CN207398041U - 智能驱动式模块化设计的重合闸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能驱动式模块化设计的重合闸，包括安装在外壳内的机械传动模块和电路控制模块，其特征在于：所述机械传动模块包括传动机构、内轴和离合装置，所述传动机构包括环形主体、主体驱动块和动力装置，所述动力装置包括电机、一级蜗杆、一级蜗轮、二级蜗杆和扇形蜗轮，内轴上部固定安装有环形主体且环形主体上设有主体驱动块；所述离合装置包括驱动杆、连接板、连接杆、摆杆驱动块、定位轴、摆杆和伸出轴，同时也介绍了该重合闸的控制方法。本实用新型具有自检和故障报警功能，更安全，可靠性好，抗电磁干扰性能好，生产自动化程度高，为适用于电能表的新一代智能化重合闸产品。

Description

智能驱动式模块化设计的重合闸

技术领域

本实用新型涉及重合闸技术领域，尤其是一种智能驱动式模块化设计的重合闸。

背景技术

现有的重合闸的传动结构主要包括气动式、凸轮传动式及单涡轮蜗杆驱动式，但由于各生产厂家创新意识不强，存在着如下的缺点：1、满足于“新瓶装老酒”的思路，新品开发力度小，在结构、电路和软件方面趋于同质化；2、从设计到生产的中间环节过多，制作成本高；3、有些未能满足测试1万次要求，试验周期短，运行几年后损坏的概率高；4、生产工艺复杂，移植性、可靠性不佳，产能利用率低。正是由于现有重合闸所存在的上述问题，政府的各级电力主管部门在大力推广智能化控制的重合闸产品，以满足国内每年不断增长的基础设施建设、乃至“一带一路”等国家发展战略的需要。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构紧凑、安全可靠、性能优越的智能驱动式模块化设计的重合闸，以更好地满足自动化生产需求。

本实用新型的技术方案为：智能驱动式模块化设计的重合闸，包括安装在外壳内的机械传动模块和电路控制模块，其特征在于：所述机械传动模块包括传动机构、内轴和离合装置，所述传动机构包括环形主体、主体驱动块和动力装置，所述动力装置包括电机、一级蜗杆、一级蜗轮、二级蜗杆和扇形蜗轮，所述电机的减速机构与一级蜗杆连接，外壳内旋转固定有二级蜗杆，二级蜗杆端部设置有与一级蜗杆配合使用的一级蜗轮，扇形蜗轮由二级蜗杆驱动作顺时针或逆时针转动，扇形蜗轮上可旋转地安装有内轴，内轴两端可转动地安装在外壳上，内轴上部固定安装有环形主体且环形主体上设有主体驱动块；所述离合装置包括驱动杆、连接板、连接杆、摆杆驱动块、定位轴、摆杆和伸出轴，所述驱动杆安装在扇形蜗轮上，驱动杆顶部与连接板一端铰接，连接板另一端铰接有连接杆，连接杆底部铰接安装在摆杆驱动块上，摆杆驱动块上设有拨块且摆杆驱动块可旋转地安装在定位轴顶部，摆杆驱动块下方的定位轴上还安装有和拨块配合使用的摆杆，摆杆上设置有向上延伸的伸出轴。

所述电路控制模块包括PCB板及安装在PCB板上的电源模块。

所述机械传动模块安装在位于塑胶外壳内的金属框架上，所述金属框架包括组装为一体的顶框和底框，所述顶框和底框的内轴孔上安装有内轴。

所述摆杆包括转动部、连接部和伸出部，所述转动部安装在定位轴上，伸出部通过连接部与转动部相连，伸出轴设置在伸出部顶面，拨块下方设置有拨杆，拨杆能顺时针转动时与连接部。

所述外壳包括组装为一体的底盖和顶盖，所述顶盖上设置弧形槽，伸出轴位于弧形槽内且伸出轴顶部自弧形槽向外延伸。

所述底盖上设置有进线口，PCB板上与自进线口接入的线路相连接。

智能驱动式模块化设计的重合闸的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）PCB板上的控制模块通过电源模块为电机进行供电，电机通过减速机构降速达到所需转速；

