CN114446706A - 一种断路器操动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空断路器领域，本发明提供一种断路器操动机构，包括壳体、驱动构件、储能构件、合闸限位构件、传动构件和分闸限位构件；驱动构件用于驱动储能构件储能；储能构件上设有凸轮组件；合闸限位构件用于储能构件完成储能后锁定储能构件以限制凸轮组件旋转；传动构件包括多爪拐臂、复位弹性件和顶轴连杆，多爪拐臂与凸轮组件联动；复位弹性件一端可转动地设置在壳体上，复位弹性件的另一端与多爪拐臂连接；顶轴连杆的一摆臂与多爪拐臂连接，顶轴连杆通过操动轴触发断路器合闸或开闸；分闸限位构件用于在顶轴连杆与多爪拐臂抵接的摆臂旋转超过最高点位置时锁定多爪拐臂。本发明的断路器操动机构，占用空间少，结构布局精简。

Description

一种断路器操动机构

技术领域

本发明涉及真空断路器领域，尤其是指一种断路器操动机构。

背景技术

为了在高压供配电系统出现电力设备发生过载、短路时能保护及控制，需要在高压供配电系统上配置高压真空断路器，现有的高压真空断路器主要包括断路器主体和操动机构，行业常见的操动机构为弹簧式操动机构，弹簧式操动机构包括机壳、储能构件和分闸机构，机壳包括左侧板和右侧板，储能构件和分闸机构自左向右设置在左侧板和右侧板之间，储能构件采用纵向立式四连杆组件传动方式，通过使储能构件两端的储能曲柄与储能弹簧铰接，采用摇柄或拉杆方式多次转动或往返，从而进行储能操作。该类弹簧式操动机构存在的体积大、零部件数量多、布局复杂、零部件拆装困难，且与断路器本体不能友好的实现模块化对接安装，造成高压真空断路器的安装和维护难度增大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有弹簧式操动机构存在的体积大、零部件数量多和结构复杂的技术问题，提供一种断路器操动机构，占用空间少，零部件数量相对较少，结构布局精简。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种断路器操动机构，包括壳体、驱动构件、储能构件、合闸限位构件、传动构件和分闸限位构件；驱动构件包括相互传动连接的驱动链轮和从动链轮；储能构件包括转轴、储能弹性件、凸轮组件、储能轮、偏心摇杆、限位部和驱动离合挚子；所述从动链轮可转动地设置在所述转轴上，所述驱动离合挚子设置在所述从动链轮上；所述限位部设置在所述储能轮上；所述凸轮组件、储能轮、偏心摇杆与所述转轴键连接；所述储能弹性件的一端可转动地设置在所述壳体上，另一端与所述偏心摇杆连接；所述从动链轮转动时，从动链轮通过所述驱动离合挚子与所述储能轮耦合以通过储能轮带动所述凸轮组件和偏心摇杆转动；合闸限位构件设置在所述壳体上；所述偏心摇杆旋转超过最高点位置时，所述合闸限位构件对所述驱动离合挚子施以作用力，使驱动离合挚子与所述储能轮分离，并对所述限位部施以作用力以锁定储能轮；传动构件包括多爪拐臂、复位弹性件和顶轴连杆，多爪拐臂可转动地设置在所述壳体上；所述复位弹性件的一端可转动地设置在所述壳体上，所述复位弹性件的另一端与所述多爪拐臂连接；所述顶轴连杆的一摆臂与所述多爪拐臂连接，所述顶轴连杆通过操动轴触发断路器合闸或开闸；分闸限位构件设置在所述壳体上；所述顶轴连杆与所述多爪拐臂连接的摆臂旋转超过最高点位置时，分闸限位构件锁定所述多爪拐臂；合闸时，触发所述合闸限位构件解除对储能轮的锁定，储能弹性件释放势能，所述凸轮组件对所述多爪拐臂做功，使复位弹性件储能，以及对顶轴连杆向上传动以触发断路器合闸，同时分闸限位构件对多爪拐臂进行锁定；分闸时，触发所述分闸限位构件解除对多爪拐臂的锁定，复位弹性件复位使多爪拐臂向下摆动并带动所述顶轴连杆向下传动以触发断路器分闸。

