CN109256303A - 一种塑壳断路器用的储能电动操作装置 - Google Patents
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Abstract
一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，它包括壳体，其特征在于：所述壳体内装有离合装置和二次定位装置，所述离合装置与二次定位装置联动，所述二次定位装置上装有指示装置。本电动操作装置对现有的电动操作装置的离合装置、指示装置及二次定位装置的结构进行改进，提高了电动操作装置分合闸传动过程的稳定性，分合闸信号传递的可靠性，能确保断路器可靠合闸和可靠分闸同时避免电机堵转。整个装置结构简单，延长了产品寿命，降低了产品成本。
Description
技术领域
本发明属于低压电器技术领域，具体讲就是涉及一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，提高了断路器使用的安全性。
背景技术
传统塑壳断路器的分闸、合闸动作，需要人工手动操作完成。随着智能电网的发展，急需能够可靠实现自动分合闸的塑壳断路器产品。因此，市场上出现了拼装电动操作装置的塑壳断路器，通过向电动操作装置发指令，可实现驱动塑壳断路器自动分闸、合闸动作，而不需要人工手动操作，有效节约了人力物力，应用日益广泛。但是现有的储能电动操作装置为确保塑壳断路器可靠合分闸，通常采用滑块与凸轮过盈配合，导致断路器合分闸多次以后行程不够，无法合闸；且电动操作装置合闸过程中用转盘驱动微动开关来判断是否合闸到位，不够准确；同时该种电动操作装置的断路器状态指示模块通过色盘指示，由于转动范围较大，断路器分合闸行程存在不一致的状况下，指示经常出现错误。
发明内容
本发明的目的就是在针对上述现有的储能电动操作装置传统不可靠，状态指示容易出现错误的技术缺陷，提供一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，通过对现有储能电动操作装置控制，传动及指示装置结构的改进，提高电动操作装置的对断路器分合闸状态控制和指示的准确性。
技术方案
为了实现上述技术目的，本发明设计的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，它包括壳体，其特征在于：所述壳体内装有离合装置和二次定位装置，所述离合装置与二次定位装置联动，所述二次定位装置上装有指示装置。
在本发明的一个具体实施例中，所述离合装置包括离合盘和主轴，所述离合盘的轴向上开设有通孔，优选地，所述通孔的中心线与离合盘中心线重合。所述通孔的内壁上设有凹槽，所述凹槽的一侧端与通孔内壁圆弧过渡相接，另一侧端与通孔内壁形成台阶，优选地，所述台阶与通孔的内壁垂直。所述主轴装在通孔内能够转动，所述主轴的圆周面上设置有主轴通孔，优选地，所述主轴通孔位于主轴径向线上。所述主轴通孔内装有弹簧，所述主轴通孔内位于弹簧两端的位置分别装有离合轴一和离合轴二，所述离合轴一和离合轴二在弹簧作用下伸出主轴通孔的一端顶住通孔的内壁或台阶。所述主轴在通孔内转动过程中，离合轴一和离合轴二在弹簧作用下伸出主轴通孔的一端顶住离合盘通孔的内壁时，主轴和离合盘相离，所述离合轴一和离合轴二在弹簧作用下伸出主轴通孔的一端顶住台阶时，在台阶的作用下主轴与离合盘相合。
在本发明的另一个具体实施例中，所述二次定位装置包括导柱和滑块，所述滑块装在所述导柱上，所述储能电动操作装置的主轴上装有曲柄，曲柄通过连杆与滑块活动连接，所述主轴转动过程中能够带动曲柄转动，所述曲柄转动过程中能够通过所述连杆驱动所述滑块在导柱上来回往复运动，所述滑块上设有拨动臂，所述滑块在所述导柱上往复运动过程中，所述拨动臂能够触发合闸微动开关或分闸微动开关，所述合闸微动开关和分闸微动开关装在安装板上，所述安装板上装有马达，所述合闸微动开关或分闸微动开关通过线路板控制所述马达，所述马达的输出轴通过齿轮传动机构控制主轴的转动或停止。所述滑块上连接有同步弹簧，所述同步弹簧一端装在滑块上，另一端装在安装板上。
本发明的又一个具体实施例中，所述指示装置包括滑块和指示件，所述指示件装在支撑杆上位于滑块上方，所述支撑杆装在滑块上。所述指示件上至少设有第一指示区域和第二指示区域，优选地，所述支撑杆竖直装在滑块外侧面，所述指示件水平装在支撑杆上。
