CN110890247B - 用于真空断路器的信号反馈机构及真空断路器 - Google Patents

Abstract

用于真空断路器的信号反馈机构，包括框架和固定在框架上的微动开关，所述框架上还铰接有压板、摆臂机构，所述压板的一侧与弹性机构的一端相连接，所述弹性机构的另一端与框架连接；所述摆臂机构的一端与压板保持接触，且在摆臂机构旋转时，压板可与微动开关分离或接触。本发明设置在真空断路器上时，摆臂机构与凸轮板保持接触，将凸轮板的直线运动转变为摆臂机构的旋转运动，间接驱动微动开关，从而避免真空断路器的高速动作直接作用到微动开关上对造成损伤，确保信号能正确反馈给牵引控制中心。

Description

用于真空断路器的信号反馈机构及真空断路器

技术领域

本发明属于机械电子自动化控制技术，具体为用于真空断路器的信号反馈机构及真空断路器。

背景技术

真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点。目前，交流电力机车已大量应用单极真空断路器控制其主电路的开断和接通，同时兼具过载保护和短路保护的功能。

如图1、2所示，真空断路器主要由三部分组成：高压电路部分1、绝缘隔离部分2和低压控制部分3。高压电路部分的关键器件是真空开关管，其开断和闭合都是通过绝缘操纵杆4连接低压控制部分3的动作机构来实现，同时由低压控制电路进行控制；开闭信号则通过微动开关1407把机械位置信号转换成电信号同步反馈给牵引控制中心进行监控。交流电力机车中要求真空断路器开断时间为20ms～60ms，合闸时间小于60ms，动作速度大于1m/s，气缸机构11充气或泄气时，分闸弹簧7沿着弹簧杆6被压缩或复位，驱动凸轮板8向上或向下运动，与绝缘操纵杆4连接的凸轮板8则直接驱动微动开关1407向上或向下动作，因其动作速度太快，造成微动开关卡滞故障频发、滚轮架断裂，导致真空断路器开闭状态信号未能正确反馈给牵引控制中心进行监控，监控中心报送错误代码，直接影响机车正常运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服上述缺陷，提供一种将直线驱动转换为绕轴转动间接驱动微动开关换向，避免真空断路器的高速动作直接作用到微动开关上对其内部机构造成损伤的信号反馈机构。

本发明采用的技术方案是：用于真空断路器的信号反馈机构，包括框架和固定在框架上的微动开关，所述框架上还铰接有压板、摆臂机构，所述压板的一侧与弹性机构的一端相连接，所述弹性机构的另一端与框架连接；所述摆臂机构的一端与压板保持接触，且在摆臂机构旋转时，压板可与微动开关分离或接触。

上述方案中，摆臂机构为主动机构时，可带动压板旋转，促使压板与微动开关分离或接触，同时改变弹性机构的状态；当弹性机构复位时，反向推动压板旋转，促使压板与微动开关接触或分离，摆臂机构此时作为从动机构旋转。

因此，在上述装置与真空断路器连接时，凸轮板的直线运动转变为摆臂机构的旋转运动，间接驱动微动开关，从而避免真空断路器的高速动作直接作用到微动开关上对造成损伤，确保信号能正确反馈给牵引控制中心。

优选的，所述摆臂机构的该端与微动开关位于压板的与弹性机构相对的另一侧；在摆臂机构旋转使得弹性机构被压缩时，所述压板与微动开关分离，在弹性机构复位时，所述压板与微动开关接触。

上述方案中，将摆臂机构与压板接触的一端与微动开关设置在压板的同一侧，则摆臂机构为主动机构时，带动压板旋转，促使压板与微动开关分离，同时压缩弹性机构；当弹性机构复位时，反向推动压板旋转，促使压板与微动开关接触，摆臂机构此时作为从动机构与压板接触。