与现有技术相比，本发明的一种断路器操动机构，具有以下有益效果：

（1）本发明通过使各部件错位设置，使整体设计得更加扁平化，结构独特新颖，实现整体实现壁挂平放式布置，形成可独立安装的设备，且零配件数量少和零部件的布局合理紧凑，从而缩小本发明所占用的安装空间（体积小、厚度薄），同时降低零部件的安装和维护难度，便于在无需拆开高压真空断路器的情况下，将本发明应用到不同规格、型号的高压真空断路器，以及便于生产组织，大幅度提高操动机构的生产效率，从而使本发明具有的通用适配以及便捷拓展的优势；

（2）本发明的储能构件、合闸限位构件、传动构件和分闸限位构件集成度高，操作便捷、输出功率高和传动效率高，且机械特性稳定、可靠性高和使用寿命长；其中传动构件集成诸多功能（实现转轴和操动轴的联动、与分闸限位构件的联动），摒弃了复杂、低效率的多连杆机构，且调节多爪拐臂和顶轴连杆之间连接部件的长度即可根据操作需要控制操动轴的输出行程，摒弃了难度高的断路器超行程调节方式，同时使位于不同平面的力矩能有效传递，提高响应速度。

优选的，所述多爪拐臂包括第一爪臂、第二爪臂和第三爪臂，所述第一爪臂可间隙性地与所述凸轮组件抵接，所述第二爪臂与所述复位弹性件、顶轴连杆的摆臂连接，所述第三爪臂用于与所述分闸限位构件抵接。

优选的，限位部为设置在储能轮外侧的传动挚子；合闸限位构件包括合闸扣板、合闸复位件、合闸半轴和限位件，储能轮完成储能时传动挚子进入到接触所述合闸扣板的位置上，所述合闸扣板的一端对传动挚子进行锁定，所述合闸扣板另一端顶压合闸半轴，合闸半轴可旋转设置在壳体上，其用于操控合闸扣板，使合闸扣板解除对储能轮的锁定，合闸复位件用于使合闸扣板保持向锁定储能轮的一侧复位；所述限位件在储能轮旋转至储能弹性件完成储能时作用在驱动离合挚子上，使驱动离合挚子脱离储能轮。

优选的，合闸限位构件还包括合闸挡板，合闸挡板与所述合闸半轴固定连接；通过操作合闸挡板可解除合闸半轴对合闸扣板的锁定。

优选的，分闸限位构件包括分闸扣板、第一分闸复位件、分闸挚子、第二分闸复位件和分闸半轴，分闸半轴、分闸扣板可旋转设置在壳体上，所述分闸扣板的摆动端顶压分闸半轴，第一分闸复位件用于使分闸扣板保持向分闸半轴解除对分闸扣板锁定的一侧复位，分闸挚子设置在分闸扣板上，分闸挚子用于合闸时对多爪拐臂进行锁定，所述第二分闸复位件用于使分闸挚子与分闸扣板保持联动，分闸半轴用于操控分闸扣板，使分闸挚子解除对多爪拐臂的锁定。

优选的，分闸限位构件还包括分闸挡板，分闸挡板与所述分闸半轴固定连接；通过操作分闸挡板可解除分闸半轴对分闸扣板的锁定。

优选的，所述断路器操动机构还包括操控机构，操控机构包括储能驱动装置、储能感应装置、摆动感应装置、合闸触发装置和分闸触发装置；储能驱动装置用于驱动驱动链轮旋转；储能感应装置用于检测储能弹性件是否旋转至完成储能的位置上，并可向储能驱动装置发送停止工作信号；所述顶轴连杆的另一摆臂与摆动感应装置联动，摆动感应装置用于感应顶轴连杆的旋转状态；合闸触发装置用于触发合闸限位构件解除对储能轮的锁定；分闸触发装置用于触发分闸限位构件解除对多爪拐臂的锁定。

本发明通过设置操控机构，以及在合闸限位构件、分闸限位构件上设置挡板，使本发明可设有电动控制（操控机构触发挡板）和手动控制（手动触发挡板）两种模式，由于零部件结构简单，传动效率高，使手动操作更轻巧省力，同时配备电动控制，从而防止过载运行，延长零部件的使用寿命。

优选的，所述偏心摇杆上设有触发件；所述储能感应装置包括摆动件、联动件和储能感应器，摆动件可绕一平行于所述转轴的轴线旋转地设置在壳体上，联动件通过旋转座设置在摆动件远离储能弹性件的一端，所述旋转座可绕一平行于所述转轴的轴线旋转，所述摆动件和联动件铰接，储能感应器的弹性检测端抵接联动件远离摆动件的一端；储能弹性件旋转至完成储能的位置上时，触发件触发摆动件旋转并使联动件与储能感应器的弹性检测端分离。

