CN110828248A - 高压开关柜断路器紧急分闸机构 - Google Patents

Abstract

一种高压开关柜断路器紧急分闸机构，其开关柜体设有柜体前门，开关柜体内部能纵向移动地安装有断路器，断路器的正面设有内按钮，柜体前门设有外按钮和中空的圆形套筒；开关柜体内部还设有一根圆形传动杆，圆形传动杆与外按钮后端部两者利用一根铰接轴铰接在一起；外按钮后端部还设有限制圆形传动杆绕铰接轴向下转动幅度的限位块，在圆形套筒和外按钮之间设有弹簧，圆形套筒的左半侧的后面固定设有螺旋形导向片，圆形套筒的内表面设有导向凸块，外按钮中间部的圆周表面开设有供导向凸块嵌入的圆弧形导槽，外按钮中间部的圆周表面还开设有供导向凸块嵌入的纵向导槽。本发明可以使传动杆更加快速地下降，且操作过程简便。

Description

高压开关柜断路器紧急分闸机构

技术领域

本发明属于电源开关柜的技术领域，具体涉及一种高压开关柜断路器紧急分闸机构。

背景技术

高压开关柜的断路器对负载电源起控制和保护之用，断路器在开关柜里面能纵向移动，在纵向移动的轨迹里面形成有工作位置和试验位置，断路器在工作位置和试验位置分别执行不同的功能。图2所示,当断路器1位于工作位置时，断路器1远离开关柜前门10；图1所示,当断路器1位于试验位置时，断路器1靠近开关柜前门10（为了缩小开关柜体的纵向尺寸，试验位置的断路器1一般很靠近开关柜前门10）。

图1、图2、图3、图4所示，断路器1正面设有内按钮11，当系统在工作过程出现紧急情况时，需要对处于工作位置的断路器1进行手动分闸操作，即按下断路器1正面的内按钮11，但此时，断路器1位于工作位置，开关柜前门10被联锁机构锁定而难以打开(联锁机构的任务就是防止断路器位于工作位置时开关柜前门10被打开)，即使能够直接打开开关柜前门10进行操作，也存在一定的危险，因此只能在开关柜前门10的外面进行紧急操作，但由于此时的断路器1远离开关柜前门10，因此需要在断路器1的内按钮11和开关柜前门10的外按钮2之间设置圆形传动杆4，如图3、图4所示，以便把外按钮2的压力传递给断路器1正面的内按钮11，即通过圆形传动杆4的后端按下断路器正面的内按钮11。另一方面，该圆形传动杆4在紧急操作后又必须移开返回下垂状态，，否则会妨碍断路器2移动到试验位置。

为了实现上述功能，CN202930810U中国实用新型专利公开一种手车式开关柜断路器的紧急分闸机构，所述分闸机构包括依次连接的旋转手柄、圆形套筒、按钮、弯板和传动杆，圆形套筒和按钮之间安装有压缩弹簧，所述按钮上装有第一销子，所述第一销子的一端贯穿圆形套筒，在所述圆形套筒内设有用于限位的固定块，所述第一销子卡接在限位块内，按钮和弯板之间通过第二销子连接，弯板与传动杆之间通过螺栓A固定连接。这样，当手车式开关柜的断路器处于工作位置且需要紧急分闸时，在不打开开关柜前门的情况下，可通过在开关柜外手动操作，先使圆形传动杆4绕水平纵向延伸的中心轴线转动180°，从图2变为图3所示状态，接着，在重力作用下，圆形传动杆4下降到图4所示的水平状态，此后就可按动安装在柜体前门上的按钮2（外按钮），带动圆形传动杆4向后移动，进而通过圆形传动杆4的后端触动安装在断路器正面的按钮（称为内按钮11），实现对柜内断路器的强制紧急分闸，进而保证操作人员及电力系统的安全。另外，紧急分闸之后，可以将圆形传动杆4的向下转动到下垂状态，由此避免占据断路器手车的试验位置，以便将手车式断路器从工作位置拉至试验位置进行检修。

