CN112582235A - 一种断路器的合闸机构 - Google Patents
一种断路器的合闸机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112582235A CN112582235A CN201910967223.8A CN201910967223A CN112582235A CN 112582235 A CN112582235 A CN 112582235A CN 201910967223 A CN201910967223 A CN 201910967223A CN 112582235 A CN112582235 A CN 112582235A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shaft
- assembly
- connecting rod
- lever
- energy storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 78
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 7
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 abstract description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
- H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
- H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
- H01H3/3005—Charging means
- H01H3/3015—Charging means using cam devices
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
本发明提供的一种断路器的合闸机构通过改变弹簧组件的排布方式，从结构上调整释能合闸时储能杠杆组件的轴与连杆组件的轴套的撞击位置，提高合闸传动比；同时将分闸脱扣系统的转换杠杆的支点轴和储能系统的凸轮轴由原来同一根轴拆分为两根独立的轴，从而成功解决了以下技术问题(1)原转换杠杆支点轴和凸轮轴作为共用一根轴易断的问题，改为独立的两根轴后强度显著提升；(2)合闸储能力矩比分闸储能力矩大的问题。合闸时，触头反力通过连杆组件传递到转换杠杆支点轴上，由于两根轴独立，所以储能时凸轮轴不会受到触头系统传递过来的反力。所以保证合分闸储能扭矩一致。
Description
技术领域
本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种断路器的操作机构的合闸机构。
背景技术
在电工、电器行业，断路器可作为一种配电设备而承担着保护电网中电器设备的作用,即当电网中发生故障，例如有短路电流或故障电流时,断路器分断该电流，以保护电网中的电器设备和人员安全。为实现上述的保护功能，在断路器内部设有操作机构，能够通过控制操作机构内部零部件的运动，来使断路器的动、静触头分离，从而切断电路。
随着断路器的分断、短耐、机械寿命等性能指标的提高，对操作机构的合闸传动效率的提高、分闸脱扣系统的刚度的提高、和储能力矩的减小，有更高的要求。同时现有操作机构普遍有以下缺陷：
1)合闸传动比较低。机构的合闸过程需要满足储能弹簧传动到合分闸触点时克服动静触头间的反力，在满足可靠合闸的状态时，动静触头间的反力与储能弹簧释放时的储能弹簧力的比值即为合闸传动比。合闸传动比越高越有利于提高机构的机械寿命，反之亦然。现有机构由于储能弹簧的排放位置，储能杠杆组件与连杆组件的撞击位置，决定了其合闸传动比较低，限制了其机械寿命提高的上限；以及
2)转换杠杆的支点轴和凸轮轴是同一根轴，导致该轴受力情况复杂，需要承受交变载荷下的力，该轴易失效。同时合闸时，触头反力通过连杆组件传递到转换杠杆支点轴(和凸轮轴共轴)上，合闸储能相比分闸储能时凸轮轴多承受了触头系统传递的反力，所以合闸储能相比分闸储能力矩更大，增大了手动储能和电动储能的负担。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种断路器的合闸机构，它包括一转轴组件、设置在一对侧板之间的连杆组件、储能杠杆组件和用来启动所述储能杠杆组件进行释能合闸的释能启动机构，其中：
