CN201904286U - 弹簧操动机构储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弹簧操动机构储能装置，包括：臂板、棘轮、棘爪、曲轴、拐臂、液压延时器等，两个棘轮利用棘轮轴分别固定在两块臂板内，两个棘轮利用方轴进行连接同步，逆止棘爪利用逆止棘爪轴固定在两块臂板内，两个储能棘爪套装在曲轴上。拐臂中间套装在曲轴上，拐臂上端穿装滚轴，当棘轮逆时针转动时，棘轮边缘上的突出划片推动滚轴向下运动，从而推动储能棘爪使其尖端脱离棘轮的边缘，储能棘爪的另一个尖端推动逆止棘爪使其尖端脱离棘轮的边缘。当棘轮边缘的划片转过滚轴后，储能棘爪和逆止棘爪尖端再次紧靠棘轮的边缘，拐臂的下端轴销串装液压延时器。本装置制造成本低，不需要大扭矩离合器或单向轴承，工艺难度低，提高机械使用寿命等优点特点。

Description

弹簧操动机构储能装置

技术领域

本实用新型属于输变电技术领域，特别涉及一种给高压断路器中弹簧操动机构提供弹性势能储存的装置。

背景技术

弹簧操动机构是高压断路器的重要组成部分，弹簧操动机构储能装置是弹簧操动机构分合闸操作的能量来源。以往的弹簧操动机构中，由于棘轮的力矩很大，导致操作完成时棘轮不能立即停止，在惯性和弹簧势能作用下棘轮要摆动。棘轮的摆动对棘爪造成严重损伤，而无法正常储能。为避免棘爪的损伤，棘轮上一般装备有单向轴承或离合器，使棘轮只能单向运动。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种弹簧操动机构储能装置，以解决传统的弹簧操动机构制造成本高，工艺难度大，机械使用寿命短等技术问题。

本实用新型所述的弹簧操动机构储能装置是通过下述技术方案实现上述目的：

一种弹簧操动机构储能装置，包括：臂板、棘轮、棘爪、曲轴、拐臂、液压延时器；所述棘爪有逆止棘爪和储能棘爪；两个棘轮利用两个棘轮轴分别固定在两块臂板内，两个棘轮利用方轴进行连接同步，两个逆止棘爪利用同一逆止棘爪轴固定在两块臂板内，逆止棘爪轴上对应两个逆止棘爪安装有逆止棘爪扭簧；两个储能棘爪套装在同一曲轴上，曲轴固定于两块臂板内且被电机带动，所述的储能棘爪分别有两个尖端，一个尖端与棘轮周边紧靠，另一个尖端在储能棘爪的转动下以杠杆的作用力支起逆止棘爪，使逆止棘爪的尖端脱离棘轮；两个储能棘爪扭簧套装在定位销上，该定位销固定在两块臂板内；所述的拐臂中间套装在上述的曲轴上，该曲轴固定在两块臂板内，拐臂的两端分别穿装轴销和滚轴，上端穿装滚轴，滚轴的两端外边缘圆周紧靠在两个储能棘爪臂上；当棘轮逆时针转动时，棘轮边缘上的突出划片与滚轴接触，推动滚轴向下运动，滚轴推动储能棘爪转动，其转动方向为使储能棘爪的尖端脱离棘轮的边缘，储能棘爪的另一个尖端推动逆止棘爪脱离棘轮的边缘；当棘轮边缘的划片转过滚轴后，储能棘爪和逆止棘爪复位为其尖端再次紧靠棘轮的边缘；上述的拐臂下端通过轴销串装液压延时器。

所述的液压延时器由延时缸、缸套、延时活塞、缸盖组成，延时缸左端利用轴销固定在拐臂下端，延时缸内套装缸套，活塞帽内左端放置弹簧，弹簧顶住钢球，用螺栓将活塞帽固定在延时活塞左端，延时活塞穿过缸盖置于缸套内，缸套用缸盖定位密封于延时缸内，延时活塞右端利用轴销固定在固定块上，固定块垂直固定在两块臂板内，延时缸内充满液压油，延时活塞将延时缸内分成两个腔体，延时活塞左侧为油腔a右侧为油腔b；延时活塞(15)和缸套(12)的间隙及缸套(12)上的凹槽孔(28)为液压油的一条油腔转换通道；延时活塞(15)上的油孔在其口部的钢球被顶开时，为液压油的另一条油腔转换通道。

所述的棘轮中心是圆孔，棘轮上有方型孔，棘轮的圆周边缘由棘齿和突出棘轮的划片组成，划片厚度小于棘轮的厚度，划片的始末端与棘齿的始末端接合。

所述的由臂板、棘轮、棘爪、曲轴、拐臂、液压延时器构成的弹簧操动机构储能装置是基于两块臂板的中面为对称的结构。

本实用新型具有制造成本低，工艺难度低等优点，同时大大增加了整体机构的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实例中弹簧操动机构储能装置储能过程中示意图；