上述机构中，当外按钮2被向后方按压之后，如果圆形传动杆4的后端对准着断路器的内按钮11，则断路器的内按钮也向后移动，外按钮2与被触发的内按钮11之间的纵向距离保持等于圆形传动杆4的纵向长度；但假定圆形传动杆4的后端没有对准着断路器的内按钮11，则外按钮2被向后方按压之后，断路器的内按钮11将保持不动，外按钮2与内按钮11之间的纵向距离将小于圆形传动杆4的纵向长度。

上述CN202930810U结构仍然存在以下问题值得改进：

一、圆形传动杆的下降动作与外按钮的纵向动作在时间点上配合不理想，具体如下：

为了缩小开关柜体的纵向尺寸，试验位置的断路器1一般很靠近开关柜前门10，圆形传动杆4在下垂状态下，与水平面接近成为90°（见CN202930810U说明书第23段第1-2行），所以当圆形传动杆4绕水平纵向延伸的中心轴线转动180°之后，圆形传动杆4仍然与地面接近成为90°如图3所示，此后圆形传动杆4在重力作用下下降，从图3所示的状态演变为图4所示的水平状态（见CN202930810U说明书第20段最后一句）。

但上述传动杆的下降过程中，由于单纯依靠自身重力，且下降过程开始时重力的力矩很微小（力臂微小），因此圆形传动杆4下降到水平状态需要一段较长时间（例如约0.7秒）；另一方面，在情急状态下，操作人员本能地尽快向后按动外按钮2，外按钮2向后移动到位的时间很短（例如约0.2秒），这样，外按钮2向后移动到位时，圆形传动杆4可能却尚未下落到位，出现如图5所示的状态，遂后继续下降的圆形传动杆4也无法降落到内按钮11的正前方，如图6所示，因而无法顺利对内按钮11实施向后按压，即无法顺利实施紧急分闸。

二、紧急分闸过程中，操作人员需要操作两个部件（旋转手柄和按钮），先旋转手柄180 °，再纵向按动按钮（见CN202930810U说明书第23段第2行）。但是，在紧急慌乱状态下难以确保操作人员的操作顺序正确，一旦操作顺序不正确，同样会使圆形传动杆的后端无法顺利推动内按钮，贻误处置时机。

三、紧急分闸之后，还需要“分闸按钮复位、逆时针将旋钮手柄转动180°”，方可将断路器从工作位置拉出至试验位置（见CN202930810U说明书第23段第3、4行）。这意味着，操作人员需要谨记并实施“分闸按钮复位、接着将旋钮手柄转动180o，方可将断路器从工作位置拉出至试验位置”；如果操作人员忘记了“分闸按钮复位、逆时针将旋钮手柄转动180o”，而是先将断路器向前拉（其目的是将断路器从工作位置拉出至试验位置），则此时的圆形传动杆仍处于水平状态，如图4所示，圆形传动杆4仍然会意外触发到断路器的内按钮11，从而造成新的危险。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题而提供一种高压开关柜断路器紧急分闸机构，它可以使传动杆更加快速地下降，且操作过程简便。

其目的可以按以下方案实现：该高压开关柜断路器紧急分闸机构包括开关柜体，开关柜体设有柜体前门，开关柜体内部能纵向移动地安装有断路器，断路器的正面设有内按钮，柜体前门设有外按钮和中空的圆形套筒，圆形套筒的中心轴线方向为纵向；外按钮由前到后分为三部分，即外按钮前端部、外按钮中间部、外按钮后端部，外按钮前端部露出在柜体前门的外面，外按钮后端部位于开关柜体里面，圆形套筒套在外按钮中间部外面， 外按钮中间部的横截面呈圆形；外按钮位于内按钮的正前方；开关柜体内部还设有一根圆形传动杆，圆形传动杆与外按钮后端部两者利用一根铰接轴铰接在一起，该铰接轴的轴向垂直于纵向，也垂直于圆形传动杆的长向；外按钮后端部还设有限制圆形传动杆绕铰接轴向下转动幅度的限位块，限位块的纵向位置比铰接轴更加靠后；