本发明的再一个具体实施例中，所述离合装置包括离合盘和主轴，所述离合盘的轴向上开设有通孔，所述主轴装在通孔内能够转动，所述通孔的内壁上设有孔槽，优选地，所述孔槽至少包括两个，对称布置在通孔内壁的直径两端。所述孔槽内装有弹簧，弹簧外侧端的孔槽内装有离合轴，所述主轴的圆周面上设有凸台，所述凸台的一侧端和主轴的圆周面圆弧过渡相接，另一侧端与主轴的圆弧端形成台阶，所述离合轴在弹簧作用下伸出孔槽的一端顶住主轴的外圆面或台阶。所述主轴在通孔内转动过程中，所述离合轴在弹簧作用下伸出孔槽的一端顶住主轴的外圆面时，所述主轴和离合盘相离，所述离合轴在弹簧作用下伸出孔槽的一端顶住台阶时，在所述台阶的作用下所述主轴与所述离合盘相合。所述孔槽为所述离合盘盘面上设置的半圆孔槽，所述离合盘上设置有半圆孔槽的一侧的盘面上装有支撑板用于支撑弹簧和离合轴。
本发明的还有的一个具体实施例中，所述二次定位装置包括导柱和滑块，所述滑块装在所述导柱上，所述滑块上设有通孔，所述断路器手柄位于通孔内。所述储能电动操作装置的主轴上装有曲柄，曲柄通过连杆与滑块活动连接，所述主轴转动过程中能够带动曲柄转动，曲柄转动过程中能够通过连杆驱动滑块在导柱上来回往复运动，所述滑块在导柱上往复运动过程中能够带动断路器手柄来回运动从而使断路器在合闸状态或分闸状态间切换，所述断路器手柄来回运动过程中带动断路器操作机构转轴来回转动，所述转轴上设有联动杆，所述联动杆随着转轴来回转动过程中能够使微动开关接通或断开，所述微动开关接通或断开能够控制主轴的电路接通或断开从而使主轴转动或停止。
有益效果
本发明提供的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，对现有的电动操作装置的离合装置，指示装置及二次定位装置的结构进行改进，提高了电动操作装置分合闸传动过程的稳定性和分合闸信号传递的可靠性，能确保断路器可靠合闸和可靠分闸同时避免电机堵转。整个装置结构简单，延长了产品寿命、降低了产品成本。
附图说明
附图1是本发明实施例的产品图。
附图2是本发明第一实施例中离合装置的产品图。
附图3是本发明第一实施例中离合装置的俯视图。
附图4是本发明第一实施例中离合装置的分解图。
附图5是本发明第一实施例中离合装置的结构示意图。
附图6是本发明第一实施例中离合盘的结构示意图。
附图7是本发明第一实施例中主轴的结构示意图。
附图8是本发明第一实施例中二次定位装置工作状态的结构示意图。
附图8A是本发明第一实施例中线路板位置示意图。
附图9是本发明第一实施例中曲柄、连杆、滑块连接关系示意图。
附图10是本发明第一实施例中指示装置结构示意图。
附图11是本发明第一实施例合闸状态结构示意图。
附图12是本发明第一实施例合闸状态俯视方向结构示意图。
附图13是本发明第一实施例分闸状态结构示意图。
附图14是本发明第一实施例分闸状态俯视方向结构示意图。
附图15是本发明第二实施例中离合装置的主视图。
附图16是本发明第二实施例中离合装置的俯视图。
附图17是本发明第二实施例中离合装置的分解图。
附图18是本发明第二实施例中离合装置的结构示意图。
附图19是本发明第二实施例中离合盘的结构示意图。
附图20是本发明第二实施例中主轴的结构示意图。
附图21是本发明第三实施例安装结构示意图。
附图22是本发明第三实施例中曲柄、连杆及滑块连接关系结构示意图。
附图23是本发明第三实施例合闸状态结构示意图。
附图24是本发明第三实施例分闸状态结构示意图。
具体实施方式
下文中，参照附图描述本发明的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的范围由权利要求书限定。
如附图1所示，一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，它包括壳体1，所述壳体1内装有离合装置A和二次定位装置B，所述离合装置A与二次定位装置B联动，所述二次定位装置B上装有指示装置C。
