CN1652274A - 一种永磁开关操作机构的手动分闸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可以使输出轴做轴向运动并能自动锁定的装置，特别是可以用于永磁开关操作机构的手动分闸装置。底板上固定设置有大支撑板和小支撑板，平行设置的大支撑板和小支撑板上可转动地插装有传动轴，偏心轮固定安装在传动轴上，位于大支撑板和小支撑板之间，另有与大支撑板和小支撑板平行的输出轴插装在底板上，输出轴的一端固定带有端帽，大支撑板上带有开口槽，偏心轮上固定安装有弹簧柱，该弹簧柱穿过。该装置结构简单、故障率低、手动分闸动作迅速，配永磁操作机构后，可实现十万次操作无故障，从而达到免维护的目标。

Description

一种永磁开关操作机构的手动分闸装置
技术领域
本发明涉及一种可以使输出轴做轴向运动的装置，特别是可以用于永磁开关操作机构的手动分闸装置，当然也可以用于其他一些类似的场合。
背景技术
现有的电力开关都是由电磁操作机构或弹簧操作机构来完成分闸、合闸的动作，电磁操作机构的不足是要另外设置机械闭锁装置，结构复杂、故障率高，噪音大、使用寿命短；弹簧操作机构则需要电动机带动，靠机械闭锁，结构复杂、笨重，动作不灵活，噪音大，故障率高。另外，近几年出现了永磁单稳态操作机构，该形式的操作机构比双稳态的复杂，特别是手动分闸装置基本延用了传统的脱扣原理，零件多、结构复杂，所以闭锁部分很容易出现故障。上述几种形式的操作机构的手动分闸装置，均随机构的正常动作而动作，因动作频繁而寿命短。本人的另一专利ZL98220417.5(一种真空开关的永磁操作机构)公开了一种依靠电磁力分合闸、依靠永磁体的磁力闭锁的操作机构，具有结构简单、故障率低的特点。存在的缺陷是，由于永磁体吸力非常大，一旦电磁线圈出现故障，需用手动分闸时则比较困难，使用普通杠杆原理的手动分闸机构无法保证分闸速度的稳定。该永磁操作机构的实质就是使输出轴做轴向运动，从而推动执行机构完成分合闸的动作，但是，现有技术中还没有一个简单可靠符合专业技术要求的手动分闸装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、故障率低、能够使输出轴做轴向运动并锁定的一种永磁开关操作机构的手动分闸装置。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
本发明所述的一种永磁开关操作机构的手动分闸装置，底板上固定设置有大支撑板和小支撑板，平行设置的大支撑板和小支撑板上可转动地插装有传动轴，偏心轮固定安装在传动轴上，位于大支撑板和小支撑板之间，另有与大支撑板和小支撑板平行的输出轴插装在底板上，输出轴的一端固定带有端帽，大支撑板上带有开口槽，偏心轮上固定安装有弹簧柱，该弹簧柱穿过开口槽连接在手动分闸弹簧的一端，手动分闸弹簧的另一端挂在大支撑板上的弹簧挂点上。上述端帽通过连接销铰接在输出轴上。
偏心轮为圆盘状，通过位于圆心一侧的固定点固定连接在传动轴上。
偏心轮为椭圆轮或其他非线性曲线轮。
由于偏心轮和传动轴固定连接在一起，当向分闸方向转动传动轴时，偏心轮以传动轴为中心转动，从而使偏心轮与端帽的切点向分闸方向运动，顶起端帽，从而将输出轴向一侧拉，实现输出轴做轴向运动的目的。该操作机构的手动分闸装置结构简单、故障率低、手动分闸动作迅速，能够满足永磁操作机构手动分闸的技术要求。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的剖视图；
图2是本发明用于永磁开关操作机构的剖视图；
图3是图2的左视图；
图4是图2的右视图。
具体实施方式
如1图所示，本发明所述的一种永磁开关操作机构的手动分闸装置，底板上固定设置有大支撑板6和小支撑板7，平行设置的大支撑板6和小支撑板7上可转动地插装有传动轴8，传动轴8的一端安装有手柄。偏心轮14固定安装在传动轴8上，位于大支撑板6和小支撑板7之间，另有与大支撑板6和小支撑板7平行的输出轴2插装在底板上，输出轴2的一端固定带有端帽9，端帽9通过连接销铰接在输出轴2上。大支撑板6上带有开口槽，偏心轮8上固定安装有弹簧柱，该弹簧柱穿过开口槽连接在手动分闸弹簧10的一端，手动分闸弹簧10的另一端挂在大支撑板6上的弹簧挂点上。偏心轮14上的弹簧挂柱和大支撑板6上的弹簧挂点应分别位于传动轴8轴心两端，并且在初始位置的时候略微越过弹簧“死点”，而偏心轮14的最低点与底板相抵使其不能继续转动。而在需要动作的的时候只要施加一个外力使偏心轮14反向转过弹簧“死点”，弹簧的拉力就会使其转动并最终利用偏心轮的边缘顶起端帽，拉动输出轴移动。由于端帽9通过连接销铰接在输出轴2上，偏心轮14顶起端帽9的时候，端帽9可以略微摆动，减轻两者之间的摩擦，提高机件的使用寿命。
下面以结合附图2、3、4为例详细介绍本发明的使用方法。ZL98220417.5公开了“一种真空开关的永磁操作机构”，是用于电力开关分合闸的一种操作机构，具有结构简单、可靠性高等优点。其操作的目的就是操纵输出轴沿轴线往复移动。由于两端盖15之间的永磁体具有双稳态的特点，当铁芯3移动到靠近一侧的端盖15时，铁芯3就会被磁力吸附在端盖15上。当需要改变开关的状态时，只要在电磁线圈5中通上与永磁体吸力相反的电流，铁芯3就会被推向另一侧端盖15并被永磁体4的磁力吸住。这样就可以实现电力开关的动作。
本发明所述的一种永磁开关操作机构的手动分闸装置，安装在上述操作机构一侧的端盖15上，在操作机构正常工作的时候，手动分闸装置不起作用，手动分闸弹簧10利用过“死点”原理将传动轴8锁定，使其不能任意转动，此时开关的操作机构依靠电磁线圈5中的磁力实现分合闸动作。当电磁线圈5发生故障，不能实现分闸的时候，只要搬动传动轴8上的手柄16，使传动轴8转动一定角度，手动分闸弹簧10的挂点越过“死点”(弹簧固定挂点与传动轴8的轴心连线的延长线)以后，在手动分闸弹簧10的拉力作用下，偏心轮14快速转动推动端帽9和输出轴2迅速移动，达到快速手动分闸的目的。电磁线圈5工作正常后，再次利用电磁线圈合闸时，端帽9压迫偏心轮14向分闸相反方向转动，并由偏心轮14上的弹簧挂点拉动弹簧，当偏心轮14上的弹簧挂点转过“死点”时，偏心轮14在弹簧拉力作用下转过一个稳定角，到达稳定点并实现弹簧储能，为下次手动分闸做好准备。偏心轮14到达稳定点后，由于稳定角的作用，在正常电动分合闸时手动分闸装置不动作。且合闸后，手动分闸弹簧不会对永磁吸力形成反作用力，能保证开关触头的压力不减少。
偏心轮14的设置使动力臂与阻力臂之比随偏心轮14的旋转角度而变化。手动分闸开始时，力臂之比很大，施加较小的动力就能使输出轴2克服永磁体的阻力，使输出轴2向分闸方向运动。随着偏心轮14旋转角度的加大，力臂之比也逐渐减小，使输出轴2的运动速度在手动力和手动分闸弹簧力的共同作用下不断加快，从而达到快速分闸的目的。由于手动分闸手柄转过一定角度后，主要依靠手动分闸弹簧10的力进行分闸，从而避免了人为因素的不稳定性对分闸速度的影响。
上述偏心轮14的形状决定了输出轴2移动速度的变化情况，实际使用时可以根据需要设计成圆形、椭圆形或其他非线性曲线。
当然，本发明的应用不仅局限于此，所有需要拖动输出轴做轴向移动的类似装置都可以应用。在此不再赘述。

