CN203787343U - 一种手动弹簧操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手动弹簧操作机构，该手动弹簧操作机构中储能机构为手动储能机构，操作摆臂的转动行程内装配有用于在操作摆臂压动下向合闸摆臂的自由端传递压动力的合闸推杆、用于在操作摆臂压动下向分闸摆臂的自由端传递压动力的分闸推杆，分、合闸推杆处于操作摆臂的同侧上手动操作轴两侧的位置处，且分、合闸推杆沿各自的长度导向装配在机架上，分闸推杆和/或合闸推杆上止推装配有推杆复位弹簧。在使用过程中，分、合闸推杆能够在操作摆臂和分、合闸摆臂之间传递动力的作用，以使得分、合闸半轴之间的距离可适当增大，从而便于整个弹簧操作机构的布局组装，简化了弹簧操作机构的结构。

Description

一种手动弹簧操作机构

技术领域

本实用新型涉及一种手动弹簧操作机构。 

背景技术

目前，型号为ZW20-12F的真空断路器使用非常广泛，通常其作为户外智能开关保护之用，但因其上CTB弹簧操作机构的电动机构功能多、自动化程度较高、结构复杂、零部件加工配合精度高，以致其制造费用高，加工周期长、制造成本高昂。而在一些特定的使用场合，对其功能要求简单，只需要提供过流保护，不需要远程控制电动储能、合闸和分闸功能的功能。因此市场需求一款功能简单、稳定，价格低廉的机构，能满足其使用要求的高性价比的手动弹簧操作机构。 

申请号为201220735252.5的中国专利公开了一种弹簧操作机构，其包括机架及其上装配的储能单元、分合闸单元，其中，储能单元包括储能电机和手动储能机构，手动储能机构则包括手动储能轴、储能主轴和储能弹簧，储能电机通过第一、二传动齿轮传动连接在储能主轴上空套的从动齿轮上，第一传动齿轮的轮轴通过相互啮合的结合子间歇传动连接在手动储能轴上。分合闸单元包括手动分合闸机构和电动推杆，手动分合闸机构则包括偏心止旋装配在储能主轴上的棘凸轮、与棘凸轮间歇传动连接的输出拐臂和合闸挚子、与输出拐臂间歇传动连接的分闸挚子、与合闸挚子顶压配合的合闸半轴、与分闸挚子顶压配合的分闸半轴、偏心止旋装配在合闸半轴上的合闸摆臂、偏心止旋装配在分闸半轴上的分闸摆臂，电动推杆有两个、并与分、合闸摆臂分别对应设置；在机架上还转动装配有用于控制分、合闸摆臂联动的手动操作轴，手动操作轴上偏心止旋装配有V型的拐臂，拐臂可在手动操作轴的带动下顺时针转动而压动合闸摆臂、偏离分闸摆臂，逆时针转动而压动分闸摆臂、偏离合闸摆臂。 

但是上述弹簧操作机构中不但为避免储能电机和电动推杆对手动操作的干涉，而增大整个弹簧操作机构中分合闸单元各个零部件的布置难度；而且因拐臂会通过其两翼端部上固定的圆柱直接驱动分、合闸摆臂动作，所以分、合闸摆臂需延伸至摆臂的转动行程内，从而为了使得分、合闸动作不与弹簧操作机构上的其他零部件产生干涉，分、合闸半轴会被安置在狭小的空间内，而使得操作机构的分合闸单元各个零部件过于集中，出现安装不便的问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、装配方便的手动弹簧操作机构。 

为了实现以上目的，本实用新型的手动弹簧操作机构的技术方案如下： 

一种手动弹簧操作机构，包括机架及其上装配的储能机构和手动分合闸机构，所述手动分合闸机构包括用于控制合闸挚子动作的合闸摆臂、用于控制分闸挚子动作的分闸摆臂和用于在压动合闸摆臂和分闸摆臂其中一个的同时偏离另一个的操作摆臂，所述操作摆臂通过手动操作轴转动装配在机架上，所述储能机构为手动储能机构，所述操作摆臂的转动行程内装配有用于在操作摆臂压动下向合闸摆臂的自由端传递压动力的合闸推杆、用于在操作摆臂压动下向分闸摆臂的自由端传递压动力的分闸推杆，分、合闸推杆处于操作摆臂的同侧上手动操作轴两侧的位置处，且分、合闸推杆沿各自的长度导向装配在机架上，分闸推杆和/或合闸推杆上止推装配有推杆复位弹簧。

