CN111128617A - 一种智能小型断路器自动合分闸装置 - Google Patents

Abstract

一种智能小型断路器自动合分闸装置，驱动电机的转轴上安装蜗杆，所述蜗杆与啮合齿轮组配合使用，第四齿轮中的半齿轮与所述手柄驱动齿轮配合使用，所述手柄驱动齿轮安装于所述手柄驱动方轴；第一齿轮的直齿轮安装于斜齿轮上方；第四齿轮上安装有脱口拨块，所述第四齿轮侧面安装有脱扣杆，所述脱扣杆与所述脱扣拨块配合使用，所述脱扣杆固定安装于本体联动轴；手柄驱动齿轮上安装有合闸辅助弹性体，与所述第四齿轮的半齿轮配合使用；所述本体联动轴与所述手柄驱动方轴与断路器相连接；本发明在结构上设计合理，使用起来动作可靠，实用性很高；还可以提高产品的合闸可靠性，提高产品的实用寿命，减少事故的发生。

Description

一种智能小型断路器自动合分闸装置

技术领域

本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种智能小型断路器自动合分闸装置。

背景技术

常见的断路器自动合分闸装置，都是通过电机驱动齿轮系统，对电机输出力矩进行增大、转速降低来实现对断路器的合闸和分闸提供动力。通过齿轮机构驱动断路器机构合闸，但是必须要求齿轮转动角度要求与产品手柄合闸角度保持一致，才可以完全使断路器机构合闸，这样要求产品的内部零件制作精度和配合精度要求很高，不但提高了产品的制作成本，也会出现断路器合闸不到位或者合闸角度过大造成齿轮打齿情况；并且常见的断路器合分闸装置，通过齿轮机构驱动断路器合分闸过程中，电机需要正反转进行工作，这样的长时间工作，会影响电机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能小型断路器自动合分闸装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种智能小型断路器自动合分闸装置，包括基座、驱动电机、蜗杆、齿轮、齿轮定位轴、脱口拨块、脱扣杆、手柄驱动齿轮、手柄驱动方轴、合闸辅助弹性体和本体联动轴；所述齿轮定位轴包括四个，所述齿轮包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述齿轮定位轴包括四个分别安装四个所述齿轮；所述第一齿轮包括直齿轮和斜齿轮，所述第四齿轮包括整齿轮和半齿轮，所述第二齿轮和所述第三齿轮均包括大小两个齿轮，所述大小两个齿轮固定连接；四个所述齿轮定位轴分别与一个所述齿轮相连接；所述手柄驱动方轴与所述手柄驱动齿轮固定连接；所述第一齿轮的所述直齿轮与所述斜齿轮叠放，所述第二齿轮以及所述第三齿轮的所述大小两个齿轮均重叠固定相连，所述第四齿轮的整齿轮和半齿轮重叠固定相连；

所述驱动电机的转轴上安装所述蜗杆，所述蜗杆与所述第一齿轮中的斜齿轮相啮合，所述第一齿轮中的直齿轮与所述第二齿轮的大齿轮相啮合，所述第二齿轮的小齿轮与所述第三齿轮的大齿轮相啮合，所述第三齿轮的小齿轮与所述第四齿轮的所述整齿轮相啮合，所述第四齿轮的所述半齿轮与所述手柄驱动齿轮相啮合；

所述第四齿轮的所述半齿轮安装有所述脱口拨块，所述第四齿轮侧面安装有所述脱扣杆，所述脱扣杆与所述脱扣拨块配合使用，所述脱扣杆固定安装于所述本体联动轴；所述手柄驱动齿轮上安装有所述合闸辅助弹性体，与所述第四齿轮的所述半齿轮配合使用；

所述手柄驱动方轴与所述本体联动轴分别与断路器本体相连。

优选的，所述蜗杆与所述第一齿轮中的斜齿轮的模数相同，所述第一齿轮中的直齿轮与所述第二齿轮的大齿轮的模数相同、所述第二齿轮的小齿轮与所述第三齿轮的大齿轮的模数相同，所述第三齿轮的小齿轮和所述第四齿轮的所述整齿轮的模数相同，所述第四齿轮中的所述半齿轮与所述手柄驱动齿轮的模数相同。

优选的，所述手柄驱动齿轮上设有合闸辅助弹性体安装槽，所述合闸辅助弹性体固定安装于所述合闸辅助弹性体安装槽内。

优选的，所述第四齿轮上设有脱扣拨块限位槽，所述脱扣拨块上设有脱扣拨块安装位置，所述脱扣拨块通过所述脱扣拨块安装位置和所述脱扣拨块限位槽向配合安装于所述第四齿轮上。

