧壁上设有支撑座导向环，所述支撑座导向环形成另一处所述触头杆导向结构；定义所述筒状支撑座的与所述内支撑台固定连接的部分为第一筒段，定义所述筒状支撑座的导向支撑段为第三筒段，定义所述筒状支撑座的第一筒段和第三筒段之间的部分为第二筒段，所述第二筒段的内壁与所述动触头杆之间具有间隙；所述内支撑台包括大径段和小径段，所述大径段与动侧支撑一体连接，所述小径段使得内支撑台的一端沿动触头杆的轴向延伸设置，且内支撑台延伸的方向与筒状支撑座悬伸的方向相反。
2.根据权利要求1所述的断路器传动结构，其特征在于：第一、二灭弧室拐臂与第一、二灭弧室的动触头杆之间分别铰接有第一、二触头杆连杆。
3.根据权利要求1所述的断路器传动结构，其特征在于：所述断路器传动结构包括断路器筒体，第一、二灭弧室之间固定有传动箱，所述传动箱通过绝缘支撑筒支撑在断路器筒体上，所述绝缘支撑筒与传动箱之间设有屏蔽件，所述屏蔽件包括支撑在绝缘支撑筒与传动箱之间的主体，主体的径向内侧和外侧分别设有向下延伸的内屏蔽体和外屏蔽体，所述绝缘支撑筒的筒壁位于内屏蔽体和外屏蔽体之间。
4.根据权利要求3所述的断路器传动结构，其特征在于：所述绝缘支撑筒的筒壁顶端内设有嵌件，所述嵌件位于内屏蔽体和外屏蔽体之间。
5.根据权利要求3所述的断路器传动结构，其特征在于：所述内屏蔽体具有向内折弯的内翻部分。
6.根据权利要求5所述的断路器传动结构，其特征在于：所述内翻部分是由内屏蔽体末端的内翻沿形成。
7.根据权利要求3所述的断路器传动结构，其特征在于：所述屏蔽件为铸造件。
8.断路器设备，包括操动机构、对称布置的第一、二灭弧室、与第一、二灭弧室的动触头杆分别传动连接的第一、二灭弧室拐臂、与各灭弧室拐臂铰接的绝缘拉杆和用于驱动绝缘拉杆动作的拉杆驱动拐臂，其特征在于：所述绝缘拉杆包括分别与第一、二灭弧室拐臂铰接的第一、二绝缘拉杆，各绝缘拉杆同时与所述拉杆驱动拐臂铰接，所述拉杆驱动拐臂、第一绝缘拉杆和第一灭弧室拐臂形成平行四边形机构，所述拉杆驱动拐臂、第二绝缘拉杆和第二灭弧室拐臂形成反平行四边形机构，灭弧室包括供动触头杆导向装配的动侧支撑，所述动侧支撑上设有两处以上间隔布置的触头杆导向结构，所述动侧支撑内设有内支撑台，内支撑台和动侧支撑为一体式结构，内支撑台上供动触头杆穿过的触头杆穿孔，触头杆穿孔内设有支撑台导向环，所述支撑台导向环形成一处所述触头杆导向结构，灭弧室还包括供动触头杆穿过的筒状支撑座，所述筒状支撑座沿动触头杆的轴向悬伸设置在内支撑台上，筒状支撑座的一端固定在内支撑台上，另一端为悬伸端且设有导向支撑段，所述导向支撑段的内侧壁上设有支撑座导向环，所述支撑座导向环形成另一处所述触头杆导向结构；定义所述筒状支撑座的与所述内支撑台固定连接的部分为第一筒段，定义所述筒状支撑座的导向支撑段为第三筒段，定义所述筒状支撑座的第一筒段和第三筒段之间的部分为第二筒段，所述第二筒段的内壁与所述动触头杆之间具有间隙；所述内支撑台包括大径段和小径段，所述大径段与动侧支撑一体连接，所述小径段使得内支撑台的一端沿动触头杆的轴向延伸设置，且内支撑台延伸的方向与筒状支撑座悬伸的方向相反。
9.根据权利要求8所述的断路器设备，其特征在于：第一、二灭弧室拐臂与第一、二灭弧室的动触头杆之间分别铰接有第一、二触头杆连杆。
10.根据权利要求8所述的断路器设备，其特征在于：所述断路器传动结构包括断路器筒体，第一、二灭弧室之间固定有传动箱，所述传动箱通过绝缘支撑筒支撑在断路器筒体上，所述绝缘支撑筒与传动箱之间设有屏蔽件，所述屏蔽件包括支撑在绝缘支撑筒与传动箱之间的主体，主体的径向内侧和外侧分别设有向下延伸的内屏蔽体和外屏蔽体，所述绝缘支撑筒的筒壁位于内屏蔽体和外屏蔽体之间。
11.根据权利要求10所述的断路器设备，其特征在于：所述绝缘支撑筒的筒壁顶端内设有嵌件，所述嵌件位于内屏蔽体和外屏蔽体之间。
12.根据权利要求10所述的断路器设备，其特征在于：所述内屏蔽体具有向内折弯的内翻部分。
13.根据权利要求12所述的断路器设备，其特征在于：所述内翻部分是由内屏蔽体末端的内翻沿形成。
14.根据权利要求10所述的断路器设备，其特征在于：所述屏蔽件为铸造件。
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