CN110867338B - 一种断路器机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器机构，它涉及断路器操动机构技术领域。它是一种模块式安装的操动机构，包括左侧板、右侧板、储能弹簧、储能电机、合闸电磁铁、分闸电磁铁、分闸扣板、合分支轴、合闸凸轮、压板、储能手柄、储能大齿轮、传动轮、储能轴、转动弹簧拐臂、储能指示牌、传动爪、分闸半轴、合闸挚子、离合凸轮、分闸推板、保持块、输入保持拐臂，拐臂支轴、上空合联锁板、下空合联锁板、底盘车联锁板、顶置螺钉、离合块、齿轮边板、齿轮轴承，片簧、转套，储能电机或手动储能输出动力源，通过机构各部件的机械配合实现断路器的储能、合闸及分闸操作及防误联锁功能，本发明采用零部件简单可靠，维护方便，传动稳定，可靠性高且使用寿命长。

Description

一种断路器机构

技术领域

本发明涉及的是操动机构技术领域，具体涉及一种断路器操动机构。

背景技术

现有的高压真空断路器大多采用弹簧操动机构，可分为两种安装方式：一种将各零部件安装在焊接好的框架内，各传动部件组装连接，但是这种方式装配、检修时极为不便，零部件繁多，故障率高；另一种采用模块式安装，即将机构各部件做成一个独立的整体，作为一个模块安装在焊接好的框架内，传统的模块式安装方式机构模块复杂，难以安装，且为限制空间，传统的机构模块的零部件较小、易磨损，存在机械特性不稳定，寿命低等缺陷，且传统的机构模块安装方式多样化，无法实现各电压等级间的互换，为了解决上述问题，设计一种断路器机构还是很有必要的。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种断路器机构，结构设计合理，采用独立安装的小型操作模块、各零部件厚实可靠，维护方便，联锁简单、传动稳定，可靠性高且使用寿命长。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种断路器机构，包括左侧板、右侧板、储能弹簧、储能电机、合闸电磁铁、分闸电磁铁、分闸扣板、合分支轴、合闸凸轮、压板、储能手柄、储能大齿轮、传动轮、储能轴、转动弹簧拐臂、储能指示牌、传动爪、分闸半轴、合闸挚子、离合凸轮、分闸推板、保持块、输入保持拐臂，拐臂支轴、上空合联锁板、下空合联锁板、底盘车联锁板、顶置螺钉、离合块、齿轮边板、齿轮轴承，片簧、转套，其中左侧板、右侧板设置在两侧，右侧板上安装有储能电机，储能电机的输出齿轮伸出右侧板、储能电机的输出齿轮与储能大齿轮齿合，储能轴通过轴承安装在左侧板和右侧板上，储能轴的两端伸出左侧板和右侧板，传动轮安装在储能轴上，位于储能大齿轮内部，储能大齿轮两边分别与齿轮边板、齿轮边板铆接在一起，两侧通过齿轮轴承安装在储能轴上，传动爪通过销安装在两个齿轮边板上，传动爪的爪尖位置与传动轮槽口位置一致，传动爪上的离合销伸出齿轮边板，片簧安装在传动爪的前端，离合块安装在右侧板外侧，片簧与储能大齿轮的内侧接触，储能大齿轮带动传动爪旋转，传动爪上的离合销与离合块接触后，传动爪的爪尖与传动轮分离，不能继续储能。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，转动弹簧拐臂、离合凸轮、合闸凸轮安装在储能轴上，转动弹簧拐臂位于左侧板外侧，离合凸轮、合闸凸轮位于左侧板和右侧板中间，储能弹簧下端安装在转动弹簧拐臂上，上端固定在配套断路器机箱的内侧，转动弹簧拐臂在储能轴上转动可拉伸储能弹簧使其储能，保持块安装在分闸扣板下部，分闸扣板、合闸挚子安装在合分支轴上，并能够在合分支轴上转动，合分支轴贯穿左侧板和右侧板，分闸半轴通过轴承安装在左侧板和右侧板上，并能够自由转动，分闸推板安装在分闸半轴上，推动分闸推板可使分闸半轴转动。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，合闸电磁铁、分闸电磁铁位于左侧板和右侧板内部，合闸电磁铁的铁芯与合闸挚子的位置相对应，分闸电磁铁的铁芯位置与分闸推板相对应，压板、储能指示牌通过销安装在左侧板上，压板、储能指示牌能够在一定范围内转动。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，输入保持拐臂包括安装在其上的输入滚轮、保持滚轮，输入滚轮位置与合闸凸轮相对应，保持滚轮位置与保持块相对应，输入保持拐臂安装在拐臂支轴上，拐臂支轴通过轴承安装在左侧板与右侧板上，拐臂支轴一端伸出左侧板，顶置螺钉固定在拐臂支轴伸出端的孔内。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，上空合联锁板通过转套安装在左侧板外侧，转套设置有法兰边，通过螺钉安装在左侧板上，上空合联锁板由转套限位，并能够在转套上转动，上空合联锁板前端折弯部位伸出到左侧板内侧，设置在合闸电磁铁的铁芯位置，下空合联锁板垂直安装在左侧板外侧的中部，并能够上下滑动，下空合联锁板上端设置有弧形勾槽勾住上空合联锁板的尾部，下空合联锁板向下滑动时拉动上空合联锁板转动，使上空合联锁板前端折弯边与合闸电磁铁的铁芯位置脱离，底盘车联锁板安装在左侧板外侧的下部，并能上下滑动，其前部折弯边伸出到左侧板的内侧，底盘车联锁板向上滑动时带动下空合联锁板向上运动，使上空合联锁板复位并锁定合闸电磁铁的铁芯，合闸电磁铁受到限制不能动作。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，储能手柄包括手柄、轴套齿轮、手柄轴焊接销、单向轴承，手柄轴焊接销焊接在右侧板外部，轴套齿轮、单向轴承、手柄由内向外依次安装在手柄轴焊接销上，向下压置手柄，在单向轴承作用下依次带动轴套齿轮、储能大齿轮转动，手柄向上回位时因单向轴承作用空转不受力。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，所述的一种断路器机构，包括在所述的一种断路器机构技术基础上左右对称安装的方式。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，包括使用该操动机构的断路器。

