CN115064411A - 分合闸操作模块及弹簧操动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及断路器操动机构领域，特别涉及一种分合闸操作模块及弹簧操动机构。分合闸操作模块用于安装在弹簧操动机构中，包括模块主体、分闸轴，分闸轴上设有分闸拐臂和电动分闸压板；模块主体上导向装配有手动分闸顶推件和手动合闸顶推件，手动分闸顶推件与分闸轴之间设有手动分闸转换结构，用于实现手动分闸；分合闸操作模块还包括用于被弹簧操动机构上的合闸电磁铁触发的合闸压板，合闸压板一端铰接在分合闸操作模块上设置的铰接座上、另一端用于搭接在合闸脱扣板上；手动合闸顶推件与合闸压板之间设有手动合闸转换结构，用于实现手动合闸。本发明能够解决现有的手动和电动分合闸结构零部件较多且分散导致的安装及维护难度大、作业不便的问题。

Description

分合闸操作模块及弹簧操动机构

技术领域

本发明涉及断路器操动机构领域，特别涉及一种分合闸操作模块及弹簧操动机构。

背景技术

高压断路器用于在正常运行时接通或断开电路，在发生故障时通过继电保护装置的作用迅速断开故障电路，是电力系统里重要的电气件之一。目前市场上的开关柜所用的真空断路器一般利用弹簧操动机构进行驱动，弹簧操动机构的分合闸操作装置是实现断路器控制的核心构件。

现有技术中典型的弹簧操动机构包括机构主体，机构主体上设有用于输出操作功的机构输出轴、设有凸轮的储能轴、用于实现合闸控制的合闸半轴、用于实现分闸控制的分闸半轴等。例如专利文献CN111681908A中公开的一种断路器弹簧操动机构，合闸半轴上设有合闸脱扣板，合闸脱扣板用于被合闸电磁体或手动合闸推杆推动以带动合闸半轴转动，实现合闸操作。合闸时，合闸脱扣板在合闸电磁体或手动合闸推杆的推动下带动合闸半轴转动，进而触发储能保持掣子转动实现合闸；分闸时，分闸脱扣板在分闸电磁体或手动分闸推杆的推动下带动分闸半轴转动，释放分闸掣子，带动分闸掣子底端的合闸保持掣子转动，实现分闸。现有的弹簧操动机构上往往还会设置辅助开关，辅助开关与机构输出轴之间设有传动机构，用于检测弹簧操动机构的状态。

然而，弹簧操动机构的合闸需要对应地设置一套电磁铁和手动驱动结构，分闸也需要对应地设置一套电磁铁和手动驱动结构，用于手动和电动分合闸的零部件较多，且零散地组装在弹簧操动机构的不同位置，结构复杂，并且需要保证手动和电动分合闸零部件的准确位置，对装配工艺要求高，安装及维护难度大、作业不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种分合闸操作模块，解决现有的弹簧操动机构的手动和电动分合闸的零部件较多且分散导致的安装及维护难度大、作业不便的问题。本发明的另一个目的是提供一种弹簧操动机构，解决现有的弹簧操动机构的手动和电动分合闸的零部件较多且分散导致的安装及维护难度大、作业不便的问题。

本发明中采用如下技术方案：

分合闸操作模块，用于安装在具有分闸半轴和合闸半轴的弹簧操动机构中，包括模块主体、分闸轴、手动分闸顶推件、手动合闸顶推件及合闸压板；分闸轴转动装配于模块主体上，手动分闸顶推件和手动合闸顶推件导向装配于模块主体上，手动分闸顶推件与分闸轴之间设有手动分闸转换结构，手动合闸顶推件与合闸压板之间设有手动合闸转换结构；合闸压板的一端为铰接端，铰接在分合闸操作模块上设置的铰接座上，另一端为合闸触发端，用于搭接在合闸半轴上设置的合闸脱扣板上，以在合闸压板受弹簧操动机构上的合闸电磁铁的顶压而产生摆动的同时，驱动合闸脱扣板摆动而实现合闸；分闸轴在其转动行程上具有分闸位置和复位位置；分闸轴上设有分闸拐臂和电动分闸压板，分闸拐臂用于通过分闸连杆连接至分闸半轴上设置的分闸脱扣板上，在分闸轴向分闸位置摆动时带动分闸脱扣板摆动而实现分闸；电动分闸压板用于在弹簧操动机构上的分闸电磁铁的顶压作用下驱动分闸轴向分闸位置摆动；手动分闸转换结构用于将手动分闸顶推件的直线运动转换为分闸轴的转动以实现手动分闸，手动合闸转换结构用于将手动合闸顶推件的直线运动转换为合闸压板压向合闸脱扣板的摆动以实现手动合闸。

有益效果：分闸轴上设有的分闸拐臂能够连接分闸连杆，实现机构本体上的分闸机构与分合闸模块的联动，使得电动分闸压板能够与分闸电磁铁适配而实现电动合闸，分闸轴能够通过手动分闸转换结构与手动分闸顶推件适配而实现手动合闸；另外，合闸压板的合闸触发端能够搭接在合闸半轴上设置的合闸脱扣板上，实现机构本体上的合闸机构与分合闸模块的联动，合闸压板受合闸电磁铁的顶压而产生摆动时能够驱动合闸脱扣板摆动而实现合闸，并且手动合闸顶推件和合闸压板能够通过手动合闸转换结构配合实现对合闸压板的手动驱动，实现合闸功能；整体上，模块主体上集成了分闸轴、手动分闸顶推件、合闸压板、手动合闸顶推件，实现了电动分合闸和手动分合闸功能的集成，与现有技术中手动和电动分合闸结构分散布置相比，结构紧凑，有利于保证各零部件的准确安装、降低装配工艺需求和安装维护难度，能够方便操作人员进行安装维护作业。

