CN112713020B - 一种弹簧操动机构及其机架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弹簧操动机构及其机架，弹簧操动机构的机架包括左右间隔布置且相互连接的两个夹板，各夹板上对应开设有储能轴安装孔和输出轴安装孔，所述夹板的侧面上铆接有用于与夹板合围成弹簧筒的围挡件，所述弹簧筒用于容纳对应的弹簧并对相应的托盘进行导向。在夹板上铆接有围挡件，围挡件与夹板共同合围成弹簧筒，用来容纳弹簧以及对相应的托盘进行导向。与现有技术相比，本发明中利用了夹板自身的侧面来形成弹簧筒，弹簧筒不再是单独布置的结构，整体尺寸减小，而且，将现有技术中的弹簧筒拆分为分体铆接的多个部分，各部件的加工难度也得到了降低，进而降低了机架的整体加工难度。

Description

一种弹簧操动机构及其机架

技术领域

本发明涉及一种弹簧操动机构及其机架。

背景技术

随着国家电力需求的快速增长，高压开关设备的需求也越来越多，在未来的十到二十年内，配弹簧操动机构的断路器产品市场容量非常可观，高压断路器弹簧操动机构的研究和应用也将迎来新浪潮，但目前弹簧操动机构的传动原理有很多种类，品质有高有低，成本也参差不齐。

断路器弹簧操动机构中机架是关键的支撑、定位和受力件，机架的设计加工好坏，直接影响到弹簧操动机构的使用性能。而现有的弹簧操动机构中机架的结构如图1所示，在机架主体100上设置合闸弹簧筒200和分闸弹簧筒300。

现有技术中，机架主体为采用铸造、机加工工艺一体成型的结构，不具备可拆分、调整、互换的功能，给设计、加工、装配、调试、检修等工作带来很大困难。而且，铸造加工不利于环境保护，若进行机加工成型，则对机加工的操作要求较高，不容易实现产品的一致性，进一步加剧了后续与断路器壳体以及分闸弹簧筒和合闸弹簧筒之间的装配难度。

授权公告日为2017年1月18日、授权公告号为CN104299810B的一篇发明专利公开了一种机架及使用该机架的弹簧操动机构，机架包括分闸弹簧筒、合闸弹簧筒和下端连接在一起的左、右安装板，两安装板上设有输出轴安装孔和储能轴安装孔，两个安装板固定连接在一起。本申请中，将机架主体分隔为左、右两个间隔布置的安装板，在一定程度上降低了机架的加工难度。

但是，现有技术中，分闸弹簧筒、合闸弹簧筒为单独的部件，通过固定结构安装在安装板的上方，一方面，分闸弹簧筒和合闸弹簧筒独立设置导致机架的整体尺寸较大；另一方面，分闸弹簧筒和合闸弹簧筒的加工难度仍然很大，分闸弹簧筒、合闸弹簧筒与安装板的装配难度也较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹簧操动机构的机架，以解决现有技术中分闸弹簧筒、合闸弹簧筒单独设计、加工而导致机架整体尺寸和加工难度较大的技术问题；还提供使用该机架的弹簧操动机构，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明弹簧操动机构的机架的技术方案是：一种弹簧操动机构的机架，包括左右间隔布置且相互连接的两个夹板，各夹板上对应开设有储能轴安装孔和输出轴安装孔，所述夹板的侧面上铆接有用于与夹板合围成弹簧筒的围挡件，所述弹簧筒用于容纳对应的弹簧并对相应的托盘进行导向。

本发明的有益效果是：本发明中，在夹板上铆接有围挡件，围挡件与夹板共同合围成弹簧筒，用来容纳弹簧以及对相应的托盘进行导向。与现有技术相比，本发明中利用了夹板自身的侧面来形成弹簧筒，弹簧筒不再是单独布置的结构，整体尺寸减小，而且，将现有技术中的弹簧筒拆分为分体铆接的多个部分，各部件的加工难度也得到了降低，进而降低了机架的整体加工难度。