所述操作摆臂上连接有用于阻止其转动的操作复位弹簧，操作复位弹簧的两端分别装配在操作摆臂的悬伸端和机架上。 

所述操作摆臂的形状为V型或L型，所述分、合闸推杆的朝向操作摆臂的一端处于操作摆杆的夹角区域内。 

所述操作摆臂包括与合闸推杆对应设置的合闸杆以及与分闸推杆对应设置的分闸杆，所述分、合闸杆均为止旋装配在手动操作轴上的悬臂杆。 

所述手动储能机构包括转动装配在机架上的传动轴、传动轴上止旋装配的储能连杆、传动轴上通过单向轴承传动连接的主动齿轮、与主动齿轮啮合传动连接的从动齿轮、转动穿设在从动齿轮上的储能主轴合偏心止旋装配在储能主轴上的棘凸轮，所述机架上铰接有阻尼棘爪，所述从动齿轮上随动连接有与棘凸轮间歇传动连接、以使棘凸轮随同从动齿轮转动的储能棘爪，所述机架上固定有用于在储能结束后顶推储能棘爪、以使棘凸轮和从动齿轮脱开的储能解除拐臂。 

所述储能主轴上转动装配有与从动齿轮止旋连接的从动链轮，从动链轮通过链条传动连接有转动装配在机架上的主动链轮，并在机架上于主动链轮位置处设有用于连接磨合电机的输出轴的二次电机接口。 

所述储能连杆上传动连接有储能手柄，储能手柄通过手动储能轴转动装配在机架上，储能手柄通过其上开设的滑槽与储能连杆形成摆杆导向机构。 

本实用新型在操作摆臂的转动行程内装配有合闸推杆和分闸推杆，分、合闸推杆处于操作摆臂的同侧，且分、合闸推杆沿各自的长度导向装配在机架上，在使用过程中，当操纵摆臂向压动合闸摆臂的方向转动时，合闸推杆会在操作摆臂压动下向合闸摆臂的自由端传递压动力，以使合闸摆臂带动合闸半轴转动，执行合闸操作；当操纵摆臂向压动分闸摆臂的方向转动时，分闸推杆会在操作摆臂压动下向分闸摆臂的自由端传递压动力，以使分闸摆臂带动分闸半轴转动，执行分闸操作，因此分、合闸推杆能够在操作摆臂和分、合闸摆臂之间传递动力的作用，以使得分、合闸半轴之间的距离可适当增大，从而便于整个弹簧操作机构的布局组装，简化了弹簧操作机构的结构。同时，分、合闸推杆处于操作摆臂的同侧上手动操作轴两侧的位置处，该布局能够保证操作摆臂在压动合闸摆臂和分闸摆臂其中一个的同时偏离另一个，避免了分、合闸动作的相互干涉，提高了操作机构分、合闸动作的可靠性。 

进一步的，操作摆臂的形状为V型或L型，分、合闸推杆的朝向操作摆臂的一端处于操作摆杆的夹角区域内，从而使得分、合闸推杆处于操作摆臂的狭小的夹角区域内，以减少操动机构上手动操动机构所占用的空间。 