2）电机通过一级蜗杆带动一级蜗轮转动，一级蜗轮同步带动二级蜗杆旋转，二级蜗杆同步带动扇形涡轮转动；

3）当内轴和与之相连的断路器手柄处于分闸状态，使扇形蜗轮沿顺时针方向转动，环形主体上的主体驱动块受力沿顺时针方向转动，此时内轴及与之相连的断路器手柄被同步带动作顺时针方向转动，当环形主体上的主体驱动块往顺时针方向转动到最大角度时，环形主体同步带动内轴及断路器手柄实现合闸动作，这一过程中摆杆驱动块则往逆时针方向转动，摆杆驱动块的拨杆和摆杆将到达脱离状态，摆杆上的伸出轴在翻转机构的反弹力作用下转动到解锁位置，断路器盒体内的翻转机构处于自由状态并能在外力作用下动作并保持在合闸状态；

4）当内轴和与之相连的断路器手柄处于合闸状态，使扇形蜗轮沿逆时针方向转动，这一过程中摆杆驱动块则往顺时针方向转动，摆杆驱动块的拨杆和摆杆将到达接触状态，进而拨杆推动摆杆的伸出轴克服翻转机构的反弹力并最终转动到锁定状态，这一过程中断路器盒体内的翻转机构被触发进行动作使内轴和与之相连的断路器手柄转动至分闸状态，此时由于伸出轴处于锁定状态，断路器手柄不能到达合闸状态。

所述步骤3）中，扇形蜗轮上的驱动杆带动连接板向左运动，连接板通过连接杆带动摆杆驱动块以定位轴为中心进行逆时针方向转动，摆杆驱动块上的拨块自接触到达脱离状态。

所述步骤4）中，扇形蜗轮上的驱动杆带动连接板向右运动，连接板通过连接杆带动摆杆驱动块以定位轴为中心进行顺时针方向转动，摆杆驱动块上的拨块自脱离到达接触状态。

本实用新型的有益效果为：

1、采用先考虑生产自动化再设计产品的模式，确保产品充分满足自动化要求；

2、尽量简化结构、电路，采用高级别的软件设计强化运动控制，减少部件数量，形成两个标准模块，便于大批量、灵活地生产；

3、能使用10年以上，具有自检和故障报警功能，更安全，可靠性好；

4、采用不锈钢外壳，不设霍尔开关，抗电磁干扰性能好；

5、生产自动化程度高，工艺技术领先，为适用于电能表的新一代智能化重合闸产品。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型传动结构的立体图；

图4为本实用新型传动结构的俯视图；

图5为本实用新型金属框架的立体图；

图中，1-底盖，10-进线口，2-动力装置，20-直流电机，21-一级蜗杆，22-一级蜗轮，23-二级蜗杆，24-扇形蜗轮，3-金属框架，30-顶框，31-底框，32-内轴孔，4-内轴，5-环形主体，50-主体驱动块，6-连接板，60-驱动杆，61-连接杆，7-摆杆驱动块，70-拨块，71-定位轴，8-摆杆，80-伸出轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1-5所示，智能驱动式模块化设计的重合闸，包括安装在外壳内的机械传动模块和电路控制模块，其特征在于：所述机械传动模块包括传动机构、内轴（4）和离合装置，所述传动机构包括环形主体（5）、主体驱动块（50）和动力装置（2），所述动力装置（2）包括电机、一级蜗杆（21）、一级蜗轮（22）、二级蜗杆（23）和扇形蜗轮（24），所述电机的减速机构与一级蜗杆（21）连接，外壳内旋转固定有二级蜗杆（23），二级蜗杆（23）端部设置有与一级蜗杆（21）配合使用的一级蜗轮（22），扇形蜗轮（24）由二级蜗杆（23）驱动作顺时针或逆时针转动，扇形蜗轮（24）上可旋转地安装有内轴（4），内轴（4）两端可转动地安装在外壳上，内轴（4）上部固定安装有环形主体（5）且环形主体（5）上设有主体驱动块（50）；所述离合装置包括驱动杆（60）、连接板（6）、连接杆（61）、摆杆驱动块（7）、定位轴（71）、摆杆（8）和伸出轴（80），所述驱动杆（60）安装在扇形蜗轮（24）上，驱动杆（60）顶部与连接板（6）一端铰接，连接板（6）另一端铰接有连接杆（61），连接杆（61）底部铰接安装在摆杆驱动块（7）上，摆杆驱动块（7）上设有拨块（70）且摆杆驱动块（7）可旋转地安装在定位轴（71）顶部，摆杆驱动块（7）下方的定位轴（71）上还安装有和拨块（70）配合使用的摆杆（8），摆杆（8）上设置有向上延伸的伸出轴（80）。

