CN209785835U - 永磁真空断路器的手动分合闸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种永磁真空断路器的手动分合闸装置，属于断路器领域。它解决了现有永磁真空断路器的手动分合闸装置稳定性不佳等问题。本永磁真空断路器的手动分合闸装置，断路器包括真空灭弧室和用于驱动真空灭弧室的动触杆移动的驱动轴，所述分合闸装置包括架设于驱动轴上方的转轴，所述驱动轴的上端设置有销杆，所述转轴上固设有与驱动轴对应设置的凸轮块，所述凸轮块上具有分闸凸轮且当转轴转动至分闸凸轮朝下时分闸凸轮能向上抬升销杆，所述凸轮块上还具有合闸凸轮且当转轴转动至合闸凸轮朝下时合闸凸轮能向下推动驱动轴。本实用新型提高了永磁真空断路器的手动分合闸装置的操作稳定性。

Description

永磁真空断路器的手动分合闸装置

技术领域

本实用新型属于断路器技术领域，具体涉及一种永磁真空断路器的手动分合闸装置。

背景技术

断路器作为电力系统的核心元件之一，主要用于控制和保护配电网中的电器设备及线路。断路器一般包括三个真空灭弧室以及用于控制真空灭弧室内触头的分、合动作的弹簧操作机构，操作机构直接影响断路器的性能。为保障紧急情况下(如断电时)操作机构的有效运行，现有断路器的操作机构除了具有电动分合闸结构外，通常还设有手动分闸结构或手动合闸结构。

现有断路器的手动操作机构主要包括以下几种：一、只设有手动分闸结构(如申请号为201220531406.9的中国专利)或只设有手动合闸结构，当断路器断电时会导致无法进行合闸操作或上一级断路器的越级跳闸，造成停电故障。二、同时具有手动分闸和手动合闸功能，在断路器断电时能手动操作分闸和合闸，然而这类手动操作机构一般为双模块形式，即包括合闸模块和分闸模块两个独立的模块(如申请号为201721605548.4的中国专利)，操作机构零部件多、结构复杂，生产成本居高不下，且安全性和可靠性均较差，同时为保障手动分、合闸动作不与操作机构上的其它零部件发生干涉，通常将合闸模块或分闸模块安置在狭小的空间内，导致合闸模块和分闸模块的零部件布置过于集中，安装极为不便。

为解决这一问题，现有市场已出现具备手动分合闸功能的单一模块操作机构，如中国发明专利(授权公告号CN104134572B)提供了一种带手力分合闸装置的柱上永磁真空断路器，真空灭弧室通过触头弹簧与连杆连接，连杆上设有分闸弹簧和手力分合闸装置，手力分合闸装置包括底座以及设置于底座上的拐臂与分闸凸轮，拐臂的一端与连杆铰接相连，另一端与合闸凸轮铰接相连，转动合闸凸轮可使拐臂转动并带动连杆下移，使触头弹簧与分闸弹簧接触实现合闸，此时永磁机构中的永磁体吸合可使合闸状态保持，转动分闸凸轮上可使连杆转动并带动拐臂复位，使触头弹簧与分闸弹簧分离实现分闸。该技术方案虽然提高了安装便捷性，但在合闸通电时，拐臂均会受到持续的压力，容易发生微量形变，特别在拐臂两端的铰接点处，多次操作后容易出现磨损和松动，这些均会导致分合闸行程不到位，降低分合闸行程的控制精度，使得手力分合闸装置的稳定性差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种永磁真空断路器的手动分合闸装置，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高永磁真空手动分合闸装置的操作稳定性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种永磁真空断路器的手动分合闸装置，断路器包括真空灭弧室和用于驱动真空灭弧室的动触杆移动的驱动轴，所述分合闸装置包括架设于驱动轴上方的转轴，所述驱动轴的上端设置有销杆，所述转轴上固设有与驱动轴对应设置的凸轮块，所述凸轮块上具有分闸凸轮且当转轴转动至分闸凸轮朝下时分闸凸轮能向上抬升销杆，所述凸轮块上还具有合闸凸轮且当转轴转动至合闸凸轮朝下时合闸凸轮能向下推动驱动轴。

本专利的工作原理为：转动转轴带动凸轮块转动，凸轮块的合闸凸轮向下转动至驱动轴上端并挤压驱动轴或销杆使驱动轴推动动触杆下移，使真空灭弧室触头闭合，实现手动合闸操作；再次转动转轴，凸轮块的合闸凸轮向上转动并与驱动轴或销杆分离，由于触头仍呈吸合状态，断路器保持合闸，凸轮块的分闸凸轮向下转动至销杆下方并推动销杆带动驱动轴和动触杆上移，使真空灭弧室触头打开，实现手动分闸操作。合闸凸轮与分闸凸轮均设置于凸轮块上且随转轴一起转动实现合闸和分闸，结构设计简洁合理，材料和加工成本低且便于安装和操作，相比于现有技术中的具有多处铰接点的手动分合闸结构，本专利采用凸轮块的合闸凸轮与分闸凸轮分别与驱动轴或销杆直接抵接实现合闸和分闸的手动操作，使手动分闸、合闸操动过程无铰接传动，可避免多次操作后铰接点处容易出现松动或磨损以及摆杆或摇臂容易变形的现象，保障分合闸行程的精确控制，从而提高手动分合闸装置的操作稳定性。