限位块和铰接轴随同外按钮绕圆形套筒的中心轴线转动，当限位块绕圆形套筒的中心轴线转动至铰接轴的后下方时，限位块限制圆形传动杆绕铰接轴向下转动幅度，使得圆形传动杆绕铰接轴向下转动到接触限位块时，圆形传动杆处于水平状态而不能继续向下转动；

在圆形套筒和外按钮之间设有弹簧，弹簧套在外按钮中间部外面并且套在圆形套筒里面，圆形套筒的中心轴线即为弹簧的中心轴线，

所述弹簧的第一端与圆形套筒形成轴向固定连接关系，弹簧的第二端与外按钮形成轴向固定连接关系，该弹簧成为连接在圆形套筒和外按钮之间的压力弹簧，弹簧对外按钮施加弹力的方向朝向前方；

其主要特点在于：所述圆形套筒固定在柜体前门上而不能相对于柜体前门转动，外按钮既能相对于圆形套筒纵向移动又能相对于圆形套筒转动; 所述弹簧的第一端还与圆形套筒形成周向固定连接关系，弹簧的第二端还与外按钮形成周向固定连接关系，该弹簧同时也作为连接在圆形套筒和外按钮之间的扭簧，弹簧对外按钮施加扭力的力矩方向是逆时针方向；

圆形套筒的左半侧的后面固定设有螺旋形导向片，螺旋形导向片的纵向投影形状呈圆弧形，该圆弧形的圆弧中心点位于圆形套筒的中心轴线上，螺旋形导向片的后侧边沿呈螺旋形，并且螺旋方向是沿着顺时针方向逐渐后退；

圆形套筒的内表面设有导向凸块，外按钮中间部的圆周表面开设有供导向凸块嵌入的圆弧形导槽，圆弧形导槽的延伸方向为外按钮中间部的周向，且圆弧形导槽延伸的弧度使得外按钮刚好能够相对于圆形套筒拧动180度；圆弧形导槽逆时针方向的起始端称为第一端，圆弧形导槽逆时针方向的终末端称为第二端；外按钮中间部的圆周表面还开设有供导向凸块嵌入的纵向导槽，纵向导槽的后端点与圆弧形导槽的第二端点两者位置重叠；

当圆形套筒的导向凸块位于外按钮的圆弧形导槽的第一端时，所述外按钮的限位块位于铰接轴后上方，所述铰接轴处于水平横向状态，所述圆形传动杆垂直悬吊在铰接轴上；

当圆形套筒的导向凸块位于外按钮的圆弧形导槽的第二端时，所述外按钮的限位块位于铰接轴后下方，所述铰接轴处于水平横向状态；

当圆形套筒的导向凸块位于外按钮的圆弧形导槽的第二端、且所述圆形传动杆接触到螺旋形导向片的后侧边沿时，所述圆形传动杆呈倾斜状态，倾斜的角度为30°～45°，倾斜的方向是由后上方向前下方倾斜。

本申请文件中，所谓纵向，是指断路器在工作位置和试验位置之间移动的方向，并且以从工作位置移动到试验位置的运动方向为向前，因此试验位置靠前，工作位置靠后，断路器位于开关柜前门的后面。所谓横向，就是与纵向垂直的水平方向。

本申请文件中，判断左右方向时，判断者站在开关柜前门的外面，面向开关柜的前门（即面向后方），以判断者的左侧为左边，以判断者的右侧为右边。

本申请文件中，判断顺逆时针方向时，判断者站在开关柜前门的外面，面向开关柜的前门（即面向后方）。

所谓弹簧的第一端与圆形套筒形成轴向固定连接关系，是指弹簧的第一端部与圆形套筒两者在弹簧的轴向上形成固定连接关系；同理，所谓弹簧的第二端与外按钮形成轴向固定连接关系，是指弹簧的第二端部与外按钮两者在弹簧的轴向上形成固定连接关系。

