CN205016484U - 一种紧凑型大功率弹簧操动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紧凑型大功率弹簧操动机构，包括固定架、合闸装置、分闸装置、以及蓄能装置；所述固定架主要包括用于支撑合闸装置的侧板、以及支架；所述侧板至少设置两块；所述合闸装置设置在侧板之间，所述分闸装置和合闸装置并列设置，并与合闸装置传动连接；所述蓄能装置设置在合闸装置的外侧，与合闸装置传动连接。本方案通过对蓄能装置、合闸装置和分闸装置在固定架的位置分布，连接关系以及受力结构进行重新设计，使操动机构的尺寸大大减小、成本降低，内部结构紧凑、整体强度高，工作的稳定性好、可靠性高，并大大提高了合闸功和分闸功。很好地解决现有弹簧操动机构体积大、操作功小、工作稳定性差、制造成本高的技术问题。

Description

一种紧凑型大功率弹簧操动机构

技术领域

本实用新型涉及高压开关设备领域，尤其涉及一种用于高压、超高压和特高压断路器上的弹簧操动机构。

背景技术

随着我国电力系统的发展，输电技术从过去的高压、超高压输电技术发展到现在的特高压输电。随着输电电压越来越高，对配电设备尤其是断路器的要求也越来越高，但是现有用于断路器内的弹簧操动机构存在各种缺点，如合闸功较小、分闸合闸时的稳定性较差，而且尺寸较大，占据断路器过多空间，不利于断路器的小型化设计等，严重制约了弹簧操动机构的发展。

因此现有的弹簧弹簧操动机构需要进一步改进和完善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种紧凑型大功率弹簧操动机构，旨在解决现有弹簧操动机构体积大、操作功小、工作稳定性差、制造成本高的技术问题。

本实用新型所设计的技术方案如下：

一种紧凑型大功率弹簧操动机构，其中，包括固定架、驱动断路器合闸的合闸装置、驱动断路器分闸的分闸装置、以及通过压缩弹簧为合闸装置和分闸装置提供能量的蓄能装置；所述固定架主要包括用于支撑合闸装置的侧板、以及与侧板固定连接的支架；所述侧板至少设置两块；所述合闸装置设置在侧板之间，所述分闸装置和合闸装置并列设置，并与合闸装置传动连接；所述蓄能装置设置在合闸装置的外侧，与合闸装置传动连接。

所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其中，所述蓄能装置包括电机、给合闸装置蓄能并驱动其合闸的棘轮、连接电机与棘轮的齿轮组；所述电机通过齿轮组带动棘轮单方向转动。

所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其中，所述合闸装置包括与棘轮连接并通过棘轮转动来压缩蓄能的合闸弹簧、与分闸装置传动连接的输出拐臂、与棘轮同轴连接并推动输出拐臂合闸的凸轮、以及限制棘轮转动的合闸脱扣掣子装配；所述合闸弹簧的一端固定，另一端通过第一链条与棘轮连接；所述输出拐臂设置在侧板之间，一端通过滚轮与凸轮抵接。

所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其中，所述分闸装置包括与输出拐臂同轴设置并沿水平方向或竖直方向驱动断路器的输出外拐臂、与输出外拐臂连接并压缩蓄能的分闸弹簧、限制输出拐臂转动的分闸脱扣掣子装配；所述分闸弹簧的一端固定，另一端通过第二链条与输出外拐臂的一端连接；输出外拐臂的另一端与断路器连接；所述分闸脱扣掣子装配设置在输出拐臂的下方。

所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其中，所述合闸弹簧和分闸弹簧并列设置于侧板的顶部。

所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其中，所述操动机构还包括用于合闸缓冲和分闸缓冲的油缓冲器；所述油缓冲器与输出拐臂铰连接。

所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其中，所述操动机构还包括用于限制输出拐臂合闸和分闸位置的止位缓冲轴；所述止位缓冲轴固定设置在侧板之间。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型通过对蓄能装置、合闸装置和分闸装置在固定架的位置分布，连接关系以及受力结构进行重新设计，使操动机构的尺寸大大减小、成本降低，内部结构紧凑、整体强度高，工作的稳定性好、可靠性高，并大大提高了合闸功和分闸功。很好地解决现有弹簧操动机构体积大、操作功小、工作稳定性差、制造成本高的技术问题。

