CN2033542U - 开关装置的操动机构 - Google Patents

Abstract

开关装置的操动机构，可与真空灭弧室配套组成真空断路器，在传动部分设有控制合闸速度的凸轮机构，可以有效控制动、静触头在接近时的瞬时速度，从而使合闸弹跳时间缩短到最小限度；在脱扣机构中设有与锁扣相互结合的顶杆，使得脱扣功率小、机构灵活、重量轻、体积小、同时机件有足够的强度和刚度，工作稳定可靠。使用本操动机构的真空断路器可以用于高压馈电线路，也可以用于井下坑道等各种馈电线路的开启和关闭。

Description

开关装置的操动机构

本实用新型涉及馈电线路的高压开关设备，更具体地说涉及真空断路器用操动机构。

高压开关设备特别是真空断路器的操动机构，需要满足合闸、分闸或脱扣等等工作性能方面的严格要求。国内弹簧操动机构，工作性能比较好被普遍使用，其产品能够电动操作或者手动操作，设有合闸弹簧和分闸弹簧，但是断路器的动触头运动速度控制得不够理想，它的工作性能有待进一步提高。

本实用新型的目的是改进操动机构传动部分的设计，使开关动触头的合闸速度得到恰当的控制，从而提高开关装置的工作性能。

上述目的是通过这样的设计实现的：一种开关装置的操动机构，包括一个配置有合闸弹簧对开关动触头进行操纵的主轴；一传动部分，它由三个连杆以及它们的销相互连接，并且与主轴结合作合闸分闸动作；以及一个设有锁扣和推杆的脱扣机构，其特征是在传动部分的连杆和动触头的拉杆之间设置一个凸轮机构。

开关装置中的动触头借助拉杆的作用，作合闸或分闸运动。对工作性能影响很大的合闸运动的位移和速度，用所设置的凸轮机构参数得到恰当的控制。特殊地说，增大凸轮曲率半径，可使合闸过程中动触头接近静触头时的瞬时速度减小，从而减少触头合闸的冲击振动，提高开关工作性能，在真空断路器中其效果相当明显。

为了便于理解，以下结合附图和实施例，作详细说明。

图1是操动机构的结构示意图；

图2是图1操动机构合闸状态的示意图；

图3是图1操动机构分闸状态的示意图；

图4是图1操动机构安装在井下真空断路器中的结构简图。

图中相同的部分或部件，用相同的标号表示。

操动机构的主轴9与驱动机构和合闸弹簧32（如图4所示）相连接。该操动机构的构件可以安装在两个侧板之间。

参照图1，卸掉操动机构的一个安装侧板以后，可以看到主轴9通过键41固定连接有一个凸轮8。传动部分中连杆7和连杆11及其销44销45和销46相互连接组成一对肘节。连杆6与销40枢轴配合、并且通过销44与肘节的连杆7相连接；肘节的连杆7和连杆11由销45连接，滚珠10与销45同轴安装并且与凸轮8构成凸轮机构。

肘节连杆11的一端与触头拉杆13之间设置一个凸轮机构，用以控制动触头作合闸、分闸动作。凸轮12与销42枢轴配合，并且通过销46与肘节连杆11连接。滚珠15与设在连杆14中部的销47同轴安装，连杆14的内端与销43枢轴配合，外端通过销与拉杆13相连接。滚珠15可以与凸轮12的外周相接触，使凸轮12把肘节连杆11的驱动力传送给拉杆13、或者使连杆14的转矩送给凸轮12。

传动部分另一端连杆6上连接一个弹簧5，并且设置一个脱扣机构。锁扣4与销39枢轴配合，顶杆16连有枢轴销38并且与一个半圆块结合为一个整体，它的顶端设有复位弹簧17以及相应的定位挡块，它的中端设有动推杆1、欠压脱扣器2和分励脱扣器3。锁扣4的一个弧形伸出部与顶杆16的半圆块相结合处于结扣状态，如图1所示。此时锁扣4的拐臂把传动部分的连杆6锁止。

上述操动机构的动作过程，可以分为合闸弹簧储能、合闸过程和分闸过程。参照图1图2，主轴9作顺时针方向转动，转到图1所示的一个临界位置，与主轴相连接的合闸弹簧（如图4所示）被拉伸到最大储能位置。在这个合闸弹簧储能的过程之前凸轮8随主轴9而转动，滚珠10从凸轮8的顶端滑下，借助弹簧5的拉力，连杆6沿销40逆时针方向转动，随即锁扣4沿销39顺时针方向转动，直至连杆6和锁扣4被顶杆16所扣结，然后凸轮8继续转动使合闸弹簧储能。

参照图2，主轴9转过临界位置，合闸弹簧瞬间释放能量，拉动主轴9和凸轮8顺时针方向转动，滚珠10被凸轮8顶高，连杆11推动凸轮12逆时针方向转动，滚珠15被凸轮12顶高，连杆14沿销43顺时针方向转动。所以此时开关的动触头随着拉杆13的提升而作快速合闸运动。开关合闸，分闸弹簧（图未示）同时被储能、作好分闸动作的准备。

