CN205863030U - 断路器的储能操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种断路器的储能操作机构，包括两个侧板、驱动轴、储能装置、传动组件，储能装置包括凸轮组件、储能杠杆组件、弹簧组件，储能杠杆组件包括两个储能杠杆、连接轴，两个储能杠杆分别通过两个销轴安装在两个侧板上，两个销轴的中心为储能杠杆的回转中心A，储能杠杆的上端连接在传动组件的连杆上，储能杠杆与连杆的连接点为储能杠杆的受力点B，弹簧组件包括弹簧支架、大弹簧和小弹簧，弹簧支架的一端连接在储能杠杆的下端上，弹簧支架与储能杠杆的连接点为储能杠杆的施力点C，施力点C与回转中心A之间连线L1的距离大于受力点B与回转中心A之间的连线L2的距离。本实用新型具有结构紧凑、高寿命、性能稳定可靠、高效能的优点。

Description

断路器的储能操作机构

技术领域

本实用新型具体涉及一种断路器，具体涉及一种断路器的储能操作机构。

背景技术

目前，框架式断路器是能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器。储能操作机构是框架式断路器的关键部件，断路器的储能、闭合、断开由储能操作机构承担。现有的储能操作机构的储能转化率低，受体积以及相关零部件强度的限制、无法做到大能量传动，从而导致框架式断路器的分断能力较低，不能满足断路器的高分断能力的要求；如果需要大能量来增加断路器的分断能力时，只能在不超过零部件的应力下增加弹簧力，但是，弹簧力的增加量小且增加后严重影响储能操作机构的寿命，也会造成整个储能操作机构的体积过大，不能满足框架式断路器小型化的要求，且也不能满足框架式断路器的高效能的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构紧凑、高寿命、性能稳定可靠、高效能、能有效提高断路器分断能力的储能操作机构。

为实现上述目的，本实用新型采用一种断路器的储能操作机构，包括两个平行间隔设置的侧板、转动设置在两个侧板之间且与驱动装置联动的驱动轴、设置在驱动轴上的储能装置、设置在两个侧板之间且与储能装置联动设置的传动组件，所述的储能装置包括与驱动轴联动设置的凸轮组件、与凸轮组件联动设置的储能杠杆组件、弹簧组件，所述的储能杠杆组件包括两个储能杠杆、连接在两个储能杠杆之间的连接轴，所述的两个储能杠杆上均设置有一个销轴，且两个储能杠杆分别通过两个销轴安装在两个侧板上，且两个销轴的中心为储能杠杆的回转中心A，储能杠杆的上端连接在传动组件的连杆上，储能杠杆与连杆的连接点为储能杠杆的受力点B，所述的弹簧组件包括弹簧支架、安装在弹簧支架上的大弹簧和小弹簧，弹簧支架的一端连接在储能杠杆的下端上，且弹簧支架与储能杠杆的连接点为储能杠杆的施力点C，且施力点C与回转中心A之间连线L1的距离大于受力点B与回转中心A之间的连线L2的距离，弹簧支架的另一端固定在侧板上。且弹簧支架的中心线与水平面之间形成有夹角a，且夹角a的度数为大于2°且小于20°，当储能装置在释能状态时，弹簧支架的中心线与施力点C至回转中心A之间连线L1形成有夹角b，且夹角b的度数为大于70°且小于90°。

上述结构的有益效果是：该断路器的储能操作机构具有结构紧凑、高寿命、性能稳定可靠、高效能、能有效提高断路器分断能力的优点，该储能操作机构通过对储能装置的储能杠杆加以优化，作用力臂L1大于阻力臂L2，从而优化了整个储能操作机构转动系统，做到了在不增加弹簧力的情况下，实现小弹簧力转化大能量，同时有效的减小对储能操作机构冲击力，延长了该储能操作机构的使用寿命，有效解决了在断路器行业不断向高分断、小型化，长寿命发展的趋势下，在不增大断路器体积的情况下提供更高合闸能量，增加断路器储能操作机构使用寿命的难题。

特别地，所述的驱动装置为电机或手动驱动组件。采用电机来驱动驱动轴，从而可实现该储能操作机构的电动储能；当操作人员操作手动驱动组件时，可实现该储能操作机构的手动储能。

特别地，所述的手动驱动组件包括对应侧板的外侧处设置在驱动轴上的手柄、设置在手柄与驱动轴之间的扭簧、对应手柄处设置在驱动轴上棘轮、转动设置在侧板的定位轴上且与棘轮相配合的棘爪、拉簧，所述的棘轮与手柄联动设置，所述的拉簧的一端连接在棘爪的一端上，拉簧的另一端连接在侧板上。通过设置有手动驱动组件，在操作时，操作人员转动手柄，手柄带动棘轮、棘爪动作，棘轮驱动驱动轴转动，驱动轴带动储能装置动作，从而实现该储能操作机构的手动储能。

