CN108389754A - 弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置及其工作原理 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置及其工作原理，针对现有同类产品中合闸弹簧储能稳定性较差，摆动角度不规律，导致合闸剩余能量较难吸收，分闸较难到达正常位置的技术问题而设计。该装置的合闸弹簧座外径设有合闸弹簧，合闸弹簧座的两端分别与固定挂簧轴、储能拐臂连接；其要点是所述合闸弹簧座的导板和缓冲套通过弹性圆柱销组合成一个整体，导板两端的合闸弹簧分别限位于弹簧座，弹簧座内分别设有滚套和导向滚轮，滚套端的弹簧座、导板与固定挂簧轴连接，导向滚轮端的弹簧座、导板与储能拐臂的一端连接，该端的导板设有缓冲孔，缓冲套位于靠近管套一侧的导板，合闸弹簧以储能拐臂另一端为旋转中心摆动实现伸缩。

Description

弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置及其工作原理
技术领域
本发明涉及机械类高压开关行业中电气原理，是一种弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置及其工作原理。
背景技术
弹簧操动机构的合闸弹簧部件是高压交流真空断路器关合的关键部件。储能的合闸弹簧在释放能量做功时，一部份能量要使断路器可靠关合，同时另一部分能量要使分闸弹簧做好分闸前的储能准备，所以合闸弹簧部件设计的合理与否对满足断路器的机械特性参数起着极其重要的作用。目前，国内外弹簧操动机构合闸弹簧部件的设计普遍采用拉簧和压簧两种结构形式，除少数采用涡卷簧结构。目前压簧结构形式的合闸弹簧部件基本上都是通过导杆、导套套入弹簧内部，利用导杆、导套的两个端面使弹簧定位，如图四所示，然后通过储能拐臂的旋转运动，使弹簧压缩储能，合闸动作时，弹簧释放能量使断路器合闸。为了使断路器可靠合闸，合闸弹簧必须有一定的富裕能量，合闸弹簧在完成合闸后，剩余能量有一个释放过程，不能把剩余能量吸收掉，合闸弹簧组件会在一定的角度来回摆动，直至最终停止在一个不规律的角度，这样会导致操动机构的分闸系统处于不正常的位置，易引起断路器无法分闸的严重后果。另外，由于导杆导套对插式结构，拐臂作旋转运动时，导杆导套内磨擦严重，储能不平稳。
发明内容
为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置及其工作原理，使其解决现有同类产品中合闸弹簧储能稳定性较差，摆动角度不规律，导致合闸剩余能量较难吸收，分闸较难到达正常位置的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。
一种弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置，该装置包括弹簧座、滚套、固定挂簧轴、合闸弹簧、弹性圆柱销、缓冲套、储能拐臂、导向滚轮、导板、六角锁紧螺母，所述合闸弹簧座的外径设有合闸弹簧，合闸弹簧座的两端分别与固定挂簧轴、储能拐臂连接；其结构设计要点是所述合闸弹簧座的导板和缓冲套通过弹性圆柱销组合成一个整体，导板两端的合闸弹簧分别限位于弹簧座，弹簧座内分别设有滚套和导向滚轮，滚套端的弹簧座、导板与固定挂簧轴连接，导向滚轮端的弹簧座、导板与储能拐臂的一端连接，该端的导板设有缓冲孔，缓冲套位于靠近管套一侧的导板，合闸弹簧以储能拐臂另一端为旋转中心摆动实现伸缩。从而缓冲套稳定了合闸弹簧的压缩和复位状态的导向，导向板和导向板的缓冲孔满足了合闸弹簧带动储能拐臂移动的导向。
所述弹簧座的中心内分别设有与耳环平行方向的长槽，导板分别穿过弹簧座长槽的孔，滚套和导向滚轮分别嵌入导板的孔内。上述结构保证了滚套和导向滚轮的稳定。