图2为本实用新型实例中弹簧操动机构储能装置储能后示意图；

图3为本实用新型实例中弹簧操动机构储能装置释能后示意图；

图4为本实用新型实例中弹簧操动机构储能装置释能过程中示意图。

编号说明：

1、臂板，    2、棘轮，        3、棘轮轴，       4、滚轴，

5、拐臂，    6、曲轴，        7、轴销，         8、储能棘爪，

9、逆止棘爪，10、逆止棘爪轴， 11、延时缸，      12、缸套，

13、活塞帽， 14、钢球，       15、延时活塞，    16、缸盖，

17、轴销，   18、固定块，     19、储能棘爪扭簧，20、逆止棘爪

扭簧，       21、弹簧，       22、油孔a，       23、油孔b，

24、油孔c，  25、定位销，     26、固定销，       27、方轴

28、凹槽孔， 29、油腔a，      30、油腔b。

具体实施方式

一种弹簧操动机构储能装置，如图1所示，两个棘轮2分别用两个棘轮轴3固定在两块平行的臂板1内侧臂上，两个棘轮的方形孔穿装方轴27用于固定同步两个棘轮2的运动，两个逆止棘爪9用逆止棘爪轴10固定在两块臂板1内棘轮2的下方，逆止棘爪轴10上安装逆止棘爪扭簧20，逆止棘爪扭簧20一端紧靠逆止棘爪9右臂，另一端紧靠定位销固定销26，使两个逆止棘爪9的尖端分别紧靠在两个棘轮2的边缘上，两个储能棘爪8套装在曲轴6上，曲轴6固定于两块臂板1内逆止棘爪9的左边，定位销25上套装两个储能棘爪扭簧19，储能棘爪扭簧19一端紧靠在储能棘爪8右臂上，另一端靠在固定销26上，使两个储能棘爪8的尖端分别紧靠在两个棘轮2的边缘，拐臂5中间套装在曲轴6上，拐臂5的两端分别穿装轴销7和滚轴4，上端穿装滚轴4，滚轴4的两端外边缘圆周紧靠在两个储能棘爪8臂上，当棘轮2逆时针转动时，棘轮2边缘上的突出划片可以推动滚轴4向下运动，从而推动储能棘爪8使储能棘爪8的尖端脱离棘轮2的边缘，储能棘爪8的另一个尖端推动逆止棘爪9使逆止棘爪9的尖端脱离棘轮2的边缘，当棘轮2边缘的划片转过滚轴4后，储能棘爪8和逆止棘爪9分别在储能棘爪扭簧19和逆止棘爪扭簧20的作用下尖端再次紧靠棘轮2的边缘，扣合在棘轮2的棘齿上，拐臂5的下端轴销7串装液压延时器的延时缸11的左端。

所述的液压延时器由延时缸11、缸套12、延时活塞15、缸盖16等组成，延时缸11左端利用轴销7固定在拐臂5下端，延时缸11内套装缸套12，活塞帽13内左端放置弹簧21，弹簧21顶住钢球14，然后用螺栓将活塞帽13固定在延时活塞15左端，延时活塞15穿过缸盖16置于缸套12内，缸套12用缸盖16定位密封于延时缸11内，延时活塞15右端利用轴销17固定在固定块18上，固定块18垂直固定在两块臂板1内，延时缸11内充满液压油，延时活塞15将延时缸11内分成两个腔体，延时活塞15左侧为油腔a29右侧为油腔b30，当拐臂5转动时，在杠杆的作用下可以带动延时缸11左右运动。

所述的本实用新型的弹簧操动机构储能装置的工作方式：

储能过程：

如图3所示是弹簧操作机构储能开始位置也是释能完毕位置，当操动机构进行储能时，电机带动曲轴6转动，曲轴6带动储能棘爪8转动，储能棘爪8便在储能棘爪扭簧19的作用下，储能棘爪8每转动一圈储能棘爪8的尖部便推动棘轮2边缘上的一个棘齿，使棘轮2逆时针转动，直到棘轮2转到如图3时的位置即储能完毕位置。

释能过程：

当操动机构合闸动作时，棘轮2从弹簧操动机构储能完毕位置(如图2位置)开始逆时针转动到弹簧操作机构释能完毕时位置(如图3所示位置)，当棘轮2开始转动时，棘轮2上突出的划片随着棘轮2的转动推动滚轴4向下运动，滚轴4推动储能棘爪8使储能棘爪8的尖端脱离棘轮2的边缘，储能棘爪8的另一个尖端在杠杆的作用下推动逆止棘爪9，使逆止棘爪9的尖端也脱离棘轮2的边缘，随着滚轴4的运动拐臂5在杠杆作用下顺时针转动，拐臂5拉动延时缸11、缸套12、缸盖16向左运动，使延时缸11里液压油从油腔b30流向油腔a29，液压油从延时活塞15上的油孔a22流向油孔b23顶开钢球14，再从油孔c里快速流进油腔a29。

