CN204348535U - 一种弹簧操动机构及使用该弹簧操动机构的断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及弹簧操动机构及使用该弹簧操动机构的断路器，弹簧操动机构包括合闸半轴、输出轴和设置有储能轴凸轮的储能轴，储能轴凸轮上设置有储能保持滚轮，弹簧操动机构还包括合闸扣板，合闸扣板包括扣板本体及设置于扣板本体上的第一扣板臂和第二扣板臂，输出轴上设置有闭锁凸起，第一扣板臂上具有凸起配合侧面，第二扣板臂上具有滚轮配合侧面和半轴配合侧面，闭锁凸起在随输出轴转动过程中具有与所述凸起配合侧面挡止配合以使滚轮配合侧面与储能保持滚轮挡止配合的闭锁工作位和让开所述第一扣板臂的让开工作位。本实用新型解决了现有技术中储能保持掣子和合闸闭锁板分体设置而导致弹簧操动机构零部件多结构复杂的问题。

Description

一种弹簧操动机构及使用该弹簧操动机构的断路器

技术领域

本实用新型涉及弹簧操动机构及使用该弹簧操动机构的断路器。

背景技术

弹簧操动机构具有功能原理简单、成本低、储能稳定可靠等突出优点，广泛应用于各类开关设备中。现有的弹簧操动机构包括转动轴线沿左右方向延伸的合闸半轴、储能轴和输出轴，储能轴上设置有储能轴凸轮，输出轴上设置有输出轴拐臂，输出轴拐臂与储能轴凸轮传动连接，需要合闸时，合闸弹簧带动储能轴逆时针转动，储能轴凸轮通过顶推输出轴拐臂而带动输出轴输出合闸动作，输出轴与断路器的各相动触头传动连接。弹簧操动机构的故障时导致开关设备“拒、误动”的主要原因，因此为了进一步提高开关设备的可靠性，需要进一步提高弹簧操动机构的可靠性。为了防止断路器未分闸时因误操作而再次合闸，一般弹簧操动机构上装有专门的合闸闭锁板，在动、静触头合闸后，合闸闭锁板扣住合闸半轴，从而实现断路器未分闸时不能再次合闸。当需要弹簧操动机构合闸时，通过手动按钮或电磁铁驱动合闸半轴转动，实现储能保持掣子的脱扣，储能轴带动输出轴转动从而实现合闸操作，然后需要通过扭簧对储能保持掣子进行复位操作，为下次储能做准备，合闸闭锁板此时防止断路器未分闸时因误操作而再次合闸。现有的这种弹簧操动结构存在的问题在于：储能保持掣子和合闸闭锁板这两个部件分开设置，同时还需对储能保持掣子设置复位扭簧，这会造成弹簧操动机构的的零部件较多，结构复杂，导致合闸时的安全性、稳定性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种弹簧操动机构，以解决现有技术中储能保持掣子和合闸闭锁板分体设置而导致弹簧操动机构零部件多结构复杂的问题；本实用新型的目的还在于提供一种使用弹簧操动机构的断路器。

为了解决上述问题，本实用新型中弹簧操动机构的技术方案为：

弹簧操动机构，包括平行设置的合闸半轴、输出轴和逆时针转动时带动输出轴输出合闸动作的储能轴，储能轴上设置有储能轴凸轮，储能轴凸轮上设置有储能保持滚轮，弹簧操动机构还包括转动轴线与储能轴、输出轴的轴线平行设置的合闸扣板，合闸扣板包括扣板本体及首端设置于扣板本体上、末端沿径向朝远离扣板本体方向悬伸的第一扣板臂和第二扣板臂，输出轴上设置有闭锁凸起，第一扣板臂上具有凸起配合侧面，第二扣板臂上具有滚轮配合侧面和半轴配合侧面，闭锁凸起在随输出轴转动过程中具有与所述凸起配合侧面挡止配合以使滚轮配合侧面与储能保持滚轮挡止配合、半轴配合侧面与合闸半轴脱离而使第二扣板臂阻止储能轴凸轮逆时针转动的闭锁工作位和让开所述第一扣板臂而使储能保持滚轮将第二扣板臂顶推至合闸半轴上的让开工作位。

