CN112967911B - 一种断路器操动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器操动机构。具体包括：机壳；机构主机；机壳上安装有指示结构；指示结构包括：转动件，与主传动轴传动连接，处于机壳外且相对机壳绕垂直于机壳壳壁的轴线转动配置；拨销，设置在转动件上且与其转轴偏心布置；拨叉，相对机壳转动装配，且其转动轴线与转动件的转动轴线平行间隔布置；指示件，固连于拨叉，且处于拨叉的转动轴线位置处；拨销伸入拨叉内，且在拨销随凸轮转动时通过拨动拨叉带动指示件转动到不同周向位置，指示件在不同位置能够指示机构主机处于储能结束状态和释能完成状态。本发明的断路器操动机构通过指示结构能够在主传动轴转动到不同工作状态时，准确指示出主传动轴的位置状态，避免误操作。

Description

一种断路器操动机构

技术领域

本发明涉及一种高压开关设备技术领域，尤其涉及一种断路器操动机构。

背景技术

高压断路器作为电网的保护和控制设备，其操动机构动作可靠性极为重要，为确保高压断路器操动机构的可靠性，防止高压输配电设备出现故障，是电网建设的关键问题。目前，高压断路器的操动机构多采用弹簧储能，但这种机械储能结构不能直接显示储能状态，容易导致操作人员误操作，存在一定安全隐患。因此，如何直观的使操作人员获知操动机构的储能状态，也对操动机构的安全使用起到相当重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断路器操动机构，用以解决现有的断路器操动机构不能显示储能状态，影响安全使用的问题。

本发明的断路器操动机构包括：

机壳；

机构主机，安装在机壳内，具有主传动轴，用于进行储能和向断路器的动触头释放能量以驱使动触头动作；

机壳上安装有指示结构；

指示结构包括：

转动件，与主传动轴传动连接，处于机壳外且相对机壳绕垂直于机壳壳壁的轴线转动配置；

拨销，设置在转动件上且与其转轴偏心布置；

拨叉，相对机壳转动装配，且其转动轴线与转动件的转动轴线平行间隔布置；

指示件，固连于拨叉，且处于拨叉的转动轴线位置处；

拨销伸入拨叉内，且在拨销随传动件转动时通过拨动拨叉带动指示件转动到不同周向位置，指示件在不同位置能够指示机构主机处于储能结束状态和释能完成状态。

本发明的断路器操动机构通过指示结构能够在主传动轴转动到不同工作状态时，准确指示出主传动轴的位置状态，即是处于储能完成状态还是处于释能结束状态，从而给操作人员准确提示断路器的状态，以指导其进行后续操作，避免误操作。

进一步的，指示结构包括过渡传动杆，过渡传动杆转动安装在机壳上，且穿过机壳的壳壁，过渡传动杆的位于机壳内的一端与主传动轴传动连接，过渡传动杆的位于机壳外的一端固定连接所述转动件。通过过渡传动杆与主传动轴传动连接，并将主传动轴的姿态传递到指示件上，能够在一定程度上缩短主传动轴的长度，提升主传动轴转动的稳定性，

进一步的，所述指示结构包括固定架，拨叉上连接有拨叉转轴，拨叉转轴转动安装在固定架上，指示件固定安装在拨叉转轴上。这样能够尽可能的减少对机壳的加工，在尽可能不改变原有断路器机壳结构的情况下，安装指示结构，降低设计和制造成本。

进一步的，所述固定架为包括底边和两平行边的U形架，U形架的两平行边的端部弯折形成连接段，U形架通过穿过连接段的固定架螺钉组件固定连接的机壳的壳壁上，拨叉转轴转动穿装在U形架的底边上。U形架结构简单，固定稳定可靠，能够保证指示件的可靠转动。

进一步的，所述固定架还包括固定在底边上的固定块，拨叉转轴转动安装在所述固定块上。通过设置固定块增大了拨叉转轴的转动装配长度，保证了拨叉转轴转动的稳定性，提高了结构的运行可靠性。