优选的，所述压板一端通过第二销轴与框架连接，另一端与摆臂机构的该端接触，所述微动开关可与压板的中部接触或分离。

通过上述设置，将压板、摆臂机构以及微动开关安装在框架上的不同方位，便于装置的整体布置。

优选的，所述框架上还设有限位部，所述限位部与微动开关位于压板的同一侧，且在压板处于竖直状态时与压板接触。

通过上述设置，在弹性机构复位反向推动压板旋转时，在压板旋转到竖直状态时，限位部与压板接触，确保微动开关被压缩到指定位置。

优选的，所述限位部为凸起，位于微动开关的上部。

通过上述设置，使得压板压缩微动开关到位后，上部被限位部限制。

优选的，所述摆臂机构具有拐角，所述摆臂机构的拐角处通过第一销轴与框架连接。

通过上述设置，使得摆臂机构可绕拐角转动，便于摆臂机构与压板的接触。

优选的，所述摆臂机构的该端与第一滚轮铰接，所述第一滚轮与压板保持接触。

通过上述设置，可减少摆臂机构与压板的摩擦。

本发明还提供一种真空断路器，包括气动机构以及与气动机构连接的凸轮板，所述气动机构固定在固定板上，还包括上述的信号反馈机构，所述摆臂机构的另一端与凸轮板保持接触，所述框架安装在固定板上。

上述方案中，气动机构带动凸轮板运动，从而带动摆臂机构运动，并使得凸轮板的直线运动转变为摆臂机构的旋转运动。

优选的，所述摆臂机构的另一端与第二滚轮铰接，所述第二滚轮与凸轮板保持接触。

通过上述设置，可减少摆臂机构与凸轮板的摩擦，并保证摆臂机构与凸轮板一直接触。

本发明的有益效果是：通过弹性机构控制微动开关的常开触点和常闭触点换向，使得微动开关的受力不与真空断路器的开闭速度直接相关，从而减小真空断路器的高速动作对微动开关造成的损坏；结构简单，维护方便，可作为单独的装置使用。

附图说明

图1是现有真空断路器的结构图；

图2是现有真空断路器中信号反馈机构的示意图；

图3是本发明设置在真空断路器上的示意图；

图4是图3中真空断路器分闸时的示意图；

图5是图3中真空断路器合闸时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图3～5所示，一种用于真空断路器的信号反馈机构，包括框架14、摆臂机构1402、压板1405、微动开关1407以及弹性机构1409。摆臂机构1402与框架14通过第一销轴1403连接，可绕第一销轴1403转动；压板1405的一端通过第二销轴1408与框架14连接，可绕第二销轴1408转动，压板1405的另一端与摆臂机构1402保持接触；微动开关1407通过螺钉固定在框架14上，可与压板1405的中部接触或分离；弹性机构1409的一端与框架14连接，另一端与压板1405连接，弹性机构1409可以驱动压板1405绕第二销轴1408转动，从而使得压板1405与微动开关1407接触。

其中，摆臂机构1402与压板1405接触的一端与微动开关1407位于压板1405的同一侧，弹性机构1409位于压板1405的另一侧，从而可保证摆臂机构1402带动压板1405旋转与微动开关1407分离时，弹性机构1409被压缩；而弹性机构1409复位时，可推动压板1405反向旋转与微动开关1407接触，同时保持与摆臂机构1402的接触。

本实施例中，框架14上设有限位部1406，该限位部1406为一凸起，位于微动开关1407的上方。限位部1406在压板1405处于竖直状态时与压板接触，因此，只有当微动开关1407被压板1405压缩到一定距离时，也即压板1405处于竖直状态时，限位部1406才与压板1405接触，确保微动开关1407被压缩到指定位置。

进一步的，摆臂机构1402具有拐角，第一销轴1403设置在摆臂机构1402的拐角处；摆臂机构1402的一端与第一滚轮1404铰接，同时第一滚轮1404一直与压板1405抵触；摆臂机构1402的另一端铰接有第二滚轮1401，与真空断路器连接时用于与凸轮板8抵触。