附图说明

图1是本实用新型所提供的弹簧操动机构的左视图。

图2是本实用新型所提供的弹簧操动机构的主视图。

图3是本实用新型所提供的弹簧操动机构的局部剖视图。

图4是本实用新型所提供的弹簧操动机构的后视图一。

图5是本实用新型所提供的弹簧操动机构的后视图二。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种紧凑型大功率弹簧操动机构，该弹簧操动机构设置在断路器内，其输出端与断路器连接，驱动断路器进行分闸、合闸操作。其中，该弹簧操动机构包括固定架100、驱动断路器合闸的合闸装置、驱动断路器分闸的分闸装置、以及通过压缩弹簧为合闸装置和分闸装置提供能量的蓄能装置。所述固定架100主要包括用于支撑合闸装置的侧板110、以及与侧板110固定连接的支架120。所述侧板110至少设置两块，本实用新型优选设置为两块，相互平行设置，为合闸装置提供对称的支撑结构。所述合闸装置设置在侧板110之间，所述分闸装置和合闸装置并列设置，并与合闸装置传动连接；所述蓄能装置设置在合闸装置的外侧，与合闸装置传动连接。

如图1和图2所示，所述蓄能装置包括电机210、给合闸装置蓄能并驱动其合闸的棘轮230、连接电机210与棘轮230的齿轮组220。所述电机210通过齿轮组220带动棘轮230单方向转动，本实施例中，所述电机210带动棘轮230逆时针转动。

如图1和图3所示，所述合闸装置包括与棘轮230连接并通过棘轮230转动来压缩蓄能的合闸弹簧310、与分闸装置传动连接的输出拐臂320、与棘轮230同轴连接并推动输出拐臂320合闸的凸轮330、以及限制棘轮230转动的合闸脱扣掣子装配340。所述合闸弹簧310的一端固定，另一端通过第一链条350与棘轮230连接，该链条跨过第一导向轮360，使棘轮230在转动的同时拉动合闸弹簧310的另一端，当棘轮230从初始位置转过前半周(前180度)后，合闸弹簧310蓄能完毕，合闸脱扣掣子装配340对棘轮230进行锁止，等待合闸操作。所述输出拐臂320设置在侧板110之间，一端通过滚轮与凸轮330抵接；在合闸过程中，该滚轮沿着凸轮330的轮廓线运动，凸轮330一方面推动输出拐臂320转动合闸，另一方面驱动分闸装置蓄能。

如图1、图3和图4所示，所述分闸装置包括与输出拐臂320同轴设置并沿水平方向或竖直方向驱动断路器的输出外拐臂410、与输出外拐臂410连接并压缩蓄能的分闸弹簧420、限制输出拐臂320转动的分闸脱扣掣子装配430。所述分闸弹簧420的一端固定，另一端通过第二链条440与输出外拐臂410的一端连接。该链条跨过第二导向轮450，使输出外拐臂410在转动的同时拉动分闸弹簧420的另一端，分闸弹簧420被压缩蓄能，为后续的分闸操作提供能量。输出外拐臂410的另一端与断路器连接，用于驱动断路器的动触头合闸或分闸。所述分闸脱扣掣子装配430设置在输出拐臂320的下方，用于锁止输出拐臂320。

所述弹簧操动机构的工作过程可以分为蓄能、合闸、分闸三个阶段，具体如下：

蓄能阶段：电机210启动并带动齿轮组220转动，通过齿轮组220与棘轮230的传动连接，使棘轮230逆时针转过前半周(前180度)，由于合闸弹簧310被压缩，棘轮230受合闸弹簧310的拉力作用，有向后半周转动的趋势，于是合闸脱扣掣子装配340动作，将棘轮230锁止，等待合闸操作。

合闸阶段：合闸脱扣掣子装配340动作，释放被压缩的合闸弹簧310的弹性势能，合闸弹簧310拉动棘轮230转过后半周(后180度)，凸轮330推动输出拐臂320顺时针旋转，直到输出拐臂320被分闸脱扣掣子装配430锁止为止。由于输出拐臂320和输出外拐臂410是同轴设置，所以输出拐臂320在旋转的同时一方面驱动断路器合闸，另一方面驱动输出外拐臂410压缩分闸弹簧420，为分闸操作蓄能。