在合闸状况，传动部分和脱扣机构中各连杆和销的位置形成杠杆，即销47、销46和销42接近于在一条直线上；销46、销45和销44，销40、销44和锁扣拐臂，以及锁扣臂、销39和销38分别接近于在一条直线上；使得推杆17所需的脱扣功率很小。

参照图3，在合闸以后，凸轮8和连杆11、连杆7静止不动；连杆6由于锁扣4被顶杆16所扣结也处于静止状态。所以凸轮12虽然承受着来自滚珠15的压力而产生的顺时针方向转矩，但是丝毫不能转动，开关稳定可靠地处于合闸状态。当脱扣机构接受分闸指令，例如分励脱扣器3通电，动铁心撞击顶杆16，使其逆时针方向转动，锁扣4被解扣，连杆6顺时针方向转动，并且通过连杆7、连杆11使凸轮12沿销42顺针方向转动，滚珠15沿凸轮12的斜坡外周迅速滑下，开关处于可靠分闸状态。需要指出，在合闸过程中，脱扣机构同样随时可以完成上述分闸动作，实现自由脱扣的功能。

为了进一步说明上述操动机构的实施例，图4表示了一种井下真空断路器产品的部分结构。操动机构的部件，例如传动部分的枢轴销40、42、43以及脱扣机构中的销38、39可以安装在两个侧板33上，脱扣机构的推杆1、顶杆16锁扣4以及传动部分的弹簧5、连杆6、连杆7、连杆11凸轮12和连杆14（图未示）等部件设在侧板33之间，欠压脱扣器2和分励脱扣器3设在侧板33的外侧。

棘轮21通过圆柱销24与主轴9刚性联接，转盘22空套在棘轮21上，可以自由转动。棘爪20通过销19可自由转动，另设一个棘爪和销，这两个棘爪借助弹簧力与棘轮21啮合。

凸轮30的一端通过圆柱销35跟主轴9刚性联接，另一端焊接销34。连杆31的一端通过销34能自由转动，另一端与合闸主弹簧32连接。合闸主弹簧的另一端与机架连接。电动机29的输出端装有齿轮26与主轴上的齿轮25啮合，带动主轴旋转。连轴器27设在齿轮26与电动机减速器28之间。人力操动转盘22时，主轴9旋转，减速器28和电动机29借助连轴器27的作用而不受人力驱动的牵连。这种弹簧操动机构与真空灭弧室配套组成真空断路器，适用于井下坑道馈电线路的开启和关闭。

上述真空断路器具有自由脱扣性能，其操动机构在进行合闸过程中未到合闸终止、由脱扣机构接受脱扣指令，就可立即解扣，切除故障电源；操动机构在合闸过程中，可以借助凸轮机构在传动部分的作用，增大凸轮曲率半径，有效控制住动、静触头在接近时的瞬时速度，从而使合闸弹跳时间缩短到很小的限度之内。

另外本操动机构，不仅电动机可以操作，人力亦可以操作，而且跟电动机的操作效果一样，不会改变合闸的性能；操作机构的脱扣功率小、机构灵活、重量轻、体积小，机件强度刚度好工作稳定可靠。

Claims (7)

1、一种开关装置的操动机构，包括一个配置有合闸弹簧，对开关动触头进行操纵的主轴；一传动部分它由三个连杆以及它们的销相互连接并且与主轴结合作合闸分闸动作；以及一个设有锁扣和推杆的脱扣机构；其特征是在传动部分的连杆11、7、6和动触头的拉杆13之间设置一个凸轮机构。

2、根据权利要求1所述的开关装置的操动机构，其特征是，传动部分凸轮机构中设有凸轮12与销42枢轴配合并且通过销40与组成肘节的连杆11连接；

3、根据权利要求2所述的开关装置的操动机构，其特征是，凸轮机构中设有与凸轮12的外周接触的滚珠15，连杆14中部安装滚珠15、两端分别与枢轴销43和拉杆13相连接。

4、根据权利要求1所述的开关装置的操动机构，其特征是，传动部分中连杆6的一端与脱扣机构的锁扣4相结合并且连接一个复位弹簧5，另一端与销40枢轴配合并且通过销44与组成肘节的连杆7相连接。

5、根据权利要求4所述的开关装置的操动机构，其特征是，锁扣4与销39枢轴配合并且设有锁止连杆6的拐臂以及与顶杆16相互结扣的弧形伸出部。

6、根据权利要求5所述的开关装置的操动机构，其特征是，顶杆16的一端连有枢轴销38并且与结扣状态时扣住锁扣4弧形凸出部的半圆块结合为一整体。

7、根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的开关装置的操动机构，其特征是，操动机构主轴9连接有驱动肘节连杆7、11的凸轮8机构，合闸主弹簧32，驱动电动机29及其传动机构以及棘轮21棘爪机构和人力操动转盘22。

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