CN212648156U - 用于风电充气开关的断路器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于风电充气开关的断路器装置，其包括后安装板、断路器模块和三工位模块；断路器模块和三工位模块固定安装在后安装板上；所述断路器模块包括前安装板、中部安装座、断路器主轴、合闸储能机构、分闸储能机构和合闸分闸操作机构；所述断路器主轴从前向后依次穿过前安装板、中部安装座和后安装板，在断路器主轴上位于前安装板与中部安装座之间设有合闸拐臂和分闸拐臂，合闸拐臂和分闸拐臂都与断路器主轴固定连接，合闸拐臂位于分闸拐臂的后侧，在断路器主轴上位于中部安装座与后安装板之间设有操作拐臂，该操作拐臂与断路器主轴固定连接。本实用新型的断路器装置，能控制分闸的速度，提高合闸分闸的操作可靠性，降低故障率。

Description

用于风电充气开关的断路器装置

技术领域

本实用新型涉及断路器开关技术领域，特别是涉及一种用于海上风电系统断路器的分闸储能机构。

背景技术

海上风力发电系统中使用的断路器，通常为充气式的断路器开关柜。这种断路器的操作机构，主要用于断路器的合闸操作和分闸操作。现有的断路器的缺点在于：合闸和分闸时，操作组件容易发生故障，而无法顺利的完成合闸分闸操作及操作机构的复位，因而需要对其进行改进。为了断路器装置的应用安全，断路器在合闸状态时，不能进行三工位模块的操作，而隔离接地状态时，断路器模块不能进行合闸操作，现有的五防联锁机构的这两部分机构，因为结构复杂，存在联锁失效的风险。此外，现有的断路器，用于充气式的断路器开关时，为了密封性，断路器操作轴需要具有很好的气密封性，而现有的普通断路器装置则无法满足其应用要求。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有的用于风电充气开关的断路器装置，操作组件容易发生故障，无法顺利完成合闸或分闸操作的问题，提供一种能解决前述问题的用于风电充气开关的断路器装置。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：用于风电充气开关的断路器装置，其特点是：其包括后安装板、断路器模块和三工位模块；断路器模块和三工位模块固定安装在后安装板上；所述断路器模块包括前安装板、中部安装座、断路器主轴、合闸储能机构、分闸储能机构和合闸分闸操作机构；

所述断路器主轴从前向后依次穿过前安装板、中部安装座和后安装板，在断路器主轴上位于前安装板与中部安装座之间设有合闸拐臂和分闸拐臂，合闸拐臂和分闸拐臂都与断路器主轴固定连接，合闸拐臂位于分闸拐臂的后侧，在断路器主轴上位于中部安装座与后安装板之间设有操作拐臂，该操作拐臂与断路器主轴固定连接；

所述合闸储能机构包括合闸储能轴、合闸弹簧和合闸储能拐臂,合闸储能轴从前向后依次穿过前安装板和中部安装座，合闸储能拐臂安装在合闸储能轴的后侧端部，合闸储能拐臂的自由端通过弹簧连接件与合闸弹簧连接，合闸弹簧的另一端通过弹簧连接件与设置在中部安装座和后安装板之间的固定柱连接，在合闸储能轴上与断路器主轴上的合闸拐臂对应的位置设有合闸凸轮，合闸凸轮与合闸储能轴固定连接，在合闸凸轮上设有合闸限位柱，在合闸储能轴上与分闸拐臂对应的位置设有分闸凸轮，分闸凸轮与合闸储能轴转动配合，在分闸凸轮的右侧部设有分闸限位柱，在分闸凸轮的左侧部设有槽孔，在槽孔内设有限位挚子，在槽孔内设有使限位挚子保持张开状态的扭簧，限位挚子与分闸凸轮活动连接，断路器合闸后，限位挚子对分闸拐臂进行限位，在分闸凸轮的右侧部设有拉簧固定柱，拉簧一端与拉簧固定柱固定连接，拉簧的另一端连接在前安装板的后侧面上的拉簧固定杆上，拉簧固定杆位于分闸凸轮的下方；