由于偏心摇杆在合闸时会快速转动，为了避免储能感应器受损，在储能感应器和偏心摇杆之间使用摆动件和联动件实现联动，通过摆动件和联动件的弹性翘动实现偏心摇杆触发储能感应器，以及合闸后储能感应器的弹性检测端的复位。

优选的，所述壳体包括外壳、前板和后板，所述前板设置在后板前侧，前板后侧和后板围合形成空腔；驱动构件、传动构件、合闸限位构件和分闸限位构件设置在所述空腔内，所述转轴穿出所述前板，所述储能弹性件设置在前板上并通过所述偏心摇杆连接所述转轴；所述操动轴插入所述后板并与所述顶轴连杆连接，外壳密封设置在后板前侧，且所述外壳包覆所述前板。

壳体的设置使本发明的零部件处于全密封状态，能有效防止外界环境污染物及潮湿环境对零部件造成的锈蚀、卡滞等问题。

优选的，所述外壳上设有锁定定位件和解锁定位件；所述断路器操动机构还包括联锁构件，联锁构件用于限制驱动链轮旋转，所述联锁构件包括联锁推板，所述联锁推板可上下移动地设置在外壳上，所述联锁推板对应锁定定位件、解锁定位件分别设有锁定定位槽和解锁定位槽；所述联锁推板至少设有第一连接臂和第二连接臂，所述联锁推板通过第一连接臂与断路器联动，所述第二连接臂用于在合闸时限制驱动链轮转动；储能状态和分闸状态下，联锁推板位于所述解锁定位件对位所述解锁定位槽的位置上；合闸状态下，断路器触发联锁推板移动至所述锁定定位件对位所述锁定定位槽的位置上，且使所述第二连接臂位于限制驱动链轮转动的位置上。

现有的操动机构受限于复杂的传动方式，其联锁构件容易失效，本发明摒弃了结构繁杂、极不稳定的联锁构件，简约的零部件组成上述联锁构件，使操动机构、断路器、开关柜之间的多重防误操作联锁，简单可靠的合理结构设计，可靠性及传动效率更高，确保设备以及人身的安全。

附图说明

图1是断路器操动机构的示意图；

图2是断路器操动机构的内部结构的示意图；

图3是断路器操动机构处于储能状态的示意图；

图4是断路器操动机构处于合闸状态的示意图；

图5是断路器操动机构处于分闸状态的示意图；

图6是驱动构件和储能构件的第一角度组装示意图；

图7是驱动构件和储能构件的第二角度组装示意图；

图8是驱动构件和储能构件的组装示意图；

图9是驱动构件和储能构件的爆炸图；

图10是合闸限位构件的示意图；

图11是分闸限位构件的示意图；

图12是传动构件的示意图；

图13是储能感应装置的示意图。

标号说明：

驱动链轮1，电动操作装置11，手动操作装置12，储能构件2，转轴20，储能轮21，棘槽22，传动挚子23，凸轮24，偏心摇杆25，触发件251，摇杆连接点26，从动链轮27，驱动离合挚子28，弹性复位件29，限位件290，储能弹性件3，顶轴连杆4，操动轴41，摆臂42，传动构件5，多爪拐臂51，第一爪臂521，第二爪臂522，第三爪臂523，复位弹性件53，连杆组件54，缓冲件55，合闸限位构件6，合闸扣板61，合闸复位件62，合闸半轴63，合闸挡板64，分闸限位构件7，分闸扣板71，第一分闸复位件72，分闸挚子73，第二分闸复位件74，分闸半轴75，分闸挡板76，外壳8，前板81，后板82，联锁推板83，锁定定位槽830，解锁定位槽831，定位件84，定位槽85，第一连接臂86，第二连接臂87，第三连接臂870，避空槽871，联锁感应装置872，合闸触发装置88，分闸触发装置89，储能感应装置9，摆动件91，联动件92，储能感应器93，旋转座94，摆动感应装置95。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的实施方式：

