CN212392175U - 一种断路器的操作机构及断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压开关技术领域，具体涉及一种断路器的操作机构，包括转动轴，安装在机架上；挚子可绕所述转动轴的轴线相对所述机架转动地安装在所述转动轴上，并在预定状态下保持设置在所述机架上的对应的储能装置处于储能状态；致动机构，移动地设置在所述机架上，并与所述挚子相作用以驱动所述挚子转动；在所述挚子上设有滚轴的两端固定在所述挚子上的滚动件；所述致动机构中具有一个与所述滚动件保持抵接，并在移动中逐渐朝向所述滚动件凸出以推动所述挚子转动的斜面。本实用新型提供一种可靠性较好的断路器的操作机构及断路器。

Description

一种断路器的操作机构及断路器

技术领域

本实用新型涉及高压开关技术领域，具体涉及一种断路器的操作机构及断路器。

背景技术

真空断路器是三相交流系统中的户内配电装置，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，真空断路器可配置在中置柜、双层柜以及固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。

该真空断路器是充气柜开关设备内的一种核心元件，通过操作机构输出轴的转动，带动气箱内真空开关绝缘主轴转动，进而使真空泡内的动触头上下运动，实现分合闸功能。真空断路器是当前高压开关领域最普遍和实用的一种操作机构，但目前市场上的大部分操作机构的可靠性较差。

例如，中国专利文献CN107768155A所公开的一种断路器操作机构，包括弹簧储能装置、合闸装置和分闸装置，其中，分闸装置包括分闸挚子和分闸挚子销、分闸推杆、分闸推杆靠近分闸挚子的一端部设有分闸锥面；在朝向分闸挚子销的方向推动分闸推杆，使得分闸推杆上的推杆锥面推动分闸挚子销逆时针转动，分闸挚子销带动分闸挚子逆时针转动，以进行分闸动作。

该现有技术中，由于分闸挚子销插接在分闸挚子上，随着分闸推杆上的分闸锥面长期地推动分闸挚子销，使分闸挚子销与分闸挚子之间松动，在分闸推杆推动分支挚子销时，出现分闸不可靠的情况；甚至会出现分闸挚子销脱离分闸挚子的情况，影响断路器操作机构的正常工作。

同时，合闸装置包括合闸推杆和合闸四连杆，在合闸推杆的一侧设有一销钉，合闸推板的一端通过一腰形孔挂设在该销钉上，合闸推板的另一端与合闸挚子的储能释放端联动，当合闸推杆在合闸开关的推动下向内移动时，通过销钉和腰形孔的联动带动合闸推板向下移动，从而对合闸挚子的储能释放端施加推力。

该现有技术中，随着合闸推板上的腰型孔与销钉之间联动次数越多，使得合闸推板在长期使用后，合闸推板上的腰型孔的孔壁上产生倒刺，甚至会产生凹陷，在沿着合闸推杆的轴向方向推动合闸推杆时，会出现销钉陷入在孔壁上的倒刺的情况，使得合闸装置的合闸速度变慢；或销钉卡在该凹陷内固定不动，导致合闸装置不能合闸，从而降低了合闸装置合闸的可靠性，影响断路器操作机构的正常工作。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中操作机构的可靠性较差的缺陷，从而提供一种可靠性较好的断路器的操作机构及断路器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种断路器的操作机构，包括：

转动轴，安装在机架上；

挚子，可绕所述转动轴的轴线相对所述机架转动地安装在所述转动轴上，并在预定状态下保持设置在所述机架上的对应的储能装置处于储能状态；

致动机构，移动地设置在所述机架上，并与所述挚子相作用以驱动所述挚子转动；

在所述挚子上设有滚轴的两端固定在所述挚子上的滚动件；所述致动机构中具有一个与所述滚动件保持抵接，并在移动中逐渐朝向所述滚动件凸出以推动所述挚子转动的斜面。

进一步，所述致动机构包括与所述转动轴平行地设置在所述机架上并沿所述转动轴的轴线方向移动的推杆；及固定设置在所述推杆上的推板，与所述滚动件相抵接的斜面设置在所述推板上。

进一步，所述滚动件通过一个安装架固定到所述挚子上。

进一步，所述安装架由两个平行设置的支撑板及连接在两所述支撑板之间并连接在同一侧的安装板构成；所述滚动件的所述滚轴的两端固定在对应的塑支撑板上，所述安装板固定在所述挚子上。

进一步，所述挚子具有一个手动作用部及一个保持部，所述滚动件设置在所述手动作用部上；所述保持部与所述储能装置作用以保持所述储能装置处于储能状态。

进一步，所述挚子还具有一个电动作用部，所述电动作用部在一个电驱动装置的作用下驱动所述挚子转动。

本实用新型还提供了一种断路器，其中的合闸装置采用上述所述的操作机构；其中合闸挚子可绕所述转动轴的轴线相对所述机架转动地安装在所述转动轴上，并在分闸状态下保持其中合闸储能装置处于储能状态；对应的合闸致动机构移动地设置在所述机架上，并与所述合闸挚子相作用以驱动所述合闸挚子转动。

进一步，所述合闸储能装置包括：

合闸储能轴，转动地安装在所述机架上，其上固定有合闸旋臂件；

合闸储能弹簧，一端连接在所述合闸储能轴上的一个曲柄轴上，另一端与所述机架连接，所述合闸储能弹簧在所述合闸储能轴受外力驱动下转动被拉长产生弹性势能，并在所述合闸挚子的保持部与所述合闸旋臂件抵接作用下保持所述合闸储能弹簧的储存弹性势能的状态。