所述分闸储能机构包括断路器传动轴、铰接座、分闸弹簧、缓冲缸和操作连杆，断路器传动轴设置在后安装板上，并位于断路器主轴的下方，铰接座与断路器传动轴转动配合，在铰接座上设有三个铰接柱，一个铰接柱与操作连杆的下端铰接，操作连杆的顶端与断路器主轴上的操作拐臂铰接，另一个铰接柱与分闸弹簧的一端通过弹簧连接件铰接，分闸弹簧的另一端与后安装板上的分闸弹簧固定座固定连接，另一个铰接柱与缓冲缸的推杆的端部铰接，缓冲缸的缸体与后安装板固定连接；

所述的合闸分闸操作机构包括合闸操作机构和分闸操作机构，合闸操作机构包括合闸脱扣轴、合闸脱扣电磁铁、合闸弯板、合闸连杆、合闸保持挚子和合闸挚子轴，所述合闸保持挚子转动连接在合闸挚子轴上，且合闸保持挚子上设有两个挚子臂，所述合闸弯板转动连接在合闸脱扣轴上，合闸弯板设有两个延伸端，一个延伸端延伸至合闸脱扣电磁铁的执行端，另一个延伸端与合闸连杆一端转动连接，合闸连杆的另一端与合闸保持挚子的一个挚子臂转动连接；分闸操作机构包括分闸脱扣轴、分闸脱扣电磁铁、分闸弯板、分闸轴拐臂、第一分闸连杆、第二分闸连杆、分闸保持挚子和分闸挚子转轴，所述分闸保持挚子转动连接在分闸挚子转轴上，且分闸保持挚子上设有两个挚子臂，所述分闸弯板转动连接在合闸脱扣轴上，分闸弯板设有两个延伸端，一个延伸端延伸至分闸脱扣电磁铁的执行端，另一个延伸端与第一分闸连杆一端转动连接，第一分闸连杆的另一端与分闸保持挚子的一个挚子臂以及第二分闸连杆的一端转轴连接；第二分闸连杆的另一端与分闸轴拐臂一端转轴连接，分闸轴拐臂的另一端连接在分闸脱扣轴上。

进一步的方案是，所述的三工位模块包括前装配板、中部装配座、隔离操作机构和接地操作机构，隔离操作机构包括隔离传动轴、隔离操作齿轮和扭簧组件，扭簧组件包括扭簧、内框架、外框架和轴套，内框架包括设置在扭簧前侧的前转动板、设置在扭簧后侧的后转动板以及连接在前转动板和后转动板之间的内拨板，隔离操作齿轮与前转动板固定连接，隔离操作齿轮的前端部设有与扳手配合的操作卡槽，轴套套接在隔离传动轴上，前转动板与轴套固定连接，内拨板设置在扭簧的两个支脚之间，外框架包括设置在后转动板后方并具有一定间距的两个扇形板以及沿着隔离传动轴的轴向设置的外拨板，外拨板与两个扇形板固定连接，两个扇形板与隔离传动轴固定连接，在两个扇形板之间设有两个拐板，两组拐板分别设置在扇形板的左侧部和右侧部，在扇形板上设有扭簧，扭簧的一个支脚顶在拐板上，另一个支脚固定，使拐板向着扇形板的左右外侧张开，在两个拐板上分别设有拨杆，拨杆与拐板固定连接，所述的内框架的后转动板上设有钩形槽，钩形槽的位置与拨杆的位置相对应，内框架转动时，钩形槽带动拨杆转动使拐板向着扇形板的内侧转动，在所述的中部装配座上设有限位架，限位架包括弧形弯板和设在弧形弯板与中部装配座之间的多个限位柱，限位柱的位置与拐板的位置相对应，拐板张开时顶在限位柱上，对外框架限位锁定，当内框架的后转动板上的钩形槽带动拐板向内侧转动时，解除限位锁定，当外框架转动至下一个限位柱的位置时重新限位锁定；

所述的接地操作机构包括辅助接地轴和接地齿轮，辅助接地轴从前向后依次穿过前装配板和中部装配座，辅助接地轴的前端部设有操作卡槽，接地齿轮固定连接在辅助接地轴的前侧部，并位于中部装配座的前侧，接地齿轮为扇形齿轮，接地齿轮与所述的隔离操作齿轮啮合。

