CN209591819U - 一种斥力操动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种斥力操动机构，可解决现有永磁操动机构结构复杂且动作速度较慢的问题。所述一种斥力操动机构，包括电磁机构、斥力机构、储能弹性件、连杆，所述电磁机构、所述斥力机构、所述储能弹性件均套设在所述连杆上，所述电磁机构包括导磁外框架，及其内部的1个电磁线圈、动铁芯，所述动铁芯固定套设在所述连杆上，可带动所述连杆沿轴向上下运动，所述斥力机构包括一个与所述连杆固定的活动斥力单元，以及一个固定斥力单元。本实用新型简化了斥力操动机构的结构，同时具备较高的动作速度，能有效降低分断时间，具有较高的实用性能。

Description

一种斥力操动机构

技术领域

本实用新型涉及一种电磁斥力操动机构，特别涉及一种用于高速电力电子开关的电磁斥力操动机构。

背景技术

随着我国国民经济的飞速发展，用户对电力系统的要求也越来越高。例如高速混合开关，其结构简单，动作速度快，触动时间可达百微秒级，且相比功率电力电子器件具有较小的通态损耗，因此在电力系统中的诸多领域具有广阔的应用前景。为达到百微秒级的触动时间，斥力操动机构是关键，日渐成为研究热点。

现有技术中，例如专利文献CN201975320U公开了一种种永磁斥力机构，为具有双斥力线圈、双稳态、横置式安装的永磁机构，操作时用双线圈来控制分合闸操作，断路器处在分、合闸位置时采用永磁保持。这也是现有技术中常见的一种斥力机构的结构，现有技术方案的操动机构或保持机构多采用永磁体保持分合闸状态，采用两组或多组斥力机构，或两组电磁线圈克服永磁保持力实现分合闸动作，结构复杂且不利于提高开关的动作速度和降低分断时间。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中操动机构结构复杂，且动作速度有待进一步提高的技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，且可有效提高动作速度，降低分断时间的斥力操动机构。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种斥力操动机构，包括电磁机构、斥力机构、储能弹性件、连杆，所述电磁机构、所述斥力机构均套设在所述连杆上；

所述电磁机构包括导磁外框架，所述导磁外框架内部包括1个电磁线圈、动铁芯，所述电磁线圈包围在所述动铁芯外侧，并与所述动铁芯间留有间隙；所述动铁芯固定套设在所述连杆上，所述动铁芯轴向长度小于所述导磁外框架内部高度，所述动铁芯可带动所述连杆沿轴向上下运动；

所述斥力机构包括相互平行的活动斥力单元与固定斥力单元，所述连杆分别穿过两个所述斥力单元，且所述活动斥力单元与所述连杆固定连接，所述固定斥力单元与与所述连杆分离设置；

所述储能弹性件套设在所述连杆上，一端固定不动，一端随所述连杆运动，并随着所述连杆的上下运动而伸长或压缩变形进行储能，通过变形还原进行释能。

进一步地，所述电磁机构还包括支撑骨架，所述电磁线圈固定在所述支撑骨架上，以保护电磁线圈可靠不变形。所述电磁线圈也可选用一体成形线圈。

进一步地，所述活动斥力单元为斥力盘，所述固定斥力单元为斥力线圈；或者所述活动斥力单元为斥力线圈，所述固定斥力单元为斥力盘。

进一步地，所述固定斥力单元在所述活动斥力单元上方，所述斥力操动机构合闸时，所述电磁线圈通电流，使所述动铁芯在电磁作用力下带动所述连杆及所述活动斥力单元向上运动，使所述活动斥力单元与所述固定斥力单元接触，所述储能弹性件变形储能；所述斥力操动机构分闸时，所述电磁线圈断电，所述斥力机构通电产生推斥力，在所述推斥力作用下，所述活动斥力单元向下移动，与所述固定斥力单元迅速分离，并带动所述连杆向下移动，所述储能弹性件还原释能，与所述动铁芯重力作用一起共同推动所述连杆向下运动。这种情况下，所述斥力操动机构动作速度快，且在分闸时有更优异的性能表现。