进一步，在所述合闸旋臂件上设有可绕平行于所述合闸储能轴的轴线自由转动的抵接件，所述合闸挚子的保持部与所述抵接件抵接保持储存弹性势能的状态。

进一步，所述合闸储能轴可通过手动及机动两种方式被驱动；其中，通过曲柄直接转动所述合闸储能轴实现手动方式驱动；在所述合闸储能轴上还设有机械驱动部件，在所述机械驱动部件与所述储能轴之间设有超越离合器；所述超越离合器在手动方式驱动时，使得所述机械驱动部件不随所述合闸储能轴转动，而在所述机械驱动部件转动时带动所述合闸储能轴转动。

进一步，所述机械驱动部件为一套设在所述合闸储能轴上的被动齿轮；所述超越离合器包括设置在所述被动齿轮上的离合棘爪，固定在所述合闸储能轴上成型有离合棘齿的离合套，所述离合棘爪与所述离合棘齿配合构成棘轮式超越离合器。

进一步，所述机动驱动方式为电机驱动，所述电机的输出轴通过一个传动机构带动所述机械驱动部件转动。

进一步，所述合闸旋臂件通过合闸传动机构带动执行轴转动，以实现合闸。

进一步，所述合闸传动机构包括作为所述合闸旋臂件的凸轮，及固定在所述执行轴上的三相拐臂；所述合闸旋臂件被所述合闸挚子释放后，在所述合闸储能弹簧储存弹性势能的驱动下转动，碰撞并推动所述三相拐臂转动，进而带动所述执行轴转动。

进一步，其中的分闸装置采用上述所述的操作机构；其中分闸挚子可绕所述转动轴的轴线相对所述机架转动地安装在所述转动轴上，并在合闸状态下保持分闸储能装置处于储能状态；对应的分闸致动机构移动地设置在所述机架上，并与所述分闸挚子相作用以驱动所述分闸挚子转动。

进一步，所述分闸储能装置包括：

分闸储能轴，转动地安装在所述机架上，其上固定有分闸旋臂件；

分闸储能弹簧，一端连接在所述分闸储能轴，另一端与所述机架连接，所述分闸储能弹簧在所述分闸储能轴受外力驱动下转动产生弹性势能，并在所述分闸挚子的保持部与传动连接所述分闸旋臂件的储能止动传动机构相抵接作用下保持所述分闸储能弹簧的储存弹性势能的状态。

进一步，在所述分闸储能轴与所述执行轴之间设有分闸传动机构。

进一步，所述分闸传动机构包括一端固定在分闸储能轴上的分闸旋臂件，一端固定在所述执行轴上的输入拐臂，及连接在所述输入拐臂自由端及所述分闸旋臂件的自由端之间的连杆，由此构成四连杆机构。

进一步，所述分闸传动机构为所述储能止动传动机构的一部分，所述储能止动传动机构还包括转动套接在所述合闸储能轴上的转动块，在储能状态所述转动块的一端与固定在所述执行轴上的所述三相拐臂相抵接，另一端与所述分闸挚子相抵接。

进一步，所述转动块与所述三相拐臂相抵接的一端上枢转地设有一个合闸保持挚子，所述合闸保持挚子受到一个趋向于在合闸过程中迎向所述三相拐臂的偏压力，所述合闸保持挚子在合闸过程完成后与所述转动块之间限位在与所述三相拐臂相抵的位置；所述转动块的另一端适于与所述分闸挚子相抵接。

进一步，所述合闸储能装置中的弹力大于所述分闸储能装置中的弹力。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的断路器的操作机构，包括转动轴，安装在机架上；挚子，可绕所述转动轴的轴线相对所述机架转动地安装在所述转动轴上，并在预定状态下保持设置在所述机架上的对应的储能装置处于储能状态；致动机构，移动地设置在所述机架上，并与所述挚子相作用以驱动所述挚子转动；在所述挚子上设有滚轴的两端固定在所述挚子上的滚动件；所述致动机构中具有一个与所述滚动件保持抵接，并在移动中逐渐朝向所述滚动件凸出以推动所述挚子转动的斜面。

在该断路器中，将挚子套设在转动轴上，并通过致动机构上设置的斜面，逐渐的朝向滚动件的方向移动，从而推动挚子转动，使得储能装置从储能状态转变至未储能状态。通过该斜面的设置，使该斜面与滚动件之间为滚动摩擦，从而减小该斜面推动挚子时所需要的作用力，致动机构在推动滚动件的同时，致动机构会相对于转动轴产生位移，从而推动挚子稳定的转动，从而提高了该挚子转动的可靠性，为之后的合闸储能装置或分闸储能装置可以进行可靠的合闸动作或分闸动作。

2.本实用新型提供的断路器的操作机构，所述合闸储能装置中的弹力大于所述分闸储能装置中的弹力，使合闸储能装置可以克服了分闸储能弹簧的弹簧力，从而进行合闸动作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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显示本实用新型的操作机构用作断路器的合闸装置的结构示意图；