本发明的有益效果：解决了现有真空断路器寿命低、维护不方便、机械特性不稳定的问题，内部结构紧凑，零部件简单可靠，具有上下直滑式传动联锁，联锁可靠，储能手柄安装在机构本体，手动储能方便，同时采用独立安装小型操作模块，操作模块可从机箱上拆卸，组装维护便捷，减少了零部件之间的的磨损，提高真空断路器的使用寿命，具有小型化，高可靠性的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的剖面图；

图4为图1的剖面图；

图5为图1的后视图；

图6为本发明的立体示意图；

图7为本发明的左视图；

图8为本发明中储能手柄的拆分示意图；

图9为本发明中储能大齿轮的拆分示意图；

图10为本发明中联锁机构立体示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明所述的一种断路器机构，包括左侧板（1）、右侧板（2）、储能弹簧（3）、储能电机（4）、合闸电磁铁（5）、分闸电磁铁（6）、分闸扣板（7）、合分支轴（8）、合闸凸轮（9）、压板（10）、储能手柄（11）、储能大齿轮（12）、传动轮（13）、储能轴（14）、转动弹簧拐臂（15）、储能指示牌（16）、传动爪（17）、分闸半轴（18）、合闸挚子（19）、离合凸轮（20）、分闸推板（21）、保持块（22）、输入保持拐臂（23），拐臂支轴（24）、上空合联锁板（25）、下空合联锁板（26）、底盘车联锁板（27）、顶置螺钉（28）、离合块（29）、齿轮边板（30）、齿轮轴承（31），片簧（32）、转套（33），其中左侧板（1）、右侧板（2）设置在两侧，右侧板（2）上安装有储能电机（4），储能电机（4）的输出齿轮伸出右侧板（2）、储能电机（4）的输出齿轮与储能大齿轮（12）齿合，储能轴（14）通过轴承安装在左侧板（1）和右侧板（2）上，储能轴（14）的两端伸出左侧板（1）和右侧板（2），传动轮（13）安装在储能轴（14）上，位于储能大齿轮（12）内部，储能大齿轮（12）两边分别与齿轮边板（30-1）、齿轮边板（30-2）铆接在一起，两侧通过齿轮轴承（31）安装在储能轴（14）上，传动爪（17）通过销安装在两个齿轮边板（30）上，传动爪（17）的爪尖位置与传动轮（13）槽口位置一致，传动爪（17）上的离合销（17-1）伸出齿轮边板（30-2），片簧（32）安装在传动爪（17）的前端，离合块（29）安装在右侧板（2）外侧，片簧（32）与储能大齿轮（12）的内侧接触，储能大齿轮（12）带动传动爪（17）旋转，传动爪（17）上的离合销（17-1）与离合块（29）接触后，传动爪（17）的爪尖与传动轮（13）分离，不能继续储能。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，转动弹簧拐臂（15）、离合凸轮（20）、合闸凸轮（9）安装在储能轴（14）上，转动弹簧拐臂（15）位于左侧板（1）外侧，离合凸轮（20）、合闸凸轮（9）位于左侧板（1）和右侧板（2）中间，储能弹簧（3）下端安装在转动弹簧拐臂（15）上，上端固定在配套断路器机箱的内侧，转动弹簧拐臂（15）在储能轴（14）上转动可拉伸储能弹簧（3）使其储能，保持块（22）安装在分闸扣板（7）下部，分闸扣板（7）、合闸挚子（19）安装在合分支轴（8）上，并能够在合分支轴（8）上转动，合分支轴（8）贯穿左侧板（1）和右侧板（2），分闸半轴（18）通过轴承安装在左侧板（1）和右侧板（2）上，并能够自由转动，分闸推板（21）安装在分闸半轴（18）上，推动分闸推板（22）可使分闸半轴（18）转动。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，合闸电磁铁（5）、分闸电磁铁（6）位于左侧板（1）和右侧板（2）内部，合闸电磁铁（5）的铁芯与合闸挚子（19）的位置相对应，分闸电磁铁（6）的铁芯位置与分闸推板（22）相对应，压板（10）、储能指示牌（16）通过销安装在左侧板（1）上，压板（10）、储能指示牌（16）能够在一定范围内转动。