CN206893469U - 一种集成式弹簧操动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成式弹簧操动机构，包括沿左右方向间隔布置的两侧板及设置在两侧板之间的支撑杆，两侧板上转动装配有储能轴，两侧板之间布置有储能电机，储能电机通过布置在两侧板之间的齿轮传动机构驱动储能轴转动进而迫使相应合闸弹簧弹性变形以实现合闸储能，两侧板中的其中一个侧板的外侧面安装有计数器、分合闸指示牌、储能指示牌中的至少一个。将计数器、分合闸指示牌、储能指示牌中的至少一个安装在两侧板的其中一个侧板的外侧面上，这样可相对减小两侧板的间距，进而减少相应的支撑杆长度，降低对支撑杆的强度要求，降低整体设计成本。

Description

一种集成式弹簧操动机构

技术领域

本实用新型涉及一种集成式弹簧操动机构。

背景技术

为实现电能的生产、传输和分配，除了发电机、变压器和输电线外，还需要有各种形式的开关电器来关合和开断电路，其中，常用到一种既能开断负载电流又能开断高达数百千安短路电流的开关电器即断路器。为实现开断和关合，断路器通常具有下述三个组成部分：（1）开断部分，包括导电和触头系统以及灭弧室；（2）操动和传动部分（3）绝缘部分。其中，操动机构向开断部分提供分闸、合闸驱动力，以满足断路器的正常分合闸操作。

目前，操动机构按照提供操动能源能量的性质分为手动弹簧操动机构、直流电磁操动机构、弹簧操动机构、液压弹簧操动机构及气动操动机构，其中，弹簧操动机构以其结构简单、机械动作可靠等特点，得以广泛应用。如申请公布号为CN106356245A的中国发明专利申请中公开了一种模块化真空断路器弹簧操动机构，包括相对设置的左侧板和右侧板，在右侧板上设有储能电机，储能电机通过两级减速的齿轮传动机构驱动转动装配在两侧板上的储能轴，储能轴通过拐臂与合闸弹簧传动连接，在两侧板上设有分闸电动脱扣部分、合闸电动脱扣部分。上述储能电机、齿轮传动机构位于两侧板之间，而且，在两侧板之间还设有合分指示连板及合分指示板，在左侧板上还设有与合分指示板联动的相应计数器。该弹簧操动机构中，具体将储能电机、分合闸脱扣部分及计数器、合分指示连板及合分指示板等均布置在两侧板之间，这种设计实际上导致两侧板内部结构臃肿，较为复杂，两侧板通常通过支撑杆连接，而且，齿轮传动机构中的传动齿轮一般转动装配在设于两侧板之间的支撑轴上，由于两侧板间距需要设计的较大，导致支撑杆及支撑轴的轴向长度较大，为满足相应的支撑强度要去，对支撑杆及支撑轴的径向尺寸及强度要求较高，整体制造成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成式弹簧操动机构，以解决现有技术中将计数器、分合闸板、储能电机、齿轮传动机构均设置于两侧板之间导致侧板间距较大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的集成式弹簧操动机构的技术方案是：一种集成式弹簧操动机构，包括沿左右方向间隔布置的两侧板及设置在两侧板之间的支撑杆，两侧板上转动装配有储能轴，两侧板之间布置有储能电机，储能电机通过布置在两侧板之间的齿轮传动机构驱动储能轴转动进而迫使相应合闸弹簧弹性变形以实现合闸储能，所述两侧板中的其中一个侧板的外侧面安装有计数器、分合闸指示牌、储能指示牌中的至少一个。

所述两侧板中的其中一个侧板为安装侧板，安装侧板的外侧面上设有所述的计数器和分合闸指示牌，分合闸指示牌转动装配在安装侧板上，弹簧操动机构包括输出主轴，输出主轴通过中间连杆机构驱动所述分合闸指示牌转动以实现分合闸指示，分合闸指示牌通过计数器拉簧与计数器的输入端传动连接。

所述中间连杆机构设置在所述安装侧板的外侧面上。

所述安装侧板的外侧布置有所述合闸弹簧，所述储能轴具有与所述合闸弹簧连接的储能拐臂，所述安装侧板的外侧面上转动装配有所述的储能指示牌，安装侧板的外侧面设有磁吹开关，磁吹开关上设有用于由储能拐臂触发的输入板，输入板通过储能连杆机构驱动储能指示牌转动以实现储能指示。