所述弹簧座的左右侧耳环分别设有对应孔，固定挂簧轴和储能拐臂的弹簧座两侧对应孔分别套入第一垫片和第二垫片，并通过六角锁紧螺母分别固定于固定挂簧轴和储能拐臂。上述结构进一步保证了滚套和导向滚轮的稳定，以及固定挂簧轴和储能拐臂的稳定。
该装置的装配方法如下：所述导板和缓冲套通过弹性圆柱销组合成一个整体，弹簧座的中心与耳环平行方向设有一长槽，组合一体的导板上端穿过弹簧座长槽，导板上端设有一个孔，滚套嵌入孔内；接着固定挂簧轴套入第二垫片后依次由右向左穿入上端弹簧座右侧耳环的对应孔，导板上的滚套的内孔和弹簧座左侧耳环的对应孔，然后在固定挂簧轴的轴端装上第一垫片，用六角锁紧螺母紧固，把合闸弹簧座装入有缓冲套的导板，再把导板下端穿过下端弹簧座的长槽；所述导板下端也设有一长槽，通过工艺装备，先把下端弹簧座向上预压，使导板的长槽有足够空间使导向滚轮装入导板，然后把储能拐臂套入第二垫片后由右向左依次穿过下端弹簧座右侧耳环的对应孔，导板长槽内的导向滚轮的内孔和弹簧座左侧耳环的对应孔，最后同样在轴端装上垫片后用六角锁紧螺母紧固。
该装置的工作原理如下：储能时，储能拐臂的旋转中心不变，通过储能拐臂的旋转运动，使储能拐臂的偏心轴回旋逐步把合闸弹簧压缩，整过储能过程，下端弹簧座和导向滚轮始终是沿着导板的长槽平稳向上滑动，同时固定挂簧轴上的上端弹簧座和滚套始终处于平稳的动支承状态，合闸弹簧以储能拐臂的另一端为旋转中心摆动呈倾角；所以储能很平稳，储能完成后，为使有利于合闸，合闸弹簧呈一个合理范围的倾角。合闸动作时，合闸弹簧释放能量，使断路器合闸，同时合闸弹簧在能量的驱动下，会作自身振动，引起一定角度范围的摆动，由于本设计设置了缓冲套；弹簧振动时与缓冲套触碰，消耗了部分能量，并且通过力的传递使缓冲套即时吸收了剩余的能量，最终使合闸弹簧回复到正常位置。
本发明结构设计合理，操动安全性、稳定性好，使用寿命长；其适合作为高压开关弹簧操动机构的合闸弹簧剩余能量吸收装置使用，及其同类产品的结构改进。
附图说明
图1是本发明的剖视结构示意图。
图2是本发明的立体结构示意图。
图3是本发明的储能状态结构示意图。
图4是本发明的储能状态剖视结构示意图。
图5是本发明的合闸动作后由非正常位置回复至正常位置结构示意图。
附图序号及名称：1、弹簧座，2、滚套，3、固定挂簧轴，4、合闸弹簧，5、弹性圆柱销，6、缓冲套，7、储能拐臂，8、导向滚轮，9、导板，10、六角锁紧螺母，11、第一垫片，12、第二垫片。
具体实施方式
现结合附图，对本发明结构作进一步描述。如图1-图5所示，该装置包括弹簧座1、滚套2、固定挂簧轴3、合闸弹簧4、弹性圆柱销5、缓冲套6、储能拐臂7、导向滚轮8、导板9、六角锁紧螺母10，导板和缓冲套通过弹性圆柱销组合成一个整体，导板两端的合闸弹簧分别限位于弹簧座，弹簧座内分别设有滚套和导向滚轮，滚套端的弹簧座、导板与固定挂簧轴连接，导向滚轮端的弹簧座、导板与储能拐臂的一端连接，该端的导板设有缓冲孔，缓冲套位于靠近管套一侧的导板，合闸弹簧以储能拐臂另一端为旋转中心摆动实现伸缩。同时，弹簧座的中心内分别设有与耳环平行方向的长槽，导板分别穿过弹簧座长槽的孔，滚套和导向滚轮8分别嵌入导板的孔内。弹簧座的左右侧耳环分别设有对应孔，固定挂簧轴和储能拐臂的弹簧座两侧对应孔分别套入第一垫片11和第二垫片12，并通过六角锁紧螺母分别固定于固定挂簧轴和储能拐臂。
如图1、图2所示，储能时，储能拐臂的旋转中心不变，通过储能拐臂的旋转运动，使储能拐臂的偏心轴回旋逐步把合闸弹簧压缩，整过储能过程，下端弹簧座和导向滚轮始终是沿着导板的长槽平稳向上滑动，同时固定挂簧轴上的上端弹簧座和滚套始终处于平稳的动支承状态，合闸弹簧以储能拐臂的另一端为旋转中心摆动呈倾角。如图3、图4所示，合闸动作时，合闸弹簧释放能量，使断路器合闸，同时合闸弹簧在能量的驱动下，弹簧振动时与缓冲套触碰，消耗了部分能量，并且通过力的传递使缓冲套即时吸收了剩余的能量，如图5所示，最终使合闸弹簧回复到正常位置。