参见图1至图12，本实施例的一种断路器操动机构，包括壳体、驱动构件、储能构件2、合闸限位构件6、传动构件5和分闸限位构件7；驱动构件包括相互传动连接的驱动链轮1和从动链轮27；储能构件2包括转轴20、储能弹性件3、凸轮组件、储能轮21、偏心摇杆25、限位部和驱动离合挚子28；所述从动链轮27可转动地设置在所述转轴20上，所述驱动离合挚子28设置在所述从动链轮27上；所述限位部设置在所述储能轮21上；所述凸轮组件、储能轮21、偏心摇杆25与所述转轴20键连接，凸轮组件包括凸轮24；所述储能弹性件3的一端可转动地设置在所述壳体上，另一端与所述偏心摇杆25的摇杆连接点26连接（铰接）；所述从动链轮27转动时，从动链轮27通过所述驱动离合挚子28与所述储能轮21耦合以通过储能轮21带动所述凸轮组件和偏心摇杆25转动；合闸限位构件6设置在所述壳体上；所述偏心摇杆25旋转超过最高点位置（偏心摇杆25的摇杆连接点26位于最高点）时，所述合闸限位构件6对所述驱动离合挚子28施以作用力，使驱动离合挚子28与所述储能轮21分离，并对所述限位部施以作用力以锁定储能轮21；传动构件5包括多爪拐臂51、复位弹性件53和顶轴连杆4，多爪拐臂51可转动地设置在所述壳体上；所述复位弹性件53的一端可转动地设置在所述壳体上，所述复位弹性件53的另一端与所述多爪拐臂51连接（铰接）；所述顶轴连杆4的一摆臂42与所述多爪拐臂51连接（铰接），所述顶轴连杆4通过操动轴41触发断路器（图中未示出）合闸或开闸；分闸限位构件7设置在所述壳体上；所述顶轴连杆4与所述多爪拐臂51连接的摆臂42旋转超过最高点位置（摆臂42位于其摆动范围内的最高点）时，分闸限位构件7锁定所述多爪拐臂51。

合闸时，触发所述合闸限位构件6解除对储能轮21的锁定，储能弹性件3释放势能，所述凸轮组件对所述多爪拐臂51做功，使复位弹性件53储能，以及对顶轴连杆4向上传动以触发断路器合闸，同时分闸限位构件7对多爪拐臂51进行锁定。

分闸时，触发所述分闸限位构件7解除对多爪拐臂51的锁定，复位弹性件53复位使多爪拐臂51向下摆动并带动所述顶轴连杆4向下传动以触发断路器分闸。

参见图6至图7，本实施例中，设置有用于驱动驱动链轮1旋转地电动操作装置11和手动操作装置12，其中所述手动操作装置12设置在驱动链轮1的轴心上，通过操作手动操作装置12使驱动链轮1旋转；所述驱动链轮1与所述从动链轮27联动，所述驱动链轮1旋转时可驱动从动链轮27同步旋转并带动转轴20旋转。本发明可通过电动、手动两种方式驱动从动链轮27旋转完成储能弹性件3的储能，从而使本发明能适用于不同情况下的工作。驱动链轮1和从动链轮27可通过链条连接（传动连接），或者，驱动链轮1和从动链轮27可直接啮合。

参见图8至图9，储能轮21上设有棘槽22；驱动离合挚子28可绕一条摆动轴线摆动连接（旋转连接）于从动链轮27上并由一弹性复位件29使其保持向棘槽22的一侧复位，以使储能轮21与偏心摇杆25实现单向传动。上述储能轮21结构简单，从而轻松实现所述储能轮21与驱动离合挚子28的离合式连接，使偏心摇杆25只能保持单向转动。

参见图12，所述多爪拐臂51包括第一爪臂521、第二爪臂522和第三爪臂523，所述第一爪臂521可间隙性地与所述凸轮组件抵接，所述第二爪臂522与所述复位弹性件53、顶轴连杆4的摆臂42连接（铰接），所述第三爪臂523用于与所述分闸限位构件7抵接。

本实施例中，第一爪臂521、第二爪臂522和第三爪臂523自所述多爪拐臂51的旋转轴心逆时针设置，第一爪臂521、第二爪臂522和第三爪臂523自所述多爪拐臂51的旋转轴心向外延伸。

参见图12，本实施例中复位弹性件53和顶轴连杆4错位铰接第二爪臂522，第二爪臂522通过连杆组件54连接（铰接联动）顶轴连杆4，所述第二爪臂522下方设置有缓冲件55；分闸时，所述第二爪臂522向下摆动并抵靠在所述缓冲件55上，从而能对所述第二爪臂522下摆时产生的冲击力进行缓冲。