更进一步的，拨叉转轴的处于固定架两侧的两端悬伸，所述拨叉处于固定架的靠近机壳的一侧，指示件处于固定架的背向机壳的一侧。这样在保证拨叉转轴转动稳定的前提下，尽可能的缩短了拨叉转轴的长度，简化了指示结构。

进一步的，所述固定块处于U形架的底边的外侧，拨叉可拆连接在拨叉转轴上，拨叉转轴从U形架的底边的外侧穿过固定架，且在U形架的底板的内侧位置处穿装有防止拨叉转轴相对固定架轴向窜动的挡销。这种结构方式在拆装时较为简单方便。

进一步的，所述转动件为凸轮，机壳上还配置有与凸轮的凸轮轮廓面配合的微动开关，所述断路器操动机构还包括控制模块，所述微动开关与控制模块连接，在凸轮转动到储能结束状态的位置处时，触动微动开关，微动开关反馈给控制模块被触发的信号，控制模块控制机构主机断电，在凸轮转动到释能完成状态的位置处时，再次触动微动开关，微动开关反馈给控制模块被触发的信号，控制模块控制机构主机通电。通过这样的结构设计，实现了机械指示以及电路控制的同步工作，进一步提高了机构的可靠性和安全性。

进一步的，所述拨销设置在凸轮的背向机壳的壳壁的一侧轮面上。这样能够方便工作人员查看指示结构装配是否合格完好，便于检修维护。

此外，所述指示件为指示盘，其盘面上设有指示箭头。这样便于工作人员较为直接明显的观察操动机构的状态。

附图说明

图1为本发明的断路器操动机构的实施例一中显示指示结构部分的示意图；

图2为图1的右视图；

图3为本发明的断路器操动机构的实施例一中显示指示结构部分的立体图；

图中：1、机壳；10、过渡传动杆；11、轴承；2、凸轮；21、凸轮螺钉组件；22、拨销；3、固定架；30、指示盘；31、固定架螺钉组件；32、固定块；4、拨叉；40、拨叉转轴；41、挡销；5、微动开关。

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，以下结合附图及实施例，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例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的断路器操动机构的具体实施例一：

本实施例的断路器操动机构包括机壳，机壳内安装有机构主机，机构主机包括主传动轴、储能电机、储能弹簧以及脱扣结构等，储能电机与主传动轴传动连接，并能够在带动主传动轴转动时通过压缩储能弹簧进行储能，主传动轴还具有与断路器的动触头传动连接的输出端，能够在脱扣结构脱开时，释放储能弹簧的能量进而带动主传动轴转动，实现断路器动触头的分合闸动作。其中，机构主机的结构与现有的弹簧操动机构的主要动力传动部分结构相同，本文不再详细介绍。

关键的是，本实施例的断路器操动机构在机壳上还配置有指示结构。如图1-3所示，指示结构包括过渡传动杆10，过渡传动杆10垂直穿装在机壳1的壳壁上与所在壳壁通过轴承转动装配。过渡传动杆10的处于机壳1内的一端用于与主传动轴传动连接，且在主传动轴转动时，能够被带动同步转动，过渡传动杆10的处于机壳1外的一端通过凸轮螺钉组件21固定连接有凸轮2，凸轮2的轮面与过渡传动杆10垂直。

穿装有过渡传动杆10的机壳壳壁的外侧还安装有固定架3。固定架3为U形架，包括两平行边以及底边，其中，两平行边的端部向外弯折形成连接段，连接段上设有连接孔，固定架3通过穿装在连接孔中的固定架螺钉组件31固定连接在机壳壳壁上。

固定架3还包括固设在其底边外侧的固定块32，固定块32大致为矩形块，与所在底边等宽，且具有一定厚度。固定块32上以及U形固定架的底边上对应设有贯通孔，该贯通孔中转动穿装有拨叉转轴40，拨叉转轴40的两端悬伸在固定架的两侧。拨叉转轴40在固定架外侧的一端安装有指示盘30，指示盘30上涂有指示箭头，拨叉转轴40的处于固定架内侧的一端安装有拨叉4。拨叉4为U形叉，其底部设有转轴连接孔，拨叉转轴插装在转轴连接孔内，且通过垂直于拨叉底部旋拧在拨叉上的顶丝顶紧，进而实现拨叉与转轴的可拆连接。