进一步地，所述固定斥力单元在所述活动斥力单元下方，所述斥力操动机构合闸时，所述电磁线圈断电，所述储能弹性件还原释能，与所述动铁芯重力作用一起，共同推动所述连杆向下运动，带动所述活动斥力单元向下与所述固定斥力单元接触；所述斥力操动机构分闸时，所述斥力机构通电产生推斥力，在所述推斥力作用下，所述活动斥力单元向上运动，使所述活动斥力单元与所述固定斥力单元迅速分离，并带动所述连杆向上移动，所述电磁线圈通电流，使所述动铁芯在电磁作用力下带动所述连杆向上运动，所述储能弹性件变形储能。这种情况下，所述斥力操动机构动作速度快，且在合闸时有更优异的性能表现。

进一步地，所述连杆上部与断路器动触头连接，则形成的断路器在断路器分闸时有更优异的性能表现。所述连杆下部与断路器动触头连接，则形成的断路器在断路器合闸时有更优异的性能表现。

进一步地，所述储能弹性件可以是弹簧或碟簧。

进一步地，所述固定斥力单元与所述导磁外框架相对固定设置。

本实用新型提供的一种斥力操动机构，仅需一组斥力机构和一组电磁线圈，即可实现分合闸动作和状态保持，极大的简化了操动机构的结构，提高操动机构的工艺性，减少操动机构的整体体积，同时能有效提高动作速度，降低分断时间，具有较高的实用性能。

附图说明

包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了符合本实用新型的装置的实施方案，并与详细描述一起用于解释符合本实用新型的优点和原理。在附图中：

图1是本实用新型斥力操动机构的第一个较佳实施例的合闸状态结构示意图；

图2是本实用新型斥力操动机构的第一个较佳实施例的分闸状态结构示意图；

图3是本实用新型斥力操动机构的第二个较佳实施例的整体结构示意图；

图4是本实用新型斥力操动机构的第三个较佳实施例的整体结构示意图；

图5是本实用新型斥力操动机构的第四个较佳实施例的整体构结构示意图。

附图标记说明：1、电磁机构；2、斥力机构；3、储能弹性件；4、连杆；5、导磁外框架；6、电磁线圈；7、动铁芯；8、活动斥力单元；9、固定斥力单元。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。然而，本实用新型并不局限于以下描述的实施方式。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合，且本实用新型的技术理念可以与其他公知技术或与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

本实用新型提供的一种斥力操动机构的一个较佳实施例，如图1所示，包括电磁机构1、斥力机构2、储能弹性件3、连杆4，所述电磁机构1、所述斥力机构2均套设在所述连杆4上，所述连杆4通过绝缘拉杆(图中未示出)与应用了本斥力操动机构的断路器中的动触头以绝缘的方式相互连接；

所述电磁机构1包括导磁外框架5，所述导磁外框架内部包括1个电磁线圈6、动铁芯7，所述电磁线圈6包围在所述动铁芯7外侧，并与所述动铁芯7间留有间隙；所述动铁芯7固定套设在所述连杆4上，所述动铁芯7轴向长度小于所述导磁外框架5内部高度，所述动铁芯7可带动所述连杆4沿轴向上下运动；

所述斥力机构2包括相互平行的活动斥力单元8与固定斥力单元9，所述连杆4分别穿过两个所述斥力单元，且所述活动斥力单元8与所述连杆4固定连接，所述固定斥力单元9与所述连杆4分离设置，固定在所述导磁外框架5上，所述固定斥力单元9也可与上述断路器的外壳或者由其他可起到固定作用的部件保持，使固定斥力单元的位置保持不变，不会随连杆4上下运动；