所述输出轴上设置有与闭锁凸起一体成型的用于与储能轴凸轮顶推配合而实现储能轴向输出轴传动的输出轴拐臂。

第一扣板臂与第二扣板臂之间设置有首端设置于扣板本体上末端沿径向朝远离扣板本体方向悬伸的第三扣板臂，第三扣板臂上与第一扣板臂相对的一侧侧面上具有用于与所述输出轴拐臂限位配合以限制合闸扣板沿顺时针方向转动极限的拐臂配合侧面段。

所述凸起配合侧面为弧形侧面。

所述滚轮配合侧面与半轴配合侧面相连，滚轮配合侧面、半轴配合侧面均设置于第二扣板臂上远离扣板本体的一端。

本实用新型中断路器的技术方案为：

断路器，包括弹簧操动机构，弹簧操动机构包括平行设置的合闸半轴、输出轴和逆时针转动时带动输出轴输出合闸动作的储能轴，储能轴上设置有储能轴凸轮，储能轴凸轮上设置有储能保持滚轮，弹簧操动机构还包括转动轴线与储能轴、输出轴的轴线平行设置的合闸扣板，合闸扣板包括扣板本体及首端设置于扣板本体上、末端沿径向朝远离扣板本体方向悬伸的第一扣板臂和第二扣板臂，输出轴上设置有闭锁凸起，第一扣板臂上具有凸起配合侧面，第二扣板臂上具有滚轮配合侧面和半轴配合侧面，闭锁凸起在随输出轴转动过程中具有与所述凸起配合侧面挡止配合以使滚轮配合侧面与储能保持滚轮挡止配合、半轴配合侧面与合闸半轴脱离而使第二扣板臂阻止储能轴凸轮逆时针转动的闭锁工作位和让开所述第一扣板臂而使储能保持滚轮将第二扣板臂顶推至合闸半轴上的让开工作位。

所述输出轴上设置有与闭锁凸起一体成型的用于与储能轴凸轮顶推配合而实现储能轴向输出轴传动的输出轴拐臂。

第一扣板臂与第二扣板臂之间设置有首端设置于扣板本体上末端沿径向朝远离扣板本体方向悬伸的第三扣板臂，第三扣板臂上与第一扣板臂相对的一侧侧面上具有用于与所述输出轴拐臂限位配合以限制合闸扣板沿顺时针方向转动极限的拐臂配合侧面段。

所述凸起配合侧面为弧形侧面。

所述滚轮配合侧面与半轴配合侧面相连，滚轮配合侧面、半轴配合侧面均设置于第二扣板臂上远离扣板本体的一端。

本实用新型的有益效果为：当断路器未分闸时，此时闭锁凸起处于闭锁工作位，闭锁凸起与第一扣板臂上的凸起配合侧面挡止配合以限制合闸扣板逆时针转动，此时合闸扣板的第二扣板臂上的滚轮配合侧面与储能保持滚轮挡止配合以限制储能轴凸轮逆时针转动，将相应合闸弹簧保持于储能状态，同时半轴配合侧面与合闸半轴脱离，即使由于发生误操作，合闸半轴也只会空转而不会造成合闸扣板脱扣而释放合闸弹簧的能量；当断路器分闸后，闭锁凸起随输出轴转动至让开工作位，此时闭锁凸起不再挡止合闸扣板，储能保持滚轮推动合闸扣板逆时针转动，使得半轴配合侧面与合闸半轴挡止配合，此时由于被合闸半轴挡止，因此合闸扣板不能继续逆时针转动，储能轴凸轮不能继续逆时针转动，当需要合闸时，合闸半轴转动而与半轴配合侧面脱离，此时由于缺少了合闸半轴的挡止，合闸扣板让开储能保持滚轮，储轴凸轮得以逆时针转动而带动输出轴输出合闸动作。本实用新型中的合闸扣板既能够起到储能保持掣子的作用又能够起到合闸闭锁保护的作用，使用一个零件实现了两个功能，减少了弹簧操动机构的零部件数量，降低了弹簧操动机构的结构复杂程度。