为了防止拨叉转轴40相对固定架3在拨叉转轴40的轴向上窜动，本实施例中，固定块32上设置的贯通孔为阶梯孔，阶梯孔的大径段处于外侧，小径段处于内侧，相应地，拨叉转轴40为阶梯轴，阶梯轴的大径段靠近外端，且处于阶梯孔的大径段内，阶梯轴的小径段靠近内端，且穿过阶梯孔的小径段，这样阶梯孔通过其阶梯面能够对阶梯轴在向内的一侧挡止。阶梯轴在处于底边内侧的位置还设有径向贯通孔，该径向贯通孔中穿装有挡销41，挡销41能够与固定架的底边在向外的一侧挡止，这样，通过挡销与台阶面的相对配合实现拨叉转轴与固定架在轴向上的相对固定。

固定架3处于凸轮2的旁侧，从而使拨叉转轴与过渡传动杆的自转轴线（即凸轮的转动轴线）平行且间隔，凸轮2的外侧轮面上还固定有拨销22，拨销22伸入拨叉4的长槽内，在过渡传动杆10在主传动轴的带动下转动时，凸轮2上的拨销22能够绕凸轮2的转动轴线做偏心转动，进而拨动拨叉4摆动，而且，拨叉4的摆动范围覆盖拨销22的转动范围，而能够在过渡传动杆10成圈转动的过程中始终被带动摆动。通过传动设计，就能够实现在主传动轴转动到储能完成位置时，使指示盘上的指示箭头处于一个特定朝向，在主传动轴转动到释能结束位置时，使指示盘上的指示箭头处于另一个特定朝向，进而能够使操作人员通过观察指示盘直观的获知操动机构的机构主机所处状态。

此外，机壳1的壳壁外侧还固定有微动开关5，微动开关5的触头处于凸轮2的外轮廓即凸轮轮廓面的旁侧，而在凸轮转动时，能够通过其外轮廓与微动开关5的触头接触或分离，进而触发微动开关5。

本实施例的断路器操动机构还包括控制模块，所述微动开关5与控制模块连接，通过设计凸轮2的轮廓面，能够在凸轮2转动到储能结束状态的位置处时，触动微动开关5，微动开关5反馈给控制模块被触发的信号，控制模块控制机构主机断电，以避免误操作引起危险；在凸轮2转动到释能完成状态的位置处时，再次触动微动开关5，微动开关5反馈给控制模块被触发的信号，控制模块控制机构主机通电，以准备后续储能工作。这样能够从电控上提供第二重保障，避免带电误操作引起安全事故。

通过以上的介绍可知，本实施例的断路器操动机构在机壳外侧配置指示结构，能够方便的使操作人员直接明了的获知操动机构当前所处状态，避免危险操作，提高了设备的使用安全性。

当然，本发明的断路器操动机构并不仅限于上述介绍的实施例，以下还提供了基于本发明构思的其他变形实施例。

例如在其他实施例中，与上文介绍的实施例一不同的是，构成转动件的凸轮由固定连接在过渡传动杆外端的拐臂代替，拨销固定连接在拐臂上，且在过渡传动杆绕自身轴线转动时，做偏心转动，此时可不再设置与转动件配合的微动开关。

例如在其他实施例中，与上文介绍的实施例一不同的是，对于某些型号的断路器操动机构，其主传动轴的端部转动安装在机壳上，且露出机壳外，此时，以实施例一中的凸轮为代表的转动件可直接固定安装在主传动轴上，无需额外设置过渡传动杆。

例如在其他实施例中，与上文介绍的实施例一不同的是，拨叉转轴与拨叉为一体结构，且拨叉转轴通过两个成对的角接触球轴承转动安装在固定架上，从而实现与固定架在轴向上的相对固定。