进一步的方案是，还包括断路器合闸锁定机构，断路器合闸锁定机构包括前组合挡板、断路器主轴拐臂、连杆和凸轮，前组合挡板设置在三工位模块的前装配板的前侧，前组合挡板包括前固定板、中部活动板和后固定板，后固定板与三工位模块的前装配板固定连接，在后固定板上设有与辅助接地轴及隔离操作齿轮前端部的操作卡槽对应的操作孔，后固定板的中部设有水平方向的滑槽，滑槽内设有滑块，在后固定板的后侧面上设有复位扭簧，复位扭簧的支脚固定在滑块上，滑块的前端从中部活动板上的通孔中穿过，在滑块的右侧设有与隔离操作齿轮前端部的操作卡槽对应的操作孔，在中部活动板左侧部设有与辅助接地轴前端的操作卡槽对应的操作槽，通过水平拨动滑块能带动中部活动板水平活动，控制中部活动板上的操作孔或操作槽与隔离操作齿轮前端部的操作卡槽或辅助接地轴前端的操作卡槽对准，在中部活动板的上部设有滑动块，在后固定板上设有与之对应的水平方向的滑槽，该滑动块的后端延伸至后固定板的后侧；在前固定板的后侧面上设有滑动锁板，滑动锁板上设有长圆孔，滑动锁板通过螺栓与前固定板滑动配合，在前固定板的后侧面上设有复位拉簧，复位拉簧的上端与前固定板上的螺栓连接，复位拉簧的下端与滑动锁板连接，在滑动锁板的下端设有卡槽，滑动锁板向下滑动时，卡槽卡在中部活动板上部的滑动块上，对滑动块限位锁定；在断路器主轴的前端部设有与断路器主轴固定连接的断路器主轴拐臂，断路器主轴拐臂通过连杆与凸轮连接，凸轮通过转轴连接在断路器模块前安装板的下部，且凸轮位于所述的滑动锁板的上方，凸轮转动时，凸出部位顶在滑动锁板的顶部能使滑动锁板向下移动，使滑动锁板下端部的卡槽与滑动块结合。三工位模块设置断路器合闸锁定机构，当断路器合闸时，三工位模块的前组合挡板中的中部活动板被锁定，无法进行左右移动，中部活动板将辅助接地轴及隔离操作齿轮前端部的操作卡槽挡住，无法进行三工位模块的操作，提高断路器应用的安全性。本实用新型的断路器合闸锁定机构结构简单，零件少，通过几个简单的传动机构可以灵活的实现断路器的合闸锁定，而且当断路器分闸时，断路器合闸锁定机构能快速复位，解除锁定，降低设备的故障率。

进一步的方案是，还包括隔离开关接地联锁机构，隔离开关接地联锁机构包括隔离轴凸轮、联锁板和限位板，隔离轴凸轮与隔离操作齿轮固定连接，联锁板设置在三工位模块的前装配板的前侧面上，并能相对前装配板上下滑动，在联锁板的顶部设有折弯部，限位板设置在断路器模块的前安装板的前侧面的下部，并位于合闸脱扣轴的前端部的下方，限位板能相对前安装板上下滑动，限位板与复位拉簧连接，使其向下移动复位，在限位板的下部设有平折弯部，在合闸脱扣轴的下部连接有转动限位板，限位板的上端部设有与转动限位板配合的弯折部，限位板向上移动时，弯折部限制转动限位板的转动，进而限制合闸脱扣轴的转动，隔离操作齿轮转动时，隔离轴凸轮推动联锁板上升，联锁板顶部的折弯部推动限位板的平折弯部，带动限位板上升，对转动限位板限位，使合闸脱扣轴不能转动，无法进行合闸操作。本实用新型设置了隔离开关接地联锁机构，当三工位模块处于隔离或接地状态时，断路器无法进行合闸操作，提高了断路器的应用安全性。本实用新型的隔离开关接地联锁机构，通过凸轮与联锁板、限位板及转动限位板的配合实现隔离开关接地联锁，直接对合闸脱扣轴进行限位锁定，提高了锁定的可靠性，降低设备的故障率。