图2为图1所示实施例中去掉储能装置及机械驱动部件后显示的储能状态结构示意图；

图3为图1所示实施例中去掉储能装置及机械驱动部件后显示的能量释放状态结构示意图；

图4为显示本实用新型的操作机构用作断路器的分闸装置的结构示意图；

图5为图4所示实施例中分闸储能装置及分闸传动机构结合的结构示意图；

图6为以本实用新型的操作机构分别用作的合闸装置及分闸装置的断路器的结构示意图；

附图标记说明：

1-机架，2-转动轴，3-合闸挚子，4-合闸储能装置，5-合闸储能轴，6-合闸储能弹簧，7-第一挂板，8-第二挂板，9-曲柄轴，10-支撑轴，11-合闸旋臂件，12-合闸抵接件，13-被动齿轮，14-超越离合器，15-离合棘爪，16-离合套，17-离合销，18-电机，19-输出轴，20-主动齿轮，21-合闸手动作用部，22-合闸保持部，23-合闸电动作用部，24-第一安装架，25-合闸滚动件，26-合闸推杆，27-合闸推板，28-合闸斜面，29-合闸电磁铁，30-执行轴，31-三相拐臂，32-第一抵接部，35-分闸挚子，36-分闸储能装置，37-分闸储能轴，38-分闸储能弹簧，39-定位销，40-分闸旋臂件，41-输入拐臂，42-连杆，43-转动块，44-第二抵接部，45-合闸保持挚子，46-分闸抵接部，47-分闸手动作用部，48-分闸保持部，49-分闸电动作用部，50-第二安装架，51-分闸滚动件，52-分闸推杆，53-分闸推板，54-分闸斜面，55-分闸电磁铁，56-扭簧，57-销钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同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结合。

参见图1-3所示的本实用新型的一种操作机构，用于断路器合闸装置，包括机架1；安装在所述机架1上的转动轴2，和可绕所述转动轴2的轴线相对所述机架1转动地套设安装在所述转动轴2上的作为挚子的合闸挚子3，及移动地设置在所述机架1上，并与所述合闸挚子3相作用以驱动所述合闸挚子3转动的作为致动机构的合闸致动机构(见图2、3)。所述合闸挚子3在作为预定状态的分闸状态下保持设置在所述机架1上的对应的作为储能装置的合闸储能装置4处于储能状态。

参见图1，所述合闸储能装置4包括转动地安装在所述机架1上的作为储能轴的合闸储能轴5及一个合闸储能弹簧6。所述合闸储能弹簧6的两端分别设有第一挂板7和第二挂板8，所述第一挂板7与所述合闸储能轴5上的一个曲柄轴9转动连接，所述第二挂板8通过转动地安装到所述机架1上的支撑轴10而与所述机架1连接。参见图2，在所述合闸储能轴5上固定有凸轮状的合闸旋臂件11，在所述合闸旋臂件11上设有可绕平行于所述合闸储能轴5的轴线自由转动的合闸抵接件12，本实施例中为一个安装在所述合闸旋臂件11上的销轴上的轴承。其中，所述合闸储能弹簧6在所述合闸储能轴5受外力驱动下转动被拉长产生弹性势能，在所述合闸储能弹簧6过死点之后，即所述合闸储能弹簧6允许拉伸的最大距离为最大势能。所述合闸储能轴5的一端可连接曲柄摇把(图中未示出)，通过所述摇把直接转动所述合闸储能轴5实现手动方式驱动。在所述合闸储能轴5上还设有机械驱动部件。其中，所述机械驱动部件为一套设在所述合闸储能轴5上的被动齿轮13。在所述机械驱动部件与所述合闸储能轴5之间设有超越离合器14，所述超越离合器14由设置在所述被动齿轮13上的离合棘爪15和固定在所述合闸储能轴5上成型有离合棘齿的离合套16构成。所述离合棘爪15通过一个离合销17安装在所述被动齿轮13上；所述离合棘爪15与所述离合棘齿相配合。所述超越离合器14在手动方式驱动时，使得所述被动齿轮13不随所述合闸储能轴5转动，而在所述被动齿轮13转动时带动所述合闸储能轴5转动。在本实施例中，所述被动齿轮13是由一个带有电机18的电动机构驱动，所述电动机构的输出轴19通过一个作为传动机构的主动齿轮20，经与所述被动齿轮13相互啮合将动力传递到所述被动齿轮13。同时，在被动齿轮13上设有用于压紧离合套16的扭簧56，所述超越离合器14在电动驱动方式时，由于扭簧56的设置，使得被动齿轮13上的离合棘爪15可靠的推动离合套16转动。在所述合闸储能弹簧6过死点之后，电机18不会马上停止，此时离合棘爪15被机架1上的销钉57拨动而抬起一定的角度，越过离合套16，以此方式，保护了电机18和合闸挚子3不被电机余力作用顶坏。

参见图2，所述合闸挚子3基本呈Y型，三个臂分别为合闸手动作用部21、合闸保持部22及合闸电动作用部23。其中，所述合闸保持部22在所述合闸储能弹簧6允许拉伸的最大距离的最大势能时，与所述合闸抵接件12抵接保持储存弹性势能的状态。而在所述合闸手动作用部21上固定有一个由两个平行设置的支撑板及连接在两所述支撑板之间并在同一侧的安装板构成的呈U型结构的第一安装架24，其中，所述安装板与所述合闸手动作用部21固定连接，在两所述支撑板之间的U型结构的空间内设有合闸滚动件25，所述合闸滚动件25的滚轴的两端分别固定在两所述支撑板上。

参见图2、3，所述合闸致动机构包括对应所述合闸挚子3的所述合闸手动作用部21的手动驱动机构及对应所述合闸电动作用部23的电动驱动机构。其中所述手动驱动机构包括与所述转动轴2平行地设置在所述机架1上并沿所述转动轴2的轴线方向移动的作为推杆的合闸推杆26，和固定设置在所述合闸推杆26上的合闸推板27。在所述合闸推板27上设有与所述合闸滚动件25保持抵接，并在移动中逐渐朝向所述合闸滚动件25凸出以推动所述合闸挚子3转动的合闸斜面28。从而通过推动所述合闸推杆26，使其上固定的所述合闸推板27的所述合闸斜面28推所述合闸手动作用部21上的所述合闸滚动件25，从而驱动所述合闸挚子3转动。而所述电动驱动机构包括一个用于驱动所述合闸电动作用部23的作为电驱动装置的合闸电磁铁29。在需要电操作的情况下，通过给所述合闸电磁铁29通电，在电磁力的作用下驱动所述合闸挚子3转动。