附图说明

图1是本实用新型中弹簧操动机构的一个实施例中闭锁凸起处于闭锁工作位时的结构示意图；

图2是本实用新型中弹簧操动机构的一个实施例中闭锁凸起处于让开工作位时的结构示意图；

图3是本实用新型中弹簧操动机构的一个实施例中合闸弹簧释放能量时的结构示意图；

图4是本实用新型中弹簧操动机构的一个实施例中合闸未储能状态的结构示意图；

图5是图1中合闸扣板的结构示意图。

具体实施方式

断路器的实施例如图1~5所示：包括弹簧操动机构，包括平行设置的合闸半轴3、输出轴9、储能轴10和合闸扣板转轴7，合闸半轴4上设置有合闸挡板2，合闸挡板旁设置有合闸电磁铁1，输出轴9上设置有输出轴拐臂，输出轴拐臂上设置有拐臂滚轮11，储能轴上设置有用于与输出轴拐臂上的拐臂滚轮11顶推配合以在储能轴逆时针转动时带动输出轴输出合闸动作的储能轴凸轮3，储能轴凸轮上设置有储能保持滚轮5，合闸扣板转轴上设置有合闸扣板6，合闸扣板包括扣板本体及首端设置于扣板本体上末端沿径向朝远离扣板本体方向悬伸的第一扣板臂14、第二扣板臂16和第三扣板臂13，第三扣板臂位于第一扣板臂和第二扣板臂之间，输出轴拐臂上一体设置有闭锁凸起8，第一扣板臂14上与第三扣板臂13相对的一侧侧面为弧形结构的凸起配合侧面17，第三扣板臂13上与第一扣板臂相对的一侧侧面具有弧形的拐臂配合侧面段18，第二扣板臂远离扣板本体的一端设置有相连的滚轮配合侧面15和半轴配合侧面12，半轴配合侧面由倒角结构形成，闭锁凸起的顶部为弧面，闭锁凸起在随输出轴转动过程中具有闭锁工作位和让开工作位，当闭锁凸起处于闭锁工作位时如图1所示，闭锁凸起与第一扣板臂上的凸起配合侧面顶推配合，合闸扣板不能逆时针转动，而第二扣板臂的滚轮配合侧面与储能保持滚轮顶推配合以限制储能轴凸轮逆时针转动，第二扣板臂的半轴配合侧面则与合闸半轴脱离，此时合闸弹簧储存能量后具有使储能轴凸轮逆时针转动的趋势，但是由于第二扣板臂的限位作用，储能轴凸轮不能够逆时针转动而使合闸弹簧释放能量，同时由于合闸半轴是与第二扣板臂相脱离的，因此即使操作人员误操作，合闸半轴也只会空转，并不会造成再次合闸。当弹簧操动机构分闸时，输出轴逆时针转动而带动闭锁凸起至让开工作位如图2所示，此时由于缺少了闭锁凸起的限位，储能轴凸轮将推动合闸扣板小角度的逆时针转动，直到半轴配合侧面顶推着合闸半轴，此时由于合闸半轴的限位，储能轴凸轮不能继续逆时针转动而使合闸弹簧释放能量。需要合闸时，合闸半轴转动而与第二扣板臂的半轴配合侧面脱离如图3所示，此时合闸扣板不再对储能轴凸轮限位，合闸弹簧将带动储能轴凸轮逆时针转动，储能轴凸轮顶推输出轴拐臂，输出轴拐臂带动输出轴顺时针转动而输出合闸动作。在输出轴顺时针转动过程中，闭锁凸起也随输出轴顺时针转动，此时闭锁凸起会通过顶推凸起配合侧面而使合闸扣板顺时针转动复位如图4所示，第三扣板臂与输出轴拐臂限位配合可防止合闸扣板过渡的瞬时针转动。

闭锁凸起通过与第一扣板臂顶推配合而实现合闸扣板脱扣后的复位，闭锁凸起与输出轴拐臂铸造成一个零件，减少了零件数量，提高了可靠性；弹簧操动机构在合闸已储能位置时，闭锁凸起会对合闸扣板进行限位，此时第二扣板臂的滚轮配合侧面与储能保持滚轮挡止配合，第二扣板臂的半轴配合侧面与合闸半轴脱离，防止弹簧操动机构还合闸状态下再次合闸，实现合闸机械闭锁；第三扣板臂用于与输出轴拐臂限位配合，防止合闸扣板复位过程中过渡顺时针转动，保证在极限位置时，即闭锁凸起与凸起配合侧面挡止时，再次储能后合闸保持滚轮能与滚轮配合侧面挡止配合。在本断路器的其它实施例中：第三扣板臂也可以不设，此时可以在合闸扣板与合闸扣板转轴之间设置复位扭簧或者通过手动对合闸扣板进行复位；闭锁凸起与输出轴拐臂也可以分体设置；滚轮配合侧面与半轴配合侧面也可以不相连。