所谓弹簧的第一端与圆形套筒形成周向固定连接关系，是指弹簧的第一端部与圆形套筒两者在弹簧的周向上形成固定连接关系（即弹簧的第一端部与圆形套筒不能绕弹簧的的中心轴线发生相对转动）；同理，所谓弹簧的第二端与外按钮形成周向固定连接关系，是指弹簧的第二端部与外按钮两者在弹簧的周向上形成固定连接关系（即弹簧的第二端部与外按钮不能绕弹簧的中心轴线发生相对转动）。

本发明具有以下优点和效果：

一、在紧急情况下，可以通过紧急顺时针180度拧动外按钮，拧动过程中圆形传动杆由垂直悬吊状态(即圆形传动杆的固定端在上而自由端在下）变为不稳定倾斜状态(即圆形传动杆的固定端在下而自由端在斜上方），然后圆形传动杆由不稳定倾斜状态自动下降变为水平状态，此时可以推动外按钮带动圆形传动杆向后移动，使圆形传动杆的后端推动断路器的内按钮，实现对开关柜中的断路器进行紧急手动分闸操作。

二、由于本发明圆形套筒的左半侧的后面固定设有螺旋形导向片，因此与传统结构比较，本发明的圆形传动杆从不稳定倾斜状态演变至水平状态的时间大幅度缩短，这主要有以下三方面原因：

（一）、在传统结构中，圆形传动杆下降时的起始倾斜角度必定与悬吊时的倾斜角度对称相同，而悬吊时的倾斜角度又必须照顾断路器能够回到试验位置，因此传统结构中圆形传动杆下降时的起始倾斜角度很小，圆形传动杆下降过程的转动角度大（约90度）；而在本发明中，圆形传动杆下降时的起始倾斜角度与悬吊时的倾斜角度没有对应关系，圆形传动杆下降时的起始倾斜角度为30°～45°，意味着圆形传动杆下降过程的转动角度小，这可以缩短下降时间；

（二）、在传统结构中，圆形传动杆刚开始下降时的加速度小（因为倾斜角度很小而接近垂直状态，力矩小）；而本发明中，圆形传动杆刚开始下降时，因为倾斜角度已经达到30°～45°，重力产生的加速大，另外，由于螺旋形导向片的分解演化作用，拧动外按钮的扭力还可以分解成为促使圆形传动杆绕铰接轴向下转动的动力，因此圆形传动杆下降的加速度大；

（三）、在传统结构中，圆形传动杆刚开始下降时，绕铰接轴转动的初速度为零；而本发明中，圆形传动杆刚开始下降时，圆形传动杆已经具有绕铰接轴转动的初始角速度；

由于上述三方面的原因，使得本发明的圆形传动杆从倾斜状态演变至水平状态的时间大幅缩短，当操作人员拧动外按钮180度到位，圆形传动杆瞬间就下降到水平状态，使得在外按钮向后按动到位之前，圆形传动杆已经提前到位（即变为水平状态），确保圆形传动杆的后端对准着断路器的内按钮，能够将外按钮的向后纵向压力通过圆形传动杆传递给断路器的内按钮；

三、本发明的紧急分闸动作只需操作一个部件，而且顺序不可能搞错，只能先旋转外按钮，然后再向后推动外按钮（外按钮只有在被旋转180度之后才能被向后推动，否则不能向后推动，即除非圆形套筒的导向凸块位于圆弧形导槽的第二端点，否则圆形套筒的导向凸块不可能沿外按钮的纵向导槽相对移动），避免紧急慌乱的情况下操作顺序错误。

四、本发明的紧急分闸动作之后，只要松手，弹簧的纵向压力自动将外按钮向前推动，圆形套筒的导向凸块相对于外按钮的纵向导槽纵向移动，使圆形套筒的导向凸块相对移动到纵向导槽的后端（当然，实际上是外按钮在向前移动，而导向凸块固定不动），接着，弹簧的扭力发生作用，使外按钮自动向常态位置转动，使圆形套筒的导向凸块从圆弧形导槽的第二端相对转动到圆弧形导槽的第一端（当然，实际上是外按钮在转动，导向凸块固定不动），限位块绕圆形套筒的中心轴线转动至铰接轴后上方，圆形传动杆失去支撑而自动从水平位置下掉而变为垂直悬吊状态，因此，本发明无需操作人员记住并实施“先将分闸按钮复位、然后旋钮手柄转动180度，方可将断路器从工作位置拉出至试验位置”的操作规程，避免因这方面的失误而造成二次事故。