在上述的永磁真空断路器的手动分合闸装置中，所述销杆水平设置于驱动轴上，所述凸轮块上的分闸凸轮的数量为两个，当分闸状态时，所述凸轮块的两个分闸凸轮分别位于销杆的两端下方。转动转轴可使销杆两端的分闸凸轮推动销杆并带动驱动轴和动触杆上移，由于销杆水平设置且两端分别受到向上的推力，可保障销杆带动驱动轴稳定上移，从而保障分闸行程的精确控制，提高手动分合闸装置的操作稳定性。

在上述的永磁真空断路器的手动分合闸装置中，所述驱动轴的上端开设有沿驱动轴轴向设置的安装槽，所述销杆穿过安装槽，所述销杆上套设有轴承，所述轴承位于安装槽内，且当合闸时合闸凸轮顶推所述轴承。轴承的设置，使合闸凸轮挤压轴承并带动驱动轴下移，合闸凸轮与轴承之间的滚动摩擦相比与合闸凸轮与驱动轴之间的滑动摩擦，可减小合闸时驱动轴的磨损和径向变形，保障分闸行程的精确控制，提高手动分合闸装置的操作稳定性。并且当转轴上设有多个凸轮块时，轴承可保障转轴转动使合闸凸轮或分闸凸轮带动驱动轴同步下移或上衣，确保多个真空灭弧室的触头的同步闭合或打开，提高分合闸行程的精确控制，从而提高手动分合闸装置的操作稳定性。

在上述的永磁真空断路器的手动分合闸装置中，所述分闸凸轮朝向转轴的端面为外凸的圆弧面。有利于延长分闸凸轮推动销杆上移的行程，确保分闸凸轮推动销杆并使触头打开，从而提高手动分闸的操作稳定性。

在上述的永磁真空断路器的手动分合闸装置中，所述合闸凸轮的顶面为圆弧面。有利于延长合闸凸轮与挤压驱动轴或销杆下移的行程，确保合闸凸轮推动驱动轴并使触头关闭，从而提高手动合闸的操作稳定性。

在上述的永磁真空断路器的手动分合闸装置中，所述合闸凸轮的顶面包括依次连接的圆弧段一、圆弧段二与圆弧段三，所述圆弧段一与圆弧段二均为外凸的弧面，所述圆弧段一的半径大于圆弧段二的半径，所述圆弧段三为内凹的弧面。转动转轴带动合闸凸轮向下转动时，有利于使圆弧段一、圆弧段二依次挤压驱动轴或销轴，圆弧段一的半径大于圆弧段二的半径有利于进一步延长合闸凸轮挤压驱动轴或销杆下移的行程，圆弧段三为内凹弧面有利于形成避让空间，保障合闸凸轮顺利脱离驱动轴或销轴，提高手动合闸的操作稳定性。

在上述的永磁真空断路器的手动分合闸装置中，所述凸轮块包括套设于转轴上的方形套筒，所述合闸凸轮与分闸凸轮均位于方形套筒的外周面上，且所述合闸凸轮与分闸凸轮分别位于转轴的两侧。合闸凸轮与分闸凸轮分别设置于方形套筒的两端，可保障转动转轴时合闸凸轮与分闸凸轮之间不发生干涉，确保手动分合闸装置的操作稳定性。

在上述的永磁真空断路器的手动分合闸装置中，所述真空灭弧室、驱动轴与凸轮块的数量均为三个，三个真空灭弧室沿转轴轴向间隔排列。转动转轴可带动三个凸轮块同时转动，实现对应三个真空灭弧室的触头开合，便于电路的三相控制。

在上述的永磁真空断路器的手动分合闸装置中，所述凸轮块还包括设置于分闸凸轮与对应方形套筒之间的竖板，所述竖板的上端与对应方形套筒的下端面相连，所述竖板的下端与对应的分闸凸轮相连。竖板可确保下凸轮的安装稳固性，从而保障手动分闸的操作稳定性，同时有利于对销杆的自由端形成限位。