参见图2，所述合闸储能轴5的转动通过一个合闸传动机构带动用于执行分合闸的执行轴30转动。本实施例中，所述合闸传动机构包括所述合闸旋臂件11及固定在所述执行轴30上的三相拐臂31。所述合闸旋臂件11在随所述合闸储能轴5转动过程中与所述三相拐臂31上的第一抵接部32相抵接，来推动所述三相拐臂31进而带动所述执行轴30转动。

本实施例的储能工作过程：

以手动方式的储能过程中，参见图1，所述合闸储能轴5的一端连接曲柄摇把(图中未示出)，通过所述摇把驱动所述合闸储能轴5逆时针转动，使得所述合闸储能轴5的所述曲柄轴9拉伸所述合闸储能弹簧6，在所述合闸储能轴5逆时针转动的过程中，同时带动固定在所述合闸储能轴5上的凸轮状的所述合闸旋臂件11逆时针转动。而由于在所述被动齿轮13与所述合闸储能轴5之间设有所述超越离合器14(见图1)，手动储能带动所述合闸储能轴5逆时针转动不会受到所述电机18，及主动齿轮20和被动齿轮13的干扰。当所述合闸储能轴5上的所述曲柄轴9拉伸所述合闸储能弹簧6通过死点(即所述合闸储能弹簧6拉伸最大长度，其对在所述合闸储能轴5上产生的扭矩为零的转动位置)之后，如图1所示，并直到所述合闸旋臂件11上的所述合闸抵接件12与所述转动轴2上固定的所述合闸挚子3上的所述合闸保持部22相抵接(图2中的状态)。此时，所述合闸挚子3保持设置在所述机架1上的所述合闸储能弹簧6处于具有弹性势能的拉伸的储能状态，从而完成储能过程。

而以电动方式的储能过程中，参见图1，所述电机18带动所述电动机构的所述输出轴19转动，进而带动所述主动齿轮20做顺时针驱动转动，所述主动齿轮20与转动地套接在所述合闸储能轴5上的所述被动齿轮13相互啮合，因而带动所述被动齿轮13做逆时针转动。此时，在所述被动齿轮13与所述合闸储能轴5之间设置的所述超越离合器14使得两者间传动结合，具体为转动地安装在所述被动齿轮13上的所述离合棘爪15，由于其转动轴线与所述合闸储能轴5径向相间一定距离，因而所述离合棘爪15本身也具有一定的逆时针转动位移，配合固定在所述合闸储能轴5上的所述离合套16上的所述离合棘齿，带动所述合闸储能轴5逆时针转动，进而所述合闸储能轴5通过曲柄带动与其固定的所述曲柄轴9绕所述合闸储能轴5同样做逆时针转动，拉伸所述合闸储能弹簧6。而固定在所述合闸储能轴5上的所述合闸旋臂件11，参见图2，随所述合闸储能轴5逆时针转动，在所述合闸储能弹簧6拉伸过死点之后，即所述合闸储能弹簧6的最大拉伸距离后，所述合闸旋臂件11上的所述合闸抵接件12与所述转动轴2上固定的所述合闸挚子3抵接(图2中的状态)。此时，所述合闸挚子3保持所述合闸储能弹簧6处于具有弹性势能的拉伸的储能状态。同时所述合闸储能轴5上的一个指示盘从显示未储能的位置转动至显示储能位置，使得所述指示盘与固定在所述机架1上的微动开关接触(微动开关由压缩接触通电变为不再压缩的断开状态)，从而进行信号切换，停止所述电机18的转动，从而完成储能动作。

本实施例的合闸工作过程：

以手动方式合闸：参见图2、3，手动推动所述合闸推杆26，使得所述合闸推杆26上固定的带有所述合闸斜面28的所述合闸推板27抵压设置在所述合闸挚子3的所述合闸手动作用部21上的所述合闸滚动件25，所述合闸推板27上的所述合闸斜面28推动所述合闸挚子3上的所述合闸滚动件25，以减小了所述合闸推板27与所述合闸挚子3的所述合闸手动作用部21直接接触推动所导致的摩擦力。随着所述合闸推板27上的所述合闸斜面28抵推所述合闸滚动件25，推动所述合闸挚子3围绕所述所述转动轴2逆时针转动，进而使得所述合闸挚子3上的所述合闸保持部22与所述合闸旋臂件11上的所述合闸抵接件12分开，在所述合闸旋臂件11不受所述合闸挚子3上的所述合闸保持部22抵接限位的同时，所述合闸储能弹簧6释放能量，从接近拉伸最大位置，见图2的储能状态迅速收缩，即回复至初始位置，即图3所示的所述合闸储能弹簧6未拉伸的状态，从而带动所述合闸储能轴5以图2中的状态逆时针方向转动到图3所示的状态，在所述合闸储能轴5逆时针转动的过程中，带动所述合闸旋臂件11逆时针转动；所述合闸旋臂件11在随着所述合闸储能轴5逆时针转动过程中，与固定在所述执行轴30上的所述三相拐臂31的所述第一抵接部32相抵接，由于所述合闸储能轴5是单方向转动，因此所述合闸旋臂件11与所述第一抵接部32直接相抵接过程中必定具有滑动过程，为了减少滑动过程中的摩擦阻力，因此本实施例中，在所述第一抵接部32处设有轴承作为滚轮，所述第一抵接部32受到所述合闸旋臂件11撞击之后，所述合闸旋臂件11推动所述三相拐臂31及相固定的所述执行轴30顺时针转动到图3所示状态，完成合闸操作过程。