参见图7至图10，限位部为设置在储能轮21外侧的传动挚子23；合闸限位构件6包括合闸扣板61、合闸复位件62、合闸半轴63和限位件290，储能轮21完成储能时传动挚子23进入到接触所述合闸扣板61的位置上，所述合闸扣板61的一端对传动挚子23进行锁定，所述合闸扣板61另一端顶压合闸半轴63，合闸半轴63可旋转设置在壳体上，其用于操控合闸扣板61，使合闸扣板61解除对储能轮21的锁定，合闸复位件62用于使合闸扣板61保持向锁定储能轮21的一侧复位；所述限位件290在储能轮21旋转至储能弹性件3完成储能时作用在驱动离合挚子28上，使驱动离合挚子28脱离储能轮21。

限位件290的设置实现驱动离合挚子28和储能轮21的分离，使偏心摇杆25旋转至储能弹性件3完成储能后，由于驱动离合挚子28与储能轮21分离，即使转轴20继续驱动储能轮21转动，偏心摇杆25也不会再继续转动，从而避免弹性储能元件3超出弹性形变的范围。

转轴20通过单向轴承（图中未示出）设置在壳体内，从而避免转轴20反转，从而保护操作者以及提高零部件的安全性。

参见图10，合闸限位构件6还包括合闸挡板64，合闸挡板64与所述合闸半轴63固定连接；通过操作合闸挡板64可解除合闸半轴63对合闸扣板61的锁定。

参见图11，分闸限位构件7包括分闸扣板71、第一分闸复位件72、分闸挚子73、第二分闸复位件74和分闸半轴75，分闸半轴75、分闸扣板71可旋转设置在壳体上，所述分闸扣板71的摆动端顶压分闸半轴75，第一分闸复位件72用于使分闸扣板71保持向分闸半轴75解除对分闸扣板71锁定的一侧复位，分闸挚子73设置在分闸扣板71上，分闸挚子73用于合闸时对多爪拐臂51进行锁定，所述第二分闸复位件74用于使分闸挚子73与分闸扣板71保持联动，分闸半轴75用于操控分闸扣板71，使分闸挚子73解除对多爪拐臂51的锁定。

参见图11，分闸限位构件7还包括分闸挡板76，分闸挡板76与所述分闸半轴75固定连接；通过操作分闸挡板76可解除分闸半轴75对分闸扣板71的锁定。

具体的，合闸半轴63和分闸半轴75设有避让缺口（图中未示出）。

参见图2至图5、图10和图11，所述断路器操动机构还包括操控机构，操控机构包括储能驱动装置、储能感应装置9、摆动感应装置95、合闸触发装置88和分闸触发装置89；储能驱动装置用于驱动驱动链轮1旋转；储能感应装置9用于检测储能弹性件3是否旋转至完成储能的位置上，并可向储能驱动装置发送停止工作信号；所述顶轴连杆4的另一摆臂（图中未示出）与摆动感应装置95联动，摆动感应装置95用于感应顶轴连杆4的旋转状态；合闸触发装置88用于触发合闸限位构件6解除对储能轮21的锁定；分闸触发装置89用于触发分闸限位构件7解除对多爪拐臂51的锁定。储能驱动装置为所述电动操作装置11。

具体的，合闸触发装置88和分闸触发装置89均设有可伸缩的推顶端，合闸触发装置88通过推顶合闸挡板64触发合闸限位构件6，分闸触发装置89通过推顶分闸挡板76触发分闸限位构件7。

本发明通过设置操控机构，以及在合闸限位构件6、分闸限位构件7上设置挡板，使本发明可设有电动控制（操控机构触发挡板）和手动控制（手动触发挡板）两种模式，由于零部件结构简单，传动效率高，使手动操作更轻巧省力，同时配备电动控制，从而防止过载运行，延长零部件的使用寿命。

参见图2和图9，所述偏心摇杆25上设有触发件251；参见图2和图13，所述储能感应装置9包括摆动件91、联动件92和储能感应器93，摆动件91可绕一平行于所述转轴20的轴线旋转地设置在壳体上，联动件92通过旋转座94设置在摆动件91远离储能弹性件3的一端，所述旋转座94可绕一平行于所述转轴20的轴线旋转，所述摆动件91和联动件92铰接，储能感应器93的弹性检测端抵接联动件92远离摆动件91的一端；储能弹性件3旋转至完成储能的位置上时，触发件251触发摆动件91旋转并使联动件92与储能感应器93的弹性检测端分离。

由于偏心摇杆25在合闸时会快速转动，为了避免储能感应器93受损，在储能感应器93和偏心摇杆25之间使用摆动件91和联动件92实现联动，通过摆动件91和联动件92的弹性翘动实现偏心摇杆25触发储能感应器93，以及合闸后储能感应器93的弹性检测端的复位。