所述储能弹性件3套设在所述连杆4上，一端固定不动，抵接在所述导磁外框架5上，一端抵接在所述活动斥力单元8上，随所述连杆5运动，并随着所述连杆的上下运动而压缩变形进行储能或变形还原进行释能。所述储能弹性件3的固定端也可固定或抵接在其它可起到固定作用的部件上，另一端也可通过固定在所述连杆4上等方式随所述连杆运动。所述储能弹性件3也可通过不同的位置设置，随所述连杆的上下运动而伸长变形进行储能或变形还原进行释能。

所述电磁机构1还包括支撑骨架(图中未示出)，所述电磁线圈6固定在所述支撑骨架上，以保护电磁线圈可靠不变形。所述电磁线圈6也可选用一体成形线圈，以确保其结构稳定不变形，使斥力操动机构功能更稳定。

所述活动斥力单元8为斥力盘，所述固定斥力单元9为斥力线圈；也可以所述活动斥力8单元采用斥力线圈，所述固定斥力单元9采用斥力盘。

图1和图2中示出了本实用新型实施例一的分合闸状态，所述固定斥力单元9在所述活动斥力单元8上方，这种技术方案，所述斥力操动机构动作速度快，且在分闸时有更优异的性能表现。具体实现方式是：

所述斥力操动机构合闸时，所述电磁线圈6通电流，使所述动铁芯7在电磁作用力下带动所述连杆4及所述活动斥力单元8向上运动，使所述活动斥力单元8与所述固定斥力单元9接触，同时所述储能弹性件3变形储能，形成如图1所示的斥力操动机构合闸状态；

所述斥力操动机构分闸时，所述电磁线圈6断电，所述斥力机构2通电产生推斥力，在所述推斥力作用下，所述活动斥力单元8向下移动，与所述固定斥力单元9迅速分离，并带动所述连杆4向下移动，同时所述储能弹性件3还原释能，与所述动铁芯7重力作用一起共同推动所述连杆4向下运动，形成如图2所示的斥力操动机构分闸状态。

图1和图2中，所述电磁机构1在斥力机构2上方，图3示出了本实用新型第二个较佳实施例的结构示意图，其电磁机构1在斥力机构2下方。

图4中示出了本实用新型第三个较佳实施例的方案，所述固定斥力单元9在所述活动斥力单元8下方，这种技术方案，所述斥力操动机构动作速度快，且在合闸时有更优异的性能表现。具体实现方式是：

所述斥力操动机构合闸时，所述电磁线圈6断电，所述储能弹性件3还原释能，与所述动铁芯7重力作用一起，共同推动所述连杆4向下运动，带动所述活动斥力单元8向下与所述固定斥力单元9接触，使斥力操动机构进入合闸状态；

所述斥力操动机构分闸时，所述斥力机构2通电产生推斥力，在所述推斥力作用下，所述活动斥力单元8向上运动，使所述活动斥力单元8与所述固定斥力单元9迅速分离，并带动所述连杆4向上移动，所述电磁线圈6通电流，使所述动铁芯7在电磁作用力下带动所述连杆4向上运动，同时所述储能弹性件3变形储能，所述斥力操动机构进入分闸状态。

图4中，所述电磁机构1在斥力机构2上方，图5示出了本实用新型的第四个较佳实施例的整体结构示意图，其电磁机构1在斥力机构2下方。

进一步地，图1-图5中示出的一种斥力操动机构，均在所述连杆向下运动时有更优异的性能表现，因此将所述连杆4上部与上述断路器动触头连接，则形成的断路器在断路器分闸时有更优异的性能表现。所述连杆4下部与断路器动触头连接，则形成的断路器在断路器合闸时有更优异的性能表现。

进一步地，图1-图5中所述储能弹性件是弹簧，但也可采用碟簧。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种斥力操动机构，仅需一组斥力机构和一组电磁线圈，即可实现分合闸动作和状态保持，极大的简化了操动机构的结构，提高操动机构的工艺性，减少操动机构的整体体积，同时能有效提高动作速度，降低分断时间，具有较高的实用性能。