与现有技术相比，本永磁真空断路器的手动分合闸装置具有以下优点：

1、将分闸凸轮与合闸凸轮共同设置于凸轮块上，通过转轴转动带动分闸凸轮与合闸凸轮转动并依次实现分闸和合闸操作，计简洁合理，材料和加工成本低且便于安装和操作。

2、采用合、分闸凸轮分别与驱动轴或销杆直接抵接实现合闸和分闸的手动操作，使手动分、合闸操动过程无铰接传动，保障分合闸行程的精确控制，提高手动分合闸装置的操作稳定性。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例分闸状态时的剖视图。

图3是本实施例合闸状态时的剖视图。

图4是本实施例凸轮块的结构示意图。

图中，1、驱动轴；11、安装槽；2、转轴；3、销杆；4、凸轮块；41、分闸凸轮；42、合闸凸轮；421、圆弧段一；422、圆弧段二；423、圆弧段三；43、方形套筒；44、竖板；5、永磁室；6、机架；7、轴承；8、连接杆；9、弹簧。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图3所示，本实施例可应用于永磁真空断路器中，也可应用于其它断路器中。断路器包括机架6、沿机架6从下至上依次设置的真空灭弧室、永磁室5和转轴2，真空灭弧室内设有触头以及控制触头开合的动触杆，永磁室5内插接用于驱动真空灭弧室的动触杆移动驱动轴1，驱动轴1的上端伸出永磁室5，驱动轴1的下端通过插接于永磁室5内的连接杆8与动触杆相连，永磁室5内的连接杆8上套设有弹簧9。其中，真空灭弧室和永磁室5的数量均为三个，三个真空灭弧室沿转轴2轴向间隔设置，三个永磁室5沿转轴2轴向间隔设置且分别与三个真空灭弧室对应设置。每一驱动轴1的上端设置有销杆3，转轴2上固设有与驱动轴1对应设置的凸轮块4，凸轮块4上具有分闸凸轮41且当转轴2转动至分闸凸轮41朝下时分闸凸轮41能向上抬升销杆3，凸轮块4上还具有合闸凸轮42且当转轴2转动至合闸凸轮42朝下时合闸凸轮42能向下推动驱动轴1，合闸凸轮42与分闸凸轮41均设置于凸轮块4上且随转轴2一起转动实现开合闸和分闸，结构设计简洁合理，材料和加工成本低且便于安装和操作。本专利的工作原理为：转动转轴2带动三个凸轮块4同时转动，各凸轮块4的合闸凸轮42向下转动至对应驱动轴1上端并挤压对应的驱动轴1，使该驱动轴1推动对应的连接杆8和动触杆下移并使弹簧9压缩，对应的真空灭弧室触头闭合，实现手动合闸操作；再次转动转轴2，各凸轮块4的合闸凸轮42向上转动并与对应的驱动轴1分离，由于触头仍呈吸合状态，断路器保持合闸，各凸轮块4的分闸凸轮41向下转动至对应销杆3下方并推动该销杆3带动对应的驱动轴1上移，时对应的连接杆8和动触杆上移并使弹簧9复位，对应的真空灭弧室触头打开，实现手动分闸操作。相比于现有技术中的具有多处铰接点的手动分合闸结构，本专利采用凸轮块4的合闸凸轮42与分闸凸轮41分别与驱动轴1或销杆3直接抵接实现合闸和分闸的手动操作，使手动分闸、合闸操动过程无铰接传动，可避免多次操作后铰接点处容易出现松动或磨损以及摆杆或摇臂容易变形的现象，保障分合闸行程的精确控制，提高本实施例的操作稳定性。同时转动转轴2可带动三个凸轮块4同时转动，实现对应三个真空灭弧室的触头开合，便于电路的三相控制。

具体地，每一凸轮块4包括套设于转轴2上的方形套筒43，合闸凸轮42与分闸凸轮41均位于方形套筒43的外周面上，且所述合闸凸轮42与分闸凸轮41分别位于转轴2的两侧，即合闸凸轮42与分闸凸轮41分别设置于方形套筒43的上下两端，可保障转动转轴2时合闸凸轮42与分闸凸轮41之间不发生干涉，确保手动分合闸装置的操作稳定性。每一销杆3水平设置于对应的驱动轴1上，每一凸轮块4上的分闸凸轮41的数量为两个，当分闸状态时，每一凸轮块4的两个分闸凸轮41分别位于销杆3的两端下方，两个分闸凸轮41可同时向上抬升销杆3,保障销杆3带动驱动轴1稳定上移，从而保障分闸行程的精确控制，提高本实施例的操作稳定性。各分闸凸轮41与对应方形套筒43之间设有竖板44，竖板44的上端与对应方形套筒43的下端面相连，竖板44的下端与对应的分闸凸轮41相连，可确保下凸轮的安装稳固性，保障手动分闸的操作稳定性，同时有利于对销杆3的自由端形成限位。