参见图4，当棘轮2继续逆时针转动，棘轮2上突出的划片转过滚轴4，滚轴4失去划片的推力，在储能棘爪扭簧19和逆止棘爪扭簧20的弹力作用下储能棘爪8和逆止棘爪9复位，使储能棘爪8和逆止棘爪9的尖端靠向棘轮2的边缘，此时储能棘爪8会反向推动滚轴4向上运动，使拐臂5逆时针转动，拐臂5的转动拉动延时缸11向右运动，在压力作用下使延时缸11里液压油从油腔a29流向油腔b30，此过程开始时钢球14被弹簧和液压油的推力下密封住油孔b，液压油在延时活塞15和缸套12的间隙里从油腔a29流向油腔b30，由于间隙小所以流速很慢，延时缸11运动的速度也慢，但随延时缸11的运动，缸套12上的凹槽孔28位置和延时活塞15密封处重合时，液压油便从此凹槽孔28处从油腔a29流向油腔b30加快流速，也加快了延时缸11的运动，从而加快了拐臂5的转动，加速的使储能棘爪8和逆止棘爪9的尖部靠拢棘轮2的边缘，直至储能棘爪8和逆止棘爪9的尖部靠紧并扣死棘轮2上的棘齿部分，释能过程完成。

在释能过程中延时缸11的运动速度先慢后快，也使拐臂5的运动速度先慢后快，从而减缓了储能棘爪8和逆止棘爪9的尖部紧靠棘轮2边缘的时间，起到延迟作用。

Claims (4)

1.一种弹簧操动机构储能装置，其特征在于，它包括：臂板、棘轮、棘爪、曲轴、拐臂、液压延时器；所述棘爪有逆止棘爪和储能棘爪；两个棘轮利用两个棘轮轴分别固定在两块臂板内，两个棘轮利用方轴进行连接同步，两个逆止棘爪利用同一逆止棘爪轴固定在两块臂板内，逆止棘爪轴上对应两个逆止棘爪安装有逆止棘爪扭簧；两个储能棘爪套装在同一曲轴上，曲轴固定于两块臂板内且被电机带动，所述的储能棘爪分别有两个尖端，一个尖端与棘轮周边紧靠，另一个尖端在储能棘爪的转动下以杠杆的作用力支起逆止棘爪，使逆止棘爪的尖端脱离棘轮；两个储能棘爪扭簧套装在定位销上，该定位销固定在两块臂板内；所述的拐臂中间套装在上述的曲轴上，该曲轴固定在两块臂板内，拐臂的两端分别穿装轴销和滚轴，上端穿装滚轴，滚轴的两端外边缘圆周紧靠在两个储能棘爪臂上；当棘轮逆时针转动时，棘轮边缘上的突出划片与滚轴接触，推动滚轴向下运动，滚轴推动储能棘爪转动，其转动方向为使储能棘爪的尖端脱离棘轮的边缘，储能棘爪的另一个尖端推动逆止棘爪脱离棘轮的边缘；当棘轮边缘的划片转过滚轴后，储能棘爪和逆止棘爪复位为其尖端再次紧靠棘轮的边缘；上述的拐臂下端通过轴销串装液压延时器。

2.根据权利要求1所述的一种弹簧操动机构储能装置，其特征在于，所述的液压延时器由延时缸(11)、缸套(12)、延时活塞(15)、缸盖(16)组成，延时缸(11)左端利用轴销(7)固定在拐臂(5)下端，延时缸(11)内套装缸套(12)，活塞帽(13)内左端放置弹簧(21)，弹簧(21)顶住钢球(14)，用螺栓将活塞帽(13)固定在延时活塞(15)左端，延时活塞(15)穿过缸盖(16)置于缸套(12)内，缸套(12)用缸盖(16)定位密封于延时缸(11)内，延时活塞(15)右端利用轴销(17)固定在固定块(18)上，固定块(18)垂直固定在两块臂板(1)内，延时缸(11)内充满液压油，延时活塞(15)将延时缸(11)内分成两个腔体，延时活塞(15)左侧为油腔a右侧为油腔b；延时活塞(15)和缸套(12)的间隙及缸套(12)上的凹槽孔(28)为液压油的一条油腔转换通道；延时活塞(15)上的油孔在其口部的钢球被顶开时，为液压油的另一条油腔转换通道。

3.根据权利要求1所述一种弹簧操动机构储能装置，其特征在于所述的棘轮(2)中心是圆孔，棘轮(2)的圆周边缘由棘齿和突出棘轮的划片组成，划片厚度小于棘轮的厚度，划片的始末端与棘齿的始末端接合。

4.根据权利要求1所述的一种弹簧操动机构储能装置，其特征在于所述的由臂板(1)、棘轮(2)、棘爪(8、9)、曲轴(6)、拐臂(5)、液压延时器构成的弹簧操动机构储能装置是基于两块臂板的中面为对称的结构。

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