弹簧操动机构的实施例如图1~5所示：弹簧操动机构的具体结构与上述各断路器实施例中所述的弹簧操动机构相同，再次不再详述。

Claims (10)

1.弹簧操动机构，包括平行设置的合闸半轴、输出轴和逆时针转动时带动输出轴输出合闸动作的储能轴，储能轴上设置有储能轴凸轮，其特征在于：储能轴凸轮上设置有储能保持滚轮，弹簧操动机构还包括转动轴线与储能轴、输出轴的轴线平行设置的合闸扣板，合闸扣板包括扣板本体及首端设置于扣板本体上、末端沿径向朝远离扣板本体方向悬伸的第一扣板臂和第二扣板臂，输出轴上设置有闭锁凸起，第一扣板臂上具有凸起配合侧面，第二扣板臂上具有滚轮配合侧面和半轴配合侧面，闭锁凸起在随输出轴转动过程中具有与所述凸起配合侧面挡止配合以使滚轮配合侧面与储能保持滚轮挡止配合、半轴配合侧面与合闸半轴脱离而使第二扣板臂阻止储能轴凸轮逆时针转动的闭锁工作位和让开所述第一扣板臂而使储能保持滚轮将第二扣板臂顶推至合闸半轴上的让开工作位。

2.根据权利要求1所述的弹簧操动机构，其特征在于：所述输出轴上设置有与闭锁凸起一体成型的用于与储能轴凸轮顶推配合而实现储能轴向输出轴传动的输出轴拐臂。

3.根据权利要求2所述的弹簧操动机构，其特征在于：第一扣板臂与第二扣板臂之间设置有首端设置于扣板本体上末端沿径向朝远离扣板本体方向悬伸的第三扣板臂，第三扣板臂上与第一扣板臂相对的一侧侧面上具有用于与所述输出轴拐臂限位配合以限制合闸扣板沿顺时针方向转动极限的拐臂配合侧面段。

4.根据权利要求1所述的弹簧操动机构，其特征在于：所述凸起配合侧面为弧形侧面。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的弹簧操动机构，其特征在于：所述滚轮配合侧面与半轴配合侧面相连，滚轮配合侧面、半轴配合侧面均设置于第二扣板臂上远离扣板本体的一端。

6.断路器，包括弹簧操动机构，弹簧操动机构包括平行设置的合闸半轴、输出轴和逆时针转动时带动输出轴输出合闸动作的储能轴，储能轴上设置有储能轴凸轮，其特征在于：储能轴凸轮上设置有储能保持滚轮，弹簧操动机构还包括转动轴线与储能轴、输出轴的轴线平行设置的合闸扣板，合闸扣板包括扣板本体及首端设置于扣板本体上、末端沿径向朝远离扣板本体方向悬伸的第一扣板臂和第二扣板臂，输出轴上设置有闭锁凸起，第一扣板臂上具有凸起配合侧面，第二扣板臂上具有滚轮配合侧面和半轴配合侧面，闭锁凸起在随输出轴转动过程中具有与所述凸起配合侧面挡止配合以使滚轮配合侧面与储能保持滚轮挡止配合、半轴配合侧面与合闸半轴脱离而使第二扣板臂阻止储能轴凸轮逆时针转动的闭锁工作位和让开所述第一扣板臂而使储能保持滚轮将第二扣板臂顶推至合闸半轴上的让开工作位。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于：所述输出轴上设置有与闭锁凸起一体成型的用于与储能轴凸轮顶推配合而实现储能轴向输出轴传动的输出轴拐臂。

8.根据权利要求7所述的断路器，其特征在于：第一扣板臂与第二扣板臂之间设置有首端设置于扣板本体上末端沿径向朝远离扣板本体方向悬伸的第三扣板臂，第三扣板臂上与第一扣板臂相对的一侧侧面上具有用于与所述输出轴拐臂限位配合以限制合闸扣板沿顺时针方向转动极限的拐臂配合侧面段。

9.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于：所述凸起配合侧面为弧形侧面。

10.根据权利要求6~9任意一项所述的断路器，其特征在于：所述滚轮配合侧面与半轴配合侧面相连，滚轮配合侧面、半轴配合侧面均设置于第二扣板臂上远离扣板本体的一端。