进一步的，分、合闸杆均为止旋装配在手动操作轴上的悬臂杆，以便于对分、合闸杆的分别拆装，便于在分、合闸杆出现使用故障时，针对性的更换，提高装配和检修效果。 

附图说明

图1是本实用新型的实施例的结构示意图； 

图2是图1中储能主轴、从动齿轮、从动链轮和储能拐臂之间的连接结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的手动弹簧操作机构的实施例：如图1和图2所示，该手动弹簧操作机构为电力系统使用的真空断路器的操作机构，其包括机架及其上装配的储能单元、手动分闸机构、手动合闸机构和输出单元构成，其中，储能单元中的储能主轴J、储能弹簧N、储能拐臂M以及手动合闸机构中的合闸挚子、储能保持销、合闸半轴B、合闸摆臂B1以及手动分闸机构中的分闸挚子、合闸保持销、分闸半轴、分闸摆臂的结构以及连接关系均为现有技术，在此不再赘述。手动分闸机构包括转动装配在机架上的传动轴H、传动轴H上止旋装配的储能连杆H3、传动轴H上通过单向轴承传动连接的主动齿轮H1、与主动齿轮H1阻尼传动连接的阻尼棘爪H2、与主动齿轮H1啮合传动连接的从动齿轮J1、偏心止旋装配在储能主轴J上的棘凸轮J4，从动齿轮J1空套在储能主轴J的外周上，并在从动齿轮J1的端面上随动连接有与棘凸轮J4间歇传动连接、以使棘凸轮J4随同从动齿轮J1转动的储能棘爪J3；储能连杆H3上传动连接有储能手柄S1，储能手柄S1通过手动储能轴S转动装配在机架上，储能手柄S1通过其上开设的滑槽与储能连杆H3形成摆杆导向机构。机架上还转动装配有处于其右下侧的手动操作轴A，手动操作轴A上止旋装配有操作摆臂，操作摆臂是由分、合闸杆A2、A1形成的L型拐臂，其中，合闸杆A1为上下延伸的直杆状的悬臂杆，分闸杆A2为L型的悬臂杆。在操作摆臂的合闸杆A1和合闸摆臂B1之间装配有合闸推杆C，在操作摆臂的分闸杆A2和分闸摆臂之间装配有分闸推杆F1，分、合闸推杆F1、C处于操作摆臂的同侧上手动操作轴两侧的位置处，且分、合闸推杆F1、C沿各自的长度导向装配在机架上。 

在机架上还固定有阻止合闸摆臂B1过渡摆动的合闸定位板D以及阻止分闸推杆F1过渡推动的分闸定位架F。分、合闸推杆F1、C上分别止推装配有用于在被操作摆臂压动后、阻止对应推杆向压动方向移动的推杆复位弹簧。操作摆臂上连接有用于阻止其转动的操作复位弹簧，操作复位弹簧的两端分别装配在操作摆臂和机架上。 

储能主轴上还空套有与从动齿轮J1止旋连接的从动链轮J2，从动链轮J2通过链条L传动连接有转动装配在机架上的主动链轮K1，并在机架上于主动链轮K1位置处设有用于连接磨合电机的输出轴的二次电机接口。 

本实施例中手动弹簧操动机构的工作原理如下： 

手动储能：手动储能轴S上的储能手柄S1带动传动轴H上的储能连杆H3摆动，进而带动主动齿轮H1转动，主动齿轮H1再带动从动齿轮J1传动。从动齿轮J1与从动链轮J2铆接为一体，在阻尼棘爪H2对主动齿轮H1的阻尼作用下，实现单向传动和保持；同时从动链轮J2上随动连接的储能保持棘爪一起转动，并带动棘凸轮J4转动，进而使储能主轴J转动，储能主轴J通过其前端的储能拐臂M，带动储能弹簧N缓缓拉长而储能。储能结束时，从动链轮J2上铰接的储能保持棘爪在储能解除拐臂P的作用下，脱离棘凸轮J4，储能主轴J开始空转，保护机构在储能到位的情况下而空转运动，此时，机构不需要链条L和主动链轮K1来传动。

手动合闸：通过手动操作轴A其上合闸杆A1传递给合闸推杆C, 合闸推杆C推动合闸半轴B上的合闸摆臂B1转动，机构合闸动作，由合闸定位板D对合闸摆臂B1限位，保证其到位停止动作。 

手动分闸：通过手动操作轴A其上的分闸杆A2逆时针转动推动分闸定位架F的分闸推杆F1, 机构分闸动作。 

电动磨合：机构为真空断路器的机械磨合实验提供二次电动接口，手动磨合同时，也可以借助此二次接口接入电机实现电动磨合。电动储能磨合方式：由电动机带动主动链轮轴K转动，主动链轮轴K再带动主动链轮K1转动，通过链条L直接传递给储能主轴J上的从动链轮J2,而从动齿轮J1与从动链轮J2铆接为一体，从而实现传动而储能。 