所述转轴组件包括转轴和固定在转轴上的悬臂，所述悬臂绕所述转轴转动；
所述连杆组件包括侧板、第一连杆、第二连杆和转换杠杆，其中，第一连杆和第二连杆通过轴二铰接、第一连杆的一端与转轴组件的悬臂铰接，第一连杆的另一端通过轴二与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端与转换杠杆的一端铰接，转换杠杆绕转换杠杆支点轴转动，在轴二上设有转动的轴套；以及
所述储能杠杆组件包括一连接储能杠杆板和固定在储能杠杆板外侧的一轴承，所述通过轴销四转动，所述储能杠杆组件上设有一固定轴四，所述固定轴四在转动中与连杆组件的轴套可分离的接触，所述轴套与转换杠杆的外端面可分离的接触，使第一连杆推动转轴组件转动。
进一步，所述储能杠杆组件的固定轴四推动连杆组件的轴套，连杆组件的第一连杆、第二连杆绕轴三顺时针转动，第一连杆通过轴一驱动转轴组件的悬臂逆时针转动，储能杠杆组件的轴销五的两端与固定在一对侧板上的一对固定块接触后储能杠杆组件停止转动，连杆组件的轴套与转换杠杆片外轮廓面接触后停止转动，连杆组件折叠状态，操作机构合闸状态完成，此时储能杠杆组件的固定轴四与连杆组件的轴套有一个间隙c，其中，0＜c＜5mm。
进一步，当所述凸轮轴顺时针转动时，储能组件的轴承脱离凸轮轴的外轮廓，弹簧组件释放驱动储能杠杆组件顺时针转动，储能组件的固定轴四与连杆组件的轴套刚刚接触，处于操作机构释能合闸的初始状态，在该状态下固定轴四对轴套产生力的作用线为X1，所述弹簧组件释放力的作用线为X2，X1和X2所形成的角度为a，其中，0≤a＜50°。
进一步，所述释能启动机构在所述连杆组件中还包括转换连杆、双刀杠杆、可转动的双刀换杠杆支轴；转换杠杆的另一端与转换连杆的一端铰接，转换连杆的另一端与双刀杠杆铰接，双刀杠杆绕双刀杠杆支点轴转动，双刀杠杆另一端面与一分闸半轴外轮廓面可分离的接触。
进一步，凸轮片外轮廓与储能杠杆组件的一对轴承接触并达到平衡状态，转轴组件的悬臂与固定轴二接触，连杆组件的双刀杠杆片与固定轴一接触，连杆组件到达一折叠状态，此时机构处于储能稳定状态，储能杠杆组件的固定轴四与连杆组件的轴套有一个间隙b，其中，0＜b＜5mm。
进一步，所述释能启动机构采用一分闸半轴。
本发明的断路器的合闸机构达到了如下技术效果：
1.通过改变弹簧组件的排布方式，从结构上调整释能合闸时储能杠杆组件的轴与连杆组件的轴套的撞击位置，提高合闸传动比；以及2.将分闸脱扣系统的转换杠杆的支点轴和储能系统的凸轮轴由原来同一根轴拆分为两根独立的轴，从而成功解决了以下技术问题：
(1)原转换杠杆支点轴和凸轮轴作为共用一根轴易断的问题，改为独立的两根轴后强度显著提升；以及
(2)合闸储能力矩比分闸储能力矩大的问题。合闸时，触头反力通过连杆组件传递到转换杠杆支点轴上，由于两根轴独立，所以储能时凸轮轴不会受到触头系统传递过来的反力。所以保证合分闸储能扭矩一致。
附图说明
图1操作机构分闸储能状态示意图。
图2操作机构释能合闸初始状态示意图。(建议用作摘要附图)
图3操作机构释能合闸完成状态示意图。
图4操作机构转轴组件结构示意图。
图5操作机构连杆组件结构示意图。
图6操作机构储能杠杆组件结构示意图。
图7操作机构弹簧组件结构示意图。
图8操作机构弹簧支架结构示意图。
图9操作机构弹簧座结构示意图。
图10操作机构凸轮轴结构示意图。
图11操作机构分闸半轴结构示意图。
附图标记说明：
1：侧板；101：固定轴一；102：固定轴二；103：固定轴三；104：固定块；2：转轴组件；201：转轴；202：悬臂；3：连杆组件；31：第一连杆；311：第一连杆片；312：轴销一；313：轴一；32：第二连杆；321：第二连杆片；322：轴销二；323：轴二；324：轴套；33：转换杠杆；331：转换杠杆片；331a：转换杠杆片的外轮廓面；332：转换杠杆支点轴；333：轴三；34：转换连杆；341：转换连杆片；342：轴四；343：轴五；35：双刀杠杆；351：双刀杠杆片；351a：双刀杠杆面；352：双刀杠杆支点轴；353：轴销三；4：储能杠杆组件；401：储能杠杆板；402：轴销四；403：轴承；404：固定轴四；405：轴销五；406：固定轴五；407：固定轴六；5：弹簧组件；51：弹簧支架；51a：弹簧支架弧面；51b：弹簧支架圆柱面；51c：弹簧支架导孔面；52：弹簧；53：弹簧座；53a：弹簧座弧面；53b：弹簧座圆柱面；6：凸轮轴；6a：凸轮轴端部轴面；6b：凸轮片外轮廓；7：分闸半轴；7a：分闸半轴外轮廓面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述。