为了进一步详细说明本发明的具体结构，本发明的第一实施例如附图2、3、 4和5所示，所述离合装置A包括离合盘A1和主轴A2，所述离合盘A1的轴向上开设有通孔A101，所述通孔A101的中心线与离合盘A1中心线重合。如附图 6所示，所述通孔A101的内壁上设有凹槽A101a，所述凹槽A101a的一侧端与通孔A101内壁圆弧过渡相接，另一侧端与通孔A101内壁形成台阶A101b，所述台阶A101b与通孔A101的内壁垂直。如附图3所示，所述主轴A2装在通孔 A101内能够转动，如附图7所示，所述主轴A2的圆周面上设置有主轴通孔A201，所述主轴通孔A201位于主轴A2径向线上。如附图5所示，所述主轴通孔A201 内装有弹簧A202，所述主轴通孔A201内位于弹簧A202两端的位置分别装有离合轴一A203和离合轴二A204，所述离合轴一A203和离合轴二A204在弹簧 A202作用下伸出主轴通孔A201的一端顶住通孔A101的内壁或台阶A101b。所述主轴A2在通孔A101内转动过程中，离合轴一A203和离合轴二A204在弹簧 A202作用下伸出主轴通孔A201的一端顶住离合盘A1通孔A101的内壁时，主轴A2和离合盘A1相离，所述离合轴一A203和离合轴二A204在弹簧A202作用下伸出主轴通孔A201的一端顶住台阶A101b时，在台阶A101b的作用下主轴A2与离合盘A1相合。
上述离合装置A中的主轴A2与二次定位装置B中的主轴B1为同一部件，具体地讲，如附图8所示，所述二次定位装置B包括导柱B2和滑块B3，所述滑块B3装在所述导柱B2上，如附图9所示，储能电动操作装置的主轴B1上装有曲柄B4，连杆B5两端分别通过铆接轴枢接在曲柄B4和滑块B3上使曲柄 B4与滑块B3活动连接，所述主轴B1转动过程中能够带动曲柄B4转动，所述曲柄B4转动过程中能够通过所述连杆B5驱动所述滑块B3在所述导柱B2上来回往复运动，所述滑块B3上设有拨动臂B301，如附图8和8A所示，所述滑块 B3在所述导柱B2上往复运动过程中，所述拨动臂B301能够触发合闸微动开关 B6或分闸微动开关B7，所述合闸微动开关B6和分闸微动开关B7装在安装板 B8上，所述安装板B8上装有马达B9，所述合闸微动开关B6或分闸微动开关 B7通过线路板B15控制所述马达B9，所述马达B9的输出轴通过齿轮传动机构 B10控制主轴B1的转动或停止。所述滑块B3设有拨动臂B301的相对侧端连接有同步弹簧B11，同步弹簧B11的一端连接在滑块B3的安装槽B302上，另一端装在安装板B8上，所述同步弹簧B11为轻质弹簧，能够保证滑块B3和断路器手柄B12相对位置保持一致。
上述滑块B3为指示装置C的其中一个零部件，所述指示装置C包括滑块 B3和指示件C1，所述指示件C1水平装在支撑杆C2上位于滑块B3上方，所述支撑杆C2竖直装在滑块B3上。所述指示件C1上设有第一指示区域C101和第二指示区域C102。
本实施例的工作过程是：断路器处于分闸位置状态时，马达B9收到线路板 B15传递过来的合闸信号后启动，马达B9通过齿轮传动机构B10带动离合盘A1 转动，离合盘A1转动带动主轴A2一起转动，主轴A2转动就带动与其自身装在一起的曲柄B4转动，曲柄B4通过连杆B5驱动滑块B3在导柱B2上运动，滑块 B3上设有拨动臂B301，如附图3所示，所述滑块B3在导柱B2上运动过程中带动拨动臂B301从分闸微动开关B7位置处运动到合闸微动开关B6位置处触发合闸微动开关B6，合闸微动开关B6向线路板B15发出合闸完成信号，线路板B15控制马达B9停止转动完成合闸。此时，指示件C1随着滑块B3运动到对外显示为合闸区域的第二指示区域C102，如附图11和12所示。
断路器处于合闸位置状态时，马达B9收到线路板B15传递过来的分闸信号后启动，马达B9通过齿轮传动机构B10带动离合盘A1转动，离合盘A1转动带动主轴A2一起转动，主轴A2转动带动与其自身装在一起的曲柄B4转动，曲柄 B4通过连杆B5驱动滑块B3在导柱B2上运动，如附图10所示，滑块B3上设有拨动臂B301，所述滑块B3在导柱B2上运动过程中带动拨动臂B301从合闸微动开关B6位置处运动到分闸微动开关B7位置处触发分闸微动开关B7，分闸微动开关B7向线路板B15发出分闸完成信号，线路板B15控制马达B9停止转动完成分闸。此时，指示件C1随着滑块B3运动到对外显示为分闸区域的第一指示区域C101，如附图13和14所示。
如附图15、16和18所示，本发明的第二实施例是所述塑壳断路器用的储能电动操作装置的离合装置A’还有一种结构是它包括离合盘A1’和主轴A2’, 如附图17和19所示，所述离合盘A1’的轴向上开设有通孔A101’,所述主轴 A2’装在通孔A101’内能够转动，所述通孔A101’的内壁上设有两个孔槽 A101a’对称布置在通孔A101’直径的两端。所述孔槽A101a’内装有弹簧 A102’，弹簧A102’外侧端的孔槽A101a’内装有离合轴A103’，如附图20所示，所述主轴A2’的圆周面上设有凸台A201’，所述凸台A201’的一侧端和主轴A2’的圆周面圆弧过渡相接，另一侧端与主轴A2’的圆弧端形成台阶A202’，所述离合轴A103’在弹簧A102’作用下伸出孔槽A101a’的一端顶住主轴A2’的外圆面或台阶A202’。