进一步的方案是，所述的三工位模块的中部装配座上设有辅助开关，辅助开关轴通过连杆机构与隔离传动轴连接。通过设置辅助开关，既能够通过辅助开关前端的状态盘看到三工位模块的工作状态，又能对三工位模块的开关起到辅助作用。

进一步的方案是，所述的断路器模块的中部安装座上设有辅助开关，辅助开关轴通过连杆机构与断路器主轴连接。通过设置辅助开关，既能够通过辅助开关前端的状态盘看到断路器模块的工作状态，又能对断路器模块的开关起到辅助作用。

进一步的方案是，所述的合闸储能轴上设有从动齿轮，在合闸储能轴旁设有驱动齿轮轴，驱动齿轮轴上设有与合闸储能轴的从动齿轮啮合的主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮呈一定的减速比设置，在驱动齿轮轴的前端设有扳手卡槽，扳手卡槽用于操作人员用扳手转动驱动齿轮轴带动合闸储能轴转动，进行合闸储能，在驱动齿轮轴旁设有电机，电机的输出轴上设有小齿轮，在驱动齿轮轴上设有与小齿轮啮合的大齿轮，小齿轮与大齿轮呈一定的减速比设置。通过设置电机和两级齿轮传动机构，使断路器既能够电动储能，又能够手动储能，方便远程自动控制，并减小储能时的阻力，便于操作。

进一步的方案是，所述的从动齿轮上还设有离合组件，离合组件包括离合轮、离合挚子、挚子转轴和分离柱，离合轮与合闸储能轴固定连接，在离合轮的周面上设有卡槽，离合挚子通过挚子转轴装配在从动齿轮上，在离合挚子旁设有扭簧柱，扭簧安装在扭簧柱上，扭簧的一个支脚顶在离合挚子上，使离合挚子向着合闸储能轴的一侧端部顶在离合轮周面上的卡槽内，使从动齿轮能通过离合轮带动合闸储能轴转动，所述分离柱固定在中部安装座上，分离柱的位置与离合挚子远离合闸储能轴的一侧端部的位置对应，当离合挚子转动至分离柱的位置时，分离柱顶在离合挚子远离合闸储能轴的一侧端部，使离合挚子向着合闸储能轴的一侧端部与离合轮周面上的卡槽分离，解除从动齿轮与离合轮之间的动力传动。通过设置离合组件，能够控制合闸储能轴上的从动齿轮和合闸储能轴的动力传递，在储能过程中，离合组件的离合挚子与离合轮上的卡槽结合，二者能顺畅地进行动力传递，当储能到位时，分离柱顶在离合挚子的外侧部，使离合挚子转动，并与离合轮上的卡槽分离，使从动齿轮与合闸储能轴之间的动力传递断开，即使齿轮传动机构继续转动，合闸储能轴也不会继续转动，通过这种设置，使合闸储能操作更顺畅，对合闸储能轴的完全储能位置的控制精度更高，降低设备故障，提高设备的稳定性。

进一步的方案是，所述的合闸储能轴的前侧端部设有凸轮，在前安装板上设有微动开关，微动开关设置在凸轮的上方，微动开关与所述电机信号连接，当合闸弹簧完成储能时，凸轮的凸出部位转动至微动开关的触头处，使所述电机停止转动。通过设置凸轮和微动开关，当电动进行合闸储能时，储能到位时，能够自动控制电机断电，防止电机损坏。

进一步的方案是，所述的断路器传动轴上设有轴密封组件，其包括套设在主轴本体上的轴封法兰，轴封法兰包括轴套部和环边部，所述主轴本体上对应与所述轴套部安装的中间位置处开设有环槽，所述环槽上设置有与轴套部紧配合的O型密封圈，所述环边部靠近轴套部处开设有与断路器装配板连接的卡槽，轴套部的两端内侧壁上由内到外均依次设置有唇形密封圈和深沟球轴承，所述唇形密封圈的开口方向与卡槽的开口方向一致。通过设置轴密封组件，能够使断路器传动轴与充气开关的连接部密封性更高，防止充气开关漏气，提高设备的绝缘性能。