分闸阶段：分闸脱扣掣子装配430动作，释放被压缩的分闸弹簧420的弹性势能，分闸弹簧420拉着输出外拐臂410往回转动，并驱动断路器分闸。

本实施例优选将所述合闸弹簧和分闸弹簧并列设置于侧板的顶部。这样设置不仅有助于操动机构合理的布局和设计，更有利于合闸装置和分闸装置的均匀受力，使合闸和分闸过程更平稳顺畅。

进一步的，如图4和图5所示，为了配合断路器的各种安装位置，使输出外拐臂410无论在水平方向还是竖直方向都能驱动断路器，本实施例中所述输出外拐臂410两端点与转动中心之间的连线所形成的夹角设置为90度或180度。当夹角设置为90度时，输出外拐臂410驱动断路器上下运动；当夹角设置为180度时，输出外拐臂410驱动断路器左右运动。

进一步，如图3所示，由于合闸和分闸操作都会对断路器造成冲击，为了减轻断路器动静触头之间的冲击力度，降低受损程度，本实施例的所述操动机构还包括用于合闸缓冲和分闸缓冲的油缓冲器。所述油缓冲器与输出拐臂320铰连接，通过设置合适的阻尼，以改善操动机构在合闸和分闸时的稳定性和可靠性。

如图3所示，为了进一步改善操动机构的稳定性和可靠性，本实施例中所述操动机构还包括用于限制输出拐臂320合闸和分闸位置的止位缓冲轴600。所述止位缓冲轴600固定设置在侧板110之间，在输出拐臂320顺时针转动合闸时限制合闸到位的位置，在逆时针转动分闸时限制分闸到位的位置。

综上所述，本实用新型通过对蓄能装置、合闸装置和分闸装置在固定架100的位置分布，连接关系以及受力结构进行重新设计，使操动机构的尺寸大大减小、成本降低，内部结构紧凑、整体强度高，工作的稳定性好、可靠性高，并大大提高了合闸功和分闸功。很好地解决现有弹簧操动机构体积大、操作功小、工作稳定性差、制造成本高的技术问题。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如，对本实用新型中的各部分的连接方式的替换等，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种紧凑型大功率弹簧操动机构，其特征在于，包括固定架、驱动断路器合闸的合闸装置、驱动断路器分闸的分闸装置、以及通过压缩弹簧为合闸装置和分闸装置提供能量的蓄能装置；所述固定架主要包括用于支撑合闸装置的侧板、以及与侧板固定连接的支架；所述侧板至少设置两块；所述合闸装置设置在侧板之间，所述分闸装置和合闸装置并列设置，并与合闸装置传动连接；所述蓄能装置设置在合闸装置的外侧，与合闸装置传动连接。

2.根据权利要求1所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其特征在于，所述蓄能装置包括电机、给合闸装置蓄能并驱动其合闸的棘轮、连接电机与棘轮的齿轮组；所述电机通过齿轮组带动棘轮单方向转动。

3.根据权利要求2所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其特征在于，所述合闸装置包括与棘轮连接并通过棘轮转动来压缩蓄能的合闸弹簧、与分闸装置传动连接的输出拐臂、与棘轮同轴连接并推动输出拐臂合闸的凸轮、以及限制棘轮转动的合闸脱扣掣子装配；所述合闸弹簧的一端固定，另一端通过第一链条与棘轮连接；所述输出拐臂设置在侧板之间，一端通过滚轮与凸轮抵接。

4.根据权利要求3所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其特征在于，所述分闸装置包括与输出拐臂同轴设置并沿水平方向或竖直方向驱动断路器的输出外拐臂、与输出外拐臂连接并压缩蓄能的分闸弹簧、限制输出拐臂转动的分闸脱扣掣子装配；所述分闸弹簧的一端固定，另一端通过第二链条与输出外拐臂的一端连接；输出外拐臂的另一端与断路器连接；所述分闸脱扣掣子装配设置在输出拐臂的下方。

5.根据权利要求4所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其特征在于，所述合闸弹簧和分闸弹簧并列设置于侧板的顶部。

6.根据权利要求1至5任一项所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其特征在于，所述操动机构还包括用于合闸缓冲和分闸缓冲的油缓冲器；所述油缓冲器与输出拐臂铰连接。

7.根据权利要求1至5任一项所述的紧凑型大功率弹簧操动机构，其特征在于，所述操动机构还包括用于限制输出拐臂合闸和分闸位置的止位缓冲轴；所述止位缓冲轴固定设置在侧板之间。