进一步地：分闸轴上凸设有驱动耳板，合闸压板的铰接端铰接在驱动耳板上，在所述合闸触发端的受压方向上，铰接点正对于分闸轴，并位于分闸轴的与受压方向的朝向对应的一侧；分闸轴摆动至分闸位置时，合闸压板在驱动耳板的带动下移开以避免受到合闸电磁铁或合闸驱动杠杆的触发。

上述进一步改进的有益效果是，通过分闸轴与合闸压板之间的上述传动结构，分闸轴摆动至分闸位置时，合闸压板能够移开，避免合闸压板受到合闸电磁铁或合闸驱动杠杆的触发，从而实现防跳功能，即避免合闸、分闸同时触发时出现循环合闸、分闸的问题，能够防止误操作，有利于提高可靠性。

进一步地：模块主体上转动装配有与分闸轴平行布置的脱扣器适配轴，脱扣器适配轴上固定有供脱扣电磁铁顶压以使脱扣器适配轴产生转动的脱扣压板；合闸压板的铰接端上设有长孔，长孔的延伸方向同时垂直于合闸触发端的受压方向和分闸轴的轴向，长孔内穿设有与驱动耳板铰接的销轴；合闸压板上连接有压板复位簧，压板复位簧用于对合闸压板施加背向分闸轴运动的作用力；脱扣器适配轴上还凸设有拨爪，合闸压板上设有与拨爪适配的适配挡止结构，适配挡止结构用于在脱扣器适配轴向对应方向转动时驱动合闸压板朝向分闸轴平移以通过压板复位簧推动分闸轴朝向分闸位置转动。

上述进一步改进的有益效果是，通过设置长孔和压板复位簧，脱扣器适配轴被脱扣电磁铁触发后能够通过拨爪实现合闸压板的移开，从而避免合闸压板受到合闸电磁铁或合闸驱动杠杆的触发，在实现防跳功能的同时，能够通过压板复位簧推动分闸轴朝向分闸位置转动，实现脱扣器适配轴的分闸脱扣功能。

进一步地：合闸压板内设有弹簧安装腔，压板复位簧为安装在弹簧安装腔内的复位压簧，弹簧安装腔内导向装配有弹簧支撑垫块，压板复位簧靠近分闸轴的一端支撑在弹簧支撑垫块上；驱动耳板的侧边端面具有与分闸轴同轴的圆弧部分，压板复位簧通过弹簧支撑垫块压向圆弧部分以适应合闸压板的摆动。

上述进一步改进的有益效果是，通过驱动耳板的弧形部分，合闸压板摆动时能够避免压板复位簧的长度出现变化，保证合闸压板的受力均匀和动作稳定性。

进一步地：所述拨爪沿脱扣器适配轴的轴向间隔布置有两处，两处拨爪在脱扣器适配轴上形成两处限位悬臂，合闸压板卡装在两所述拨爪之间并与拨爪沿脱扣器适配轴的轴向限位配合。

上述进一步改进的有益效果是，设置两处拨爪不但能够对合闸压板起到平稳的驱动作用，还能够对合闸压板沿脱扣器适配轴的轴向进行限位，保证合闸压板的可靠动作，提高稳定性。

进一步地：合闸压板的合闸触发端上设有供合闸电磁铁顶推的电动合闸顶推凸台。

上述进一步改进的有益效果是，能够通过顶推凸台实现合闸电磁铁对合闸压板的驱动，便于调整电磁铁的设置位置。

进一步地：分合闸操作模块上转动装配有联动转轴，联动转轴上凸设有第一联动摆臂、第二联动摆臂，第一联动摆臂用于与弹簧操动机构的辅助开关通过辅助开关连杆连接以驱动辅助开关动作，第二联动摆臂用于与固定在弹簧操动机构的机构输出轴上的传动板通过联动连杆连接以在机构输出轴的驱动下带动联动转轴摆动。

上述进一步改进的有益效果是，通过设置有第一联动摆臂、第二联动摆臂的联动转轴能够实现辅助开关与机构输出轴的传动，集成辅助开关的驱动功能，进一步提高弹簧操动机构的集成度。

进一步地：分合闸操作模块的模块主体上设有至少三处U形的转轴支撑槽，联动转轴转动装配在转轴支撑槽内，模块主体上还可拆固定有定位扣板，定位扣板将联动转轴沿转轴支撑槽的槽口朝向限位在转轴支撑槽内。

上述进一步改进的有益效果是，通过设置定位扣板，能够在联动转轴上形成三处以上的转动支点，通过三处以上的转轴支撑槽对联动转轴进行三处以上径向定位，保证联动转轴能够可靠地承受机构输出轴的作用力，保证结构强度和可靠性。

进一步地：手动分闸顶推件上设有分闸顶推斜面，分合闸轴上设有与分闸顶推斜面适配以形成手动分闸转换结构的受推悬臂。

上述进一步改进的有益效果是，通过分闸顶推斜面与受推悬臂的配合形成手动分闸转换结构，结构简单，便于制造。

进一步地：手动分闸顶推件为板状结构，手动分闸顶推件的长度方向一端的边缘为倾斜边缘，形成分闸顶推斜面。

上述进一步改进的有益效果是，通过倾斜边缘形成的分闸顶推斜面能够方便地实现对分闸轴和合闸压板的驱动，结构简单，稳定性好。

进一步地：手动合闸转换结构包括设置在手动合闸顶推件上的合闸顶推斜面，还包括转动装配在模块主体上的合闸驱动杠杆，合闸驱动杠杆的摆动轴线垂直于手动合闸顶推件的导向方向，合闸驱动杠杆的一端与合闸顶推斜面适配以将手动合闸顶推件的直线运动转换为合闸驱动杠杆的转动，合闸驱动杠杆的另一端与合闸压板的合闸触发端适配以驱动合闸压板朝着下压合闸脱扣板的方向摆动。

上述进一步改进的有益效果是，通过设置合闸驱动杠杆能够较容易地匹配手动合闸顶推件与合闸压板之间的位置关系，便于进行结构设置，还能够通过合闸驱动杠杆形成合适的力臂，更好地满足合闸压板的驱动需求，保证弹簧操动机构的可靠动作。

进一步地：手动合闸顶推件为板状结构，手动合闸顶推件的板面上装配有斜推板，斜推板形成合闸顶推斜面。

上述进一步改进的有益效果是，便于手动合闸顶推件的设计制造。

弹簧操动机构，包括机构本体，机构本体上设有分闸半轴、合闸半轴和机构输出轴，分闸半轴上设有分闸脱扣板，合闸半轴上设有合闸脱扣板，机构输出轴上设有传动板；机构本体上固定有分合闸操作模块，分合闸操作模块包括模块主体、分闸轴、手动分闸顶推件、手动合闸顶推件及合闸压板；分闸轴转动装配于模块主体上，手动分闸顶推件和手动合闸顶推件导向装配于模块主体上，手动分闸顶推件与分闸轴之间设有手动分闸转换结构，手动合闸顶推件与合闸压板之间设有手动合闸转换结构；合闸压板的一端为铰接端，铰接在分合闸操作模块上设置的铰接座上，另一端为合闸触发端，搭接在合闸半轴上设置的合闸脱扣板上，以在合闸压板受弹簧操动机构上的合闸电磁铁的顶压而产生摆动的同时，驱动合闸脱扣板摆动而实现合闸；分闸轴在其转动行程上具有分闸位置和复位位置；分闸轴上设有分闸拐臂和电动分闸压板，分闸拐臂通过分闸连杆连接至分闸半轴上设置的分闸脱扣板上，在分闸轴向分闸位置摆动时带动分闸脱扣板摆动而实现分闸；电动分闸压板用于在弹簧操动机构上的分闸电磁铁的顶压作用下驱动分闸轴向分闸位置摆动；手动分闸转换结构用于将手动分闸顶推件的直线运动转换为分闸轴的转动以实现手动分闸，手动合闸转换结构用于将手动合闸顶推件的直线运动转换为合闸压板压向合闸脱扣板的摆动以实现手动合闸。

有益效果：分闸轴上设有的分闸拐臂与分闸连杆连接，能够实现机构本体上的分闸机构与分合闸模块的联动，使得电动分闸压板能够与分闸电磁铁适配而实现电动合闸，分闸轴能够通过手动分闸转换结构与手动分闸顶推件适配而实现手动合闸；另外，合闸压板的合闸触发端搭接在合闸半轴上设置的合闸脱扣板上，能够实现机构本体上的合闸机构与分合闸模块的联动，合闸压板受合闸电磁铁的顶压而产生摆动时能够驱动合闸脱扣板摆动而实现合闸，并且手动合闸顶推件和合闸压板能够通过手动合闸转换结构配合实现对合闸压板的手动驱动，实现合闸功能；整体上，模块主体上集成了分闸轴、手动分闸顶推件、合闸压板、手动合闸顶推件，实现了电动分合闸和手动分合闸功能的集成，与现有技术中手动和电动分合闸结构分散布置相比，结构紧凑，有利于保证各零部件的准确安装、降低装配工艺需求和安装维护难度，能够方便操作人员进行安装维护作业。

进一步地：分闸轴上凸设有驱动耳板，合闸压板的铰接端铰接在驱动耳板上，在所述合闸触发端的受压方向上，铰接点正对于分闸轴，并位于分闸轴的与受压方向的朝向对应的一侧；分闸轴摆动至分闸位置时，合闸压板在驱动耳板的带动下移开以避免受到合闸电磁铁或合闸驱动杠杆的触发。

上述进一步改进的有益效果是，通过分闸轴与合闸压板之间的上述传动结构，分闸轴摆动至分闸位置时，合闸压板能够移开，避免合闸压板受到合闸电磁铁或合闸驱动杠杆的触发，从而实现防跳功能，即避免合闸、分闸同时触发时出现循环合闸、分闸的问题，能够防止误操作，有利于提高可靠性。

进一步地：模块主体上转动装配有与分闸轴平行布置的脱扣器适配轴，脱扣器适配轴上固定有供脱扣电磁铁顶压以使脱扣器适配轴产生转动的脱扣压板；合闸压板的铰接端上设有长孔，长孔的延伸方向同时垂直于合闸触发端的受压方向和分闸轴的轴向，长孔内穿设有与驱动耳板铰接的销轴；合闸压板上连接有压板复位簧，压板复位簧用于对合闸压板施加背向分闸轴运动的作用力；脱扣器适配轴上还凸设有拨爪，合闸压板上设有与拨爪适配的适配挡止结构，适配挡止结构用于在脱扣器适配轴向对应方向转动时驱动合闸压板朝向分闸轴平移以通过压板复位簧推动分闸轴朝向分闸位置转动。

上述进一步改进的有益效果是，通过设置长孔和压板复位簧，脱扣器适配轴被脱扣电磁铁触发后能够通过拨爪实现合闸压板的移开，从而避免合闸压板受到合闸电磁铁或合闸驱动杠杆的触发，在实现防跳功能的同时，能够通过压板复位簧推动分闸轴朝向分闸位置转动，实现脱扣器适配轴的分闸脱扣功能。

进一步地：合闸压板内设有弹簧安装腔，压板复位簧为安装在弹簧安装腔内的复位压簧，弹簧安装腔内导向装配有弹簧支撑垫块，压板复位簧靠近分闸轴的一端支撑在弹簧支撑垫块上；驱动耳板的侧边端面具有与分闸轴同轴的圆弧部分，压板复位簧通过弹簧支撑垫块压向圆弧部分以适应合闸压板的摆动。

上述进一步改进的有益效果是，通过驱动耳板的弧形部分，合闸压板摆动时能够避免压板复位簧的长度出现变化，保证合闸压板的受力均匀和动作稳定性。

进一步地：所述拨爪沿脱扣器适配轴的轴向间隔布置有两处，两处拨爪在脱扣器适配轴上形成两处限位悬臂，合闸压板卡装在两所述拨爪之间并与拨爪沿脱扣器适配轴的轴向限位配合。

上述进一步改进的有益效果是，设置两处拨爪不但能够对合闸压板起到平稳的驱动作用，还能够对合闸压板沿脱扣器适配轴的轴向进行限位，保证合闸压板的可靠动作，提高稳定性。

进一步地：合闸压板的合闸触发端上设有供合闸电磁铁顶推的电动合闸顶推凸台。

上述进一步改进的有益效果是，能够通过顶推凸台实现合闸电磁铁对合闸压板的驱动，便于调整电磁铁的设置位置。

进一步地：分合闸操作模块上转动装配有联动转轴，联动转轴上凸设有第一联动摆臂、第二联动摆臂，第一联动摆臂用于与弹簧操动机构的辅助开关通过辅助开关连杆连接以驱动辅助开关动作，第二联动摆臂用于与固定在弹簧操动机构的机构输出轴上的传动板通过联动连杆连接以在机构输出轴的驱动下带动联动转轴摆动。

上述进一步改进的有益效果是，通过设置有第一联动摆臂、第二联动摆臂的联动转轴能够实现辅助开关与机构输出轴的传动，集成辅助开关的驱动功能，进一步提高弹簧操动机构的集成度。

进一步地：分合闸操作模块的模块主体上设有至少三处U形的转轴支撑槽，联动转轴转动装配在转轴支撑槽内，模块主体上还可拆固定有定位扣板，定位扣板将联动转轴沿转轴支撑槽的槽口朝向限位在转轴支撑槽内。

上述进一步改进的有益效果是，通过设置定位扣板，能够在联动转轴上形成三处以上的转动支点，通过三处以上的转轴支撑槽对联动转轴进行三处以上径向定位，保证联动转轴能够可靠地承受机构输出轴的作用力，保证结构强度和可靠性。

进一步地：手动分闸顶推件上设有分闸顶推斜面，分合闸轴上设有与分闸顶推斜面适配以形成手动分闸转换结构的受推悬臂。

上述进一步改进的有益效果是，通过分闸顶推斜面与受推悬臂的配合形成手动分闸转换结构，结构简单，便于制造。

进一步地：手动分闸顶推件为板状结构，手动分闸顶推件的长度方向一端的边缘为倾斜边缘，形成分闸顶推斜面。

上述进一步改进的有益效果是，通过倾斜边缘形成的分闸顶推斜面能够方便地实现对分闸轴和合闸压板的驱动，结构简单，稳定性好。

进一步地：手动合闸转换结构包括设置在手动合闸顶推件上的合闸顶推斜面，还包括转动装配在模块主体上的合闸驱动杠杆，合闸驱动杠杆的摆动轴线垂直于手动合闸顶推件的导向方向，合闸驱动杠杆的一端与合闸顶推斜面适配以将手动合闸顶推件的直线运动转换为合闸驱动杠杆的转动，合闸驱动杠杆的另一端与合闸压板的合闸触发端适配以驱动合闸压板朝着下压合闸脱扣板的方向摆动。

上述进一步改进的有益效果是，通过设置合闸驱动杠杆能够较容易地匹配手动合闸顶推件与合闸压板之间的位置关系，便于进行结构设置，还能够通过合闸驱动杠杆形成合适的力臂，更好地满足合闸压板的驱动需求，保证弹簧操动机构的可靠动作。

进一步地：手动合闸顶推件为板状结构，手动合闸顶推件的板面上装配有斜推板，斜推板形成合闸顶推斜面。

上述进一步改进的有益效果是，便于手动合闸顶推件的设计制造。

附图说明

图1是本发明中弹簧操动机构的一个实施例的结构示意图，一部分内部结构未示出；

图2是从图1背面观察时的立体图；

图3是从图1右侧观察时的立体图；

图4是图1中分合闸操作模块的结构示意图；

图5是从图4的底部观察时的立体图；

图6是分合闸操作模块中的模块主体的结构示意图；

图7是分合闸操作模块中隐藏模块主体时的结构示意图；

图8是分合闸操作模块中的分闸轴的结构示意图；

图9是分合闸操作模块中的手动分闸顶推件和的手动合闸顶推件的结构对比图；

图10是分合闸操作模块中的合闸压板的结构示意图；

图11是分合闸操作模块中的脱扣器适配轴的结构示意图；

图12是分合闸操作模块中的联动转轴的结构示意图；

图13是分合闸操作模块中的用于定位联动转轴的定位扣板的结构示意图。

图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、机构本体；12、后安装板；13、前安装板；14、分闸半轴；15、分闸脱扣板；16、合闸半轴；17、合闸脱扣板；18、合闸保持掣子；19、机构输出轴；110、辅助开关；111、电磁铁安装板；112、分闸电磁铁；113、合闸电磁铁；114、储能保持掣子；115、传动板；21、模块主体；22、连接耳板；23、模块连接螺栓；24、前后延伸筋板；25、左右延伸筋板；26、杠杆轴；27、转轴支撑槽；31、分闸轴；32、分闸复位簧；33、分闸拐臂；35、驱动耳板；36、圆弧部分；37、受推悬臂；38、电动分闸压板；41、手动分闸顶推件；42、顶推件复位弹簧；43、弹性悬臂；44、分闸顶推斜面；51、合闸压板；52、长孔；53、压板复位簧；54、弹簧支撑垫块；55、电动合闸顶推凸台；56、凸柱；61、手动合闸顶推件；62、斜推板；63、合闸驱动杠杆；71、脱扣器适配轴；72、脱扣压板；73、拨爪；81、联动转轴；83、定位扣板；84、扣板主体；85、第一联动摆臂；86、第二联动摆臂；87、固定臂；91、分闸连杆；92、辅助开关连杆；93、联动连杆。

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了，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，本发明的具体实施方式中，可能出现的术语如“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实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“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，可能出现的语句“包括一个……”等限定的要素，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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明中弹簧操动机构的实施例1：

如图1、图2和图3所示，弹簧操动机构包括机构本体11，机构本体11包括前后间隔布置的后安装板12、前安装板13，后安装板12、前安装板13之间通过支撑柱固定连接。机构本体11上还设有分闸半轴14、合闸半轴16和机构输出轴19。分闸半轴14上固定有分闸脱扣板15，分闸脱扣板15用于带动分闸半轴14转动，使得合闸保持掣子18能够转动，进而实现分闸。合闸半轴16上固定有合闸脱扣板17，合闸脱扣板17用于带动合闸半轴16转动以使转动装配在机构本体11上的储能保持掣子114动作，实现合闸。机构输出轴19为弹簧操动机构的输出件，用于实现对灭弧室的驱动。以上结构均为现有技术，可以参考背景技术中引用的专利文献，本发明中不再详细介绍。本发明的特点是将现有技术中的手动、电动分闸和手动、电动合闸功能进行了集成，通过固定在机构本体11上的分合闸操作模块实现弹簧操动机构的分合闸控制。下面将对分合闸操作模块进行详细说明。

如图4、图5，分合闸操作模块包括模块主体21，模块主体21为框体结构，其上设有分闸控制单元、合闸控制单元和联动单元。

模块主体21通过模块连接螺栓23可拆固定在机构本体11上如图3、图5和图6，框体结构的底部设有向下凸出布置的连接耳板22，连接耳板22上设有螺栓穿孔，能够通过模块连接螺栓23实现可拆固定。模块主体21除了周围边框之外，中部设有十字形的交叉筋板，包括前后延伸筋板24和左右延伸筋板25。

如图4、图5和图7，分闸控制单元包括转动装配在模块主体21上的分闸轴31，分闸轴31的结构如图8所示，具有横截面为十字形的主体部分，十字形截面用于保证结构强度。如图4，分闸轴31上连接有用于对分闸轴31施加朝向复位位置的驱动力的分闸复位簧32，分闸复位簧32由分闸轴31的前端和后端分别套设的扭簧形成。分闸轴31在工作时具有分闸位置和复位位置，分闸位置为图4和图5所示位置向左转动设定角度时对应的位置，复位位置为图4和图5所示位置。如图8，分闸轴31的外周面上凸设有分闸拐臂33，分闸拐臂33的前方依次设有驱动耳板35、受推悬臂37。分闸拐臂33上设有铰接孔，铰接孔用于与分闸半轴14上设置的分闸脱扣板15通过分闸连杆91连接，形成连杆机构，以在分闸轴31向分闸位置摆动时带动分闸脱扣板15摆动，进而实现弹簧操动机构的分闸。分闸轴31的前端转动装配在模块主体21的前侧壁上的圆孔内，后端转动装配在模块主体21的后侧壁顶部的U形卡槽内。U形卡槽包括位于下部的圆形部分和连接在圆形部分上部的直槽部分，直槽部分的槽宽小于圆形部分的直径。分闸轴31的后端于径向一侧设有切平面，安装时，使分闸轴31的切平面与U形卡槽上直槽部分的槽壁平行，然后向下按压分闸轴31使U形卡槽产生一定扩展，使得分闸轴31装到圆形部分内，此时U形卡槽即可对分闸轴31起到限位作用并实现分闸轴31的正常转动。该安装结构能够方便分闸轴31的安装。其他实施例中，也可以在U形卡槽的开口处固定设置限位压板，限位压板跨接在U形卡槽的槽宽方向两侧，可以通过螺钉与模块主体固定，用于避免分闸轴31脱出U形卡槽。

驱动耳板35用于与合闸控制单元中的合闸压板51适配，具体结构将在下文详细说明。受推悬臂37设置在分闸轴31的下方，横截面为U形，受推悬臂37上与U形的底部对应的弧面部分用于与导向装配在模块主体21上的手动分闸顶推件41适配以实现手动分闸。本发明中的“导向装配”是把两个物体以导向配合的形式装配在一起，能够实现两个物体沿设定方向的相对平移，例如将杆件以滑动配合的形式插装在套体内，即可认为杆件导向装配在套体上，再如，车床上的尾座沿车床导轨导向滑动，即可认为尾座导向装配在车床导轨上。

如图4、图7、图9，手动分闸顶推件41为板状结构，前端设有圆形按钮，与下文中和手动合闸顶推件61的结构基本一致。手动分闸顶推件41导向装配在模块主体21的周围边框和左右延伸筋板25上设置的导向开槽内，导向开槽的形状与手动分闸顶推件41的外轮廓吻合。为了更好地实现手动分闸顶推件41的可靠动作，手动分闸顶推件41和手动合闸顶推件61与左右延伸筋板25之间均设有顶推件复位弹簧42，顶推件复位弹簧42套设在手动分闸顶推件41和手动合闸顶推件61的宽度方向中部设置的弹簧安装柱上。当然，手动分闸顶推件41与模块主体21之间还应设置防脱结构，避免顶推件复位弹簧42将手动分闸顶推件41从模块主体21上脱出，这是本领域技术人员不需付出创造性劳动即可设计的。本实施例中，防脱结构包括设置在手动分闸顶推件41的右侧的弹性悬臂43，弹性悬臂43的后端设有挡止凸块，用于与模块主体21上的导向开槽的槽口沿挡止配合。板状结构的后端边缘为倾斜边缘，在手动分闸顶推件41的后端形成分闸顶推斜面44，通过受推悬臂37与分闸顶推斜面44的配合形成了手动分闸转换结构，能够将手动分闸顶推件41的直线运动转换为分闸轴31向分闸位置的转动。

如图7、图8，分闸轴31上于背向受推悬臂37的一侧固定有电动分闸压板38，电动分闸压板38供机构本体11上固定设置的分闸电磁铁112顶压而驱动分闸轴31向分闸位置摆动。本实施例中，机构本体11的顶部于分合闸操作模块的上方设有竖直布置的电磁铁安装板111，分闸电磁铁112安装在电磁铁安装板111的右侧。

合闸控制单元包括合闸压板51、手动合闸顶推件61和合闸驱动杠杆63。

如图5、图10，合闸压板51沿左右方向延伸，其右端为铰接端，左端为合闸触发端。合闸压板51右端的铰接端上设有长孔52，长孔52沿左右方向延伸，相应的铰接轴从长孔52内穿过，合闸压板51上设有与铰接轴适配的圆孔，通过铰接轴铰接在分闸轴31上的驱动耳板35上。合闸压板51内设有圆形的弹簧安装腔，弹簧安装腔内设有复位压簧作为压板复位簧53，压板复位簧53的左端支撑在合闸压板51上，右端用于压向所述驱动耳板35的侧边端面以对合闸压板51施加远离分闸轴31的作用力；弹簧安装腔内还导向装配有弹簧支撑垫块54，压板复位簧53的右端支撑在弹簧支撑垫块54上，通过弹簧支撑垫块54压在驱动耳板35上，能够实现合闸压板51的向左复位。如图2，合闸压板51的铰接端的底部搭接在弹簧操动机构的合闸半轴16上设置的合闸脱扣板17上，用于在受压摆动时带动合闸脱扣板17摆动，触发弹簧操动机构的合闸。合闸脱扣板17连接有复位簧，能够提供弹性复位力，同时能够实现合闸压板51的向上复位。如图4、图5、图7和10，铰接端的顶部设有供安装在电磁铁安装板111上的合闸电磁铁113顶推的电动合闸顶推凸台55，合闸电磁铁113得电时能够作用在电动合闸顶推凸台55上实现对合闸压板51的向下顶推。

如图4、图7、图9，手动合闸顶推件61的主体结构与手动合闸顶推件61的主体结构相同，均为水平布置的板状结构，但是，手动合闸顶推件61的顶部设有斜推板62，斜推板62具有朝向斜上方倾斜的斜面，形成合闸顶推斜面。如图6，模块主体21的左侧壁内侧设有左右延伸的杠杆轴26，供合闸驱动杠杆63铰接，合闸驱动杠杆63的摆动轴线垂直于手动合闸顶推件61的导向方向。合闸驱动杠杆63的前端设有左右延伸的圆柱，用于与合闸顶推斜面适配以将手动合闸顶推件61的直线运动转换为合闸驱动杠杆63的转动，从而驱动铰接在模块主体21的左侧壁内侧的合闸驱动杠杆63摆动。合闸驱动杠杆63的后端也设有左右延伸的圆柱，用于与合闸压板51的合闸触发端适配以驱动合闸压板51朝着下压合闸脱扣板17的方向摆动，进而触发合闸脱扣板17，实现弹簧操动机构的合闸，手动合闸顶推件的合闸顶推斜面与合闸驱动杠杆形成手动合闸转换结构。在其他实施例，手动分闸转换结构和手动合闸转换结构也可以替换为其他形式，例如手动分闸转换结构采用与手动和闸转换结构类似的采用杠杆进行驱动的形式，而手动合闸转换结构采用与手动分闸转换结构类似的依靠斜面直接驱动的形式。

分合闸操作模块上还转动装配有脱扣器适配轴71，脱扣器适配轴71的结构如图11，其横截面也为十字形，与分闸轴31平行布置。其顶部固定有脱扣压板72，脱扣压板72供脱扣电磁铁(图中未示出，固定在电磁铁安装板111上，位于合闸电磁铁113的前方)向下顶压以使脱扣器适配轴产生转动；脱扣器适配轴上还凸设有两只拨爪73，合闸压板51的前后两侧还分别设有与拨爪73适配的凸柱56，凸柱56构成适配挡止结构，用于在脱扣器适配轴71向对应方向转动时驱动合闸压板51朝向分闸轴31平移以通过复位压簧推动分闸轴31朝向分闸位置转动。需要说明的是，由于目前的一些断路器上设置有综合保护器，能够在检测到需要脱扣时通过综合保护器发出分闸信号，因此上述脱扣器适配轴71为预留功能，在其他实施例中也可以省去。两只拨爪73在脱扣器适配轴71上形成两处限位悬臂，限位悬臂向下延伸并沿脱扣器适配轴71的轴向间隔布置，合闸压板51卡装在两拨爪73之间，与拨爪73沿脱扣器适配轴71的轴向限位配合。

如图4、图12，联动单元包括转动装配在分合闸操作模块上的联动转轴81，联动转轴81位于分闸轴31与脱扣器适配轴71之间，通过模块主体21上设置的六处U形的转轴支撑槽27转动装配在模块主体21上。模块主体21的前后延伸筋板24的顶部和底部均设有螺纹孔，通过螺钉固定连接有定位扣板83。定位扣板83的结构如图13所示，包括扣板主体84，扣板主体84上设有与前后延伸筋板24的顶部螺纹孔对应的固定耳板，还设有向下延伸的固定臂87，固定臂87的底部设有与前后延伸筋板24的底部螺纹孔对应的固定耳板。定位扣板83在模块主体21上固定好以后，能够将联动转轴81沿转轴支撑槽27的槽口朝向限位在转轴支撑槽27内，并且能够适应机构输出轴19动作时对联动转轴81的冲击强度，保证连接可靠性。

如图12，联动转轴81上凸设有第一联动摆臂85、第二联动摆臂86，第一联动摆臂85与对应的辅助开关连杆92的其中一端铰接，如图1，辅助开关连杆92的另一端与弹簧操动机构上的辅助开关110输入轴拐臂铰接，能够通过辅助开关连杆92驱动辅助开关110动作。第二联动摆臂86与对应的联动连杆93的其中一端铰接，联动连杆93的另一端与固定在弹簧操动机构的机构输出轴19上的传动板115铰接，在机构输出轴19和联动连杆93的驱动下能够带动联动转轴81摆动，进而实现辅助开关110的动作。

上述模块主体21、分闸轴31、脱扣器适配轴71、合闸压板51、联动转轴81、手动分闸顶推件41、手动合闸顶推件61分别由高强度塑料一体浇注而成，制造方便，成本低。

上述弹簧操动机构的分合闸过程：

合闸时，需要合闸压板51左端下移，即逆时针摆动，从而推动合闸脱扣板17。

具体地，电动合闸时，合闸电磁铁113动作一次，推动合闸压板51左端的合闸触发端向下运动，合闸触发端带动合闸脱扣板17向下摆动，此时合闸半轴16转动，使得与合闸半轴16前端的凹槽适配的储能保持板脱扣，储能弹簧释放能量，弹簧操动机构合闸。合闸完成后，合闸脱扣板17在其所连接的复位簧作用下复位，合闸压板51也复位，为下一次合闸做准备。

手动合闸时，推动手动合闸顶推件61，手动合闸顶推件61上的斜推板62推动合闸驱动杠杆63旋转，进而推动合闸压板51向下运动，后续动作和电动合闸一样。手动合闸完成后，手动合闸顶推件61在相应顶推件复位弹簧的作用下复位。

分闸时，需要分闸轴31逆时针摆动，通过分闸连杆91带动分闸半轴14上设置的分闸脱扣板15摆动。

具体地，电动分闸时，分闸电磁铁112动作一次，顶压电动分闸压板38以带动分闸轴31逆时针旋转，同时分闸轴31上的分闸拐臂33向上运动，通过分闸连杆91拉动分闸脱扣板15，使分闸半轴14转动，进而使合闸保持掣子18脱扣，机构分闸。在分闸轴31连接的分闸复位簧32的作用下，分闸轴31复位，为下一次分闸做准备。

手动分闸时，推动手动分闸顶推件41，手动分闸顶推件41后端的分闸顶推斜面44通过受推悬臂37带动分闸轴31旋转，后续和电动分闸一样。手动分闸完成后，手动分闸顶推件41在相应顶推件复位弹簧42的作用下复位。

在分合闸过程中，机构输出轴19旋转，并带动传动板115旋转，通过联动连杆93带动联动转轴81旋转，使联动转轴81上的第一联动摆臂85通过辅助开关连杆92拉动辅助开关110动作，进行分、合闸辅助触点的状态切换。

如果需更换分合闸操作模块，拆除模块连接螺栓23，以及分闸连杆91、联动连杆93、辅助开关连杆92这三个连杆即可更换，方便快捷。

本发明中弹簧操动机构的实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，合闸压板51铰接在分闸轴31上的驱动耳板35上，驱动耳板35形成铰接座，能够实现防跳功能。而本实施例中，合闸压板51铰接在模具主体21上，模具主体21形成铰接座，此时不再具备防跳功能。

本发明中弹簧操动机构的实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，合闸压板51的铰接端设有长孔，合闸压板51上设有压板复位簧53。而本实施例中，合闸压板51的铰接端上的铰接孔为圆孔，合闸压板51向右平移时，直接依靠铰接孔向分闸轴传递作用力，不再设置压板复位簧53。

在上述实施例中，模块主体21上设有联动转轴81和脱扣器适配轴71。在其他实施例中，根据使用需求，也可以省去联动转轴81或脱扣器适配轴71。

本发明中分合闸操作模块的实施例即上述弹簧操动机构中的任一实施例中所述的分合闸操作模块，本发明中不再具体说明。

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 (13)

1.分合闸操作模块，用于安装在具有分闸半轴(14)和合闸半轴(16)的弹簧操动机构中，其特征在于，包括模块主体(21)、分闸轴(31)、手动分闸顶推件(41)、手动合闸顶推件(61)及合闸压板(51)；分闸轴(31)转动装配于模块主体(21)上，手动分闸顶推件(41)和手动合闸顶推件(61)导向装配于模块主体(21)上，手动分闸顶推件(41)与分闸轴(31)之间设有手动分闸转换结构，手动合闸顶推件(61)与合闸压板(51)之间设有手动合闸转换结构；合闸压板(51)的一端为铰接端，铰接在分合闸操作模块上设置的铰接座上，另一端为合闸触发端，用于搭接在合闸半轴(16)上设置的合闸脱扣板(17)上，以在合闸压板(51)受弹簧操动机构上的合闸电磁铁(113)的顶压而产生摆动的同时，驱动合闸脱扣板(17)摆动而实现合闸；分闸轴(31)在其转动行程上具有分闸位置和复位位置；分闸轴(31)上设有分闸拐臂(33)和电动分闸压板(38)，分闸拐臂(33)用于通过分闸连杆(91)连接至分闸半轴(14)上设置的分闸脱扣板(15)上，在分闸轴(31)向分闸位置摆动时带动分闸脱扣板(15)摆动而实现分闸；电动分闸压板(38)用于在弹簧操动机构上的分闸电磁铁(112)的顶压作用下驱动分闸轴(31)向分闸位置摆动；手动分闸转换结构用于将手动分闸顶推件(41)的直线运动转换为分闸轴(31)的转动以实现手动分闸，手动合闸转换结构用于将手动合闸顶推件(61)的直线运动转换为合闸压板(51)压向合闸脱扣板(17)的摆动以实现手动合闸。

2.根据权利要求1所述的分合闸操作模块，其特征在于，分闸轴(31)上凸设有驱动耳板(35)，合闸压板(51)的铰接端铰接在驱动耳板(35)上，在所述合闸触发端的受压方向上，铰接点正对于分闸轴(31)，并位于分闸轴(31)的与受压方向的朝向对应的一侧；分闸轴(31)摆动至分闸位置时，合闸压板(51)在驱动耳板(35)的带动下移开以避免受到合闸电磁铁(113)或合闸驱动杠杆(63)的触发。

3.根据权利要求2所述的分合闸操作模块，其特征在于，模块主体(21)上转动装配有与分闸轴(31)平行布置的脱扣器适配轴(71)，脱扣器适配轴(71)上固定有供脱扣电磁铁顶压以使脱扣器适配轴(71)产生转动的脱扣压板(72)；合闸压板(51)的铰接端上设有长孔(52)，长孔(52)的延伸方向同时垂直于合闸触发端的受压方向和分闸轴(31)的轴向，长孔(52)内穿设有与驱动耳板(35)铰接的销轴；合闸压板(51)上连接有压板复位簧(53)，压板复位簧(53)用于对合闸压板(51)施加背向分闸轴(31)运动的作用力；脱扣器适配轴(71)上还凸设有拨爪(73)，合闸压板(51)上设有与拨爪(73)适配的适配挡止结构，适配挡止结构用于在脱扣器适配轴(71)向对应方向转动时驱动合闸压板(51)朝向分闸轴(31)平移以通过压板复位簧(53)推动分闸轴(31)朝向分闸位置转动。

4.根据权利要求3所述的分合闸操作模块，其特征在于，合闸压板(51)内设有弹簧安装腔，压板复位簧(53)为安装在弹簧安装腔内的复位压簧，弹簧安装腔内导向装配有弹簧支撑垫块(54)，压板复位簧(53)靠近分闸轴(31)的一端支撑在弹簧支撑垫块(54)上；驱动耳板(35)的侧边端面具有与分闸轴(31)同轴的圆弧部分(36)，压板复位簧(53)通过弹簧支撑垫块(54)压向圆弧部分(36)以适应合闸压板(51)的摆动。

5.根据权利要求3所述的分合闸操作模块，其特征在于，所述拨爪(73)沿脱扣器适配轴(71)的轴向间隔布置有两处，两处拨爪(73)在脱扣器适配轴(71)上形成两处限位悬臂，合闸压板(51)卡装在两所述拨爪(73)之间并与拨爪(73)沿脱扣器适配轴(71)的轴向限位配合。

6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的分合闸操作模块，其特征在于，合闸压板(51)的合闸触发端上设有供合闸电磁铁(113)顶推的电动合闸顶推凸台(55)。

7.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的分合闸操作模块，其特征在于，分合闸操作模块上转动装配有联动转轴(81)，联动转轴(81)上凸设有第一联动摆臂(85)、第二联动摆臂(86)，第一联动摆臂(85)用于与弹簧操动机构的辅助开关(110)通过辅助开关连杆(92)连接以驱动辅助开关(110)动作，第二联动摆臂(86)用于与固定在弹簧操动机构的机构输出轴(19)上的传动板(115)通过联动连杆(93)连接以在机构输出轴(19)的驱动下带动联动转轴(81)摆动。

8.根据权利要求7所述的分合闸操作模块，其特征在于，分合闸操作模块的模块主体(21)上设有至少三处U形的转轴支撑槽(27)，联动转轴(81)转动装配在转轴支撑槽(27)内，模块主体(21)上还可拆固定有定位扣板(83)，定位扣板(83)将联动转轴(81)沿转轴支撑槽(27)的槽口朝向限位在转轴支撑槽(27)内。

9.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的分合闸操作模块，其特征在于，手动分闸顶推件(41)上设有分闸顶推斜面(44)，分合闸轴上设有与分闸顶推斜面(44)适配以形成手动分闸转换结构的受推悬臂(37)。

10.根据权利要求9所述的分合闸操作模块，其特征在于，手动分闸顶推件(41)为板状结构，手动分闸顶推件(41)的长度方向一端的边缘为倾斜边缘，形成分闸顶推斜面(44)。

11.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的分合闸操作模块，其特征在于，手动合闸转换结构包括设置在手动合闸顶推件(61)上的合闸顶推斜面，还包括转动装配在模块主体(21)上的合闸驱动杠杆(63)，合闸驱动杠杆(63)的摆动轴线垂直于手动合闸顶推件(61)的导向方向，合闸驱动杠杆(63)的一端与合闸顶推斜面适配以将手动合闸顶推件(61)的直线运动转换为合闸驱动杠杆(63)的转动，合闸驱动杠杆(63)的另一端与合闸压板(51)的合闸触发端适配以驱动合闸压板(51)朝着下压合闸脱扣板(17)的方向摆动。

12.根据权利要求11所述的分合闸操作模块，其特征在于，手动合闸顶推件(61)为板状结构，手动合闸顶推件(61)的板面上装配有斜推板(62)，斜推板(62)形成合闸顶推斜面。

13.弹簧操动机构，包括机构本体(11)，机构本体(11)上设有分闸半轴(14)、合闸半轴(16)和机构输出轴(19)，分闸半轴(14)上设有分闸脱扣板(15)，合闸半轴(16)上设有合闸脱扣板(17)，机构输出轴(19)上设有传动板(115)；其特征在于，机构本体(11)上固定有分合闸操作模块，分合闸操作模块为权利要求1至12中任一项所述的分合闸操作模块，分合闸操作模块中的分闸拐臂(33)通过分闸连杆(91)连接至分闸脱扣板(15)上，分合闸操作模块中合闸压板(51)的合闸触发端搭接在合闸半轴(16)上设置的合闸脱扣板(17)上。

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