本实用新型具有积极的效果：1）本实用新型的用于风电充气开关的断路器装置，断路器模块，通过在断路器传动轴的铰接座上连接缓冲缸，通过缓冲缸的推杆的行程限制铰接座的转动角度,限制分闸弹簧的拉伸总行程，控制分闸的速度，而且提高了合闸和分闸过程中断路器主轴转动的准确性，使合闸分闸的操作可靠性更高，故障率明显降低，同时，通过设置缓冲缸能够控制分闸速度，降低对设备的冲击，延长使用寿命；2）断路器模块的分闸凸轮上设置了复位拉簧，对分闸凸轮的右侧部产生向上的复位拉力，断路器主轴合闸到位时，能带动分闸凸轮逆时针转动一定角度，使右侧的分闸限位柱上移，使分闸保持挚子顶在分闸限位柱的下方，使分闸凸轮左侧的限位挚子顶在分闸拐臂上，使合闸状态保持，避免了合闸后，分闸凸轮无法及时复位，导致合闸状态不稳定等设备故障；3）断路器模块的合闸储能轴上的从动齿轮设置了离合组件，使合闸储能到位后，合闸储能轴不再继续转动，避免了合闸储能轴继续转动导致的故障；4）三工位模块在中部装配座上设置了限位架，限位架包括弧形弯板和设在弧形弯板与中部装配座之间的多个限位柱，通过这种设置，使限位柱对拐板的限位更精确，避免其余零件的干扰，并使隔离传动轴能够转动并停在限位柱对应的位置，使其各个工位的控制更精确；5）断路器合闸锁定机构和隔离开关接地联锁机构，将原有的长距离多连杆的传动机构改为短距离的动力传动，能够明显降低故障率，提高联锁的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图（不显示断路器模块的的前安装板和三工位模块的前组合挡板）。

图3为断路器模块的结构示意图（不显示前安装板和中部安装座）。

图4为断路器模块的侧视结构示意图（不显示前安装板和中部安装座）。

图5为合闸分闸操作机构的机构示意图。

图6为合闸分闸操作机构的后侧结构示意图。

图7为三工位模块的结构示意图。

图8为三工位模块的结构示意图（不显示组合挡板和前装配板）

图9为扭簧组件的结构示意图。

图10为断路器合闸锁定机构的结构示意图。

图11为断路器合闸锁定机构的局部剖视图（不显示前固定板）。

图12为隔离开关接地联锁机构的结构示意图。

图13为离合组件的结构示意图。

图14为分闸凸轮的结构示意图。

图15为断路器传动轴的轴密封组件的结构示意图。

图中的附图标记如下：安装板1；

断路器模块2，断路器前安装板21，中部安装座22，断路器主轴23，合闸拐臂231，分闸拐臂232，操作拐臂233，合闸储能机构24，合闸储能轴241，从动齿轮2411，离合轮2412，离合挚子2413，挚子转轴2414，分离柱2415，卡槽2416，凸轮2417，微动开关2418，合闸弹簧242，合闸储能拐臂243，合闸凸轮244，合闸限位柱2441，分闸凸轮245，分闸限位柱2451，槽孔2452，限位挚子2453，拉簧固定柱2454，分闸储能机构25，断路器传动轴251，轴封法兰2511， O型密封圈2512，唇形密封圈2513，深沟球轴承2514，铰接座252，分闸弹簧253，缓冲缸254，操作连杆255，

合闸分闸操作机构26，合闸操作机构261，合闸脱扣轴2611，合闸脱扣电磁铁2612，合闸弯板2613，合闸连杆2614，合闸保持挚子2615，合闸挚子轴2616，分闸操作机构262，分闸脱扣轴2621，分闸脱扣电磁铁2622，分闸弯板2623，分闸轴拐臂2624，第一分闸连杆2625，第二分闸连杆2626，分闸保持挚子2627，分闸挚子转轴2628，辅助开关27，驱动齿轮轴28，主动齿轮281，大齿轮282，扳手卡槽283，电机29，小齿轮291；

三工位模块3，前装配板31，中部装配座32，隔离操作机构33，隔离传动轴331，隔离操作齿轮332，操作卡槽3321，扭簧组件333，扭簧3331，内框架3332，前转动板33321，后转动板33322，内拨板33323，钩形槽33324，外框架3333，扇形板33331，外拨板33332，拐板33333，扭簧33334，拨杆33335，轴套3334，弧形弯板3335，限位柱3336，接地操作机构34，辅助接地轴341，接地齿轮342，操作卡槽343，辅助开关35；

