CN201556540U - 断路器操作机构的储能装置 - Google Patents

Abstract

一种断路器操作机构的储能装置，属于低压电器技术领域。断路器操作机构包括一对侧板，侧板的安装平面设为平面U，储能装置包括凸轮组件、储能杠杆、弹簧组件、滚子，储能杠杆的回转中心A与凸轮组件的回转中心B之间的连线所在平面设为平面V，平面V与平面U垂直，特点是：回转中心A和回转中心B的连线与平面V中任何一条垂直于平面U的直线L形成夹角α，且夹角α的度数为大于零而小于40度。优点：在不增大机构体积的情况下能增加储能装置的能量，提高断路器合闸所需要的能量，进而保证操作机构动作的可靠性；弹簧组件具有更大的空间进行优化设计。

Description

断路器操作机构的储能装置

技术领域

本实用新型涉及一种断路器操作机构的储能装置，特别是一种空气断路器操作机构的储能装置，属于低压电器技术领域。

背景技术

已有技术中应用于空气断路器操作机构的储能装置，其结构形式由图2、图3、图4所揭示，它包括凸轮组件2、储能杠杆3、弹簧组件4、滚子5，所述的凸轮组件2包括大凸轮、小凸轮23，大、小凸轮之间呈平行设置且通过紧固件联结，一用于安装操作手柄的驱动轴21在穿过大、小凸轮后将凸轮组件2安装在断路器操作机构的一对侧板上，驱动轴21的中心即为凸轮组件2的回转中心B，侧板的安装平面设为平面U；所述的储能杠杆3通过一对轴销35安装在断路器操作机构的一对侧板上，一对轴销35的中心即为储能杠杆3的回转中心A，所述的回转中心A与所述的回转中心B之间的连线所在平面设为平面V；所述的弹簧组件4的一端套设在储能杠杆3的导杆上，弹簧组件4的另一端通过一支架41固定在断路器操作机构的一对侧板上；所述的滚子5安装在储能杠杆3靠近于小凸轮23的一侧且与小凸轮23的外圆周表面滚动配合。在上述储能装置中，由于所述的平面V与平面U垂直，且回转中心A与回转中心B的连线与平面U垂直，倘若要增加储能装置的能量，在要保证弹簧组件4的弹簧42不超应力的前提下，可通过增大弹簧42的钢丝直径或者增大弹簧组件4的压缩量，而这样做会带来机构体积的增大，不满足小型化的要求。

综上，在断路器行业不断向高分断、小型化发展的趋势下，如何在不增大断路器体积的情况下能增加合闸所需能量已经成为一个当前必须解决的难题。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种断路器操作机构的储能装置，该储能装置在满足断路器小型化要求的前提下能有效增加合闸所需能量，以提高操作机构动作的可靠性。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种断路器操作机构的储能装置，所述的断路器操作机构包括一对侧板，侧板的安装平面设为平面U，所述的储能装置包括凸轮组件、储能杠杆、弹簧组件、滚子，所述的凸轮组件包括大凸轮、小凸轮，大凸轮、小凸轮之间呈平行设置且通过紧固件联结，一用于安装操作手柄的驱动轴在穿过大凸轮、小凸轮后将凸轮组件安装在一对侧板上，驱动轴的中心即为凸轮组件的回转中心B；所述的储能杠杆通过一对轴销安装在一对侧板上，一对轴销的中心即为储能杠杆的回转中心A，所述的回转中心A与所述的回转中心B之间的连线所在平面设为平面V，且平面V与平面U垂直；所述的弹簧组件的一端套设在储能杠杆的导杆上，弹簧组件的另一端通过一支架固定在一对侧板上；所述的滚子安装在储能杠杆靠近于小凸轮的一侧且与小凸轮的外圆周表面滚动配合，其特点是：所述的回转中心A和回转中心B的连线与平面V中任何一条垂直于平面U的直线L形成有夹角α。

本实用新型所述的夹角α的度数为大于零而小于40度。

本实用新型由于采用上述结构后，具有的优点：通过回转中心A和回转中心B的连线相对于平面V中任何一条垂直于平面U的直线L偏转一定角度α来增加弹簧组件的行程，增大弹簧组件的压缩空间，因此在不增大机构体积的情况下能有效增加储能装置的能量，从而可提高断路器合闸所需要的能量，进而保证操作机构动作的可靠性；同时，使得弹簧组件具有更大的空间进行优化设计。

附图说明

图1为本实用新型安装于断路器操作机构侧板上的一实施例结构示意图。

图2为已有技术中的储能装置在释能状态下的结构简图。

图3为已有技术中的储能装置在储能状态下的结构简图。

图4为已有技术中的回转中心A和回转中心B的连线所在平面V与侧板1的安装平面U的示意图。

图5为本实用新型的回转中心A和回转中心B的连线所在平面V与侧板1的安装平面U的示意图。

图6为本实用新型的储能装置在释能状态下的结构简图。

图7为本实用新型的储能装置在储能状态下的结构简图。

图8为本实用新型与已有技术中的储能装置在释能、储能状态下的能量对比图。

图中：1.侧板；2.凸轮组件、21.驱动轴、22.大凸轮、23.小凸轮、24.铆钉；3.储能杠杆、31.杠杆侧板、32.连接销、33.连接销、34.连接销、35.轴销、36.导杆；4.弹簧组件、41.支架、42.弹簧；5.滚子；6.操作手柄。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