五、圆形传动杆在平时可以向下转动到竖直状态，因此在平常状态下不会占据断路器手车的试验位置，而且由于平时处于绝对竖直状态（而不是传统结构的略微倾斜状态），因此更节省空间，有利于缩小开关柜的体积（纵向尺寸）。

六、结构明显简化，零件数量大幅度减少之类的描述。

附图说明

图1 是断路器位于试验位置时与柜体前门的纵向位置关系示意图。

图2 是断路器位于工作位置时与柜体前门的纵向位置关系示意图。

图3是图2中的圆形传动杆绕套筒的纵向中心轴线转动180度之后的示意图。

图4是图3中的圆形传动杆绕横向转轴转动到水平状态之后的示意图。

图5是图3中的外按钮被向后按压到位而圆形传动杆尚未下降到位的状态示意图。

图6是图3中的圆形传动杆下降后的状态示意图。

图7是本发明具体实施例在常态下的俯视结构以及方位关系示意图。

图8是图7中C-C剖视示意图。

图9是图7中局部放大示意图。

图10是图8中局部放大示意图。

图11是图10中的外按钮的局部放大示意图。

图12是图10中的外按钮的立体形状示意图。

图13是图10中D-D剖视示意图。

图14是图13中的外按钮中间部的放大示意图。

图15是常态下的外按钮、圆形套筒、圆形传动杆的立体示意图。

图16是常态下的外按钮、圆形套筒、圆形传动杆的侧视示意图。

图17是常态下的外按钮、圆形套筒、圆形传动杆的后视示意图。

图18是紧急分闸过程中外按钮转动即将到达180度时的外按钮、圆形套筒、圆形传动杆的立体状态示意图。

图19是18所示状态的俯视示意图。

图20是图19中E-E剖视示意图。

图21是紧急分闸过程中外按钮转动到达180度时的外按钮、圆形套筒、圆形传动杆的纵向剖面示意图。

图22是图21中的圆形传动杆下降到水平状态之后的立体示意图。

图23是图22所示状态的后视示意图。

图24是图23中F-F剖面示意图。

图25是图24中G-G剖视示意图。

图26是图22所示结构的俯视示意图。

图27是图22所示结构中外按钮向后按压之后的立体示意图。

图28是图24所示结构中外按钮向后按压之后的剖面示意图。

图29是图26所示结构中外按钮向后按压之后的俯视示意图。

具体实施方式

图7、图8、图9所示，该实施例的高压开关柜断路器紧急分闸机构包括开关柜体，开关柜体设有柜体前门10，开关柜体内部能纵向移动地安装有断路器1，断路器1的正面设有内按钮11，柜体前门10设有外按钮2和中空的圆形套筒3，圆形套筒3的中心轴线方向为纵向。

图10、图11、图12、图13所示，外按钮2由前到后分为三部分，即外按钮前端部21、外按钮中间部22、外按钮后端部23，外按钮前端部21形成为手柄，手柄露出在柜体前门10的外面，外按钮后端部23位于开关柜体里面，圆形套筒3套在外按钮中间部22外面， 外按钮中间部22的横截面呈圆形；所述圆形套筒3固定在柜体前门10上而不能相对于柜体前门转动，外按钮2既能相对于圆形套筒3纵向移动又能相对于圆形套筒3转动;