所述主轴A2在通孔A101’内转动过程中，所述离合轴A102’在弹簧A102’作用下伸出孔槽A101a’的一端顶住主轴A2’的外圆面时，所述主轴A2’和离合盘A1’相离，所述离合轴A103’在弹簧A102’作用下伸出孔槽A101a’的一端顶住台阶A202’时，在所述台阶A202’的作用下所述主轴A2’与所述离合盘A1’相合。为了便于加工和安装，所述孔槽A101a’为所述离合盘A1’盘面上设置的半圆孔槽，所述离合盘A1’上设置有半圆孔槽的一侧的盘面上装有支撑板A3用于支撑弹簧A102’和离合轴A103’。
本实施例中整个电动操作装置的工作过程和第一实施例相同，只是如上所述离合装置和第一实施例结构不相同，本实施例提供了又一种可能的离合装置的具体结构，同样能够达到第一实施例所具有的传动稳定的技术优势。
如附图21和22所示，本发明提供的第三实施例是所述二次定位装置B’还有一种结构是它包括导柱B2’和滑块B3’，所述滑块B3’装在所述导柱B2’上，所述滑块B3’上设有通孔B300’，所述断路器手柄B12位于通孔B300’内。储能电动操作装置的主轴B1’上装有曲柄B4’，连杆B5’两端分别通过铆接轴枢接在曲柄B4’和滑块B3’上使曲柄B4’与滑块B3’活动连接，所述主轴B1’转动过程中能够带动曲柄B4’转动，曲柄B4’转动过程中能够通过连杆B5’驱动滑块B3’在导柱B2’上来回往复运动，所述滑块B3’在导柱B2’上往复运动过程中能够带动断路器手柄B12来回运动从而使断路器在合闸状态或分闸状态间切换，所述断路器手柄B12来回运动过程中带动断路器操作机构转轴B13来回转动，所述转轴B13上设有联动杆B1301，所述联动杆B1301随着转轴B13来回转动过程中能够使微动开关B14接通或断开，所述微动开关B14接通或断开能够控制主轴B1’的电路接通或断开从而使主轴B1’转动或停止。
本实施例的工作过程是如附图23所示，所述滑块B3’在导柱B2’上运动过程中带动断路器手柄B12运动到处于合闸状态，联动杆B1301随着转轴B13转动过程中使微动开关B14接通，微动开关B14向线路板B15发出合闸完成信号，线路板控制马达B9’停止转动完成合闸。
如附图24所示，所述滑块B3’在导柱B2’上运动过程中带动断路器手柄B12 运动到分闸状态，联动杆B1301随着转轴B13转动过程中能够使微动开关B14 断开，微动开关B14向线路板B15发出分闸完成信号，线路板B15控制马达 B9’停止转动完成分闸。
本发明实施例所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“顺时针”、“逆时针”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
Claims (18)
1.一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，它包括壳体，其特征在于：所述壳体内装有离合装置和二次定位装置，所述离合装置与二次定位装置联动，所述二次定位装置上装有指示装置。
2.如权利要求1所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述离合装置包括离合盘和主轴，所述离合盘的轴向上开设有通孔，所述通孔的内壁上设有凹槽，所述凹槽的一侧端与通孔内壁圆弧过渡相接，另一侧端与通孔内壁形成台阶，所述主轴装在通孔内能够转动，所述主轴的圆周面上设置有主轴通孔，主轴通孔内装有弹簧，所述主轴通孔内位于弹簧两端的位置分别装有离合轴一和离合轴二，所述离合轴一和离合轴二在弹簧作用下伸出主轴通孔的一端顶住通孔的内壁或台阶。
3.如权利要求1所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述二次定位装置包括导柱和滑块，所述滑块装在所述导柱上，所述储能电动操作装置的主轴上装有曲柄，曲柄通过连杆与滑块活动连接，所述主轴转动过程中能够带动曲柄转动，所述曲柄转动过程中能够通过所述连杆驱动所述滑块在导柱上来回往复运动，所述滑块上设有拨动臂，所述滑块在所述导柱上往复运动过程中，所述拨动臂能够触发合闸微动开关或分闸微动开关，所述合闸微动开关或分闸微动开关的触发能够控制主轴的转动或停止。