所述储能电机位于所述储能轴上方，齿轮传动机构包括位于储能电机下方且相互啮合传动的主动齿轮、中间齿轮及从动齿轮，从动齿轮通过离合结构装配在储能轴上，主动齿轮安装在主动齿轮轴上，该主动齿轮轴通过布置在所述两侧板的外侧的传动机构与储能电机的动力输出轴传动连接。

所述储能轴上设有合闸凸轮，合闸凸轮上设有储能保持滚轮，所述两侧板上设有与所述储能保持滚轮对应的合闸脱扣单元，合闸脱扣单元包括通过合闸挚子轴转动装配在两侧板之间的合闸挚子，合闸挚子具有用于在转动过程中与所述储能保持滚轮抵靠配合的储能保持位，合闸挚子上设有电动合闸件，所述两侧板的其中一个侧板上设有用于顶推电动合闸件以驱使合闸挚子转动以离开储能保持位的合闸电磁铁，合闸挚子上还分体的固设有手动合闸件，所述两侧板的其中一个侧板上设有用于顶推手动合闸件以驱使挚子本体转动以离开储能保持位的手动合闸推杆。

所述合闸电磁铁设置在相应侧板的外侧，所述电动合闸件为固设在所述合闸挚子上并延伸至所述两侧板中设有所述合闸电磁铁的侧板外侧的电动合闸轴。

所述手动合闸件为手动合闸顶板，手动合闸顶板包括与所述挚子本体固定连接的连接板段和用于供所述手动合闸推杆顶推的顶推板段。

所述顶推板段一体地弯折过渡连接在所述连接板段上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的集成式弹簧操动机构中，将储能电机及相应的齿轮传动机构布置在两侧板之间，而将计数器、分合闸指示牌、储能指示牌中的至少一个安装在两侧板的其中一个侧板的外侧面上，这样可相对减小两侧板的间距，进而减少相应的支撑杆长度，降低对支撑杆的强度要求，降低整体设计成本。而且，将部分结构转移至两侧板外，可简化两侧板之间的结构，方便两侧板内部各部件的安装和维修。

附图说明

图1为本实用新型所提供的集成式弹簧操动机构的一种实施例的结构示意图；

图2为图1所示弹簧操动结构的前视立体图；

图3为图1所示弹簧操动机构的后视立体图；

图4为图1中合闸挚子与储能保持滚轮配合示意图；

图5为图1所示集成式弹簧操动机构中输出主轴与分合闸指示牌传动连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的集成式弹簧操动机构的具体实施例，如图1至图5所示，该实施例中的弹簧操动机构包括安装架，安装架包括沿左右方向间隔布置的左侧板1和右侧板2，两侧板通过多个支撑杆固定装配在一起，与现有技术相同的是，两侧板上转动装配有储能轴5，在两侧板之间于储能轴上方设置有储能电机9，在进行合闸储能操作时，由储能电机9通过齿轮传动机构驱动储能轴5转动，储能轴5通过储能拐臂6带动合闸弹簧7拉伸以实现储能操作。当储能轴带着储能拐臂转动至死点位置时，即合闸弹簧弹性变形至最大值，储能完成。

上述的齿轮传动机构具体包括位于储能电机下方且相互啮合传动的主动齿轮21、中间齿轮26及从动齿轮25，主动齿轮21、中间齿轮26及从动齿轮25轴向相互平行且从上向下依次布置，从动齿轮25通过离合结构装配在储能轴5上，主动齿轮21安装在主动齿轮轴20上，该主动齿轮轴20通过布置在两侧板外侧的传动机构与储能电机9的动力输出轴传动连接。