图8、图10、图11、图15、图16、图17所示，外按钮2位于断路器的内按钮11的正前方；开关柜体内部还设有一根圆形传动杆4，圆形传动杆4与外按钮后端部两者利用一根铰接轴5铰接在一起，该铰接轴5的轴向垂直于纵向，也垂直于圆形传动杆4的长向；外按钮后端部23还设有限制圆形传动杆4绕铰接轴5向下转动幅度的限位块6，限位块6的纵向位置比铰接轴5更加靠后，限位块6和铰接轴5随同外按钮2绕圆形套筒3的中心轴线转动，当限位块6绕圆形套筒3的中心轴线转动至铰接轴5的后下方时，限位块6限制圆形传动杆4绕铰接轴5向下转动幅度，使得圆形传动杆4绕铰接轴5向下转动到接触限位块6时，圆形传动杆4处于水平状态而不能继续向下转动，如图22、图24所示；

图10、图21所示，在圆形套筒3和外按钮2之间设有弹簧7，弹簧7套在外按钮中间部22外面并且套在圆形套筒3里面，圆形套筒3的中心轴线即为弹簧7的中心轴线，弹簧7的第一端与圆形套筒3形成轴向固定连接关系，弹簧7的第二端与外按钮2形成轴向固定连接关系，该弹簧7成为连接在圆形套筒3和外按钮2之间的压力弹簧，弹簧7对外按钮2施加弹力的方向朝向前方；弹簧7的第一端还与圆形套筒3形成周向固定连接关系，弹簧7的第二端还与外按钮2形成周向固定连接关系，该弹簧同时也作为圆形套筒和外按钮之间的扭簧，弹簧7对外按钮2施加扭力的力矩方向是逆时针方向；

图9、图10、图15、图16、图17所示，圆形套筒3的左半侧的后面固定设有螺旋形导向片8，螺旋形导向片8的纵向投影形状呈圆弧形，该圆弧形的圆弧中心点位于圆形套筒3的中心轴线上，螺旋形导向片8的后侧边沿(如图16、图15中的AB边沿)呈螺旋形，并且螺旋方向是沿着顺时针方向逐渐后退;在图16、图15中，点B的纵向位置比点A的纵向位置更加靠后。

图13、图10、图20所示，圆形套筒3的内表面设有导向凸块31；图10、图11、图12、图13、图14所示，外按钮中间部22的圆周表面开设有供导向凸块31嵌入的圆弧形导槽9，圆弧形导槽9的延伸方向为外按钮中间部22的周向，圆弧形导槽9逆时针方向的起始端称为第一端91，圆弧形导槽9逆时针方向的终末端称为第二端92；且圆弧形导槽9延伸的弧度使得外按钮2刚好能够相对于圆形套筒拧动180度(即在圆形套筒3和外按钮2两者相对转动的过程中，当导向凸块31从圆弧形导槽9的第一端91相对移动到第二端92，外按钮转动了180度)；外按钮中间部22的圆周表面还开设有供导向凸块嵌入的纵向导槽90，纵向导槽90的延伸方向为纵向，纵向导槽90的后端点与圆弧形导槽的第二端点92两者位置重叠，当导向凸块31来到圆弧形导槽的第二端92，也就相当于来到纵向导槽90的后端。

当圆形套筒的导向凸块31位于外按钮的圆弧形导槽的第一端91时，所述外按钮的限位块6位于铰接轴5后上方，所述铰接轴5处于水平横向状态，所述圆形传动杆4垂直悬吊在铰接轴5上，如图10、图15、图16、图17所示；

当圆形套筒的导向凸块31位于外按钮的圆弧形导槽的第二端92时，所述外按钮的限位块6位于铰接轴5后下方，所述铰接轴5处于水平横向状态，如图22、图23、图24、图25所示；

图21所示，当圆形套筒的导向凸块31位于外按钮的圆弧形导槽的第二端92、且所述圆形传动杆4接触到螺旋形导向片8的后侧边沿时，所述圆形传动杆4呈倾斜状态，倾斜的角度为40°，倾斜的方向是由后上方向前下方倾斜（即图21中的MN连线的倾斜的角度为40°，由后上方向前下方倾斜）。