在本实施例中，所述电机为直流电机（20），所述外壳包括组装为一体的底盖（1）和顶盖，所述顶盖上设置弧形槽，伸出轴（80）位于弧形槽内且伸出轴（80）顶部自弧形槽向外延伸；所述摆杆（8）包括转动部、连接部和伸出部，所述转动部安装在定位轴（71）上，伸出部通过连接部与转动部相连，伸出轴（80）设置在伸出部顶面，拨块（70）下方设置有拨杆，拨杆能顺时针转动时与连接部；所述电路控制模块包括PCB板及安装在PCB板上的电源模块；所述底盖（1）上设置有进线口（10），PCB板上与自进线口（10）接入的线路相连接。

作为本实用新型的进一步实施方案，所述机械传动模块安装在位于塑胶外壳内的金属框架（3）上，所述金属框架（3）包括顶框（30）和底框（31），所述底框（31）包括底框主体和支撑板，所述顶框（30）包括顶框主体和定位板，所述底框主体四角处的支撑板和顶框主体四角处的定位板通过卡扣结构一体安装，顶框主体和底框主体上对应设置有上内轴孔（32）和下内轴孔（32），底框主体上设置有定位轴（71）安装孔，底框主体前侧设置有带电机轴孔的电机轴安装板，底框主体前部左右两侧对称设置有蜗杆轴定位组件，所述蜗杆轴定位组件包括蜗杆轴定位座、蜗杆轴上定位板和蜗杆轴侧定位板，所述蜗杆轴定位座和蜗杆轴上定位板之间形成有供蜗杆轴进行转动的转孔，所述蜗杆轴侧定位板对蜗杆轴端面进行限位。

优选地，所述底框（1）和顶框（2）均由金属材质一体成型，所述底框主体的四角处分别设置有支撑板A、支撑板B、支撑板C和支撑板D，支撑板A、支撑板B、支撑板C和支撑板D均设置向外的弹片，顶框主体的四角处对应设置有定位板A、定位板B、定位板C和定位板D，定位板A、定位板B、定位板C和定位板D均设置有卡口，卡口与弹片一一对应安装。

智能驱动式模块化设计的重合闸的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）PCB板上的控制模块通过电源模块为电机进行供电，电机通过减速机构降速达到所需转速；

2）电机通过一级蜗杆（21）带动一级蜗轮（22）转动，一级蜗轮（22）同步带动二级蜗杆（23）旋转，二级蜗杆（23）同步带动扇形涡轮转动；

3）当内轴（4）和与之相连的断路器手柄处于分闸状态，使扇形蜗轮（24）沿顺时针方向转动，环形主体（5）上的主体驱动块（50）受力沿顺时针方向转动，此时内轴（4）及与之相连的断路器手柄被同步带动作顺时针方向转动，当环形主体（5）上的主体驱动块（50）往顺时针方向转动到最大角度时，环形主体（5）同步带动内轴（4）及断路器手柄实现合闸动作，这一过程中，扇形蜗轮（24）上的驱动杆（60）带动连接板（6）向左运动，连接板（6）通过连接杆（61）带动摆杆驱动块（7）以定位轴（71）为中心进行逆时针方向转动，摆杆驱动块（7）上的拨块（70）自接触到达脱离状态，摆杆（8）上的伸出轴（80）在翻转机构的反弹力作用下转动到解锁位置，断路器盒体内的翻转机构处于自由状态并能在外力作用下动作并保持在合闸状态；