参见图1至图5，所述壳体包括外壳8、前板81和后板82，所述前板81设置在后板82前侧，前板81后侧和后板82围合形成空腔；驱动构件、传动构件5、合闸限位构件6和分闸限位构件7设置在该空腔内，所述转轴20穿出所述前板81，所述储能弹性件3设置在前板81上并通过所述偏心摇杆25连接（传动连接）所述转轴20；所述操动轴41插入所述后板82并与所述顶轴连杆4连接（固定连接），外壳8密封设置在后板82前侧，且所述外壳8包覆所述前板81。

所述限位件290设置在后板82上。

壳体的设置使本发明的零部件处于全密封状态，能有效防止外界环境污染物及潮湿环境对零部件造成的锈蚀、卡滞等问题。

参见图1，所述外壳8上设有锁定定位件（图中未示出）和解锁定位件（图中未示出）；所述断路器操动机构还包括联锁构件，所述联锁构件包括联锁推板83，所述联锁推板83可上下移动地设置在外壳8上（所述联锁推板83上设有定位件84和竖向设置的定位槽85，所述定位件84穿过定位槽85固定连接外壳8），所述联锁推板83对应锁定定位件、解锁定位件分别设有锁定定位槽830和解锁定位槽831；所述联锁推板83设有第一连接臂86和第二连接臂87，所述联锁推板83通过第一连接臂86与断路器联动（限制驱动链轮1的转轴旋转），所述第二连接臂87用于在合闸时限制驱动链轮1转动（第二连接臂87直接或间接卡紧驱动链轮1的转轴）；储能状态和分闸状态下，联锁推板83位于所述解锁定位件对位所述解锁定位槽831的位置上；合闸状态下，断路器触发联锁推板83移动至所述锁定定位件对位所述锁定定位槽830的位置上，且使所述第二连接臂87位于限制驱动链轮1转动的位置上。

联锁构件用于限制驱动链轮1旋转，锁定定位件进入锁定定位槽830内时，锁定定位件固定联锁推板83，第一连接臂86锁定驱动链轮1的转轴；解锁定位件进入解锁定位槽831内时，解锁定位件固定联锁推板83，第一连接臂86解除对驱动链轮1的锁定。

具体的，锁定定位件和解锁定位件为弹性滚珠锁定件。

参见图1，为了提高联锁构件的可靠性，所述外壳8上设有与储能驱动装置通讯连接的联锁感应装置872，联锁感应装置872可控制储能驱动装置停止工作；所述联锁推板83对应联锁感应装置872设有第三连接臂870，所述第三连接臂870上设有避空槽871，避空槽871设置成所述解锁定位件对位所述解锁定位槽831时联锁感应装置872的检测端进入避空槽871内而不触发储能驱动装置停止工作。

现有的操动机构受限于复杂的传动方式，其联锁构件容易失效，本发明摒弃了结构繁杂、极不稳定的联锁构件，简约的零部件组成上述联锁构件，使操动机构、断路器、开关柜之间的多重防误操作联锁，简单可靠的合理结构设计，可靠性及传动效率更高，确保设备以及人身的安全。

本发明的工作过程：

（1）储能阶段：通过使从动链轮27旋转，从动链轮27上的驱动离合挚子28推顶储能轮21的棘槽22并推动转轴20旋转，转轴20旋转时偏心摇杆25操作弹性储能元件3，使弹性储能元件3储存弹性势能；弹性储能元件3到达完成储能时的位置，限位件290推顶驱动离合挚子28，使驱动离合挚子28脱离棘槽22，从动链轮27与储能轮21分离，同时传动挚子23推顶合闸扣板61，合闸扣板61限制储能轮21继续旋转，实现合闸限位构件6锁定储能构件2的储能轮21，完成储能；

（2）合闸阶段：合闸半轴63旋转（可由合闸触发装置88或人工触发合闸挡板64旋转），合闸扣板61抵靠合闸半轴63的一端进入缺口，合闸扣板61旋转，合闸扣板61解除对储能轮21的锁定；弹性储能元件3释放弹性势能，转轴20旋转带动凸轮24旋转，凸轮24推顶所述多爪拐臂51的第一爪臂521，所述多爪拐臂51旋转上摆并驱动连杆组件54推顶顶轴连杆42使操动轴41旋转，完成合闸，同时复位弹性件53拉伸储存弹性势能；多爪拐臂51的第三爪臂523推顶分闸挚子73并移动至分闸挚子73的另一侧，分闸挚子73限制多爪拐臂51复位；