本实施例中手动弹簧操动机构是一种纯手动操作弹簧操动机构，具备过流保护功能，并具备纯手动操作的储能、合闸和分闸功能。去除了电动储能、合闸和分闸的功能，省去了所需要的各种电气元器件。并对结构重新设计，结构紧凑，加工工艺也较为简单，制造费用低，生产周期短，操作和维护方便。 

在上述实施例中，机构为真空断路器的机械磨合实验提供二次电动接口，可以手动磨合，也可以借助此二次接口接入电机实现电动磨合，在其他实施例中，电动磨合所需的链轮副相关零部件也可以去除掉，而单纯依靠手动操作来完成磨合和操动动作。 

在上述实施例中，操作摆臂为L型拐臂，在其他实施例中，操作摆臂也可以是V型、弧形、直杆状等其他形状的摆臂结构。 

在上述实施例中，主动齿轮和从动齿轮直接啮合传动连接以向储能主轴传递手动施加的扭矩，通过链传动副向储能主轴传递电动施加的扭矩，而且从动齿轮和从动链轮止旋装配在一起，以减少扭矩传动路线的长度。 

在上述实施例中，驱动主动齿轮转动的机构为摆杆导向机构，在其他实施例中，驱动主动齿轮转动的机构也可以是单向轴承传动机构等其他形式的传动机构。 

Claims (7)

1.一种手动弹簧操作机构，包括机架及其上装配的储能机构和手动分合闸机构，所述手动分合闸机构包括用于控制合闸挚子动作的合闸摆臂、用于控制分闸挚子动作的分闸摆臂和用于在压动合闸摆臂和分闸摆臂其中一个的同时偏离另一个的操作摆臂，所述操作摆臂通过手动操作轴转动装配在机架上，其特征在于，所述储能机构为手动储能机构，所述操作摆臂的转动行程内装配有用于在操作摆臂压动下向合闸摆臂的自由端传递压动力的合闸推杆、用于在操作摆臂压动下向分闸摆臂的自由端传递压动力的分闸推杆，分、合闸推杆处于操作摆臂的同侧上手动操作轴两侧的位置处，且分、合闸推杆沿各自的长度导向装配在机架上，分闸推杆和/或合闸推杆上止推装配有推杆复位弹簧。

2.根据权利要求1所述的手动弹簧操作机构，其特征在于，所述操作摆臂上连接有用于阻止其转动的操作复位弹簧，操作复位弹簧的两端分别装配在操作摆臂的悬伸端和机架上。

3.根据权利要求1所述的手动弹簧操作机构，其特征在于，所述操作摆臂的形状为V型或L型，所述分、合闸推杆的朝向操作摆臂的一端处于操作摆杆的夹角区域内。

4.根据权利要求1或2或3所述的手动弹簧操作机构，其特征在于，所述操作摆臂包括与合闸推杆对应设置的合闸杆以及与分闸推杆对应设置的分闸杆，所述分、合闸杆均为止旋装配在手动操作轴上的悬臂杆。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的手动弹簧操作机构，其特征在于，所述手动储能机构包括转动装配在机架上的传动轴、传动轴上止旋装配的储能连杆、传动轴上通过单向轴承传动连接的主动齿轮、与主动齿轮啮合传动连接的从动齿轮、转动穿设在从动齿轮上的储能主轴合偏心止旋装配在储能主轴上的棘凸轮，所述机架上铰接有阻尼棘爪，所述从动齿轮上随动连接有与棘凸轮间歇传动连接、以使棘凸轮随同从动齿轮转动的储能棘爪，所述机架上固定有用于在储能结束后顶推储能棘爪、以使棘凸轮和从动齿轮脱开的储能解除拐臂。

6.根据权利要求5所述的手动弹簧操作机构，其特征在于，所述储能主轴上转动装配有与从动齿轮止旋连接的从动链轮，从动链轮通过链条传动连接有转动装配在机架上的主动链轮，并在机架上于主动链轮位置处设有用于连接磨合电机的输出轴的二次电机接口。

7.根据权利要求5所述的手动弹簧操作机构，其特征在于，所述储能连杆上传动连接有储能手柄，储能手柄通过手动储能轴转动装配在机架上，储能手柄通过其上开设的滑槽与储能连杆形成摆杆导向机构。