所述围挡件包括扣装于其中一个夹板外侧以形成外弹簧筒的罩体和/或沿前后方向间隔布置于两夹板之间以形成内弹簧筒的两个连接板。

外弹簧筒和内弹簧筒中的一个用于容纳合闸弹簧及相应的托盘，另一个用于容纳分闸弹簧及相应的托盘。

外弹簧筒和内弹簧筒的下端均为链条穿出端，所述罩体和两夹板的下端设有与内弹簧筒左右对应的链轮轴穿孔，链轮轴穿孔用于固定穿装与内、外弹簧筒均对应的链轮轴。

所述罩体和两夹板上于链轮轴穿孔的旁侧还设置有与内弹簧筒左右对应的定位杆穿孔，定位杆穿孔供与内弹簧筒和外弹簧筒内的弹簧均定位配合的定位杆穿入。

机架还包括位于内、外弹簧筒的上方以防止内、外弹簧筒内的弹簧部件向上喷出的防护板，所述防护板与罩体及夹板相连。

所述防护板上开设有与内、外弹簧筒分别上下对应的两个压簧工装安装孔，压簧工装安装孔用于安装可调节弹簧预压程度的压簧工装。

所述连接板和夹板中的一个上设有定位孔，另一个上设有沿左右方向适配插入定位孔内的定位凸起。

所述夹板包括板体和环形布置于板体外侧侧面上的外折边，外折边上设有用于与断路器壳体前后对接的前后对接安装孔，外折边上还设有用于与断路器壳体上下对接的上下对接安装孔，所述板体上设有用于与断路器壳体左右对接的左右对接安装孔。

本发明弹簧操动机构的技术方案是：一种弹簧操动机构，包括机架，机架包括左右间隔布置且相互连接的两个夹板，两夹板上设有储能轴和输出轴，所述夹板的侧面上铆接有用于与夹板合围成弹簧筒的围挡件，所述弹簧筒内容纳有对应的弹簧以及托盘。

本发明的有益效果是：本发明中，在夹板上铆接有围挡件，围挡件与夹板共同合围成弹簧筒，用来容纳弹簧以及对相应的托盘进行导向。与现有技术相比，本发明中利用了夹板自身的侧面来形成弹簧筒，弹簧筒不再是单独布置的结构，整体尺寸减小，而且，将现有技术中的弹簧筒拆分为分体铆接的多个部分，各部件的加工难度也得到了降低，进而降低了机架的整体加工难度。

所述围挡件包括扣装于其中一个夹板外侧以形成外弹簧筒的罩体和/或沿前后方向间隔布置于两夹板之间以形成内弹簧筒的两个连接板。

外弹簧筒和内弹簧筒中的一个容纳有合闸弹簧及相应的托盘，另一个容纳有分闸弹簧及相应的托盘。

外弹簧筒和内弹簧筒的下端均为链条穿出端，所述罩体和两夹板的下端穿装有与内弹簧筒左右对应的链轮轴，所述链轮轴上设有与内、外弹簧筒对应的两个链轮。

所述罩体和两夹板上于链轮轴穿孔的旁侧还穿装有与内弹簧筒左右对应且与各弹簧筒内的弹簧均定位固定的定位杆。

机架还包括位于内、外弹簧筒的上方以防止内、外弹簧筒内的弹簧部件向上喷出的防护板，所述防护板与罩体及夹板相连。

所述防护板上开设有与内、外弹簧筒分别上下对应的两个压簧工装安装孔，压簧工装安装孔用于安装可调节弹簧预压程度的压簧工装。

所述连接板和夹板中的一个上设有定位孔，另一个上设有沿左右方向适配插入定位孔内的定位凸起。

所述夹板包括板体和环形布置于板体外侧侧面上的外折边，外折边上设有用于与断路器壳体前后对接的前后对接安装孔，外折边上还设有用于与断路器壳体上下对接的上下对接安装孔，所述板体上设有用于与断路器壳体左右对接的左右对接安装孔。

附图说明

图1为现有技术中弹簧操动机构中机架的示意图；

图2为本发明弹簧操动机构的机架实施例的示意图；

图3为图2的分解示意图；

图4为本发明弹簧操动机构的示意图；

附图标记说明：

100、机架主体；200、合闸弹簧筒；300、分闸弹簧筒；1、第一夹板；2、第三铆接连板；3、第二夹板；4、防护板；5、第一铆接连板；6、罩体；61、链轮轴穿孔；62、定位杆穿孔；63、合闸弹簧挡杆穿孔；7、第二铆接连板；8、铆接定位凸起；9、前后对接安装孔；10、上下对接安装孔；11、左右对接安装孔；12、铆接孔；13、锁闩挡杆安装孔；14、分闸弹簧挡杆穿孔；15、铆接定位孔；16、机架；17、合闸链条；18、分闸链条；19、飞轮齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的弹簧操动机构的机架的具体实施例，如图2至图3所示，机架包括左右平行间隔布置的第一夹板1和第二夹板3，还包括连接第一夹板1和第二夹板3的连接件，其中，连接件包括五个第一铆接连板5、一个第二铆接连板7和一个第三铆接连板2。其中，在第一夹板1和第二夹板3上开设有储能轴安装孔、输出轴安装孔、拐臂安装孔等用来安装弹簧操动机构中各部件的安装孔。