（3）分闸阶段：分闸半轴75旋转（可由分闸触发装置89或人工触发分闸挡板76旋转），分闸扣板71抵靠分闸半轴75的一端进入缺口，分闸扣板71旋转，从而带动分闸挚子73旋转，使分闸挚子73解除多爪拐臂51的锁定；复位弹性件53驱动多爪拐臂51复位摆动，连杆组件54跟随下拉顶轴连杆42使操动轴41旋转，完成分闸。

合闸半轴63和分闸半轴75指出的“半轴”属于现有技术部件，该部件可参考中国专利CN201511025197.5，半轴呈圆柱体，其上设置有缺口。

与现有技术相比，本发明的一种断路器操动机构，具有以下有益效果：

（1）本发明通过使各部件错位设置，使整体设计得更加扁平化，结构独特新颖，实现整体实现壁挂平放式布置，形成可独立安装的设备，且零配件数量少和零部件的布局合理紧凑，从而缩小本发明所占用的安装空间（体积小、厚度薄），同时降低零部件的安装和维护难度，便于在无需拆开高压真空断路器的情况下，将本发明应用到不同规格、型号的高压真空断路器，以及便于生产组织，大幅度提高操动机构的生产效率，从而使本发明具有的通用适配以及便捷拓展的优势；

（2）本发明的储能构件2、合闸限位构件6、传动构件5和分闸限位构件7集成度高，操作便捷、输出功率高和传动效率高，且机械特性稳定、可靠性高和使用寿命长；其中传动构件5集成诸多功能（实现转轴20和操动轴41的联动、与分闸限位构件7的联动），摒弃了复杂、低效率的多连杆机构，且调节多爪拐臂51和顶轴连杆4之间连接部件的长度即可根据操作需要控制操动轴41的输出行程，摒弃了难度高的断路器超行程调节方式，同时使位于不同平面的力矩能有效传递，提高响应速度。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种断路器操动机构，其特征在于，包括：

壳体；

驱动构件，包括相互传动连接的驱动链轮和从动链轮；

储能构件，包括转轴、储能弹性件、凸轮组件、储能轮、偏心摇杆、限位部和驱动离合挚子；所述从动链轮可转动地设置在所述转轴上，所述驱动离合挚子设置在所述从动链轮上；所述限位部设置在所述储能轮上；所述凸轮组件、储能轮、偏心摇杆与所述转轴键连接；所述储能弹性件的一端可转动地设置在所述壳体上，另一端与所述偏心摇杆连接；所述从动链轮转动时，从动链轮通过所述驱动离合挚子与所述储能轮耦合以通过储能轮带动所述凸轮组件和偏心摇杆转动；

合闸限位构件，其设置在所述壳体上；所述偏心摇杆旋转超过最高点位置时，所述合闸限位构件对所述驱动离合挚子施以作用力，使驱动离合挚子与所述储能轮分离，并对所述限位部施以作用力以锁定储能轮；

传动构件，包括多爪拐臂、复位弹性件和顶轴连杆，多爪拐臂可转动地设置在所述壳体上；所述复位弹性件的一端可转动地设置在所述壳体上，所述复位弹性件的另一端与所述多爪拐臂连接；所述顶轴连杆的一摆臂与所述多爪拐臂连接，所述顶轴连杆通过操动轴触发断路器合闸或开闸；

分闸限位构件，其设置在所述壳体上；所述顶轴连杆与所述多爪拐臂连接的摆臂旋转超过最高点位置时，分闸限位构件锁定所述多爪拐臂；

合闸时，触发所述合闸限位构件解除对储能轮的锁定，储能弹性件释放势能，所述凸轮组件对所述多爪拐臂做功，使复位弹性件储能，以及对顶轴连杆向上传动以触发断路器合闸，同时分闸限位构件对多爪拐臂进行锁定；

分闸时，触发所述分闸限位构件解除对多爪拐臂的锁定，复位弹性件复位使多爪拐臂向下摆动并带动所述顶轴连杆向下传动以触发断路器分闸。

2.根据权利要求1所述的一种断路器操动机构，其特征在于，所述多爪拐臂包括第一爪臂、第二爪臂和第三爪臂，所述第一爪臂可间隙性地与所述凸轮组件抵接，所述第二爪臂与所述复位弹性件、顶轴连杆的摆臂连接，所述第三爪臂用于与所述分闸限位构件抵接。