4）当内轴（4）和与之相连的断路器手柄处于合闸状态，使扇形蜗轮（24）沿逆时针方向转动，这一过程中，扇形蜗轮（24）上的驱动杆（60）带动连接板（6）向右运动，连接板（6）通过连接杆（61）带动摆杆驱动块（7）以定位轴（71）为中心进行顺时针方向转动，摆杆驱动块（7）上的拨块（70）自脱离到达接触状态，进而拨杆推动摆杆（8）的伸出轴（80）克服翻转机构的反弹力并最终转动到锁定状态，这一过程中断路器盒体内的翻转机构被触发进行动作使内轴（4）和与之相连的断路器手柄转动至分闸状态，此时由于伸出轴（80）处于锁定状态，断路器手柄不能到达合闸状态（断路器手柄能转动但触点合不上）。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (7)

1.智能驱动式模块化设计的重合闸，包括安装在外壳内的机械传动模块和电路控制模块，其特征在于：所述机械传动模块包括传动机构、内轴和离合装置，所述传动机构包括环形主体、主体驱动块和动力装置，所述动力装置包括电机、一级蜗杆、一级蜗轮、二级蜗杆和扇形蜗轮，所述电机的减速机构与一级蜗杆连接，外壳内旋转固定有二级蜗杆，二级蜗杆端部设置有与一级蜗杆配合使用的一级蜗轮，扇形蜗轮由二级蜗杆驱动作顺时针或逆时针转动，扇形蜗轮上可旋转地安装有内轴，内轴两端可转动地安装在外壳上，内轴上部固定安装有环形主体且环形主体上设有主体驱动块；所述离合装置包括驱动杆、连接板、连接杆、摆杆驱动块、定位轴、摆杆和伸出轴，所述驱动杆安装在扇形蜗轮上，驱动杆顶部与连接板一端铰接，连接板另一端铰接有连接杆，连接杆底部铰接安装在摆杆驱动块上，摆杆驱动块上设有拨块且摆杆驱动块可旋转地安装在定位轴顶部，摆杆驱动块下方的定位轴上还安装有和拨块配合使用的摆杆，摆杆上设置有向上延伸的伸出轴。

2.根据权利要求1所述的智能驱动式模块化设计的重合闸，其特征在于：所述机械传动模块安装在位于塑胶外壳内的金属框架上，所述金属框架包括组装为一体的顶框和底框，所述顶框和底框的内轴孔上安装有内轴。

3.根据权利要求2所述的智能驱动式模块化设计的重合闸，其特征在于：所述金属框架包括顶框和底框，所述底框包括底框主体和支撑板，所述顶框包括顶框主体和定位板，所述底框主体四角处的支撑板和顶框主体四角处的定位板通过卡扣结构一体安装，顶框主体和底框主体上对应设置有上内轴孔和下内轴孔，底框主体上设置有定位轴安装孔，底框主体前侧设置有带电机轴孔的电机轴安装板，底框主体前部左右两侧对称设置有蜗杆轴定位组件，所述蜗杆轴定位组件包括蜗杆轴定位座、蜗杆轴上定位板和蜗杆轴侧定位板，所述蜗杆轴定位座和蜗杆轴上定位板之间形成有供蜗杆轴进行转动的转孔，所述蜗杆轴侧定位板对蜗杆轴端面进行限位。

4.根据权利要求3所述的智能驱动式模块化设计的重合闸，其特征在于：所述底框主体的四角处分别设置有支撑板A、支撑板B、支撑板C和支撑板D，支撑板A、支撑板B、支撑板C和支撑板D均设置向外的弹片，顶框主体的四角处对应设置有定位板A、定位板B、定位板C和定位板D，定位板A、定位板B、定位板C和定位板D均设置有卡口，卡口与弹片一一对应安装。

5.根据权利要求1所述的智能驱动式模块化设计的重合闸，其特征在于：所述电路控制模块包括PCB板及安装在PCB板上的电源模块。

6.根据权利要求1所述的智能驱动式模块化设计的重合闸，其特征在于：所述摆杆包括转动部、连接部和伸出部，所述转动部安装在定位轴上，伸出部通过连接部与转动部相连，伸出轴设置在伸出部顶面，拨块下方设置有拨杆，拨杆能顺时针转动时与连接部。

7.根据权利要求1所述的智能驱动式模块化设计的重合闸，其特征在于：所述外壳包括组装为一体的底盖和顶盖，所述顶盖上设置弧形槽，伸出轴位于弧形槽内且伸出轴顶部自弧形槽向外延伸。