本实施例中，第一夹板1和第二夹板3均包括垂直于左右方向的板体，在两个板体各自的外侧设置有一圈外折边，在垂直于前后方向的外折边上设有前后对接安装孔9，在垂直于上下方向的外折边上设有上下对接安装孔10，在板体上开设有左右对接安装孔11，通过设置前后对接安装孔9、上下对接安装孔10和左右对接安装孔11，能够使得机架能够以前后、左右、上下中的任一方向与断路器壳体进行对接。

由图2和图3中能够看出，本实施例中，五个第一铆接连板5中的其中四个呈前后间隔布置的两对布置，各对均包括上下对拼在一起的两个，四个第一铆接连板5、第一夹板1和第二夹板3合围成能够容纳安装分闸弹簧并对分闸弹簧的托盘进行相应导向的分闸弹簧筒，本实施例中，分闸弹簧筒上下贯通。其中一个第一铆接连板5位于分闸弹簧筒的下方。

在第一夹板1的外侧侧面上还设有罩体6，罩体6上下贯通，通过将罩体6扣装在第一夹板1的外侧侧面上，能够使得罩体6与第一夹板1合围成合闸弹簧筒，合闸弹簧筒上下贯通，能够将合闸弹簧容纳在内并且对合闸弹簧的托盘进行导向。为了实现合闸弹簧、分闸弹簧的储能和释放，需要将储能拐臂和合闸弹簧、分闸弹簧进行相应的连接，具体的连接方式如授权公告号为CN104465240B的发明专利所示。本发明中，合闸弹簧对应的链条由合闸弹簧筒的下端开口处穿出，使得下端形成链条穿出端。在罩体6上以及第一夹板1和第二夹板3上沿左右方向对应贯通开设有链轮轴穿孔61，链轮轴穿孔61与分闸弹簧筒左右对应，具体使用时，在链轮轴穿孔61内穿装链轮轴并安装与分闸弹簧对应的分闸链轮和与合闸弹簧对应的合闸链轮，供链条绕置。

在罩体6、第一夹板1和第二夹板3上于链轮轴穿孔61的上方还设置有两个（其他实施例中可以根据实际情况进行增减）定位杆穿孔62，定位杆穿孔62与分闸弹簧筒左右对应。具体使用时，将定位杆固定穿装于定位杆穿孔62内，与合闸弹簧和分闸弹簧的前端进行定位配合。

本实施例中，在罩体6的两个侧边上对应开设有合闸弹簧挡杆穿孔63，使用时将合闸弹簧挡杆固定穿装在合闸弹簧挡杆穿孔63内，合闸弹簧挡杆用来防止合闸弹簧的后端弹出发生故障。

在第一夹板1和第二夹板3上沿左右方向对应开设有分闸弹簧挡杆穿孔14，该分闸弹簧挡杆穿孔14与分闸弹簧筒的容纳腔相对应。使用时，将分闸弹簧挡杆左右固定穿装于分闸弹簧挡杆穿孔14内，防止分闸弹簧的后端弹出发生故障。

本发明中，在合闸弹簧筒和分闸弹簧筒的上端开口上方还固定有防护板4，由图1可以看出，防护板4的一端固定在罩体6上，另一端固定在第二夹板3上，防护板4能够起到固定第一夹板1、第二夹板3和罩体6的作用，也能够防止分闸弹簧筒和合闸弹簧筒内的零部件损坏弹出，造成人身、财产安全事故。在防护板4上还开设有两个压簧工装安装孔41，两压簧工装安装孔41分别与合闸弹簧筒和分闸弹簧筒上下对应，压簧工装安装孔41用来安装压簧工装，压簧工装用来对合闸弹簧和分闸弹簧的预压程度进行调节。利用防护板4能够用来安装压簧工装，不需要为安装压装工装额外设置相应的夹板。

本发明中，第一铆接连板5、第二铆接连板7和第三铆接连板2均包括板体和两侧的折边，在各铆接连板的同一侧折边上开设两个铆接定位凸起8，在第一夹板1和第二夹板3上对应开设铆接定位孔15，通过铆接定位凸起8和铆接定位孔15之间的定位插套能够实现各铆接连板与夹板之间的定位安装，保证连接位置的精确性，保证了机构的装配精度。在第一夹板1和第二夹板3上分别设置有49个铆接孔12，在各铆接连板上设置有7个铆接孔，通过抽芯铆钉实现第一夹板、铆接连板和第二夹板之间的固定装配，铆接强度高，机架强度高。

在第三铆接连板2上开设有慢分慢合工装安装孔，在操动机构调试时安装慢分慢合工装。在第一夹板1上还开设有锁闩挡杆安装孔13，用来安装防勿动锁闩挡杆，防止机构在储能、合闸状态下分合闸锁扣误动作，造成人身财产安全。

