CN211062649U - 永磁机构用的手动合闸机构 - Google Patents

Abstract

永磁机构用的手动合闸机构，包括连杆、碟簧组件、合闸输出拐臂、凸轮、分闸掣子、分闸半轴、大齿轮、小齿轮、储能棘爪、棘爪限位板、合闸弹簧、储能可变四杆机构、三角拐臂、合闸手柄共同组成的手动合闸机构；棘爪限位板固设在连杆上，棘爪限位板与储能棘爪相配合连接，储能棘爪与小齿轮啮合，小齿轮与大齿轮啮合且将扭矩通过大齿轮传递到合闸弹簧，凸轮与合闸弹簧连接且凸轮与大齿轮同轴设置，凸轮与合闸输出拐臂连接，合闸输出拐臂通过碟簧组件与连杆相连，合闸输出拐臂与分闸掣子相连，分闸掣子与分闸半轴连接，分闸半轴与合闸手柄之间通过储能可变四杆机构连接。是结构紧凑、动作可靠、并具有关合能力的永磁机构用的手动合闸机构。

Description

永磁机构用的手动合闸机构

技术领域

本实用新型涉及开关设备技术领域，涉及永磁机构重合器、断路器或负荷开关等开关设备的手动合闸机构，具体涉及永磁机构用的手动合闸机构。

背景技术

目前，中压配电系统中装配了大量采用永磁机构的真空断路器、重合器或负荷开关。这些采用永磁机构的真空开关，具备动作零部件少、可靠性高、储能时间短（电容储能），运动速度快等诸多优点，可在极短时间内进行多次快速重合闸，在配电网、特别是户外配电网上得到广泛运用。户外配电网临时性故障占70%~80%，采用永磁机构的开关设备可利用其快速重合闸功能，切断临时性故障并迅速恢复供电，大大缩短了停电时间。

永磁开关设备在安装、调试及运维期间，往往线路停电，出现永磁机构的电容无法充电的窘况，致使永磁开关无法进行合闸操作。配备手动合闸机构能够便捷地解决上述问题，考虑到现场运行的各种复杂工况，这种手动合闸机构必须具备关合峰值故障电流的能力。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了结构紧凑、动作可靠、并具有关合能力的永磁机构用的手动合闸机构。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

永磁机构用的手动合闸机构，包括连杆、碟簧组件、合闸输出拐臂、凸轮、分闸掣子、分闸半轴、大齿轮、小齿轮、储能棘爪、棘爪限位板、合闸弹簧、储能可变四杆机构、三角拐臂、合闸手柄共同组成的手动合闸机构；

所述棘爪限位板固设在连杆上，棘爪限位板与储能棘爪相配合连接，所述储能棘爪与小齿轮啮合，小齿轮与大齿轮啮合且将扭矩通过大齿轮传递到合闸弹簧，所述凸轮与合闸弹簧连接且凸轮与大齿轮同轴设置，所述凸轮与合闸输出拐臂连接，所述合闸输出拐臂通过所述碟簧组件与连杆相连，合闸输出拐臂与分闸掣子相连，所述分闸掣子与分闸半轴连接，所述分闸半轴与合闸手柄之间通过储能可变四杆机构连接。

进一步的，所述分闸半轴通过储能可变四杆机构与合闸手柄连接，合闸手柄扳下时，分闸半轴限位分闸掣子；合闸手柄复位时，分闸半轴释放对分闸掣子（10）的限位。

进一步的，所述合闸弹簧拉动凸轮转动，凸轮推动凸轮滚子且带动合闸输出拐臂转动。

进一步的，所述合闸输出拐臂上设有凸轮滚子和合闸保持小滚子，所述凸轮滚子与凸轮相对应配合使用且组成凸轮机构，所述合闸保持小滚子与分闸掣子相对应配合使用。

进一步的，所述碟簧组件的一端固定连接在合闸输出拐臂上，另一端通过可滑动销轴与所述连杆连接。

进一步的，所述碟簧组件为长度可变的连杆，所述碟簧组件包括可滑动销轴、碟簧、支撑杆和固定销，所述可滑动销轴滑动设在支撑杆上，支撑杆的一端设有与可滑动销轴相配合的固定销，支撑杆的另一端设有可将可滑动销轴压设在固定销上的碟簧。