以电动方式合闸：参见图2、3，给所述合闸电磁铁29通电，在电磁力的作用下所述合闸电磁铁29推动所述合闸挚子3上的所述合闸电动作用部23向上运动，即所述合闸电动作用部23带动所述合闸挚子3围绕所述转动轴2逆时针转动，进而使得所述合闸挚子3上的所述合闸保持部22与所述合闸储能轴5上的所述合闸旋臂件11上的所述合闸抵接件12分开，在所述合闸旋臂件11不受所述合闸挚子3上的所述合闸保持部22抵接限位的同时，所述合闸储能弹簧6释放能量，从储能位置迅速收缩，即回复至初始位置，即图1所示的所述合闸储能弹簧6未拉伸的状态，从而带动所述合闸储能轴5逆时针转动，进而带动固定在所述合闸储能轴5上的所述合闸旋臂件11从图2所示状态逆时针转动到图3所示状态，所述合闸旋臂件11在随着所述合闸储能轴5逆时针转动时、并与固定在所述执行轴30上的所述三相拐臂31中的所述第一抵接部32抵接，所述第一抵接部32受到所述合闸旋臂件11撞击之后，所述合闸旋臂件11推动所述三相拐臂31及相固定的所述执行轴30顺时针转动到图3所示状态，完成合闸操作过程。

参见图4及图5，为本实用新型另一操作机构实施例，用于一种断路器分闸装置。其中包括绕所述转动轴2的轴线相对所述机架1转动地套设安装在所述转动轴2上的作为挚子的是分闸挚子35，及移动地设置在所述机架1上，并与所述分闸挚子35相作用，以驱动所述分闸挚子35转动的作为致动机构的分闸致动机构。所述分闸挚子35在作为预定状态的合闸状态下保持设置在所述机架1上的对应的作为储能装置的分闸储能装置36处于储能状态。

参见图5，所述分闸储能装置36包括转动地安装在所述机架1上的作为储能轴的分闸储能轴37及一个套设在所述分闸储能轴37上的扭簧作为分闸储能弹簧38。所述分闸储能弹簧38的一端固定到所述分闸储能轴37上，另一端通过一个定位销39固定到所述机架1上。所述分闸储能弹簧38在所述分闸储能轴37受外力扭力的驱动下转动产生弹性势能。

参见图4、5，所述分闸储能轴37的转动通过一个分闸传动机构带动用于执行分合闸的所述执行轴30转动。所述分闸传动机构包括一端固定在所述分闸储能轴37上的分闸旋臂件40，一端固定在所述执行轴30上的输入拐臂41，及枢转地连接在所述输入拐臂41自由端及所述分闸旋臂件40的自由端之间的连杆42，由此构成四连杆机构。所述分闸传动机构同时作为作为预定状态的合闸状态下保持所述分闸储能装置36处于储能状态的储能止动传动机构的一部分。所述储能止动传动机构还包括转动块43，图4中所述转动块43上的通孔为用来转动套接所述合闸储能轴5(图中未示出)。在储能状态所述转动块43的一端与固定在所述执行轴30上的所述三相拐臂31上的第二抵接部44相抵接，另一端与所述转动轴2上的所述分闸挚子35相抵接。同样地，为了减少滑动过程中的摩擦阻力，在本实施例中在所述第二抵接部44处也设有轴承作为滚轮。所述转动块43与所述三相拐臂31相抵接的一端上枢转地设有一个合闸保持挚子45，在所述合闸保持挚子45与所述转动块43之间设有使所述合闸保持挚子45受到趋向于在合闸过程中迎向所述第二抵接部44的偏压力的扭簧，并在所述转动块43上设有一个防止所述合闸保持挚子45朝向所述转动块43上具有分闸抵接部46方向一侧运动的限位面。所述合闸保持挚子45在储能过程完成后，在所述转动块43与所述三相拐臂31之间限位在与所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44相抵的位置；所述转动块43的另一端为适于与所述分闸挚子35相抵接的分闸抵接部46。同样为了更顺畅地与所述分闸挚子35相抵接、分离，在所述转动块43的所述分闸抵接部46也设有一个作为滚轮的轴承。

所述分闸挚子35也具有三个臂，分别为分闸手动作用部47、分闸保持部48及分闸电动作用部49。其中，所述分闸保持部48在所述分闸储能弹簧38具有完成分闸所需能量的势能时，与所述转动块43的所述分闸抵接部46抵接保持储存弹性势能的状态。在所述分闸手动作用部47上固定有一个由两个平行设置的支撑板及连接在两所述支撑板之间并在同一侧的安装板构成的呈U型结构的第二安装架50，其中，所述安装板与所述分闸手动作用部47固定连接，在两所述支撑板之间的U型结构的空间内设有分闸滚动件51，所述分闸滚动件51的滚轴的两端分别固定在两所述支撑板上。

所述分闸致动机构，参见图4，对应所述分闸挚子35的所述分闸手动作用部47及所述分闸电动作用部49具有进行手动驱动机构和电动驱动机构。其中所述手动驱动机构包括与所述转动轴2平行地设置在所述机架1上并沿所述转动轴2的轴线方向移动的作为推杆的所述分闸推杆52，和固定设置在所述分闸推杆52上的分闸推板53。在所述分闸推板53上设有与所述分闸滚动件51保持抵接，并在移动中逐渐朝向所述分闸滚动件51凸出以推动所述分闸挚子35转动的分闸斜面54。通过推动所述分闸推杆52，使其上固定的所述分闸推板53通过所述分闸斜面54推动所述分闸手动作用部47，从而驱动所述分闸挚子35转动。而所述电动驱动机构包括一个用于驱动所述分闸电动作用部49的作为电驱动装置的分闸电磁铁55。在需要电操作的情况下，通过给所述分闸电磁铁55通电，在电磁力的作用下驱动所述分闸挚子35转动。