本申请文件中，所谓纵向，就是断路器2在工作位置和试验位置之间移动的方向，并且以从工作位置移动到试验位置的运动方向为向前，因此试验位置靠前，工作位置靠后，断路器1位于开关柜前门10的后面，如图7所示,在图7中，箭头q所示方向朝前，箭头h所示方向朝后。

本申请文件中，判断左右方向时，判断者站在开关柜外面，面向开关柜的前门（即面向后方），以判断者的左侧为左边，以判断者的右侧为右边，如图7所示，在图7中，箭头z所示方向朝左，箭头y所示方向朝右。

上述实施例的使用原理如下：

一、在常态下，断路器1位于工作位置，断路器1远离开关柜前门10,圆形套筒的导向凸块31位于外按钮的圆弧形导槽的第一端91，外按钮的限位块6位于铰接轴5后上方，所述铰接轴5处于水平横向状态，所述圆形传动杆4垂直悬吊在铰接轴5上，即圆形传动杆4与地面形成90度，如图7至图17所示；

二、在紧急情况下需要将断路器断开时，可以通过紧急顺时针拧动外按钮2，拧动过程中，外按钮的圆弧形导槽的第二端92逐渐靠近圆形套筒的导向凸块31，圆形传动杆4和铰接轴5随之绕圆形套筒3的中心轴线转动，在此过程中圆形传动杆4会接触到螺旋形导向片8的后侧边沿，使圆形传动杆4绕铰接轴5逐渐向后转动，拧动的中间过程如图18、图19、图20所示；当外按钮2顺时针拧动180度之后，圆形套筒的导向凸块31位于外按钮的圆弧形导槽的第二端92，外按钮2的限位块6位于铰接轴5后下方，所述铰接轴5处于水平横向状态，圆形传动杆4呈不稳定的倾斜状态，倾斜的角度为40°，倾斜的方向是由后上方向前下方倾斜，圆形传动杆4的固定端（N端）在下而圆形传动杆4的自由端（M端）在上，如图21所示，在图21中，MN连线的倾斜的角度为40°，此时的圆形传动杆4已经具有向下转动的初速度，并且在重力的作用下，瞬间下降到水平状态，并由限位块6托住而稳定在水平状态，如图22、图23、图24、图25、图26所示。另一方面，当操作者的手感受到外按钮2拧动180度到位之后，对外按钮2施加向后推力，使弹簧7轴向压缩，外按钮2、圆形传动杆4向后移动，导向凸块31沿外按钮的纵向导槽90相对移动，移动过程中外按钮的纵向导槽90后端逐渐远离圆形套筒的导向凸块31，当圆形传动杆4接触到断路器1的内按钮11时，就可实现对开关柜中的断路器进行紧急手动分闸操作，如图图27、图28、图29所示。

此后，只要操作者的手松开外按钮2的手柄（外按钮前端部21），弹簧7的纵向压力自动将外按钮2向前推动，圆形套筒的导向凸块31相对于外按钮的纵向导槽90纵向移动，使圆形套筒的导向凸块相对移动到纵向导槽90的后端（实际上是外按钮的纵向导槽90在向前移动，而导向凸块31固定不动），这时演变成为图22、图24所示的状态，弹簧7的扭力开始发生作用，使外按钮2自动向常态位置转动（即逆时针转动），使圆形套筒的导向凸块31从圆弧形导槽的第二端92相对转动到圆弧形导槽的第一端91（当然，实际上是外按钮的圆弧形导槽90转动，导向凸块31固定不动），限位块6绕圆形套筒3的中心轴线转动至铰接轴5后上方，圆形传动杆4失去支撑而自动下掉而变为垂直悬吊状态，自动回复到图8、图10、图15、图16所示的状态，由此自动避让断路器的向前移动轨迹，便于断路器向前推动到试验位置进行检修。

上述实施例中，圆形传动杆4在接触到螺旋形导向片8的后侧边沿时的倾斜的角度可以改为30°，或者45°，等等。

Claims (1)