Claims (5)

1、一种永磁开关操作机构的手动分闸装置，其特征在于：底板上固定设置有大支撑板(6)和小支撑板(7)，平行设置的大支撑板(6)和小支撑板(7)上可转动地插装有传动轴(8)，偏心轮(14)固定安装在传动轴(8)上，位于大支撑板(6)和小支撑板(7)之间，另有与大支撑板(6)和小支撑板(7)平行的输出轴(2)插装在底板上，输出轴(2)的一端固定带有端帽(9)，大支撑板(6)上带有开口槽，偏心轮(14)上固定安装有弹簧柱，该弹簧柱穿过开口槽连接在手动分闸弹簧(10)的一端，手动分闸弹簧(10)的另一端挂在大支撑板(6)上的弹簧挂点上。
2、根据权利要求1所述的一种永磁开关操作机构的手动分闸装置，其特征在于：端帽(9)通过连接销铰接在输出轴(2)上。
3、根据权利要求1或2所述的一种永磁开关操作机构的手动分闸装置，其特征在于：偏心轮(14)为圆盘状，通过位于圆心一侧的固定点固定连接在传动轴(8)上。
4、根据权利要求1或2所述的一种永磁开关操作机构的手动分闸装置，其特征在于：偏心轮(14)为椭圆轮。
5、根据权利要求1或2所述的一种永磁开关操作机构的手动分闸装置，其特征在于：偏心轮(14)的边缘为非线性曲线。
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