本实施例的储能工作过程：

在外力驱动下，参见图4，所述分闸储能轴37顺时针转动(由于是图4与图5为相反的视图角度，因此在图5中则为所述分闸储能轴37逆时针转动。一下说明的方位以图4中的方位为准，图5提供结构上的参考。)而使得套接在所述分闸储能轴37上的所述分闸储能弹簧38扭转而产生弹性势能。随着所述分闸储能轴37顺时针转动，带动固定在所述分闸储能轴37上的所述分闸旋臂件40一同顺时针转动，通过所述分闸旋臂件40、所述连杆42及所述输入拐臂41构成的所连杆机构，带动与所述输入拐臂41固定连接的所述执行轴30做逆时针转动。这样固定在所述执行轴30上的所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44，也随着所述三相拐臂31的逆时针转动，而掠过所述转动块43上枢转地设有所述合闸保持挚子45的一端。随着所述合闸保持挚子45受到所述第二抵接部44的挤压，并克服所述合闸保持挚子45受到的偏压力，使得所述合闸保持挚子45朝向远离所述转动块43上的所述分闸抵接部46的方向运动。同时所述转动块43也被推动进行顺时针转动，直至所述转动块43上的所述分闸抵接部46与所述分闸挚子35上的所述分闸保持部48相抵接，而限制了所述转动块43进一步的顺时针转动。而所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44此时继续推动所述转动块43上的所述合闸保持挚子45继续转动，直至所述第二抵接部44越过所述合闸保持挚子45后，所述合闸保持挚子45在所述扭簧所施加的偏压力的作用下回复至靠在所述限位面而停止回复转动。此时，停止施加驱动的外力，所述分闸储能弹簧38扭转而产生弹性势能部分释放，使得所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44抵靠在所述合闸保持挚子45上。这种状态下，所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44施加在所述合闸保持挚子45上的作用力与所述分闸挚子35作用在所述分闸抵接部46上的作用力相抵，保持所述转动块43的受力平衡，即所述分闸挚子35以此保持所述分闸储能弹簧38的储能状态，完成储能过程。

本实施例的分闸工作过程：

以手动方式分闸：参见图4，手动推动所述分闸推杆52，使得所述分闸推杆52上固定的带有所述分闸斜面54的所述分闸推板53，抵压设置在所述分闸挚子35上所述分闸手动作用部47上的所述分闸滚动件51，所述分闸推板53上的所述分闸斜面54推动所述分闸挚子35上的所述分闸滚动件51，以减小了所述分闸推板53与所述分闸挚子35的所述分闸手动作用部47直接接触推动所导致的摩擦力。随着所述分闸推板53上的所述分闸斜面54抵推所述分闸滚动件51，推动所述分闸挚子35围绕所述所述转动轴2顺时针转动，进而使得所述分闸挚子35上的所述分闸保持部48与所述转动块43上的所述分闸抵接部46分开。此时所述转动块43的受力平衡被打破，所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44在所述分闸储能弹簧38的弹性势能的作用下，而施加在所述转动块43的所述合闸保持挚子45上的作用力，使得所述转动块43产生顺时针转动。即所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44失去了所述合闸保持挚子45的支撑。此时，所述分闸储能弹簧38释放能量，从而带动所述分闸储能轴37逆时针转动，在所述分闸储能轴37逆时针转动的过程中，带动所述分闸旋臂件40逆时针转动。所述分闸旋臂件40通过与所述连杆42及所述输入拐臂41构成的所连杆机构带动与所述输入拐臂41固定连接的所述执行轴30做顺时针转动。如此完成分闸操作过程。

以电动方式分闸：参见图4，给所述分闸电磁铁55通电，在电磁力的作用下所述分闸电磁铁55推动所述分闸挚子35上的所述分闸电动作用部49向上运动，即所述分闸电动作用部49带动所述分闸挚子35围绕所述转动轴2顺时针转动，进而使得所述分闸挚子35上的所述分闸保持部48与所述转动块43上的所述分闸抵接部46分开。此时所述转动块43的受力平衡被打破，所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44在所述分闸储能弹簧38的弹性势能的作用下，施加在所述转动块43的所述合闸保持挚子45上的作用力，使得所述转动块43产生顺时针转动。即所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44失去了所述合闸保持挚子45的支撑。此时，所述分闸储能弹簧38释放能量，从而带动所述分闸储能轴37逆时针转动，在所述分闸储能轴37逆时针转动的过程中，带动所述分闸旋臂件40逆时针转动。所述分闸旋臂件40在随着所述分闸储能轴37逆时针转动时，通过与所述连杆42及所述输入拐臂41构成的四连杆机构带动与所述输入拐臂41固定连接的所述执行轴30做顺时针转动。如此完成分闸操作过程。

本实用新型还提供了一种断路器的具体实施例，其中的合闸装置采用上述图1-3所示合闸装置的操作机构，而分闸装置采用上述图4、5所示分闸装置的操作机构。参见图6，为便于显示内部结构而去掉储能装置中合闸储能弹簧6，第一挂板7及第二挂板8等部件。其中，所述合闸挚子3及所述分闸挚子35同轴且分别可绕所述转动轴2的轴线相对所述机架1转动地安装在所述转动轴2上。在所述合闸储能轴5上固定有所述合闸旋臂件11，而所述转动块43与所述合闸旋臂件11同轴地转动套接在所述合闸储能轴5上。所述第一抵接部32与所述第二抵接部44并列设置在同一所述三相拐臂31上。