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，输入保持拐臂（23）包括安装在其上的输入滚轮（23-1）、保持滚轮（23-2），输入滚轮（23-1）位置与合闸凸轮（9）相对应，保持滚轮（23-2）位置与保持块（22）相对应，输入保持拐臂（23）安装在拐臂支轴（24）上，拐臂支轴（24）通过轴承安装在左侧板（1）与右侧板（2）上，拐臂支轴（24）一端伸出左侧板（1），顶置螺钉（28）固定在拐臂支轴（24）伸出端的孔内。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，上空合联锁板（25）通过转套（33）安装在左侧板（1）外侧，转套（33）设置有法兰边，通过螺钉安装在左侧板（1）上，上空合联锁板（25）由转套（33）限位，并能够在转套（33）上转动，上空合联锁板（25）前端折弯部位伸出到左侧板（1）内侧，设置在合闸电磁铁（5）的铁芯位置，下空合联锁板（26）垂直安装在左侧板（1）外侧的中部，并能够上下滑动，下空合联锁板（26）上端设置有弧形勾槽勾住上空合联锁板（25）的尾部，下空合联锁板（26）向下滑动时拉动上空合联锁板（25）转动，使上空合联锁板（25）前端折弯边与合闸电磁铁（5）的铁芯位置脱离，底盘车联锁板（27）安装在左侧板（1）外侧的下部，并能上下滑动，其前部折弯边伸出到左侧板（1）的内侧，底盘车联锁板（27）向上滑动时带动下空合联锁板（26）向上运动，使上空合联锁板（25）复位并锁定合闸电磁铁（5）的铁芯，合闸电磁铁（5）受到限制不能动作。

根据上述一种断路器机构，进一步说明，储能手柄（11）包括手柄（11-1）、轴套齿轮（11-2）、手柄轴焊接销（11-3）、单向轴承（11-4），手柄轴焊接销（11-3）焊接在右侧板（2）外部，轴套齿轮（11-2）、单向轴承（11-4）、手柄（11-1）由内向外依次安装在手柄轴焊接销（11-3）上，向下压置手柄（11-1），在单向轴承（11-4）作用下依次带动轴套齿轮（11-2）、储能大齿轮（12）转动，手柄（11-1）向上回位时因单向轴承作用空转不受力。

本具体实施方式实现断路器在本发明一种断路器机构的带动下，实现储能操作、合闸操作和分闸操作，且在操作过程中须具备必要的防误操作联锁，与之相关的联锁包括：防止空操作合闸、手车行进过程中不能合闸、储能完毕不能继续储能。

1、储能操作：电动储能时，储能电机（4）在得电后，其输出齿轮转动，并依次带动储能大齿轮（12）、传动爪（17）、传动轮（13）、储能轴（14）、转动弹簧拐臂（15）转动，同时拉伸储能弹簧（3），储能弹簧（3）到达最高点并向前运动到一定位置时，合闸凸轮（9）与合闸挚子（19）接触，并保持稳定，同时传动爪（17）上的离合销（17-1）与离合块（29）接触，传动爪（17）的爪尖与传动轮（13）分离，传动爪（17）继续转动时，电机传动与储能轴（14）机械离合，储能弹簧（3）到达最高点的同时，离合凸轮（20）与储能指示牌（16）接触，离合凸轮（20）在储能弹簧（3）的作用下推动储能指示牌（16）使其转动一定角度，由未储能显示转换成已储能显示，同时储能指示牌（16）带动压板（10）转动一定角度，压板（10）切断储能电机（4）的电源，储能完毕，同时实现储能完毕不能继续储能的联锁功能；手动储能时，手动向下压置手柄（11-1），在单向轴承（11-4）作用下依次带动轴套齿轮（11-2）、储能大齿轮（12）、储能轴（14）、转动弹簧拐臂（15）转动，手柄（11-1）向上回位时因单向轴承作用空转不受力，从而实现手动储能。