参见图1到图3，本发明的断路器的合闸机构包括一对侧板1、一转轴组件2、设置在一对侧板1之间的连杆组件3、储能杠杆组件4、弹簧组件5、凸轮轴6和分闸半轴7。
一对侧板1通过固定轴一101、固定轴二102、固定轴三103固定连接，一对固定块104分别固定在一对侧板1的内侧。
参见图1、图4和图5，转轴组件2包括转轴201和固定在转轴201上的悬臂202，转轴组件2在一对侧板1上转动。连杆组件3包括第一连杆31、第二连杆32、第一连杆31和悬臂202铰接的轴一313、第一连杆31和第二连杆32铰接的轴二323、在轴二323上转动的轴套324、转换杠杆33、在一对侧板1之间转动的转换杠杆支点轴332、转换连杆34、双刀杠杆35、在一对侧板1之间转动的双刀换杠杆支轴352。
再参见图1和图5，第一连杆31由两片第一连杆片311通过轴销一312固定，两片第一连杆片311的一端与两片悬臂202通过轴一313铰接，第二连杆32由两片第二连杆片321通过轴销二322固定，两片第一连杆片311的另一端与两片第二连杆片321的一端通过轴二323铰接，轴套324在轴二323上转动，两片第二连杆片321在两片第一连杆片311的内侧，轴套324在两片第二连杆片321的内侧。转换杠杆33包括转换杠杆片331和转换杠杆支点轴332，转换杠杆支点轴332固定在转换杠杆片331上，转换杠杆支点轴332在一对侧板1上转动。两片第二连杆片321的另一端与转换杠杆片331的一端通过轴三333铰接，转换杠杆片331在两片第二连杆321的内侧。转换杠杆片331的另一端与两片转换连杆片341的一端通过轴五343铰接。双刀杠杆35由两片双刀杠杆片351通过轴销三353固定，两片双刀杠杆片351在双刀杠杆支点轴352上转动，双刀杠杆支点轴352在一对侧板1上转动。两片转换连杆片341的另一端与两片双刀杠杆片351的一端通过轴四342铰接。双刀杠杆35的面351a与分闸半轴7的外轮廓面7a可分离的接触。
参见图1到图3和图6，储能杠杆组件4包括：连接一对储能杠杆板401的固定轴四404、轴销五405、固定轴五406、固定轴六407等若干根固定轴销，一对固定在储能杠杆板401外侧的一对轴承403，一对固定在储能杠杆板外侧的一对轴销四402，储能杠杆组件通过一对轴销四402在一对侧板之间转动。
参见图10，凸轮轴6包括在一对侧板1之间转动的凸轮轴端部轴面6a、凸轮片外轮廓6b。凸轮轴6的两个端部轴面6a在一对侧板上转动。
参见图7、图8和图9，弹簧组件5包括弹簧支架51、弹簧52、弹簧座53。弹簧支架51的弹簧支架导孔面51c与弹簧座53的圆柱面53b滑动接触，弹簧52在弹簧支架51和弹簧座53之间压缩或释放，弹簧支架51的圆柱面51b与弹簧52的内径接触起导向作用。弹簧座53的圆弧面53a与在一对侧板1上固定的固定轴三103铰接转动，弹簧支架51的弧面51a与储能杠杆组件4的固定轴五406铰接转动，储能杠杆组件4转动可压缩和释放弹簧52。
再参见图1，本发明的断路器的操作机构此时处于分闸储能状态。一对凸轮片外轮廓6b与储能杠杆组件4的一对轴承403接触并达到平衡状态，转轴组件2的悬臂202与固定轴二102接触，连杆组件3的双刀杠杆片351与固定轴一101接触，连杆组件3到达图1所示折叠状态，此时机构处于储能稳定状态。储能杠杆组件4的固定轴四404与连杆组件3的轴套324有一个间隙b，0＜b＜5mm。
当凸轮轴6顺时针转动时，储能组件4的轴承403脱离凸轮轴6的外轮廓6b，弹簧组件5释放并驱动储能杠杆组件4顺时针转动，储能组件4的固定轴四404与连杆组件3的轴套324刚刚接触，连杆组件3的双刀杠杆面351a与分闸半轴7的外轮廓面7a接触，此状态如图2所示，是操作机构释能合闸的初始状态。该状态下固定轴四404对轴套324产生力的作用线为X1，弹簧组件5释放力的作用线为X2，X1和X2所形成的角度为a，0≤a＜50°。