如无特别说明，本文中出现的类似于“第一”、“第二”的限定语并非是指对时间顺序、数量、或者重要性的限定，而仅仅是为了将本技术方案中的一个技术特征与另一个技术特征相区分。同样地，本文中在数词前出现的类似于“大约”、“近似地”的修饰语通常包含本数，并且其具体的含义应当结合上下文意理解。同样地，除非是有特定的数量量词修饰的名词，否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式，在该技术方案中既可以包括单数个该技术特征，也可以包括复数个该技术特征。

在以上具体实施例的说明中，方位术语“上”、“下”、”左”、“右”、“顶”、“底”、“竖向”、“横向”和“侧向”等的使用仅仅出于便于描述的目的，而不应视为是限制性的。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种斥力操动机构，其特征在于，包括：

电磁机构、斥力机构、储能弹性件、连杆，所述电磁机构、所述斥力机构均套设在所述连杆上；

所述电磁机构包括导磁外框架，所述导磁外框架内部包括1个电磁线圈、动铁芯，所述电磁线圈包围在所述动铁芯外侧，并与所述动铁芯间留有间隙；所述动铁芯固定套设在所述连杆上，所述动铁芯轴向长度小于所述导磁外框架内部高度，所述动铁芯可带动所述连杆沿轴向上下运动；

所述斥力机构包括相互平行的活动斥力单元与固定斥力单元，所述连杆分别穿过两个所述斥力单元，且所述活动斥力单元与所述连杆固定连接，所述固定斥力单元与所述连杆分离设置；

所述储能弹性件套设在所述连杆上，一端固定不动，一端随所述连杆运动，并随着所述连杆的上下运动而伸长或压缩变形进行储能，通过变形还原进行释能。

2.如权利要求1所述的一种斥力操动机构，其特征在于，所述电磁机构还包括支撑骨架，所述电磁线圈固定在所述支撑骨架上。

3.如权利要求1所述的一种斥力操动机构，其特征在于，所述电磁线圈为一体成形线圈。

4.如权利要求1所述的一种斥力操动机构，其特征在于，所述活动斥力单元为斥力盘，所述固定斥力单元为斥力线圈；或者所述活动斥力单元为斥力线圈，所述固定斥力单元为斥力盘。

5.如权利要求1所述的一种斥力操动机构，其特征在于，所述固定斥力单元在所述活动斥力单元上方，

所述斥力操动机构合闸时，所述电磁线圈通电流，使所述动铁芯在电磁作用力下带动所述连杆及所述活动斥力单元向上运动，使所述活动斥力单元与所述固定斥力单元接触，所述储能弹性件变形储能；

所述斥力操动机构分闸时，所述电磁线圈断电，所述斥力机构通电产生推斥力，在所述推斥力作用下，所述活动斥力单元向下移动，与所述固定斥力单元迅速分离，并带动所述连杆向下移动，所述储能弹性件还原释能，与所述动铁芯重力作用一起共同推动所述连杆向下运动。

6.如权利要求1所述的一种斥力操动机构，其特征在于，所述固定斥力单元在所述活动斥力单元下方，

所述斥力操动机构合闸时，所述电磁线圈断电，所述储能弹性件还原释能，与所述动铁芯重力作用一起，共同推动所述连杆向下运动，带动所述活动斥力单元向下与所述固定斥力单元接触；

所述斥力操动机构分闸时，所述斥力机构通电产生推斥力，在所述推斥力作用下，所述活动斥力单元向上运动，使所述活动斥力单元与所述固定斥力单元迅速分离，并带动所述连杆向上移动，所述电磁线圈通电流，使所述动铁芯在电磁作用力下带动所述连杆向上运动，所述储能弹性件变形储能。

7.如权利要求5或6所述的一种斥力操动机构，其特征在于，所述连杆上部与断路器动触头连接。

8.如权利要求5或6所述的一种斥力操动机构，其特征在于，所述连杆下部与断路器动触头连接。

9.如权利要求1所述的一种斥力操动机构，其特征在于，所述储能弹性件可以是弹簧或碟簧。

10.如权利要求1所述的一种斥力操动机构，其特征在于，所述固定斥力单元与所述导磁外框架相对固定设置。