进一步的，所述连杆与永磁机构相连接。

进一步的，所述连杆的一端与永磁机构连接，连杆的另一端与连接三角拐臂，所述三角拐臂与灭弧室相连。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的永磁机构用的手动合闸机构，结构紧凑、动作可靠、并具有关合能力：

其一，本实用新型能够可靠实现永磁机构开关的手动合闸功能，满足永磁开关手动关合峰值故障电流的需求；

其二，本实用新型采用凸轮机构，保证了手动合闸机构的关合能力；

其三，本实用新型采用碟簧组件，在手动合闸机构与永磁机构件建立可变长度的连杆连接，创造性解决了开关内部两套合闸机构在手动合闸过程中的干涉问题，减小并限制了手动操作对开关的机械冲击，保证了永磁机构合闸保持的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型分闸保持阶段的工作原理示意图；

图3为本实用新型手动合闸过冲阶段的工作原理示意图；

图4为本实用新型合闸保持阶段的工作原理示意图；

图5为合闸保持阶段的碟簧组件的结构示意图；

图中标记：1、永磁机构，2、连杆，3、棘爪限位板，4、储能棘爪，5、碟簧组件，501、可滑动销轴，502、碟簧，503、支撑杆，504、固定销，6、合闸输出拐臂，601、合闸保持小滚子，602、凸轮滚子，7、三角拐臂，8、灭弧室，9、分闸半轴，10、分闸掣子，11、大齿轮，12、凸轮，13、小齿轮，14、合闸弹簧，15、储能可变四杆机构，16、合闸手柄。

具体实施方式

下面给出具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本实用新型技术方案为前提的最佳实施例，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和2所示，永磁机构用的手动合闸机构，包括连杆2、碟簧组件5、合闸输出拐臂6、凸轮12、分闸掣子10、分闸半轴9、大齿轮11、小齿轮13、储能棘爪4、棘爪限位板3、合闸弹簧14、储能可变四杆机构15、三角拐臂7、合闸手柄16共同组成的手动合闸机构；

所述棘爪限位板3固设在连杆2上，其作用在于：开关合闸后抬起储能棘爪4，使合闸受力操作无法工作；开关分闸后，释放储能棘爪4，储能棘爪4与所述小齿轮13啮合，确保小齿轮13的单向运动；棘爪限位板3与储能棘爪4相配合连接，所述储能棘爪4与小齿轮13啮合，小齿轮13与所述储能棘爪4配合，确保小齿轮13的单向运动；小齿轮13与大齿轮11啮合且将扭矩通过大齿轮11传递到合闸弹簧14，所述凸轮12与合闸弹簧14连接且凸轮12与大齿轮11同轴设置，合闸弹簧14储能结束后立即释放能量，合闸弹簧14拉着凸轮12转动，凸轮12推动凸轮滚子602，从而推动合闸输出拐臂6转动；所述凸轮12与合闸输出拐臂6连接，所述合闸输出拐臂6通过所述碟簧组件5与连杆2相连，实现手动合闸机构与永磁机构1的相互联动；合闸输出拐臂6与分闸掣子10相连，所述分闸掣子10与分闸半轴9连接，所述分闸掣子10与分闸半轴9实现合闸保持功能，手动合闸操作完成后，合闸输出拐臂6上的合闸保持小滚子601将分闸掣子10压紧在分闸半轴9上，实现手动合闸功能；此时，手动合闸保持与永磁机构1合闸保持的同时存在；所述分闸半轴9与合闸手柄16之间通过储能可变四杆机构15连接，分闸半轴9通过储能可变四杆机构15与合闸手柄16连接，合闸手柄16扳下时，分闸半轴9限位分闸掣子10；合闸手柄16复位时，分闸半轴9释放对分闸掣子10的限位；手动合闸操作完毕后，合闸手柄16复位，通过可变四杆机构15拉动分闸半轴9选择，释放分闸掣子10。此时，手动合闸保持失效，只保留永磁机构1合闸保持。