储能杠杆组件4的固定轴四404继续推动连杆组件3的轴套324，连杆组件3的第一连杆31、第二连杆32绕轴三333顺时针转动，第一连杆31通过轴一313驱动转轴组件2的悬臂202逆时针转动。储能杠杆组件4的轴销五405的两端与固定在一对侧板1上的一对固定块105接触后储能杠杆组件4停止转动，连杆组件3的轴套324与转换杠杆片外轮廓面331a接触后停止转动，连杆组件3构成图3所示折叠状态，操作机构合闸状态完成。此时储能杠杆组件4的固定轴四404与连杆组件3的轴套324有一个间隙c，0＜c＜5mm。
最后所要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种断路器的合闸机构，其特征在于，它包括侧板(1)、转轴组件(2)、设置在一对侧板(1)之间的连杆组件(3)、储能杠杆组件(4)和用来启动所述储能杠杆组件进行释能合闸的释能启动机构，其中：
所述转轴组件(2)包括转轴(201)和固定在转轴(201)上的悬臂(202)，所述悬臂(202)绕所述转轴(201)转动；
所述连杆组件(3)包括第一连杆(31)、第二连杆(32)和转换杠杆(33)，其中，第一连杆(31)和第二连杆(32)通过轴二(323)铰接、第一连杆(31)的一端与转轴组件(2)的悬臂(202)铰接，第一连杆(31)的另一端通过轴二(323)与第二连杆(32)的一端铰接，第二连杆(32)的另一端与转换杠杆(33)的一端铰接，转换杠杆(33)绕转换杠杆支点轴(332)转动，在轴二(323)上设有转动的轴套(324)；以及
所述储能杠杆组件(4)包括一连接储能杠杆板(401)和固定在储能杠杆板(401)外侧的一轴承(403)，所述通过轴销四(402)转动，所述储能杠杆组件(4)上设有一固定轴四(404)，所述固定轴四(404)在转动中与所述连杆组件(3)的轴套(324)可分离的接触，所述轴套(324)与转换杠杆(33)的外端面(331a)可分离的接触，使第一连杆(31)推动所述转轴组件(2)转动。
2.如权利要求1所述一种断路器的合闸机构，其特征在于，所述储能杠杆组件(4)的固定轴四(404)推动所述连杆组件3的轴套(324)，所述连杆组件(3)的所述第一连杆(31)、所述第二连杆(32)绕所述轴三(333)顺时针转动，所述第一连杆(31)通过所述轴一(313)驱动转轴组件(2)的悬臂(202)逆时针转动，所述储能杠杆组件(4)的轴销五(405)的两端与固定在一对侧板(1)上的一对固定块(105)接触后储能杠杆组件(4)停止转动，连杆组件(3)的轴套(324)与转换杠杆片外轮廓面(331a)接触后停止转动，连杆组件(3)处于折叠状态，操作机构合闸状态完成，此时，储能杠杆组件(4)的固定轴四(404)与所述连杆组件(3)的轴套(324)有一个间隙c，其中，0＜c＜5mm。
3.如权利要求1所述一种断路器的合闸机构，其特征在于，所述释能启动机构在当所述凸轮轴(6)顺时针转动时，所述储能组件(4)的轴承(403)脱离凸轮轴所述(6)的外轮廓(6b)，所述弹簧组件(5)释放驱动所述储能杠杆组件(4)顺时针转动。
所述储能组件(4)的固定轴四(404)与所述连杆组件(3)的轴套(324)刚刚接触，处于操作机构释能合闸的初始状态，在该状态下，固定轴四(404)对轴套(324)产生力的作用线为X1，所述弹簧组件(5)释放力的作用线为X2，X1和X2所形成的角度为a，其中，0≤a＜50°。
4.如权利要求1所述一种断路器的合闸机构，其特征在于，在所述连杆组件(3)中还包括转换连杆(34)、双刀杠杆(35)、可转动的双刀换杠杆支轴(352)；转换杠杆(33)的另一端与转换连杆(34)的一端铰接，转换连杆(34)的另一端与双刀杠杆(35)铰接，双刀杠杆(35)绕双刀杠杆支点轴(352)转动，双刀杠杆(35)另一端面(351a)与一分闸半轴(97)外轮廓面(7a)可分离的接触。
5.如权利要求1所述一种断路器的合闸机构，其特征在于，所述凸轮片外轮廓(6b)与所述储能杠杆组件(4)的一对轴承(403)接触并达到平衡状态，转轴组件(2)的悬臂(202)与固定轴二(102)接触，连杆组件(3)的双刀杠杆片(351)与固定轴一(101)接触，连杆组件(3)到达一折叠状态，此时机构处于储能稳定状态，储能杠杆组件(4)的固定轴四(404)与连杆组件(3)的轴套(324)有一个间隙b，其中，0＜b＜5mm。