2、合闸操作：断路器储能完毕后，断路器处于分闸位置时，手动按置合闸电磁铁（5）或给其电源信号，合闸电磁铁（5）动作并推动合闸挚子（19）使其与合闸凸轮（9）脱离，此时，储能弹簧（3）被释放，合闸凸轮（9）在储能弹簧（3）的作用下迅速转动，合闸凸轮（9）与输入滚轮（23-1）接触，带动输入保持拐臂（23）输出一定角度，使断路器合闸。与此同时，输入支撑保持拐臂（23）向下运动到一定角度时，输入保持拐臂（23）上的保持滚轮（23-2）越过保持块（22），保持块（22）在弹簧作用下迅速回位，当合闸凸轮（9）离开输入滚轮（23-1）时，输入保持拐臂（23）向反方向运动，保持滚轮（23-2）接触保持块（22）使分闸扣板（7）保持在分闸半轴（18）上，从而实现断路器合闸。

3、 分闸操作：断路器处于合闸位置时手动按置分闸电磁铁（6）或给其电源信号，分闸电磁铁（6）动作并推动分闸推板（22），使分闸半轴（18）旋转，分闸半轴（18）转动到一定位置后，分闸扣板（7）从分闸半轴（18）上脱离，输入保持拐臂（23）在配套弹簧的作用下向反方向转动，从而带动断路器一次回路使其分闸。

4、联锁功能：断路器合闸时，储能弹簧（3）一次带动合闸凸轮（9）、输入保持拐臂（23）、拐臂支轴（24）、顶置螺钉（28）转动，顶置螺钉（28）向上推动下空合联锁板（26），使下空合联锁板（26）从上空合联锁板（25）上脱离，上空合联锁板（25）在重力作用下复位并锁定合闸电磁铁（5）的铁芯，使合闸电磁铁（5）不能动作，实现防止空操作合闸的功能，断路器分闸后，下空合联锁板（26）向下滑动拉动上空合联锁板（25）转动，使上空合联锁板（25）前端折弯边与合闸电磁铁（5）的铁芯位置脱离，合闸电磁铁（5）解锁可以进行合闸操作，当配套的手车行进时，配套手车的联锁部件向上推动底盘车联锁板（27）并依次带动下空合联锁板（26）、上空合联锁板（25）转动锁定合闸电磁铁（5），实现手车行进过程中不能合闸的功能。

本具体实施方式内部结构紧凑，简单可靠，该断路器机构可作为一个整体模块单元从配套的断路器机箱上拆卸组装，维护便捷，减少磨损，提高使用寿命，具有小型化，高可靠性等优点,具有广泛的市场应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

Claims (3)