本实施例中，还提供一种真空断路器，包括上述的信号反馈机构，还包括绝缘操纵杆4、弹簧座5、弹簧杆6、分闸弹簧7、凸轮板8、固定板9、保持线圈10和气动机构11。弹簧座5通过螺栓固定在固定板9上，弹簧杆6一端与弹簧座5铰接，弹簧杆6另一端与凸轮板8铰接，分闸弹簧7随弹簧杆6运动；保持线圈10和气缸机构11组成气动机构，通过螺栓固定在固定板9上，然后通过活塞杆连接凸轮板8和绝缘操作杆4，在分闸弹簧7或气缸机构11的作用下，控制绝缘操纵杆4和凸轮板8一起上下运动。

其中框架14安装在固定板9上，摆臂机构1402上的第二滚轮1401一直与凸轮板8抵触；当凸轮板8上下运动时，带动摆臂机构1402作旋转运动。

本发明的工作原理为：真空断路器合闸时，气缸机构11充气加压，分闸弹簧7沿着弹簧杆6被压缩，驱动凸轮板8向上运动；同时凸轮板8带动第二滚轮1401向上运动，摆臂机构1402绕第一销轴1403顺时针方向转动，从而保证第一滚轮1404一直与压板1405抵触；第一滚轮1404驱动压板1405绕第二销轴1408逆时针方向转动，弹性机构1409被压缩，微动开关1407释放，微动开关1407动作输出合闸信号给机车控制系统。

真空断路器分闸时，保持线圈10失电，气缸机构11泄气，分闸弹簧7沿着弹簧杆6复位驱动凸轮板8向下运动；同时弹性机构1409复位驱动压板1405绕第二销轴1408转动，压板1405压缩微动开关1407，压板1405转到垂直状态时被限位部1406限位，微动开关1407被压缩，微动开关1407动作输出分闸信号给机车控制系统；压板1405同时驱动第一滚轮1404，摆臂机构1402绕第一销轴1403逆时针方向转动，从而保证第二滚轮1401一直与凸轮板8抵触。

Claims (5)

1.用于真空断路器的信号反馈机构，包括框架（14）和固定在框架（14）上的微动开关（1407），其特征在于，所述框架（14）上还铰接有压板（1405）、摆臂机构（1402），所述压板（1405）的一侧与弹性机构（1409）的一端相连接，所述弹性机构（1409）的另一端与框架（14）连接；所述摆臂机构（1402）具有拐角，所述摆臂机构（1402）的拐角处通过第一销轴（1403）与框架（14）连接；所述摆臂机构（1402）的一端与压板（1405）保持接触，且在摆臂机构（1402）相对于第一销轴（1403）旋转时，压板（1405）可与微动开关（1407）分离或接触；所述摆臂机构（1402）的该端与微动开关（1407）位于压板的与弹性机构（1409）相对的另一侧；在摆臂机构（1402）旋转使得弹性机构（1409）被压缩时，所述压板（1405）与微动开关（1407）分离，在弹性机构（1409）复位时，所述压板（1405）与微动开关（1407）接触；所述压板（1405）一端通过第二销轴（1408）与框架（14）连接，另一端与摆臂机构（1402）的该端接触，所述微动开关（1407）可与压板（1405）的中部接触或分离；所述框架（14）上还设有限位部（1406），所述限位部（1406）与微动开关（1407）位于压板（1405）的同一侧，且在压板（1405）处于竖直状态时与压板（1405）接触；所摆臂机构的旋转运动间接驱动微动开关。

2.如权利要求1所述的用于真空断路器的信号反馈机构，其特征在于，所述限位部（1406）为凸起，位于微动开关（1407）的上部。

3.如权利要求1所述的用于真空断路器的信号反馈机构，其特征在于，所述摆臂机构（1402）的该端与第一滚轮（1404）铰接，所述第一滚轮（1404）与压板（1405）保持接触。

4.一种真空断路器，包括气动机构以及与气动机构连接的凸轮板（8），所述气动机构固定在固定板（9）上；其特征在于，还包括如权利要求1～3任一项所述的用于真空断路器的信号反馈机构，所述摆臂机构（1402）的另一端与凸轮板（8）保持接触，所述框架（14）安装在固定板（9）上。

5.如权利要求4所述的一种真空断路器，其特征在于，所述摆臂机构（1402）的另一端与第二滚轮（1401）铰接，所述第二滚轮（1401）与凸轮板（8）保持接触。

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