进一步的，本实用新型中，连杆2也可以采用大轴代替。

进一步的，所述连杆2与永磁机构1相连接。进一步的，永磁机构1为双稳态或单稳态；本实用新型的手动合闸机构不仅仅适用于双稳态永磁机构，也同样适用于单稳态永磁机构。

进一步的，所述连杆2的一端与永磁机构1连接，连杆2的另一端与连接三角拐臂7，所述三角拐臂7与灭弧室8相连。永磁机构1和手动合闸机构通过三角拐臂7推动真空的灭弧室8合闸，但不限于三角拐臂驱动方式，同时也适用于滑槽驱动方式。碟簧502压紧可滑动销轴501，保证手动合闸机构与永磁机构1的相互联动。所述手动合闸机构的输出行程大于永磁机构1行程，为保证永磁机构1可靠保持在合闸位置，可滑动销轴501压缩碟簧502，补偿了手合合闸机构的过冲行程。

进一步的，所述合闸输出拐臂6上设有凸轮滚子602和合闸保持小滚子601，所述凸轮滚子602与凸轮12相对应配合使用且组成凸轮机构，所述合闸保持小滚子601与分闸掣子10相对应配合使用。进一步的，使用凸轮12作为主驱动元件，手动合闸机构具备高的动力输出，满足关合峰值短路电流的能力。

进一步的，所述碟簧组件5的一端固定连接在合闸输出拐臂6上，另一端通过可滑动销轴501与所述连杆2连接。

进一步的，所述碟簧组件5为长度可变的连杆，在手动合闸过程中，通过压缩碟簧502，增加了碟簧组件5两销轴之间的长度，补偿了手动合闸操作的过冲；所述碟簧组件5包括可滑动销轴501、碟簧502、支撑杆503和固定销504，所述可滑动销轴501滑动设在支撑杆503上，支撑杆503的一端设有与可滑动销轴501相配合的固定销504，支撑杆503的另一端设有可将可滑动销轴501压设在固定销504上的碟簧502。进一步的，所述碟簧502也可采用弹簧代替，碟簧502不仅仅只为碟簧一种形式，也可为螺旋压缩弹簧等其他压缩储能零件。

进一步的，所述分闸半轴9通过储能可变四杆机构15与合闸手柄16连接，合闸手柄16扳下时，分闸半轴9限位分闸掣子10；合闸手柄16复位时，分闸半轴9释放对分闸掣子10的限位。

进一步的，所述合闸弹簧14拉动凸轮12转动，凸轮12推动凸轮滚子且带动合闸输出拐臂6转动。

如图2所示为本实用新型分闸保持阶段的工作原理示意图，扳动合闸手柄16、小齿轮13驱动大齿轮11，将合闸弹簧14储能，在合闸手柄16复位时，小齿轮13被储能棘爪4限位，确保储能阶段小齿轮13只能单向运动，合闸弹簧14储存的能量不会反向释放掉；

储能结束后，合闸弹簧14拉动凸轮12顺时针转动，凸轮12推动合闸输出拐臂6逆时针运动。同时，合闸输出拐臂6通过碟簧组件5、连杆2驱动永磁机构1合闸。

如图3所示为本实用新型手动合闸过冲阶段的工作原理示意图，永磁机构1达到合闸位置后，凸轮12仍需推动合闸输出拐臂6运动一小段距离（称作过冲），从而使合闸输出拐臂6的合闸保持小滚子601越过分闸掣子10。凸轮12在合闸弹簧14的作用下完成做功后，分闸半轴9、分闸掣子10、合闸输出拐臂6、碟簧组件5及与之相连的连杆2组成手动合闸保持环节。此时与永磁机构1的合闸保持环节共同作用，确保永磁机构1合闸保持完全可靠。

如图4所示为本实用新型合闸保持阶段的工作原理示意图，合闸手柄16复位，储能可变四杆机构15拉动分闸半轴9顺时针转动，释放时分闸掣子10的限位，手动合闸保持环节失效。此时，开关的合闸保持环节仅有永磁机构1工作，开关可进行电动分闸或手动分闸操作；

同时，棘爪限位板3将储能棘爪4抬起，解除了对小齿轮13的限制。也就是说，合闸后，继续扳动合闸手柄16将无法对合闸弹簧14储能。

如图5所示为合闸保持阶段的碟簧组件的结构示意图，所述碟簧组件5包括可滑动销轴501、碟簧502、支撑杆503和固定销504；正常状态下，碟簧502将可滑动销轴501紧压固定销504上，并提供足够大的保持力。当反向外力大于碟簧502的保持力，可滑动销轴501可在支撑杆503上滑动，改变可滑动销轴501与固定销504间的相对距离。碟簧组件5连接在合闸输出拐臂6与永磁机构1之间且通过连杆2过渡，补偿了手动合闸操作的过冲。