再例如在其他实施例中，与上文介绍的实施例一不同的是，拨叉转轴直接转动安装在机壳上，而不再设置固定架，这样能够简化指示结构；或者，固定架可以为Z字形结构，Z字形固定架的两平行边中，一个固定连接在机壳的壳壁上，另一个用于供拨叉转轴转动安装。

再或者，在其他实施例中，与上文介绍的实施例一不同的是，指示盘直接由指针代替，通过观察指针的指向判断断路器操动机构所处状态。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种断路器操动机构，包括：

机壳（1）；

机构主机，安装在机壳（1）内，具有主传动轴，用于进行储能和向断路器的动触头释放能量以驱使动触头动作；

其特征是，

机壳（1）上安装有指示结构；

指示结构包括：

转动件，与主传动轴传动连接，处于机壳（1）外且相对机壳（1）绕垂直于机壳（1）壳壁的轴线转动配置；

拨销（22），设置在转动件上且与其转轴偏心布置；

拨叉（4），相对机壳（1）转动装配，且其转动轴线与转动件的转动轴线平行间隔布置；

指示件，固连于拨叉（4）上，且处于拨叉（4）的转动轴线位置处；

拨销（22）伸入拨叉（4）内，且在拨销（22）随传动件转动时通过拨动拨叉（4）带动指示件转动到不同周向位置，指示件在不同位置能够指示机构主机处于储能结束状态和释能完成状态。

2.根据权利要求1所述的断路器操动机构，其特征是，指示结构包括过渡传动杆（10），过渡传动杆（10）转动安装在机壳（1）上，且穿过机壳（1）的壳壁，过渡传动杆（10）的位于机壳（1）内的一端与主传动轴传动连接，过渡传动杆（10）的位于机壳（1）外的一端固定连接所述转动件。

3.根据权利要求1所述的断路器操动机构，其特征是，所述指示结构包括固定架（3），拨叉（4）上连接有拨叉转轴（40），拨叉转轴（40）转动安装在固定架（3）上，指示件固定安装在拨叉转轴（40）上。

4.根据权利要求3所述的断路器操动机构，其特征是，所述固定架（3）为包括底边和两平行边的U形架，U形架的两平行边的端部弯折形成连接段，U形架通过穿过连接段的固定架螺钉组件（31）固定连接的机壳（1）的壳壁上，拨叉转轴（40）转动穿装在U形架的底边上。

5.根据权利要求4所述的断路器操动机构，其特征是，所述固定架（3）还包括固定在底边上的固定块（32），拨叉转轴（40）转动安装在所述固定块（32）上。

6.根据权利要求5所述的断路器操动机构，其特征是，拨叉转轴（40）的处于固定架（3）两侧的两端悬伸，所述拨叉（4）处于固定架（3）的靠近机壳（1）的一侧，指示件处于固定架（3）的背向机壳（1）的一侧。

7.根据权利要求6所述的断路器操动机构，其特征是，所述固定块（32）处于U形架的底边的外侧，拨叉（4）可拆连接在拨叉转轴（40）上，拨叉转轴（40）从U形架的底边的外侧穿过固定架（3），且在U形架的底板的内侧位置处穿装有防止拨叉转轴（40）相对固定架（3）轴向窜动的挡销（41）。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的断路器操动机构，其特征是，所述转动件为凸轮（2），机壳（1）上还配置有与凸轮（2）的凸轮（2）轮廓面配合的微动开关（5），所述断路器操动机构还包括控制模块，所述微动开关（5）与控制模块连接，在凸轮（2）转动到储能结束状态的位置处时，触动微动开关（5），微动开关（5）反馈给控制模块被触发的信号，控制模块控制机构主机断电，在凸轮（2）转动到释能完成状态的位置处时，再次触动微动开关（5），微动开关（5）反馈给控制模块被触发的信号，控制模块控制机构主机通电。

9.根据权利要求8所述的断路器操动机构，其特征是，所述拨销（22）设置在凸轮（2）的背向机壳（1）的壳壁的一侧轮面上。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的断路器操动机构，其特征是，所述指示件为指示盘（30），其盘面上设有指示箭头。