3.根据权利要求1所述的一种断路器操动机构，其特征在于，限位部为设置在储能轮外侧的传动挚子；

合闸限位构件包括合闸扣板、合闸复位件、合闸半轴和限位件；储能轮完成储能时传动挚子进入到接触所述合闸扣板的位置上，所述合闸扣板的一端对传动挚子进行锁定，所述合闸扣板另一端顶压合闸半轴，合闸半轴可旋转设置在壳体上，其用于操控合闸扣板，使合闸扣板解除对储能轮的锁定，合闸复位件用于使合闸扣板保持向锁定储能轮的一侧复位；所述限位件在储能轮旋转至储能弹性件完成储能时作用在驱动离合挚子上，使驱动离合挚子脱离储能轮。

4.根据权利要求3所述的一种断路器操动机构，其特征在于，合闸限位构件还包括合闸挡板，合闸挡板与所述合闸半轴固定连接；通过操作合闸挡板可解除合闸半轴对合闸扣板的锁定。

5.根据权利要求1所述的一种断路器操动机构，其特征在于，分闸限位构件包括分闸扣板、第一分闸复位件、分闸挚子、第二分闸复位件和分闸半轴，分闸半轴、分闸扣板可旋转设置在壳体上，所述分闸扣板的摆动端顶压分闸半轴，第一分闸复位件用于使分闸扣板保持向分闸半轴解除对分闸扣板锁定的一侧复位，分闸挚子设置在分闸扣板上，分闸挚子用于合闸时对多爪拐臂进行锁定，所述第二分闸复位件用于使分闸挚子与分闸扣板保持联动，分闸半轴用于操控分闸扣板，使分闸挚子解除对多爪拐臂的锁定。

6.根据权利要求5所述的一种断路器操动机构，其特征在于，分闸限位构件还包括分闸挡板，分闸挡板与所述分闸半轴固定连接；通过操作分闸挡板可解除分闸半轴对分闸扣板的锁定。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种断路器操动机构，其特征在于，所述断路器操动机构还包括操控机构，操控机构包括储能驱动装置、储能感应装置、摆动感应装置、合闸触发装置和分闸触发装置；储能驱动装置用于驱动驱动链轮旋转；储能感应装置用于检测储能弹性件是否旋转至完成储能的位置上，并可向储能驱动装置发送停止工作信号；所述顶轴连杆的另一摆臂与摆动感应装置联动，摆动感应装置用于感应顶轴连杆的旋转状态；合闸触发装置用于触发合闸限位构件解除对储能轮的锁定；分闸触发装置用于触发分闸限位构件解除对多爪拐臂的锁定。

8.根据权利要求7所述的一种断路器操动机构，其特征在于，所述偏心摇杆上设有触发件；所述储能感应装置包括摆动件、联动件和储能感应器，摆动件可绕一平行于所述转轴的轴线旋转地设置在壳体上，联动件通过旋转座设置在摆动件远离储能弹性件的一端，所述旋转座可绕一平行于所述转轴的轴线旋转，所述摆动件和联动件铰接，储能感应器的弹性检测端抵接联动件远离摆动件的一端；储能弹性件旋转至完成储能的位置上时，触发件触发摆动件旋转并使联动件与储能感应器的弹性检测端分离。

9.根据权利要求1所述的一种断路器操动机构，其特征在于，所述壳体包括外壳、前板和后板，所述前板设置在后板前侧，前板后侧和后板围合形成空腔；驱动构件、传动构件、合闸限位构件和分闸限位构件设置在所述空腔内，所述转轴穿出所述前板，所述储能弹性件设置在前板上并通过所述偏心摇杆连接所述转轴；所述操动轴插入所述后板并与所述顶轴连杆连接，外壳密封设置在后板前侧，且所述外壳包覆所述前板。

10.根据权利要求9所述的一种断路器操动机构，其特征在于，所述外壳上设有锁定定位件和解锁定位件；所述断路器操动机构还包括联锁构件，联锁构件用于限制驱动链轮旋转，所述联锁构件包括联锁推板，所述联锁推板可上下移动地设置在外壳上，所述联锁推板对应锁定定位件、解锁定位件分别设有锁定定位槽和解锁定位槽；所述联锁推板至少设有第一连接臂和第二连接臂，所述联锁推板通过第一连接臂与断路器联动，所述第二连接臂用于在合闸时限制驱动链轮转动；储能状态和分闸状态下，联锁推板位于所述解锁定位件对位所述解锁定位槽的位置上；合闸状态下，断路器触发联锁推板移动至所述锁定定位件对位所述锁定定位槽的位置上，且使所述第二连接臂位于限制驱动链轮转动的位置上。

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