本实施例中，合闸装置的储能工作过程及合闸工作过程与上述合闸装置的实施例中的储能工作过程及合闸工作过程相同，这里不再累述。

在合闸工作过程中，所述合闸旋臂件11的转动触及到固定在所述执行轴30上的所述三相拐臂31上的所述第一抵接部32，而所述第一抵接部32与所述第二抵接部44并列设置在同一所述三相拐臂31上，这样所述合闸旋臂件11被所述合闸挚子3释放后，在所述合闸储能弹簧6储存弹性势能的驱动下做逆时针转动，至所述合闸旋臂件11与所述第一抵接部32接触，并推动所述三相拐臂31顺时针转动，进而带动所述执行轴30也顺时针转动，同样也带动固定在所述执行轴30上的所述输入拐臂41顺时针转动。由此通过所述输入拐臂41、所述连杆42及所述分闸旋臂件40将动力传动到所述分闸储能轴37。随着所述分闸储能轴37的转动使得套接在所述分闸储能轴37上的所述分闸储能弹簧38扭转而产生弹性势能，也就是说，在本实施例中，所述分闸储能装置36储能过程中所施加的外力来自于所述合闸储能装置4释放能量中转化的力，所述合闸储能装置4中所述合闸储能弹簧6的弹力大于所述分闸储能装置36中所述分闸储能弹簧38的弹力。

固定在所述执行轴30上的所述三相拐臂31顺时针转动的同时，也使得设置在其上的所述第二抵接部44掠过所述转动块43上枢转地设有所述合闸保持挚子45的一端，在所述合闸旋臂件11推动所述三相拐臂31到分开位置的同时，所述合闸保持挚子45受到第二抵接部44的挤压，并克服所述合闸保持挚子45受到的偏压力，所述合闸保持挚子45朝向远离所述转动块43上的所述分闸抵接部46的方向运动。同时所述转动块43也被推动进行逆时针转动，直至所述转动块43上的所述分闸抵接部46与所述分闸挚子35上的所述分闸保持部48相抵接，而限制了所述转动块43进一步的逆时针转动。而所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44此时继续推动所述转动块43上的所述合闸保持挚子45继续逆时针转动，直至所述第二抵接部44越过所述合闸保持挚子45后，所述合闸保持挚子45在所述扭簧所施加的偏压力的作用下顺时针回复，并靠在所述限位面停止回复转动。此时，所述合闸储能装置4(图6中未示出，请参见图1)中的所述合闸储能弹簧6的弹性势能释放完毕，而所述分闸储能弹簧38扭转而产生弹性势能部分释放，使得所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44抵靠在所述合闸保持挚子45上。这种状态下，所述三相拐臂31上的所述第二抵接部44施加在所述合闸保持挚子45上的作用力与所述分闸挚子35作用在所述分闸抵接部46上的作用力相抵，保持述转动块43的受力平衡，即所述分闸挚子35以此保持所述分闸储能弹簧38的储能状态，完成储能过程。

本实施例中，分闸工作过程与上述分闸装置的实施例中的分闸工作过程相同，这里不再累述。需要说明的是，由于在合闸过程结束后，所述合闸旋臂件11与所述三相拐臂31的所述第一抵接部32已经分离。在分闸过程中，所述合闸旋臂件11不会对分闸过程产生任何影响。

上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (21)

1.一种断路器的操作机构，包括：

转动轴(2)，安装在机架(1)上；

挚子，可绕所述转动轴(2)的轴线相对所述机架(1)转动地安装在所述转动轴(2)上，并在预定状态下保持设置在所述机架(1)上的对应的储能装置处于储能状态；

致动机构，移动地设置在所述机架(1)上，并与所述挚子相作用以驱动所述挚子转动；

其特征在于，

在所述挚子上设有滚轴的两端固定在所述挚子上的滚动件；所述致动机构中具有一个与所述滚动件保持抵接，并在移动中逐渐朝向所述滚动件凸出以推动所述挚子转动的斜面。

2.根据权利要求1所述的断路器的操作机构，其特征在于，所述致动机构包括与所述转动轴(2)平行地设置在所述机架(1)上并沿所述转动轴(2)的轴线方向移动的推杆；及固定设置在所述推杆上的推板，与所述滚动件相抵接的斜面设置在所述推板上。

3.根据权利要求2所述的断路器的操作机构，其特征在于，所述滚动件通过一个安装架固定到所述挚子上。

4.根据权利要求3所述的断路器的操作机构，其特征在于，所述安装架由两个平行设置的支撑板及连接在两所述支撑板之间并连接在同一侧的安装板构成；所述滚动件的所述滚轴的两端固定在对应的塑支撑板上，所述安装板固定在所述挚子上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的断路器的操作机构，其特征在于，所述挚子具有一个手动作用部及一个保持部，所述滚动件设置在所述手动作用部上；所述保持部与所述储能装置作用以保持所述储能装置处于储能状态。

6.根据权利要求5所述的断路器的操作机构，其特征在于，所述挚子还具有一个电动作用部，所述电动作用部在一个电驱动装置的作用下驱动所述挚子转动。

7.一种断路器，其特征在于，其中的合闸装置采用上述权利要求1-6任一项所述的操作机构；其中合闸挚子(3)可绕所述转动轴(2)的轴线相对所述机架(1)转动地安装在所述转动轴(2)上，并在分闸状态下保持其中合闸储能装置(4)处于储能状态；对应的合闸致动机构移动地设置在所述机架(1)上，并与所述合闸挚子(3)相作用以驱动所述合闸挚子(3)转动。