优选的，所述合闸辅助弹性体由弹性材料进行制作，并且末端在露出所述合闸辅助弹性体安装槽的位置设计为类似齿轮的齿形结构。

优选的，进行合闸操作时，当所述手柄驱动齿轮转动到合闸位置时，所述驱动电机仍然带动所述手柄驱动齿轮继续转动，使所述合闸辅助弹性体发生形变，直至与合闸位置让位小齿完全分离。

优选的，当所述手柄驱动齿轮转动到合闸位置时会触发位置传感器发出信号，指示所述驱动电机停止转动；当所述手柄驱动齿轮转动到分闸位置时会触发所述位置传感器发出信号，指示所述驱动电机停止转动。

本发明的有益效果是：本发明所述的智能小型断路器自动合分闸装置，通过控制电机来实现对断路器的合分闸控制，在结构上设计合理，使用起来动作可靠，实用性很高；本发明所述的合闸辅助弹性体结构设计，可以保证产品每次动作可靠进行充分合闸到位，不会出现齿轮间打齿和齿轮过度磨损现象，还可以提高产品的合闸可靠性，提高产品的实用寿命，减少事故的发生。所述内部脱扣机构的设计，在断路器的合分闸过程中电机一直保持一个方向转动，不会反复的变换电机转动方向，从而提高电机的实用寿命，进一部保证了产品的可靠性。

附图说明

图1是断路器自动合分闸装置结构示意图；

图2是断路器自动合分闸装置内部弹性辅助合闸装置结构示意图；

图3是断路器自动合分闸装置合闸结构示意图；

图4是断路器自动合分闸装置内部驱动齿轮结构示意图；

图5是断路器自动合分闸装置脱扣拨块的结构示意图；

图6是断路器自动合分闸装置内部脱扣结构示意图；

图7是断路器本体结构示意图；

图中，1—基座，2—驱动电机，3—蜗杆，4—第一齿轮，5—第二齿轮，6—第三齿轮，7—第四齿轮，8—齿轮定位轴，9—手柄驱动齿轮，10—手柄驱动方轴，11—合闸辅助弹性体，12—脱扣拨块，13—脱扣杆，14—本体联动轴，15—断路器本体，16—磁铁安装孔，91—手柄驱动齿轮方孔，92—合闸辅助弹性体安装槽，111—合闸辅助弹片凸点，112—类似齿轮的齿形结构，71—齿轮定位孔，72—脱扣拨块安装方孔，73—脱扣拨块限位槽，74—合闸位置让位大齿，75—合闸位置让位小齿，121—脱扣拨块打跳点，122—脱扣拨块安装位置，123—脱扣拨块限位筋，124—脱扣拨块让位孔，131—脱扣杆打跳点，132—脱扣杆让位弧，151—断路器手柄，152—断路器外壳。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种智能小型断路器自动合分闸装置，其结构示意图如图1所示，包括驱动电机2、基座1、蜗杆3、齿轮、齿轮定位轴8、手柄驱动齿轮9、手柄驱动方轴10、合闸辅助弹性体11、脱扣拨块12、脱扣杆13和本体联动轴14；所述齿轮为复合齿轮，包括第一齿轮4、第二齿轮5、第三齿轮6和第四齿轮7，所述第一齿轮4包括斜齿轮和直齿轮，所述第四齿轮7包括整齿轮和半齿轮；所述第二齿轮5和所述第三齿轮6均包括大小两个齿轮，所述大小两个齿轮固定连接；所述齿轮定位轴8包括四个，分别用于安装固定所述齿轮；所述驱动电机2安装于所述基座1上，所述齿轮通过齿轮定位孔71固定安装于所述齿轮定位轴8上；所述手柄驱动齿轮9通过齿轮定位孔71固定安装于所述手柄驱动方轴10；所述第一齿轮4的所述直齿轮与所述斜齿轮重叠放置并固定连接，所述第二齿轮5以及所述第三齿轮6的所述大小两个齿轮重叠固定相连，所述第四齿轮7的所述整齿轮和所述半齿轮重叠固定相连；

所述驱动电机2的转轴上安装所述蜗杆3，所述蜗杆3与所述第一齿轮4中的斜齿轮相啮合，所述第一齿轮4中的直齿轮与所述第二齿轮5的大齿轮相啮合，所述第二齿轮5的小齿轮与所述第三齿轮6的大齿轮相啮合，所述第三齿轮6的小齿轮与所述第四齿轮7的所述半齿轮相啮合，所述第四齿轮7的整齿轮与所述手柄驱动齿轮9相啮合；所述手柄驱动齿轮9上设有合闸辅助弹性体安装槽92，安装有所述合闸辅助弹性体11；所述第四齿轮7上设有脱扣拨块安装方孔72，安装有所述脱扣拨块12；所述脱扣杆13安装于所述第四齿轮7一侧，与所述本体联动轴14相连接，所述脱扣杆13与所述脱扣拨块12配合使用；