附图说明

图1为本实用新型实施例立体图。

图2为图1的左视图。

图3为本实用新型去掉一个侧板后的立体图。

图4为图3的左视图。

图5为本实用新型弹簧组件的剖视图。

具体实施方式

如图1～5所示，本实用新型实施例是一种断路器的储能操作机构，包括两个平行间隔设置的侧板10、转动设置在两个侧板10之间且与驱动装置联动的驱动轴11、设置在驱动轴11上的储能装置30、设置在两个侧板10之间且与储能装置30联动设置的传动组件40，所述的储能装置30包括与驱动轴11联动设置的凸轮组件31、与凸轮组件31联动设置的储能杠杆组件32、弹簧组件33，所述的储能杠杆组件32包括两个储能杠杆321、连接在两个储能杠杆321之间的连接轴322，所述的两个储能杠杆321上均设置有一个销轴323，且两个储能杠杆321分别通过两个销轴323安装在两个侧板10上，且两个销轴323的中心为储能杠杆321的回转中心A，储能杠杆321的上端连接在传动组件40的连杆上，储能杠杆321与连杆的连接点为储能杠杆321的受力点B，所述的弹簧组件33包括弹簧支架331、安装在弹簧支架331上的大弹簧332和小弹簧333，弹簧支架331的一端连接在储能杠杆321的下端上，且弹簧支架331与储能杠杆321的连接点为储能杠杆321的施力点C，且施力点C与回转中心A之间连线L1的距离大于受力点B与回转中心A之间的连线L2的距离，弹簧支架331的另一端固定在侧板10上。且弹簧支架331的中心线与水平面之间形成有夹角a，且夹角a的度数为大于2°且小于20°，当储能装置在释能状态时，弹簧支架331的中心线与施力点C至回转中心A之间连线L1形成有夹角b，且夹角b的度数为大于70°且小于90°。如图1、2所示，所述的驱动装置为电机或手动驱动组件20。所述的手动驱动组件20包括对应侧板10的外侧处设置在驱动轴11上的手柄21、设置在手柄21与驱动轴11之间的扭簧22、对应手柄21处设置在驱动轴11上棘轮23、转动设置在侧板10的定位轴101上且与棘轮23相配合的棘爪24、拉簧25，所述的棘轮23与手柄21联动设置，所述的拉簧25的一端连接在棘爪24的一端上，拉簧25的另一端连接在侧板10上。采用电机来驱动驱动轴，从而可实现该储能操作机构的电动储能；通过设置有手动驱动组件，在操作时，操作人员转动手柄，手柄带动棘轮、棘爪动作，棘轮驱动驱动轴转动，驱动轴带动储能装置动作，从而实现该储能操作机构的手动储能。

该储能操作机构通过对储能装置的储能杠杆加以优化，作用力臂L1大于阻力臂L2，根据F1×L1＝F2×L2，得到作用力F1小于F2，从而实现小弹簧力的大能量转化；在释能状态下，弹簧支架与储能杠杆上的L1连线支架形成a角，经过严格计算和模型仿真，计算得到70°<a＜90°时最科学。弹簧组件的对储能杠杆的作用力为弹簧力F弹×sin a，理论上a＝90°时储能转化率最高为100％，可是那样在释能时弹簧力对杠杆的冲击力偏大，不利于机构的寿命，经过研究发现70°<a＜90°，储能作用力与对机构的冲击力的值最理想。为保证释能时的冲击力和释能完全时的作用力达到最合理的值，对储能装置进行全新的设计，在释能状态下弹簧支架的中心线与水平面形成角b，当2°＜b<20°时，该储能操作机构的储能效果最佳。该弹簧储能机构通过优化整个转动系统，做到了在不增加弹簧力的情况下，实现小弹簧力转化大能量，同时有效的减小对储能操作机构冲击力，延长了该储能操作机构的使用寿命，有效解决了在断路器行业不断向高分断、小型化，长寿命发展的趋势下，在不增大断路器体积的情况下提供更高合闸能量，延长断路器储能操作机构使用寿命的难题。从而该断路器的储能操作机构具有结构紧凑、高寿命、性能稳定可靠、高效能、能有效提高断路器分断能力的优点。

Claims (3)

1.一种断路器的储能操作机构，包括两个平行间隔设置的侧板、转动设置在两个侧板之间且与驱动装置联动的驱动轴、设置在驱动轴上的储能装置、设置在两个侧板之间且与储能装置联动设置的传动组件，其特征在于：所述的储能装置包括与驱动轴联动设置的凸轮组件、与凸轮组件联动设置的储能杠杆组件、弹簧组件，所述的储能杠杆组件包括两个储能杠杆、连接在两个储能杠杆之间的连接轴，所述的两个储能杠杆上均设置有一个销轴，且两个储能杠杆分别通过两个销轴安装在两个侧板上，且两个销轴的中心为储能杠杆的回转中心A，储能杠杆的上端连接在传动组件的连杆上，储能杠杆与连杆的连接点为储能杠杆的受力点B，所述的弹簧组件包括弹簧支架、安装在弹簧支架上的大弹簧和小弹簧，弹簧支架的一端连接在储能杠杆的下端上，且弹簧支架与储能杠杆的连接点为储能杠杆的施力点C，且施力点C与回转中心A之间连线L1的距离大于受力点B与回转中心A之间的连线L2的距离，弹簧支架的另一端固定在侧板上；且弹簧支架的中心线与水平面之间形成有夹角a，且夹角a的度数为大于2°且小于20°，当储能装置在释能状态时，弹簧支架的中心线与施力点C至回转中心A之间连线L1形成有夹角b，且夹角b的度数为大于70°且小于90°。

2.根据权利要求1所述的断路器的储能操作机构，其特征在于：所述的驱动装置为电机或手动驱动组件。

3.根据权利要求2所述的断路器的储能操作机构，其特征在于：所述的手动驱动组件包括对应侧板的外侧处设置在驱动轴上的手柄、设置在手柄与驱动轴之间的扭簧、对应手柄处设置在驱动轴上棘轮、转动设置在侧板的定位轴上且与棘轮相配合的棘爪、拉簧，所述的棘轮与手柄联动设置，所述的拉簧的一端连接在棘爪的一端上，拉簧的另一端连接在侧板上。