综上所述，本实用新型的永磁机构用的手动合闸机构，结构紧凑、动作可靠、并具有关合能力；本实用新型能够可靠实现永磁机构开关的手动合闸功能，满足永磁开关手动关合峰值故障电流的需求；本实用新型采用凸轮机构，保证了手动合闸机构的关合能力；本实用新型采用碟簧组件，在手动合闸机构与永磁机构件建立可变长度的连杆连接，创造性解决了开关内部两套合闸机构在手动合闸过程中的干涉问题，减小并限制了手动操作对开关的机械冲击，保证了永磁机构合闸保持的可靠性。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征、基本原理以及本实用新型的优点。本行业技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，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，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.永磁机构用的手动合闸机构，其特征在于：包括连杆（2）、碟簧组件（5）、合闸输出拐臂（6）、凸轮（12）、分闸掣子（10）、分闸半轴（9）、大齿轮（11）、小齿轮（13）、储能棘爪（4）、棘爪限位板（3）、合闸弹簧（14）、储能可变四杆机构（15）、三角拐臂（7）、合闸手柄（16）共同组成的手动合闸机构；

所述棘爪限位板（3）固设在连杆（2）上，棘爪限位板（3）与储能棘爪（4）相配合连接，所述储能棘爪（4）与小齿轮（13）啮合，小齿轮（13）与大齿轮（11）啮合且将扭矩通过大齿轮（11）传递到合闸弹簧（14），所述凸轮（12）与合闸弹簧（14）连接且凸轮（12）与大齿轮（11）同轴设置，所述凸轮（12）与合闸输出拐臂（6）连接，所述合闸输出拐臂（6）通过所述碟簧组件（5）与连杆（2）相连，合闸输出拐臂（6）与分闸掣子（10）相连，所述分闸掣子（10）与分闸半轴（9）连接，所述分闸半轴（9）与合闸手柄（16）之间通过储能可变四杆机构（15）连接。

2.根据权利要求1所述的永磁机构用的手动合闸机构，其特征在于：所述分闸半轴（9）通过储能可变四杆机构（15）与合闸手柄（16）连接，合闸手柄（16）扳下时，分闸半轴（9）限位分闸掣子（10）；合闸手柄（16）复位时，分闸半轴（9）释放对分闸掣子（10）的限位。

3.根据权利要求1所述的永磁机构用的手动合闸机构，其特征在于：所述合闸弹簧（14）拉动凸轮（12）转动，凸轮（12）推动凸轮滚子且带动合闸输出拐臂（6）转动。

4.根据权利要求1所述的永磁机构用的手动合闸机构，其特征在于：所述合闸输出拐臂（6）上设有凸轮滚子（602）和合闸保持小滚子（601），所述凸轮滚子（602）与凸轮（12）相对应配合使用且组成凸轮机构，所述合闸保持小滚子（601）与分闸掣子（10）相对应配合使用。

5.根据权利要求1所述的永磁机构用的手动合闸机构，其特征在于：所述碟簧组件（5）的一端固定连接在合闸输出拐臂（6）上，另一端通过可滑动销轴（501）与所述连杆（2）连接。

6.根据权利要求1所述的永磁机构用的手动合闸机构，其特征在于：所述碟簧组件（5）为长度可变的连杆，所述碟簧组件（5）包括可滑动销轴（501）、碟簧（502）、支撑杆（503）和固定销（504），所述可滑动销轴（501）滑动设在支撑杆（503）上，支撑杆（503）的一端设有与可滑动销轴（501）相配合的固定销（504），支撑杆（503）的另一端设有可将可滑动销轴（501）压设在固定销（504）上的碟簧（502）。

7.根据权利要求1所述的永磁机构用的手动合闸机构，其特征在于：所述连杆（2）与永磁机构（1）相连接。

8.根据权利要求7所述的永磁机构用的手动合闸机构，其特征在于：所述连杆（2）的一端与永磁机构（1）连接，连杆（2）的另一端连接三角拐臂（7），所述三角拐臂（7）与灭弧室（8）相连。

Images