4.如权利要求1所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述指示装置包括滑块和指示件，所述指示件装在支撑杆上位于滑块上方，所述支撑杆装在滑块上。
5.如权利要求1所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述离合装置包括离合盘和主轴，所述离合盘的轴向上开设有通孔，所述主轴装在通孔内能够转动，所述通孔的内壁上设有孔槽，孔槽内装有弹簧，弹簧外侧端的孔槽内装有离合轴，所述主轴的圆周面上设有凸台，所述凸台的一侧端和主轴的圆周面圆弧过渡相接，另一侧端与主轴的圆弧端形成台阶，所述离合轴在弹簧作用下伸出孔槽的一端顶住主轴的外圆面或台阶。
6.如权利要求1所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述二次定位装置包括导柱和滑块，所述滑块装在所述导柱上，储能电动操作装置的主轴上装有曲柄，所述曲柄通过连杆与所述滑块活动连接，所述主轴转动过程中能够带动曲柄转动，曲柄转动过程中能够通过连杆驱动滑块在导柱上来回往复运动，所述滑块在导柱上往复运动过程中能够带动断路器手柄来回运动从而使断路器在合闸状态或分闸状态间切换，所述断路器手柄来回运动过程中带动断路器操作机构转轴来回转动，所述转轴上设有联动杆，所述联动杆随着转轴来回转动过程中能够使微动开关接通或断开，所述微动开关接通或断开能够控制主轴的电路接通或断开从而使主轴转动或停止。
7.如权利要求2所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述主轴在通孔内转动过程中，离合轴一和离合轴二在弹簧作用下伸出主轴通孔的一端顶住离合盘通孔的内壁时，主轴和离合盘相离，所述离合轴一和离合轴二在弹簧作用下伸出主轴通孔的一端顶住台阶时，在台阶的作用下主轴与离合盘相合。
8.如权利要求2所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述台阶与通孔的内壁垂直。
9.如权利要求2所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述通孔的中心线与离合盘中心线重合。
10.如权利要求2所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述主轴通孔位于主轴径向线上。
11.如权利要求3所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述滑块连接有同步弹簧，所述同步弹簧一端装在滑块上，另一端装在安装板上。
12.如权利要求3所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述合闸微动开关和分闸微动开关装在安装上，所述安装板上装有马达，所述合闸微动开关或分闸微动开关通过线路板控制所述马达，所述马达的输出轴通过齿轮传动机构控制主轴的转动或停止。
13.如权利要求4所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述指示件上至少设有第一指示区域和第二指示区域。
14.如权利要求4所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述支撑杆竖直装在滑块外侧面，所述指示件水平装在支撑杆上。
15.如权利要求5所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述主轴在通孔内转动过程中，所述离合轴在弹簧作用下伸出孔槽的一端顶住主轴的外圆面时，所述主轴和离合盘相离，所述离合轴在弹簧作用下伸出孔槽的一端顶住台阶时，在所述台阶的作用下所述主轴与所述离合盘相合。
16.如权利要求5所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述孔槽为所述离合盘盘面上设置的半圆孔槽，所述离合盘上设置有半圆孔槽的一侧的盘面上装有支撑板用于支撑弹簧和离合轴。
17.如权利要求5所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述孔槽至少包括两个，对称布置在通孔内壁的直径两端。
18.如权利要求6所述的一种塑壳断路器用的储能电动操作装置，其特征在于：所述滑块上设有通孔，所述断路器手柄位于通孔内。
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