需要说明的是，储能拐臂6通过下挂板传动连接的合闸弹簧7也沿上下方向延伸，合闸弹簧7的上端通过上挂板、上固定弯板连接在相应的机构框架上。

本实施例中，利用合闸脱扣单元将储能轴保持在储能位置，在储能轴5上于两侧板之间设有合闸凸轮11，在合闸凸轮11的远离储能轴5的自由端设有储能保持滚轮12，合闸脱扣单元包括通过支撑轴8转动装配在安装架上的合闸挚子4，此处的合闸挚子整体呈L型，合闸挚子包括驱动臂和抵靠臂，抵靠臂具有用于与储能保持滚轮抵靠顶压配合的抵靠端，合闸挚子在其转动行程上具有与储能保持滚轮12抵靠配合的储能保持位，合闸挚子上连接有用于向挚子本体施加迫使其向储能保持位转动的复位弹簧，该复位弹簧具体为扭簧13。实际上，在合闸挚子的驱动臂上设有电动合闸件和手动合闸件，以方便操作人员通过手动、电动的方式驱使合闸挚子转动离开储能保持位，消除对储能轴的限制，储能轴在合闸弹簧7的作用下转动以驱使动力输出轴转动，进而实现相应合闸操作。

本实施例中，合闸挚子的驱动臂上设有的电动合闸件具体为沿左右方向延伸至右侧板2外侧的电动合闸轴14，实际上，在右侧板2的外侧对应设有合闸电磁铁8，在合闸电磁铁8得电后，合闸电磁铁8的推杆向外伸出以顶推电动合闸轴14带着挚子本体克服扭簧作用力转动，进而远离储能保持位。

合闸挚子的驱动臂上设有的手动合闸件具体为分体固设在驱动臂上的手动合闸顶板，在两侧板之间，具体的，在右侧板2的内侧通过支撑架移动装配有手动合闸推杆3，手动合闸推杆3可顶推手动合闸顶板带着挚子本体转动以离开储能保持位。并且，在手动合闸推杆上设有向手动合闸推杆3施加反向迫使手动合闸推杆远离所述手动合闸件的作用力的复位弹簧10。

具体的，手动合闸顶板包括与合闸挚子固定连接的连接板段91和用于供手动合闸推杆3顶推的顶推板段92，实际上，此处的顶推板段92弯折过渡连接在连接板段91上，两者为一体结构。

由于手动合闸部分主要用于应急及测试等使用，使用次数相对较少，而电动合闸部分则使用相对较多，所以，将手动合闸顶板与挚子本体分体设置，且将电动合闸轴设置在合闸挚子上，这样一来，手动合闸顶板即可采用与挚子本体强度不同的材质，在满足正常使用的情况下，合理降低设计制造成本。在本实施例中，挚子本体具体为板材结构，对应的，手动合闸顶板的厚度小于合闸挚子的厚度。

并且，在本实施例中，将储能电机及齿轮传动机构布置在两侧板之间，两侧板中的左侧板1作为安装侧板，在左侧板的外侧面上设置计数器22、分合闸指示牌23、储能指示牌26及磁吹开关24，磁吹开关24用于与储能拐臂6配合，以在储能轴转动至储能保持的位置时，储能拐臂触发磁吹开关。

本实施例中，集成式弹簧操动机构包括输出主轴45，输出主轴45上设有传动拐臂44，传动拐臂44通过中间连杆机构驱动分合闸指示牌23转动以实现分合闸指示，分合闸指示牌23则通过计数器拉簧40与计数器22的输入端传动连接，计数器的输入端具体为与计数器拉簧连接的计数器摆臂，上述中间连接机构具体包括连板42和连杆41.使用时，输出主轴往复转动一次，断路器分合闸一次，通过中间连杆机构驱动分合闸指示牌往复摆动一次，通过计数器拉簧使得计数器跳动一个数字，从而实现计数功能。

并且，在左侧板1的外侧面上布置有合闸弹簧7，在磁吹开关24上设有用于由储能拐臂6触发的输入板46，输入板46通过储能连杆机构47驱动储能指示牌26转动以实现储能指示。使用时，在储能拐臂转动至相应位置时会触发输入板46，由输入板触发磁吹开关24动作，同时，通过储能连杆机构驱动储能指示牌显示相应的储能状态。

本实施例中，手动合闸件具体选用手动合闸顶板。在其他实施例中，手动合闸件也可采用其他结构如手动合闸轴等结构。

本实施例中，输出主轴通过布置在安装侧板外侧的中间连杆机构驱动分合闸指示牌转动以显示相应的分合闸状态。在其他实施例中，也可仅将分合闸指示牌布置在相应侧板的外侧，而将中间连杆机构布置在两侧板之间。