请参阅图1并结合图6、图7，一种断路器操作机构的储能装置，所述的断路器操作机构包括一对侧板1，侧板的安装平面设为平面U，所述的储能装置包括凸轮组件2、储能杠杆3、弹簧组件4、滚子5。所述的凸轮组件2包括大凸轮22、小凸轮23，大凸轮22、小凸轮23之间呈平行设置且通过铆钉24联结，一用于安装操作手柄6的驱动轴21在穿过大凸轮22、小凸轮23后将凸轮组件2安装在一对侧板1上，驱动轴21的中心即为凸轮组件2的回转中心B。所述的储能杠杆3包括一对杠杆侧板31，一对杠杆侧板31呈平行设置且在一对杠杆侧板31之间通过三根水平设置的连接销32、33、34联结固定，在其中的一根连接销34上套设有一导杆36，在一对杠杆侧板31的外侧分别固定有轴销35，一对轴销35位于同一水平面上，所述的储能杠杆3通过一对轴销35安装在一对侧板1上，一对轴销35的中心即为储能杠杆3的回转中心A，所述的回转中心A与所述的回转中心B之间的连线所在平面设为平面V，所述的平面V与平面U垂直；所述的弹簧组件4包括弹簧42、支架41，弹簧组件4的一端套设在储能杠杆3的导杆36上，弹簧组件4的另一端安装在支架41，支架41通过螺栓固定在一对侧板1上。所述的滚子5安装在储能杠杆3靠近于小凸轮23一侧的杠杆侧板31上，该滚子5与小凸轮23的外圆周表面滚动配合。本实用新型技术方案所提供的特点是：回转中心A和回转中心B的连线与平面V中任何一条垂直于平面U的直线L形成有夹角α，所述的夹角α的度数为大于零而小于40度。

比较例

请参阅图2、图3并结合图1、图4，图2所示为已有技术中的储能装置在释能状态下的初始位置，此时弹簧组件4的长度为Lx1，在储能过程开始时，通过沿W方向(图1所示)压下装在驱动轴21上的操作手柄6而为凸轮组件2沿W方向转动提供动力，小凸轮23上的外圆周表面与储能杠杆3上的滚子5配合，由外圆周表面挤压滚子5从而带动储能杠杆3沿W方向转动，而储能杠杆3推动弹簧组件4一端沿Z方向(图1所示)运动，弹簧组件4的另一端固定在支架41上，从而使得弹簧42压缩，如图3所示为储能完毕状态，此时弹簧组件4的长度为Ly1，而弹簧42的压缩量Δ1＝Lx1-Ly1。

实施例

请参阅图6、图7并结合图1、图5，由上述比较例可知本实用新型技术方案所述的弹簧42在储能过程中的压缩量Δ2＝Lx2-Ly2。

根据实际的测量长度综合图2-图7可以作出图8，根据图8可以看出Δ2＞Δ1。弹簧能量 $E=\frac{1}{2}(P_1+P_2)\×(H_1-H_2),$ 式中P₁、P₂为弹簧在储能开始时和结束时的弹簧力，H₁-H₂即为弹簧在储能过程中的压缩量，为了确保机构的可靠性，在设计过程中，保证P₁、P₂不变，这样在储能完毕后各个受力部件上所受的力不会增大，确保机构的可靠性。根据弹簧能量公式可以看出，本实用新型技术方案的弹簧能量明显大于已有技术的弹簧能量。另外通过回转中心A和回转中心B的连线相对于平面V中任何一条垂直于平面U的直线L偏转一定角度α，使得弹簧组件4有更大的空间进行优化设计。

Claims (2)

1.一种断路器操作机构的储能装置，所述的断路器操作机构包括一对侧板(1)，侧板的安装平面设为平面U，所述的储能装置包括凸轮组件(2)、储能杠杆(3)、弹簧组件(4)、滚子(5)，所述的凸轮组件(2)包括大凸轮(22)、小凸轮(23)，大凸轮(22)、小凸轮(23)之间呈平行设置且通过紧固件联结，一用于安装操作手柄的驱动轴(21)在穿过大凸轮(22)、小凸轮(23)后将凸轮组件(2)安装在一对侧板(1)上，驱动轴(21)的中心即为凸轮组件(2)的回转中心B；所述的储能杠杆(3)通过一对轴销(35)安装在一对侧板(1)上，一对轴销(35)的中心即为储能杠杆(3)的回转中心A，所述的回转中心A与所述的回转中心B之间的连线所在平面设为平面V，且平面V与平面U垂直；所述的弹簧组件(4)的一端套设在储能杠杆(3)的导杆上，弹簧组件(4)的另一端通过一支架(42)固定在一对侧板(1)上；所述的滚子(5)安装在储能杠杆(3)靠近于小凸轮(23)的一侧且与小凸轮(23)的外圆周表面滚动配合，其特征在于：回转中心A和回转中心B的连线与平面V中任何一条垂直于平面U的直线L形成有夹角α。

2.根据权利要求1所述的断路器操作机构的储能装置，其特征在于：所述的夹角α的度数为大于零而小于40度。

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