本发明中，各部件均采用钣金冲压技术加工而成，保证了加工尺寸和形位公差要求，尺寸一致性高，互换性高。

本发明有以下优点：1）钣金铆接组合机架采用铆接技术，铆接牢靠，强度提高，相比原有的机架，可满足大功率弹簧操动机构因操作功大而对机架苛刻的使用要求。同时，利用夹板和铆接连板，能够实现安装分闸弹簧的目的，不需要额外配备分闸弹簧筒，减少零部件数量，安全可靠。

2）钣金铆接组合机架采用钣金材料，冲压、铆接加工工艺进行生产制造，这种加工方式可采用工装、模具进行加工制造，加工工艺难度降低，机架的一致性高，互换性好，性能稳定可靠，批量生产效率高，成本低，经济环保，经济、社会效益好。避免了由于机构机架部分加工误差而导致机构机架的整体报废或者机构稳定性故障等问题，可降低生产装配成本。

3）钣金铆接组合机架一改原有的铸造、机加工机架形式，采用钣金冲压、铆接的加工方式，使机架的重量大大减轻，提高弹簧操动机构的机械性能，安全可靠，输出效率高。

4）钣金铆接组合机架设计使产品的装配简单易行，可以先预装前后机架中间的零部件，然后铆接各部件装配整机。这种装配方式便于机械化、流水线式生产，可大大降低工人师傅的工作难度，提高生产效率，降低成本。

本实施例中，合闸弹簧筒构成了外弹簧筒，分闸弹簧筒构成了内弹簧筒，其他实施例中，合闸弹簧筒和分闸弹簧筒可以互换位置。或者，机架仅包括两个外弹簧筒，其中一个为合闸弹簧筒，另一个为分闸弹簧筒；或者机架包括两个外弹簧筒和一个内弹簧筒；或者机架仅包括内弹簧筒或仅包括外弹簧筒。本实施例中，与夹板配合形成分闸弹簧筒的四个第一铆接连板构成了连接板。罩体以及四个连接板构成了围挡件。本实施例中，围挡件与夹板的固定方式为铆接。

本发明弹簧操动机构的具体实施例，弹簧操动机构如图4所示，弹簧操动机构包括机架16，还包括弹簧操动机构其余的部件，如合闸链条17、分闸链条18、飞轮齿轮19等，其他具体的结构不再详细说明，机架16的结构与上述实施例的相同，其内容不再赘述。

Claims (6)

1.一种弹簧操动机构的机架，包括左右间隔布置且相互连接的两个夹板，各夹板上对应开设有储能轴安装孔和输出轴安装孔，其特征在于：所述夹板的侧面上铆接有用于与夹板合围成弹簧筒的围挡件，所述弹簧筒用于容纳对应的弹簧并对相应的托盘进行导向；

所述围挡件包括扣装于其中一个夹板外侧以形成外弹簧筒的罩体和沿前后方向间隔布置于两夹板之间以形成内弹簧筒的两个连接板；

机架还包括位于内、外弹簧筒的上方以防止内、外弹簧筒内的弹簧部件向上喷出的防护板，所述防护板与罩体及夹板相连，防护板的一端固定在罩体上，中间固定在其中一个夹板上，另一端固定在另一个夹板上；

外弹簧筒和内弹簧筒的下端均为链条穿出端，所述罩体和两夹板的下端设有与内弹簧筒左右对应的链轮轴穿孔，链轮轴穿孔用于固定穿装与内、外弹簧筒均对应的链轮轴；

所述罩体和两夹板上于链轮轴穿孔的旁侧还设置有与内弹簧筒左右对应的定位杆穿孔，定位杆穿孔供与内弹簧筒和外弹簧筒内的弹簧均定位配合的定位杆穿入。

2.根据权利要求1所述的弹簧操动机构的机架，其特征在于：外弹簧筒和内弹簧筒中的一个用于容纳合闸弹簧及相应的托盘，另一个用于容纳分闸弹簧及相应的托盘。

3.根据权利要求1或2所述的弹簧操动机构的机架，其特征在于：所述防护板上开设有与内、外弹簧筒分别上下对应的两个压簧工装安装孔，压簧工装安装孔用于安装可调节弹簧预压程度的压簧工装。

4.根据权利要求1或2所述的弹簧操动机构的机架，其特征在于：所述连接板和夹板中的一个上设有定位孔，另一个上设有沿左右方向适配插入定位孔内的定位凸起。

5.根据权利要求1或2所述的弹簧操动机构的机架，其特征在于：所述夹板包括板体和环形布置于板体外侧侧面上的外折边，外折边上设有用于与断路器壳体前后对接的前后对接安装孔，外折边上还设有用于与断路器壳体上下对接的上下对接安装孔，所述板体上设有用于与断路器壳体左右对接的左右对接安装孔。

6.一种弹簧操动机构，包括合闸链条、分闸链条，其特征在于：还包括如权利要求1至5中任意一项所述的机架。

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