6.如权利要求1所述一种断路器的合闸机构，其特征在于，所述释能启动机构采用分闸半轴(7)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910967223.8A CN112582235A (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 一种断路器的合闸机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910967223.8A CN112582235A (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 一种断路器的合闸机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112582235A true CN112582235A (zh) | 2021-03-30 |
Family
ID=75116959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910967223.8A Withdrawn CN112582235A (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 一种断路器的合闸机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112582235A (zh) |
-
2019
- 2019-09-30 CN CN201910967223.8A patent/CN112582235A/zh not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101303946A (zh) | 电气开关装置及其导体组件和分流器组件 | |
| CN216749634U (zh) | 开关装置的操作机构及开关装置 | |
| CN102386028B (zh) | 塑壳式断路器的传动及脱扣机构 | |
| CN211150478U (zh) | 一种断路器的合闸机构 | |
| CN112582235A (zh) | 一种断路器的合闸机构 | |
| CN210778296U (zh) | 一种断路器的储能机构 | |
| CN102496495B (zh) | 低压隔离开关的储能弹簧操作机构 | |
| CN211150460U (zh) | 一种断路器的操作机构 | |
| EP3913650B1 (en) | Manual dual-power transfer switch | |
| CN210778449U (zh) | 一种断路器操作机构的连杆组件 | |
| CN101989516A (zh) | 低压塑壳断路器动触头装置 | |
| CN210575784U (zh) | 一种断路器的凸轮机构 | |
| CN112582227A (zh) | 一种断路器的操作机构 | |
| RU109326U1 (ru) | Приводной механизм для электрических переключающих устройств и относящееся к нему устройство | |
| CN210778448U (zh) | 一种断路器的锁扣机构 | |
| CN112582226B (zh) | 一种断路器的锁扣机构 | |
| CN112582230A (zh) | 一种断路器操作机构的连杆组件 | |
| CN209401582U (zh) | 一种断路器操作机构 | |
| CN112582190A (zh) | 一种断路器的储能机构 | |
| CN217768212U (zh) | 一种新型永磁高压真空断路器用传动装置 | |
| CN211529897U (zh) | 一种新型断路器机构 | |
| CN210575785U (zh) | 一种断路器操作机构的杠杆结构 | |
| CN112582226A (zh) | 一种断路器的锁扣机构 | |
| CN118507292B (zh) | 一种刀闸式的隔离开关 | |
| WO2021062921A1 (zh) | 一种断路器的操作机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210330 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |