CN117650018B - 缓冲组件及永磁机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种缓冲组件及永磁机构，包括壳体、第四磁轭、底盖、第一弹性件、钢球、磁性插销件和第二弹性件，壳体设置有第四腔室、第五腔室和第六腔室，第四磁轭与壳体连接且覆盖于第四腔室，底盖与壳体连接且覆盖于第五腔室，第一弹性件安装在第五腔室内且能够套接在驱动轴上，第一弹性件的第一端与驱动轴抵接，第一弹性件的第二端与底盖抵接，钢球容置在第六腔室内且能够与驱动轴抵接，磁性插销件安装在第四腔室内且部分穿设于第六腔室，以抵接于钢球，第二弹性件安装在第四腔室内，第二弹性件的第一端抵接于第四磁轭，第二弹性件的第二端抵接于磁性插销件。本发明能够对永磁机构进行分闸缓冲及锁定，提高分闸可靠性。

Description

缓冲组件及永磁机构

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，特别涉及一种缓冲组件及永磁机构。

背景技术

断路器是电力系统中重要的开关设备之一，其中，永磁机构是断路器中常见的操动机构。然而，现有的永磁机构在使用中因分闸冲量太大、分闸速度过高而出现分闸弹跳的现象，导致分闸失败。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种缓冲组件及永磁机构，能够用于对永磁机构进行分闸缓冲及锁定，提高分闸可靠性。

一方面，本发明实施例提供一种缓冲组件，适于套接在永磁机构的驱动轴外侧，包括：

壳体，设置有第四腔室、第五腔室和第六腔室；

第四磁轭，与所述壳体连接，且覆盖于所述第四腔室；

底盖，与所述壳体连接，且覆盖于所述第五腔室；

第一弹性件，安装在所述第五腔室内，且能够套接在所述驱动轴上，所述第一弹性件的第一端能够与所述驱动轴抵接，所述第一弹性件的第二端与所述底盖抵接；

钢球，容置在所述第六腔室内，且能够与所述驱动轴抵接；

磁性插销件，安装在所述第四腔室内，且部分穿设于所述第六腔室，以抵接于所述钢球；

第二弹性件，安装在所述第四腔室内，所述第二弹性件的第一端抵接于所述第四磁轭，所述第二弹性件的第二端抵接于所述磁性插销件。

根据本发明的一些实施例，所述壳体内且位于所述第四腔室和所述第五腔室之间形成内隔断，所述内隔断上且朝向所述第五腔室的一侧设置有第一子腔室，所述内隔断连接有覆盖于所述第一子腔室的内盖板，所述内盖板上设置有第二子腔室，所述第一子腔室和所述第二子腔室组成所述第六腔室。

根据本发明的一些实施例，所述内隔断上设置且朝向所述驱动轴的一侧设置有第一子卡口，所述内盖板上设置有与所述第一子卡口适配的第二子卡口，所述第一子卡口和所述第二子卡口组成第一卡口，所述钢球能够部分穿设于所述第一卡口。

根据本发明的一些实施例，所述第六腔室的数量为一个或多个，多个所述第六腔室绕所述驱动轴均布。

根据本发明的一些实施例，所述内隔断上设置有适配于所述第六腔室的避让孔，所述磁性插销件部分穿设于所述避让孔，并能够与所述钢球抵接。

根据本发明的一些实施例，所述磁性插销件包括第二永磁铁以及与所述第二永磁铁连接的插销，所述插销部分穿设于所述第六腔室以抵接于所述钢球。

根据本发明的一些实施例，所述第二永磁铁呈环状结构，所述插销的数量为多个，多个所述插销连接在所述第二永磁铁的底部。

根据本发明的一些实施例，所述第二弹性件包括第一支撑板、第二支撑板和多个第一弹簧，所述多个第一弹簧的第一端均与所述第一支撑板连接，所述多个第一弹簧的第二端均与所述第二支撑板连接。

根据本发明的一些实施例，缓冲组件还包括第一抵接环，所述第一抵接环适于安装在所述驱动轴上，且位于所述第五腔室内，所述第一抵接环与所述第一弹性件的第一端抵接。

另一方面，本发明实施例提供一种永磁机构，包括上述的缓冲组件。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

在使用时，将缓冲组件套接在永磁机构的驱动轴上，通过缓冲组件的第一弹性件吸收分闸过程中的过量冲击能量，起到缓冲作用，而且通过钢球对驱动轴进行锁定，避免分闸弹跳，提高分闸的稳定性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的永磁机构的结构示意图；

图2为图1示出的永磁机构的在合闸状态下的剖视结构示意图；

图3为图1示出的永磁机构的在分闸状态下的剖视结构示意图；

图4为图3中圈示位置A的局部放大示意图；

图5为本发明实施例的缓冲组件的爆炸结构示意图；

图6为本发明实施例的缓冲组件的剖视结构示意图。

附图标记：

第一磁轭110、第一腔室111、第二腔室112、分闸线圈120、合闸线圈130、第一永磁铁140、第二磁轭150、第三磁轭160、连接凸环161、驱动轴170、动铁心180、环形卡槽171、缓冲组件200、壳体210、第四腔室211、避让孔2111、第五腔室212、第六腔室213、内隔断214、内盖板215、第二子腔室2151、第二子卡口2152、第四磁轭220、第一螺纹孔221、底盖230、第一弹性件240、钢球250、磁性插销件260、第二永磁铁261、插销262、斜面263、第二弹性件270、第一支撑板271、第二支撑板272、第一弹簧273、第一抵接环280。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本实施例公开的一种缓冲组件和永磁机构，其中，永磁机构以双稳态永磁机构作为示例进行说明。请参照图1，双稳态永磁机构包括第一磁轭110、驱动轴170和缓冲组件200，其中，请参照图2和图3，第一磁轭110呈圆筒状结构，第一磁轭110的第一端和第二端均设置有开口，第一磁轭110内部设置有相互连通的第一腔室111、第二腔室112和第三腔室，第三腔室位于第一腔室111和第二腔室112之间，第一腔室111内安装有分闸线圈120，第二腔室112内安装有合闸线圈130，第三腔室内安装有第一永磁铁140，第一永磁铁140与第一磁轭110的内壁连接，第一磁轭110的第一端连接有覆盖于第一腔室111的第二磁轭150，用以对分闸线圈120进行限位固定，第一磁轭110的第二端连接有覆盖于第二腔室112的第三磁轭160，用以对合闸线圈130进行限位固定。驱动轴170活动穿设于第二磁轭150和第三磁轭160，驱动轴170上连接有动铁心180，动铁心180位于第一磁轭110的内部且能够在第一腔室111、第二腔室112和第三腔室内运动，驱动轴170上设置有环形卡槽171。

请参照图2、图3和图4，缓冲组件200套设在驱动轴170的外侧，缓冲组件200包括壳体210、第四磁轭220、底盖230、第一弹性件240、钢球250、磁性插销件260和第二弹性件270，壳体210设置有第四腔室211、第五腔室212和第六腔室213，第四磁轭220与壳体210连接且覆盖于第四腔室211，第四磁轭220还与第三磁轭160连接，示例性的，请参照图4和图5，第三磁轭160设置有连接凸环161，连接凸环161的外壁设置有第一连接螺纹，第四磁轭220设置有第一螺纹孔221，第一螺纹孔221的内壁设置有第二连接螺纹，第一螺纹孔221能够安装到连接凸环161上，并通过第一连接螺纹和第二连接螺纹配合实现螺纹连接，值得一提的是，第三磁轭160和第四磁轭220之间的相邻表面紧密接触以增强第三磁轭160和第四磁轭220之间的磁场力。请参照图2、图3、图5和图6，底盖230与壳体210连接且覆盖于第五腔室212，第一弹性件240套设在驱动轴170上且位于第五腔室212内，第一弹性件240的第一端与驱动轴170直接或间接抵接，第一弹性件240的第二端与底盖230抵接，钢球250容置在第六腔室213内且能够抵接或脱离环形卡槽171，磁性插销件260安装在第四腔室211内且部分穿设于第六腔室213以抵接于钢球250，磁性插销件260与第三磁轭160的极性相反，第二弹性件270安装在第四腔室211内，第二弹性件270的第一端抵接于第四磁轭220，第二弹性件270的第二端抵接于磁性插销件260，第二弹性件270用于对磁性插销件260施加弹力，以将磁性插销件260推向钢球250。应当想到的是，壳体210、第四磁轭220和底盖230上均设置有用于避让驱动轴170的通孔，以形成允许驱动轴170穿过的通道。

请参照图2和图3，图2示出了合闸状态下的永磁机构，图3示出了分闸状态下的永磁机构。如图2所示，分闸时，分闸线圈120通入电流，分闸线圈120产生与第二磁轭150处的反向电磁场，当动铁心180受到的向下合力大于吸力时，动铁心180带动驱动轴170向下运动，由于驱动轴170向下运动的速度过快，相关技术中当驱动轴170运动到分闸工作位置时会出现分闸回弹现象，而本实施例的第一弹性件240用于吸收驱动轴170过量的动能以进行缓冲，驱动轴170在向下运动的过程中逐步压缩第一弹性件240，当驱动轴170运动到目标位置时，驱动轴170的动能趋近于零，而当驱动轴170的环形卡槽171运动到钢球250的位置时，钢球250卡入环形卡槽171，磁性插销件260和第二弹性件270对钢球250持续施加作用力，以对驱动轴170进行锁定，进一步避免分闸回弹；

请参照图3和图4，合闸时，合闸线圈130通入电流，合闸线圈130产生与第三磁轭160处的反向电磁场，第三磁轭160和第四磁轭220的磁场力弱化，磁性插销件260受到的磁场力减弱导致磁性插销件260对钢球250施加的挤压力减弱，以解除对钢球250的锁定状态，当动铁心180受到的向上合力大于吸力时，动铁心180带动驱动轴170向上运动，在驱动轴170向上运动过程中，驱动轴170对钢球250施加径向方向的压力，并通过钢球250传递到磁性插销件260，由于磁性插销件260受到的磁场力减弱，钢球250能够将磁性插销件260挤出第六腔室213，从而使钢球250脱离驱动轴170的环形卡槽171，进而解除对驱动轴170的锁定。在一些实施例中，缓冲组件200的第四腔室211内安装有辅助线圈，在合闸时，辅助线圈通入电流，辅助线圈产生的电磁场对磁性插销件260的磁场力进行弱化，以解除对钢球250的锁定状态。

请参照图5和图6，缓冲组件200的壳体210内且位于第四腔室211和第五腔室212之间形成内隔断214，内隔断214上且朝向第五腔室212的一侧设置有第一子腔室，内隔断214连接有覆盖于第一子腔室的内盖板215，内盖板215上设置有第二子腔室2151，第一子腔室和第二子腔室2151组成第六腔室213。在装配时，将钢球250放置在第一子腔室中，并将内盖板215盖合到内隔断214中，然后通过诸如螺钉或螺栓等螺纹紧固件将内盖板215锁附到内隔断214上，从而将钢球250安装到第六腔室213内，使钢球250能够在第六腔室213内移动。

另外，内隔断214上设置且朝向驱动轴170的一侧设置有第一子卡口，内盖板215上设置有与第一子卡口适配的第二子卡口2152，第一子卡口和第二子卡口2152组成第一卡口，钢球250能够部分穿设于第一卡口，第一卡口的直径小于钢球250的直径，从而对钢球250进行限位，并使钢球250能够部分穿过第一卡口，以对驱动轴170进行限位。

其中，第六腔室213的数量为一个或多个，多个第六腔室213绕驱动轴170均布。本实施例中，第六腔室213的数量为四个，四个第六腔室213绕驱动轴170均匀分布，每个第六腔室213内均安装有钢球250，从而对驱动轴170进行多角度锁定。

请参照图5，内隔断214上设置有适配于第六腔室213的避让孔2111，避让孔2111连通第四腔室211和第六腔室213，磁性插销件260安装在第四腔室211内，磁性插销件260部分穿设于避让孔2111，并能够与钢球250抵接。

请参照图5和图6，磁性插销件260包括第二永磁铁261以及与第二永磁铁261连接的插销262，插销262部分穿设于第六腔室213以抵接于钢球250。请参照图4，插销262设置有斜面263，当插销262向下运动时，插销262的斜面263与钢球250接触，从而对钢球250施加挤压力；而当磁性插销件260受到的磁场力减弱时，钢球250通过斜面263对插销262施加挤压力，以将插销262向上挤压，从而使插销262退出第六腔室213。

具体的，第二永磁铁261呈环状结构，插销262的数量为多个，多个插销262连接在第二永磁铁261的底部。插销262的数量适配于钢球250的数量，本实施例以四个作为示例。多个插销262连接在第二永磁铁261的底部，可以增强多个插销262运动的同步性，即当钢球250分别对插销262进行挤压时，多个插销262同步向上运动。

请继续参照图5和图6，第二弹性件270包括第一支撑板271、第二支撑板272和多个第一弹簧273，多个第一弹簧273的第一端均与第一支撑板271连接，多个第一弹簧273的第二端均与第二支撑板272连接。由于第三磁轭160与磁性插销件260之间的磁场力有限，为了保持钢球250对驱动轴170的挤压力，第二弹性件270用于对磁性插销件260进行压力补偿。本实施例的第一支撑板271和第二支撑板272均呈环状结构，多个第一弹簧273均匀分布在第一支撑板271和第二支撑板272上，从而对磁性插销件260施加均匀压力。

请参照图2或图3，缓冲组件200还包括第一抵接环280，第一抵接环280安装在驱动轴170上，且位于第五腔室212内，第一抵接环280与第一弹性件240的第一端抵接。其中，第一抵接环280通过螺纹连接的方式安装在驱动轴170上。在装配时，将第四磁轭220和壳体210通过诸如螺丝或螺钉等螺纹紧固件进行连接，接着套设到驱动轴170上，并与第三磁轭160连接，然后第一抵接环280安装到驱动轴170上，并套设第一弹性件240，最后将底盖230安装到壳体210上。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种缓冲组件，适于套接在永磁机构的驱动轴外侧，其特征在于，包括：

壳体，设置有第四腔室、第五腔室和第六腔室；

第四磁轭，与所述壳体连接，且覆盖于所述第四腔室；

底盖，与所述壳体连接，且覆盖于所述第五腔室；

第一弹性件，安装在所述第五腔室内，且能够套接在所述驱动轴上，所述第一弹性件的第一端能够与所述驱动轴抵接，所述第一弹性件的第二端与所述底盖抵接；

钢球，容置在所述第六腔室内，且能够与所述驱动轴抵接；

磁性插销件，安装在所述第四腔室内，且部分穿设于所述第六腔室，以抵接于所述钢球；

第二弹性件，安装在所述第四腔室内，所述第二弹性件的第一端抵接于所述第四磁轭，所述第二弹性件的第二端抵接于所述磁性插销件。

2.根据权利要求1所述的缓冲组件，其特征在于，所述壳体内且位于所述第四腔室和所述第五腔室之间形成内隔断，所述内隔断上且朝向所述第五腔室的一侧设置有第一子腔室，所述内隔断连接有覆盖于所述第一子腔室的内盖板，所述内盖板上设置有第二子腔室，所述第一子腔室和所述第二子腔室组成所述第六腔室。

3.根据权利要求2所述的缓冲组件，其特征在于，所述内隔断上设置且朝向所述驱动轴的一侧设置有第一子卡口，所述内盖板上设置有与所述第一子卡口适配的第二子卡口，所述第一子卡口和所述第二子卡口组成第一卡口，所述钢球能够部分穿设于所述第一卡口。

4.根据权利要求1、2或3所述的缓冲组件，其特征在于，所述第六腔室的数量为一个或多个，多个所述第六腔室绕所述驱动轴均布。

5.根据权利要求2或3所述的缓冲组件，其特征在于，所述内隔断上设置有适配于所述第六腔室的避让孔，所述磁性插销件部分穿设于所述避让孔，并能够与所述钢球抵接。

6.根据权利要求1所述的缓冲组件，其特征在于，所述磁性插销件包括第二永磁铁以及与所述第二永磁铁连接的插销，所述插销部分穿设于所述第六腔室以抵接于所述钢球。

7.根据权利要求6所述的缓冲组件，其特征在于，所述第二永磁铁呈环状结构，所述插销的数量为多个，多个所述插销连接在所述第二永磁铁的底部。

8.根据权利要求1、6或7所述的缓冲组件，其特征在于，所述第二弹性件包括第一支撑板、第二支撑板和多个第一弹簧，所述多个第一弹簧的第一端均与所述第一支撑板连接，所述多个第一弹簧的第二端均与所述第二支撑板连接。

9.根据权利要求1所述的缓冲组件，其特征在于，还包括第一抵接环，所述第一抵接环适于安装在所述驱动轴上，且位于所述第五腔室内，所述第一抵接环与所述第一弹性件的第一端抵接。

10.一种永磁机构，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的缓冲组件。