8.根据权利要求7所述的断路器，其特征在于，所述合闸储能装置(4)包括：

合闸储能轴(5)，转动地安装在所述机架(1)上，其上固定有合闸旋臂件(11)；

合闸储能弹簧(6)，一端连接在所述合闸储能轴(5)上的一个曲柄轴(9)上，另一端与所述机架(1)连接，所述合闸储能弹簧(6)在所述合闸储能轴(5)受外力驱动下转动被拉长产生弹性势能，并在所述合闸挚子(3)的保持部与所述合闸旋臂件(11)抵接作用下保持所述合闸储能弹簧(6)的储存弹性势能的状态。

9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，在所述合闸旋臂件(11)上设有可绕平行于所述合闸储能轴(5)的轴线自由转动的合闸抵接件(12)，所述合闸挚子(3)的保持部与所述合闸抵接件(12)抵接保持储存弹性势能的状态。

10.根据权利要求9所述的断路器，其特征在于，所述合闸储能轴(5)可通过手动及机动两种方式被驱动；其中，通过曲柄轴(9)直接转动所述合闸储能轴(5)实现手动方式驱动；在所述合闸储能轴(5)上还设有机械驱动部件，在所述机械驱动部件与所述合闸储能轴(5)之间设有超越离合器(14)；所述超越离合器(14)在手动方式驱动时，使得所述机械驱动部件不随所述合闸储能轴(5)转动，而在所述机械驱动部件转动时带动所述合闸储能轴(5)转动。

11.根据权利要求10所述的断路器，其特征在于，所述机械驱动部件为一套设在所述合闸储能轴(5)上的被动齿轮(13)；所述超越离合器(14)包括设置在所述被动齿轮(13)上的离合棘爪(15)，固定在所述合闸储能轴(5)上成型有离合棘齿的离合套(16)，所述离合棘爪(15)与所述离合棘齿配合构成棘轮式超越离合器(14)。

12.根据权利要求11所述的断路器，其特征在于，所述机动驱动方式为电机驱动，电机(18)的输出轴(19)通过一个传动机构带动所述机械驱动部件转动。

13.根据权利要求12所述的断路器，其特征在于，所述合闸旋臂件(11)通过合闸传动机构带动执行轴(30)转动，以实现合闸。

14.根据权利要求13所述的断路器，其特征在于，所述合闸传动机构包括作为所述合闸旋臂件(11)的凸轮，及固定在所述执行轴(30)上的三相拐臂(31)；所述合闸旋臂件(11)被所述合闸挚子(3)释放后，在所述合闸储能弹簧(6)储存弹性势能的驱动下转动，碰撞并推动所述三相拐臂(31)转动，进而带动所述执行轴(30)转动。

15.根据权利要求14所述的断路器，其特征在于，其中的分闸装置采用上述权利要求1-4任一项所述的操作机构；其中分闸挚子(35)可绕所述转动轴(2)的轴线相对所述机架(1)转动地安装在所述转动轴(2)上，并在合闸状态下保持分闸储能装置(36)处于储能状态；对应的分闸致动机构移动地设置在所述机架(1)上，并与所述分闸挚子(35)相作用以驱动所述分闸挚子(35)转动。

16.根据权利要求15所述的断路器，其特征在于，所述分闸储能装置(36)包括：

分闸储能轴(37)，转动地安装在所述机架(1)上，其上固定有分闸旋臂件(40)；

分闸储能弹簧(38)，一端连接在所述分闸储能轴(37)，另一端与所述机架(1)连接，所述分闸储能弹簧(38)在所述分闸储能轴(37)受外力驱动下转动产生弹性势能，并在所述分闸挚子(35)的保持部与传动连接所述分闸旋臂件(40)的储能止动传动机构相抵接作用下保持所述分闸储能弹簧(38) 的储存弹性势能的状态。

17.根据权利要求16所述的断路器，其特征在于，在所述分闸储能轴(37)与所述执行轴(30)之间设有分闸传动机构。

18.根据权利要求17所述的断路器，其特征在于，所述分闸传动机构包括一端固定在分闸储能轴(37)上的分闸旋臂件(40)，一端固定在所述执行轴(30)上的输入拐臂(41)，及连接在所述输入拐臂(41)自由端及所述分闸旋臂件(40)的自由端之间的连杆(42)，由此构成四连杆机构。

19.根据权利要求18所述的断路器，其特征在于，所述分闸传动机构为所述储能止动传动机构的一部分，所述储能止动传动机构还包括转动套接在所述合闸储能轴(5)上的转动块(43)，在储能状态所述转动块(43)的一端与固定在所述执行轴(30)上的所述三相拐臂(31)相抵接，另一端与所述分闸挚子(35)相抵接。

20.根据权利要求19所述的断路器，其特征在于，所述转动块(43)与所述三相拐臂(31)相抵接的一端上枢转地设有一个合闸保持挚子(45)，所述合闸保持挚子(45)受到一个趋向于在合闸过程中迎向所述三相拐臂(31)的偏压力，所述合闸保持挚子(45)在合闸过程完成后与所述转动块(43)之间限位在与所述三相拐臂(31)相抵的位置；所述转动块(43)的另一端适于与所述分闸挚子(35)相抵接。

21.根据权利要求20所述的断路器，其特征在于，所述合闸储能装置(4)中的弹力大于所述分闸储能装置(36)中的弹力。

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