Claims (5)

1.一种弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置，该装置包括弹簧座（1）、滚套（2）、固定挂簧轴（3）、合闸弹簧（4）、弹性圆柱销（5）、缓冲套（6）、储能拐臂（7）、导向滚轮（8）、导板（9）、六角锁紧螺母（10），所述合闸弹簧座的外径设有合闸弹簧（4），合闸弹簧座的两端分别与固定挂簧轴（3）、储能拐臂（7）连接；其特征在于所述合闸弹簧座的导板（9）和缓冲套（6）通过弹性圆柱销（5）组合成一个整体，导板两端的合闸弹簧（4）分别限位于弹簧座（1），弹簧座内分别设有滚套（2）和导向滚轮（8），滚套端的弹簧座、导板与固定挂簧轴（3）连接，导向滚轮端的弹簧座、导板与储能拐臂（7）的一端连接，该端的导板设有缓冲孔，缓冲套位于靠近管套一侧的导板，合闸弹簧以储能拐臂另一端为旋转中心摆动实现伸缩。
2.根据权利要求1所述的弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置，其特征在于所述弹簧座（1）的中心内分别设有与耳环平行方向的长槽，导板（9）分别穿过弹簧座长槽的孔，滚套（2）和导向滚轮（8）分别嵌入导板的孔内。
3.根据权利要求2所述的弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置，其特征在于所述弹簧座（1）的左右侧耳环分别设有对应孔，固定挂簧轴（3）和储能拐臂（7）的弹簧座两侧对应孔分别套入第一垫片（11）和第二垫片（12），并通过六角锁紧螺母（10）分别固定于固定挂簧轴和储能拐臂。
4.根据权利要求3所述的弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置的装配方法，其特征在于该装置的装配方法如下：所述导板（9）和缓冲套（6）通过弹性圆柱销（5）组合成一个整体，弹簧座（1）的中心与耳环平行方向设有一长槽，组合一体的导板上端穿过弹簧座长槽，导板上端设有一个孔，滚套（2）嵌入孔内；接着固定挂簧轴（3）套入第二垫片（12）后依次由右向左穿入上端弹簧座（1）右侧耳环的对应孔，导板上的滚套（2）的内孔和弹簧座左侧耳环的对应孔，然后在固定挂簧轴的轴端装上第一垫片（11），用六角锁紧螺母（10）紧固，把合闸弹簧座装入有缓冲套的导板，再把导板下端穿过下端弹簧座的长槽；所述导板下端也设有一长槽，通过工艺装备，先把下端弹簧座向上预压，使导板的长槽有足够空间使导向滚轮装入导板，然后把储能拐臂（7）套入第二垫片（12）后由右向左依次穿过下端弹簧座（1）右侧耳环的对应孔，导板长槽内的导向滚轮（8）的内孔和弹簧座左侧耳环的对应孔，最后同样在轴端装上垫片后用六角锁紧螺母（10）紧固。
5.根据权利要求2所述的弹簧操动机构合闸弹簧剩余能量吸收装置的工作原理，其特征在于该装置的工作原理如下：储能时，储能拐臂（7）的旋转中心不变，通过储能拐臂的旋转运动，使储能拐臂的偏心轴回旋逐步把合闸弹簧（4）压缩，整过储能过程，下端弹簧座和导向滚轮（8）始终是沿着导板（9）的长槽平稳向上滑动，同时固定挂簧轴（3）上的上端弹簧座和滚套（2）始终处于平稳的动支承状态，合闸弹簧以储能拐臂的另一端为旋转中心摆动呈倾角；合闸动作时，合闸弹簧释放能量，使断路器合闸，同时合闸弹簧在能量的驱动下，弹簧振动时与缓冲套（6）触碰，消耗了部分能量，并且通过力的传递使缓冲套即时吸收了剩余的能量，最终使合闸弹簧回复到正常位置。
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