1.一种断路器机构，其特征在于，包括左侧板（1）、右侧板（2）、储能弹簧（3）、储能电机（4）、合闸电磁铁（5）、分闸电磁铁（6）、分闸扣板（7）、合分支轴（8）、合闸凸轮（9）、压板（10）、储能手柄（11）、储能大齿轮（12）、传动轮（13）、储能轴（14）、转动弹簧拐臂（15）、储能指示牌（16）、传动爪（17）、分闸半轴（18）、合闸挚子（19）、离合凸轮（20）、分闸推板（21）、保持块（22）、输入保持拐臂（23），拐臂支轴（24）、上空合联锁板（25）、下空合联锁板（26）、底盘车联锁板（27）、顶置螺钉（28）、离合块（29）、齿轮边板（30）、齿轮轴承（31），片簧（32）、转套（33），其中左侧板（1）、右侧板（2）设置在两侧，右侧板（2）上安装有储能电机（4），储能电机（4）的输出齿轮伸出右侧板（2）、储能电机（4）的输出齿轮与储能大齿轮（12）齿合，储能轴（14）通过轴承安装在左侧板（1）和右侧板（2）上，储能轴（14）的两端伸出左侧板（1）和右侧板（2），传动轮（13）安装在储能轴（14）上，位于储能大齿轮（12）内部，储能大齿轮（12）两边分别与齿轮边板（30-1）、齿轮边板（30-2）铆接在一起，两侧通过齿轮轴承（31）安装在储能轴（14）上，传动爪（17）通过销安装在两个齿轮边板（30）上，传动爪（17）的爪尖位置与传动轮（13）槽口位置一致，传动爪（17）上的离合销（17-1）伸出齿轮边板（30-2），片簧（32）安装在传动爪（17）的前端，离合块（29）安装在右侧板（2）外侧，片簧（32）与储能大齿轮（12）的内侧接触，储能大齿轮（12）带动传动爪（17）旋转，传动爪（17）上的离合销（17-1）与离合块（29）接触后，传动爪（17）的爪尖与传动轮（13）分离，不能继续储能，转动弹簧拐臂（15）、离合凸轮（20）、合闸凸轮（9）安装在储能轴（14）上，转动弹簧拐臂（15）位于左侧板（1）外侧，离合凸轮（20）、合闸凸轮（9）位于左侧板（1）和右侧板（2）中间，储能弹簧（3）下端安装在转动弹簧拐臂（15）上，上端固定在配套断路器机箱的内侧，转动弹簧拐臂（15）在储能轴（14）上转动可拉伸储能弹簧（3）使其储能，保持块（22）安装在分闸扣板（7）下部，分闸扣板（7）、合闸挚子（19）安装在合分支轴（8）上，并能够在合分支轴（8）上转动，合分支轴（8）贯穿左侧板（1）和右侧板（2），分闸半轴（18）通过轴承安装在左侧板（1）和右侧板（2）上，并能够自由转动，分闸推板（21）安装在分闸半轴（18）上，推动分闸推板（22）可使分闸半轴（18）转动，合闸电磁铁（5）、分闸电磁铁（6）位于左侧板（1）和右侧板（2）内部，合闸电磁铁（5）的铁芯与合闸挚子（19）的位置相对应，分闸电磁铁（6）的铁芯位置与分闸推板（22）相对应，压板（10）、储能指示牌（16）通过销安装在左侧板（1）上，压板（10）、储能指示牌（16）能够在一定范围内转动，输入保持拐臂（23）包括安装在其上的输入滚轮（23-1）、保持滚轮（23-2），输入滚轮（23-1）位置与合闸凸轮（9）相对应，保持滚轮（23-2）位置与保持块（22）相对应，输入保持拐臂（23）安装在拐臂支轴（24）上，拐臂支轴（24）通过轴承安装在左侧板（1）与右侧板（2）上，拐臂支轴（24）一端伸出左侧板（1），顶置螺钉（28）固定在拐臂支轴（24）伸出端的孔内，上空合联锁板（25）通过转套（33）安装在左侧板（1）外侧，转套（33）设置有法兰边，通过螺钉安装在左侧板（1）上，上空合联锁板（25）由转套（33）限位，并能够在转套（33）上转动，上空合联锁板（25）前端折弯部位伸出到左侧板（1）内侧，设置在合闸电磁铁（5）的铁芯位置，下空合联锁板（26）垂直安装在左侧板（1）外侧的中部，并能够上下滑动，下空合联锁板（26）上端设置有弧形勾槽勾住上空合联锁板（25）的尾部，下空合联锁板（26）向下滑动时拉动上空合联锁板（25）转动，使上空合联锁板（25）前端折弯边与合闸电磁铁（5）的铁芯位置脱离，底盘车联锁板（27）安装在左侧板（1）外侧的下部，并能上下滑动，其前部折弯边伸出到左侧板（1）的内侧，底盘车联锁板（27）向上滑动时带动下空合联锁板（26）向上运动，使上空合联锁板（25）复位并锁定合闸电磁铁（5）的铁芯，合闸电磁铁（5）受到限制不能动作，储能手柄（11）包括手柄（11-1）、轴套齿轮（11-2）、手柄轴焊接销（11-3）、单向轴承（11-4），手柄轴焊接销（11-3）焊接在右侧板（2）外部，轴套齿轮（11-2）、单向轴承（11-4）、手柄（11-1）由内向外依次安装在手柄轴焊接销（11-3）上，向下压置手柄（11-1），在单向轴承（11-4）作用下依次带动轴套齿轮（11-2）、储能大齿轮（12）转动，手柄（11-1）向上回位时因单向轴承作用空转不受力。

2.根据权利要求1所述的一种断路器机构，其特征在于，包括各部件左右对称安装的方式。

3.根据权利要求1所述的一种断路器机构，其特征在于，包括使用该机构的断路器。

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