所述手柄驱动方轴10与所述本体联动轴14分别与断路器本体15相连。

其中，所述蜗杆3与所述第一齿轮4中的斜齿轮的模数相同，所述第一齿轮4中的直齿轮与所述第二齿轮5的大齿轮的模数相同、所述第二齿轮5的小齿轮与所述第三齿轮6的大齿轮的模数相同，所述第三齿轮6的小齿轮和所述第四齿轮7的整齿轮的模数相同，所述第四齿轮7的半齿轮与所述手柄驱动齿轮9的模数相同。

所述合分闸装置内部弹性辅助合闸装置如图2所示，包括手柄驱动齿轮9、手柄驱动方轴10和合闸辅助弹性体11，所述手柄驱动齿轮9上设有所述合闸辅助弹性体安装槽92、手柄驱动齿轮方孔91和磁铁安装孔16，所述合闸辅助弹性体11上设有合闸辅助弹片凸点111；所述手柄驱动齿轮9通过所述手柄驱动齿轮方孔91固定安装于所述手柄驱动方轴10，所述合闸辅助弹性体11固定安装于所述合闸辅助弹性体92安装槽；所述合分闸装置合闸结构如图3所示，

所述合分闸装置内部驱动齿轮结构如图4所示，所述第四齿轮7上设置有齿轮定位孔71、合闸位置让位大齿74、合闸位置让位小齿75、脱扣拨块安装方孔72、磁铁安装孔16和脱扣拨块限位槽73；所述第四齿轮通过所述齿轮定位孔71安装于所述齿轮定位轴8；所述脱扣拨块的结构如图5所示，包括脱扣拨块打跳点121、脱扣拨块安装位置122、脱扣拨块限位筋123和脱扣拨块让位孔124；所述脱扣拨块通过所述脱扣拨块安装位置122安装于所述脱扣拨块安装方孔72；所述合分闸装置内部脱扣结构如6所示，包括脱扣杆13和本体联动轴14；所述脱扣杆13上设置有脱扣杆打跳点131、联动轴安装孔133和脱扣杆让位弧132；所述脱扣杆13通过所述联动轴安装孔133安装于所述本体联动轴14；

上述零件均通过所述齿轮定位轴装配于所述基座上。

断路器本体结构如图7所示，包括断路器手柄151和断路器外壳152；所述断路器手柄151与所述本体联动轴14相连。

所述合分闸装置的工作原理为：所述驱动电机2接收到控制指令时，通过安装于所述驱动电机2上的所述蜗杆3将电机输出的扭力和转速传递给所述第一齿轮4，再通过多齿轮啮合齿轮组，将扭力和转速最后传递给所述手柄驱动齿轮9，所述手柄驱动齿轮9通过所述手柄驱动方轴10带动断路器本体15进行合分闸操作；具体包括：当进行合闸操作时，所述驱动电机2接收到合闸的控制指令，驱动电机2带动所述齿轮组进行转动，当所述手柄驱动齿轮9转动到合闸位置时，触发合闸位置传感器发出指令，此时断路器本体15的所述断路器手柄151与断路器外壳152被限位，不能转动，但所述合闸辅助弹性体11与所述合闸位置让位小齿75还处于相接触的位置，所述驱动电机2仍继续转动，使所述合闸辅助弹性体11发生形变，直到与所述合闸位置让位小齿75完全分开，所述驱动电机2和所述手柄驱动齿轮9停止转动，所述断路器15完成合闸操作；当进行分闸操作时，所述驱动电机2带动所述齿轮组向同一方向继续转动，从而带动所述第四齿轮7上的所述脱扣拨块12一同转动，此时所述手柄驱动齿轮9保持静止，当转动到所述脱扣拨块12和所述脱扣杆13上的打跳点位置相接触时，所述本体联动轴14带动所述断路器本体15进行分闸操作，此时所述断路器本体15带动所述手柄驱动方轴10进行转动，从而带动所述手柄驱动齿轮9旋转到分闸位置，之后触发分闸位置传感器发出指令，所述驱动电机2停止转动，所述断路器本体15完成分闸操作。

实施例

所述合闸辅助弹性体11为合闸辅助弹片，所述合闸辅助弹片上设有两个合闸辅助弹片凸点111，所述合闸辅助弹性体安装槽92上对应位置上设有两个凹槽；所述合闸辅助弹片由弹性材料进行制作，并末端在露出所述合闸辅助弹性体安装槽92的位置设计为类似齿轮的齿形结构112，使之可以与所述合闸位置让位小齿75进行啮合；