本实施例中，手动合闸顶板的顶推板段与连接板段一体地弯折过渡连接，可直接冲压成型，制作方便。在其他实施例中，也可根据实际情况单独焊接成型。

本实施例中，将计数器、分合闸指示牌及储能指示牌均设置于左侧板的外侧，在其他实施例中，也可仅将计数器或分合闸指示牌或储能指示牌设置在左侧板或右侧板的外侧，当然，也可将其中任意两个设置在相应侧板的外侧，而将另外一个设置在两侧板之间。

Claims (9)

1.一种集成式弹簧操动机构，包括沿左右方向间隔布置的两侧板及设置在两侧板之间的支撑杆，两侧板上转动装配有储能轴，两侧板之间布置有储能电机，储能电机通过布置在两侧板之间的齿轮传动机构驱动储能轴转动进而迫使相应合闸弹簧弹性变形以实现合闸储能，其特征在于：所述两侧板中的其中一个侧板的外侧面安装有计数器、分合闸指示牌、储能指示牌中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的集成式弹簧操动机构，其特征在于：所述两侧板中的其中一个侧板为安装侧板，安装侧板的外侧面上设有所述的计数器和分合闸指示牌，分合闸指示牌转动装配在安装侧板上，弹簧操动机构包括输出主轴，输出主轴通过中间连杆机构驱动所述分合闸指示牌转动以实现分合闸指示，分合闸指示牌通过计数器拉簧与计数器的输入端传动连接。

3.根据权利要求2所述的集成式弹簧操动机构，其特征在于：所述中间连杆机构设置在所述安装侧板的外侧面上。

4.根据权利要求2所述的集成式弹簧操动机构，其特征在于：所述安装侧板的外侧布置有所述合闸弹簧，所述储能轴具有与所述合闸弹簧连接的储能拐臂，所述安装侧板的外侧面上转动装配有所述的储能指示牌，安装侧板的外侧面设有磁吹开关，磁吹开关上设有用于由储能拐臂触发的输入板，输入板通过储能连杆机构驱动储能指示牌转动以实现储能指示。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的集成式弹簧操动机构，其特征在于：所述储能电机位于所述储能轴上方，齿轮传动机构包括位于储能电机下方且相互啮合传动的主动齿轮、中间齿轮及从动齿轮，从动齿轮通过离合结构装配在储能轴上，主动齿轮安装在主动齿轮轴上，该主动齿轮轴通过布置在所述两侧板的外侧的传动机构与储能电机的动力输出轴传动连接。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的集成式弹簧操动机构，其特征在于：所述储能轴上设有合闸凸轮，合闸凸轮上设有储能保持滚轮，所述两侧板上设有与所述储能保持滚轮对应的合闸脱扣单元，合闸脱扣单元包括通过合闸挚子轴转动装配在两侧板之间的合闸挚子，合闸挚子具有用于在转动过程中与所述储能保持滚轮抵靠配合的储能保持位，合闸挚子上设有电动合闸件，所述两侧板的其中一个侧板上设有用于顶推电动合闸件以驱使合闸挚子转动以离开储能保持位的合闸电磁铁，合闸挚子上还分体的固设有手动合闸件，所述两侧板的其中一个侧板上设有用于顶推手动合闸件以驱使挚子本体转动以离开储能保持位的手动合闸推杆。

7.根据权利要求6所述的集成式弹簧操动机构，其特征在于：所述合闸电磁铁设置在相应侧板的外侧，所述电动合闸件为固设在所述合闸挚子上并延伸至所述两侧板中设有所述合闸电磁铁的侧板外侧的电动合闸轴。

8.根据权利要求6所述的集成式弹簧操动机构，其特征在于：所述手动合闸件为手动合闸顶板，手动合闸顶板包括与所述挚子本体固定连接的连接板段和用于供所述手动合闸推杆顶推的顶推板段。

9.根据权利要求8所述的集成式弹簧操动机构，其特征在于：所述顶推板段一体地弯折过渡连接在所述连接板段上。