每一驱动轴1的上端开设有沿驱动轴1轴向设置的安装槽11，销杆3穿过安装槽11，销杆3上套设有轴承7，轴承7位于安装槽11内，且当合闸时合闸凸轮42顶推轴承17。轴承7的设置，可使合闸凸轮42挤压轴承7并带动驱动轴1下移，合闸凸轮42与轴承7之间的滚动摩擦相比与合闸凸轮42与驱动轴1之间的滑动摩擦，可减小合闸时驱动轴1的磨损和径向变形，保障分闸行程的精确控制，提高本实施例的操作稳定性。并且当转轴2上设有多个凸轮块4时，轴承7可保障转轴2转动使合闸凸轮42或分闸凸轮41带动驱动轴1同步下移或上衣，确保多个真空灭弧室的触头的同步闭合或打开，提高分合闸行程的精确控制，从而提高本实施例的操作稳定性。

分闸凸轮41朝向转轴2的端面为外凸的圆弧面，有利于延长分闸凸轮41推动销杆3上移的行程，确保分闸凸轮41推动销杆3并使触头打开，从而提高手动分闸的操作稳定性。

如图4所示，合闸凸轮42的顶面为圆弧面，具体地，合闸凸轮42的顶面包括依次连接的圆弧段一421、圆弧段二422与圆弧段三423，圆弧段一421与圆弧段二422均为外凸的弧面，圆弧段一421的半径大于圆弧段二422的半径，有利于进一步延长合闸凸轮42挤压驱动轴1或销杆3下移的行程。圆弧段三423为内凹的弧面，有利于形成避让空间，保障合闸凸轮42顺利脱离驱动轴1或销轴，提高手动合闸的操作稳定性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种断路器的手动分合闸装置，断路器包括真空灭弧室和用于驱动真空灭弧室的动触杆移动的驱动轴(1)，所述分合闸装置包括架设于驱动轴(1)上方的转轴(2)，其特征在于，所述驱动轴(1)的上端设置有销杆(3)，所述转轴(2)上固设有与驱动轴(1)对应设置的凸轮块(4)，所述凸轮块(4)上具有分闸凸轮(41)且当转轴(2)转动至分闸凸轮(41)朝下时分闸凸轮(41)能向上抬升销杆(3)，所述凸轮块(4)上还具有合闸凸轮(42)且当转轴(2)转动至合闸凸轮(42)朝下时合闸凸轮(42)能向下推动驱动轴(1)。

2.根据权利要求1所述的断路器的手动分合闸装置，其特征在于，所述销杆(3)水平设置于驱动轴(1)上，所述凸轮块(4)上的分闸凸轮(41)的数量为两个，当分闸状态时，所述凸轮块(4)的两个分闸凸轮(41)分别位于销杆(3)的两端下方。

3.根据权利要求2所述的断路器的手动分合闸装置，其特征在于，所述驱动轴(1)的上端开设有沿驱动轴(1)轴向设置的安装槽(11)，所述销杆(3)穿过安装槽(11)，所述销杆(3)上套设有轴承(7)，所述轴承(7)位于安装槽(11)内，且当合闸时合闸凸轮(42)顶推所述轴承(17)。

4.根据权利要求2所述的断路器的手动分合闸装置，其特征在于，所述分闸凸轮(41)朝向转轴(2)的端面为外凸的圆弧面。

5.根据权利要求1所述的断路器的手动分合闸装置，其特征在于，所述合闸凸轮(42)的顶面为圆弧面。

6.根据权利要求5所述的断路器的手动分合闸装置，其特征在于，所述合闸凸轮(42)的顶面包括依次连接的圆弧段一(421)、圆弧段二(422)与圆弧段三(423)，所述圆弧段一(421)与圆弧段二(422)均为外凸的弧面，所述圆弧段一(421)的半径大于圆弧段二(422)的半径，所述圆弧段三(423)为内凹的弧面。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的断路器的手动分合闸装置，其特征在于，所述凸轮块(4)包括套设于转轴(2)上的方形套筒(43)，所述合闸凸轮(42)与分闸凸轮(41)均位于方形套筒(43)的外周面上，且所述合闸凸轮(42)与分闸凸轮(41)分别位于转轴(2)的两侧。

8.根据权利要求7所述的断路器的手动分合闸装置，其特征在于，所述真空灭弧室、驱动轴(1)与凸轮块(4)的数量均为三个，三个真空灭弧室沿转轴(2)轴向间隔排列。

9.根据权利要求7所述的断路器的手动分合闸装置，其特征在于，所述凸轮块(4)还包括设置于分闸凸轮(41)与对应方形套筒(43)之间的竖板(44)，所述竖板(44)的上端与对应方形套筒(43)的下端面相连，所述竖板(44)的下端与对应的分闸凸轮(41)相连。