所述脱扣拨块12上的脱扣拨块限位筋123与所述第四齿轮7上的脱扣拨块限位槽73相配合，所述的脱扣杆13上设计有脱扣杆让位弧132在产品分闸过程中可以有效的与所述脱扣拨块12上面的设计弧进行让位，在执行完分闸指令后，断路器本体15分闸后，断路器本体15还可以正常的合闸操作，不影响断路器本体15的正常合分闸动作。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本发明所述的智能小型断路器自动合分闸装置，通过控制电机来实现对断路器的合分闸控制，在结构上设计合理，使用起来动作可靠，实用性很高；本发明所述的合闸辅助弹性体结构设计，可以保证产品每次动作可靠进行充分合闸到位，不会出现齿轮间打齿和齿轮过度磨损现象，还可以提高产品的合闸可靠性，提高产品的实用寿命，减少事故的发生。所述内部脱扣机构的设计，在断路器的合分闸过程中电机一直保持一个方向转动，不会反复的变换电机转动方向，从而提高电机的实用寿命，进一部保证了产品的可靠性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能小型断路器自动合分闸装置，其特征在于，包括基座、驱动电机、蜗杆、齿轮、齿轮定位轴、脱口拨块、脱扣杆、手柄驱动齿轮、手柄驱动方轴、合闸辅助弹性体和本体联动轴；所述齿轮定位轴包括四个，所述齿轮包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述齿轮定位轴包括四个分别安装四个所述齿轮；所述第一齿轮包括直齿轮和斜齿轮，所述第四齿轮包括整齿轮和半齿轮，所述第二齿轮和所述第三齿轮均包括大小两个齿轮，所述大小两个齿轮固定连接；四个所述齿轮定位轴分别与一个所述齿轮相连接；所述手柄驱动方轴与所述手柄驱动齿轮固定连接；所述第一齿轮的所述直齿轮与所述斜齿轮叠放，所述第二齿轮以及所述第三齿轮的所述大小两个齿轮均重叠固定相连，所述第四齿轮的整齿轮和半齿轮重叠固定相连；

所述驱动电机的转轴上安装所述蜗杆，所述蜗杆与所述第一齿轮中的斜齿轮相啮合，所述第一齿轮中的直齿轮与所述第二齿轮的大齿轮相啮合，所述第二齿轮的小齿轮与所述第三齿轮的大齿轮相啮合，所述第三齿轮的小齿轮与所述第四齿轮的所述整齿轮相啮合，所述第四齿轮的所述半齿轮与所述手柄驱动齿轮相啮合；

所述第四齿轮的所述半齿轮安装有所述脱口拨块，所述第四齿轮侧面安装有所述脱扣杆，所述脱扣杆与所述脱扣拨块配合使用，所述脱扣杆固定安装于所述本体联动轴；所述手柄驱动齿轮上安装有所述合闸辅助弹性体，与所述第四齿轮的所述半齿轮配合使用；

所述手柄驱动方轴与所述本体联动轴分别与断路器本体相连。

2.根据权利要求1所述的智能小型断路器自动合分闸装置，其特征在于，所述蜗杆与所述第一齿轮中的斜齿轮的模数相同，所述第一齿轮中的直齿轮与所述第二齿轮的大齿轮的模数相同、所述第二齿轮的小齿轮与所述第三齿轮的大齿轮的模数相同，所述第三齿轮的小齿轮和所述第四齿轮的所述整齿轮的模数相同，所述第四齿轮中的所述半齿轮与所述手柄驱动齿轮的模数相同。

3.根据权利要求1所述的智能小型断路器自动合分闸装置，其特征在于，所述手柄驱动齿轮上设有合闸辅助弹性体安装槽，所述合闸辅助弹性体固定安装于所述合闸辅助弹性体安装槽内。

4.根据权利要求1所述的智能小型断路器自动合分闸装置，其特征在于，所述第四齿轮上设有脱扣拨块限位槽，所述脱扣拨块上设有脱扣拨块安装位置，所述脱扣拨块通过所述脱扣拨块安装位置和所述脱扣拨块限位槽向配合安装于所述第四齿轮上。

5.根据权利要求1所述的智能小型断路器自动合分闸装置，其特征在于，所述合闸辅助弹性体由弹性材料进行制作，并且末端在露出所述合闸辅助弹性体安装槽的位置设计为类似齿轮的齿形结构。

6.根据权利要求1所述的智能小型断路器自动合分闸装置，其特征在于，进行合闸操作时，当所述手柄驱动齿轮转动到合闸位置时，所述驱动电机仍然带动所述手柄驱动齿轮继续转动，使所述合闸辅助弹性体发生形变，直至与合闸位置让位小齿完全分离。

7.根据权利要求1所述的智能小型断路器自动合分闸装置，其特征在于，当所述手柄驱动齿轮转动到合闸位置时会触发位置传感器发出信号，指示所述驱动电机停止转动；当所述手柄驱动齿轮转动到分闸位置时会触发所述位置传感器发出信号，指示所述驱动电机停止转动。

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