1.一种开关柜断路器紧急分闸机构,包括开关柜体，开关柜体设有柜体前门，开关柜体内部能纵向移动地安装有断路器，断路器的正面设有内按钮，柜体前门设有外按钮和中空的圆形套筒，圆形套筒的中心轴线方向为纵向；外按钮由前到后分为三部分，外按钮由前到后分为三部分，即外按钮前端部、外按钮中间部、外按钮后端部，外按钮前端部露出在柜体前门的外面，外按钮后端部位于开关柜体里面，圆形套筒套在外按钮中间部外面， 外按钮中间部的横截面呈圆形；外按钮位于内按钮的正前方；开关柜体内部还设有一根圆形传动杆，圆形传动杆与外按钮后端部两者利用一根铰接轴铰接在一起，该铰接轴的轴向垂直于纵向，也垂直于圆形传动杆的长向；外按钮后端部还设有限制圆形传动杆绕铰接轴向下转动幅度的限位块，限位块的纵向位置比铰接轴更加靠后；

限位块和铰接轴随同外按钮绕圆形套筒的中心轴线转动，当限位块绕圆形套筒的中心轴线转动至铰接轴的后下方时，限位块限制圆形传动杆绕铰接轴向下转动幅度，使得圆形传动杆绕铰接轴向下转动到接触限位块时，圆形传动杆处于水平状态而不能继续向下转动；

在圆形套筒和外按钮之间设有弹簧，弹簧套在外按钮中间部外面并且套在圆形套筒里面，圆形套筒的中心轴线即为弹簧的中心轴线，

所述弹簧的第一端与圆形套筒形成轴向固定连接关系，弹簧的第二端与外按钮形成轴向固定连接关系，该弹簧成为连接在圆形套筒和外按钮之间的压力弹簧，弹簧对外按钮施加弹力的方向朝向前方；

其主要特点在于其特征在于：所述圆形套筒固定在柜体前门上而不能相对于柜体前门转动，外按钮既能相对于圆形套筒纵向移动又能相对于圆形套筒转动; 所述弹簧的第一端还与圆形套筒形成周向固定连接关系，弹簧的第二端还与外按钮形成周向固定连接关系，该弹簧同时也作为连接在圆形套筒和外按钮之间的扭簧，弹簧对外按钮施加扭力的力矩方向是逆时针方向，弹簧对外按钮施加扭力的力矩方向是逆时针方向；

圆形套筒的左半侧的后面固定设有螺旋形导向片，螺旋形导向片的纵向投影形状呈圆弧形，该圆弧形的圆弧中心点位于圆形套筒的中心轴线上，螺旋形导向片的后侧边沿呈螺旋形，并且螺旋方向是沿着顺时针方向逐渐后退；

圆形套筒的内表面设有导向凸块，外按钮中间部的圆周表面开设有供导向凸块嵌入的圆弧形导槽，圆弧形导槽的延伸方向为外按钮中间部的周向，且圆弧形导槽延伸的弧度使得外按钮刚好能够相对于圆形套筒拧动180度；圆弧形导槽逆时针方向的起始端称为第一端，圆弧形导槽逆时针方向的终末端称为第二端；外按钮中间部的圆周表面还开设有供导向凸块嵌入的纵向导槽，纵向导槽的后端点与圆弧形导槽的第二端点两者位置重叠；

当圆形套筒的导向凸块位于外按钮的圆弧形导槽的第一端时，所述外按钮的限位块位于铰接轴后上方，所述铰接轴处于水平横向状态，所述圆形传动杆垂直悬吊在铰接轴上；

当圆形套筒的导向凸块位于外按钮的圆弧形导槽的第二端时，所述外按钮的限位块位于铰接轴后下方，所述铰接轴处于水平横向状态；

当圆形套筒的导向凸块位于外按钮的圆弧形导槽的第二端、且所述圆形传动杆接触到螺旋形导向片的后侧边沿时，所述圆形传动杆呈倾斜状态，倾斜的角度为30°～45°，倾斜的方向是由后上方向前下方倾斜，倾斜的方向是由后上方向前下方倾斜。

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