断路器合闸锁定机构4，前组合挡板41，前固定板411，中部活动板412，滑动块4121，后固定板413，操作孔4131，滑槽4132，滑块4133，复位扭簧4134，滑动锁板414，复位拉簧415，卡槽416，断路器主轴拐臂42，连杆43，凸轮44；

隔离开关接地联锁机构5，隔离轴凸轮51，联锁板52，折弯部521，限位板53，平折弯部531，弯折部532，复位拉簧54，转动限位板55。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1-图15所示的一种用于风电充气开关的断路器装置，其包括后安装板1、断路器模块2、三工位模块3、断路器合闸锁定机构4和隔离开关接地联锁机构5；断路器模块2和三工位模块3固定安装在后安装板1上。

断路器模块2包括前安装板21、中部安装座22、断路器主轴23、合闸储能机构24、分闸储能机构25和合闸分闸操作机构26；

断路器主轴23从前向后依次穿过前安装板21、中部安装座22和后安装板1，在断路器主轴232上位于前安装板21与中部安装座22之间设有合闸拐臂231和分闸拐臂232，合闸拐臂231和分闸拐臂232都与断路器主轴23固定连接，合闸拐臂231位于分闸拐臂232的后侧，在断路器主轴23上位于中部安装座22与后安装板1之间设有操作拐臂233，该操作拐臂233与断路器主轴23固定连接；

合闸储能机构24包括合闸储能轴241、合闸弹簧242和合闸储能拐臂243,合闸储能轴241从前向后依次穿过前安装板21和中部安装座22，合闸储能拐臂243安装在合闸储能轴241的后侧端部，合闸储能拐臂243的自由端通过弹簧连接件与合闸弹簧242连接，合闸弹簧242的另一端通过弹簧连接件与设置在中部安装座22和后安装板1之间的固定柱连接，在合闸储能轴241上与断路器主轴23上的合闸拐臂231对应的位置设有合闸凸轮244，合闸凸轮244与合闸储能轴241固定连接，在合闸凸轮244上设有合闸限位柱2441，在合闸储能轴241上与分闸拐臂232对应的位置设有分闸凸轮245，分闸凸轮245与合闸储能轴241转动配合，在分闸凸轮245的右侧部设有分闸限位柱2451，在分闸凸轮245的左侧部设有槽孔2452，在槽孔2452内设有限位挚子2453，在槽孔2452内设有使限位挚子2453保持张开状态的扭簧，限位挚子2453与分闸凸轮245活动连接，断路器合闸后，限位挚子2453对分闸拐臂232进行限位，在分闸凸轮245的右侧部设有拉簧固定柱2454，拉簧一端与拉簧固定柱2454固定连接，拉簧的另一端连接在前安装板21的后侧面上的拉簧固定杆2454上，拉簧固定杆2454位于分闸凸轮245的上方；

分闸储能机构25包括断路器传动轴251、铰接座252、分闸弹簧253、缓冲缸254和操作连杆255，断路器传动轴251设置在后安装板1上，并位于断路器主轴23的下方，铰接座252与断路器传动轴251转动配合，在铰接座252上设有三个铰接柱，一个铰接柱与操作连杆255的下端铰接，操作连杆255的顶端与断路器主轴23上的操作拐臂233铰接，另一个铰接柱与分闸弹簧253的一端通过弹簧连接件铰接，分闸弹簧253的另一端与后安装板1上的分闸弹簧固定座固定连接，另一个铰接柱与缓冲缸254的推杆的端部铰接，缓冲缸254的缸体与后安装板1固定连接；

合闸分闸操作机构26包括合闸操作机构261和分闸操作机构262，合闸操作机构包括合闸脱扣轴2611、合闸脱扣电磁铁2612、合闸弯板2613、合闸连杆2614、合闸保持挚子2615和合闸挚子轴2616，所述合闸保持挚子2615转动连接在合闸挚子轴2616上，且合闸保持挚子2615上设有两个挚子臂，所述合闸弯板2613转动连接在合闸脱扣轴2611上，合闸弯板2613设有两个延伸端，一个延伸端延伸至合闸脱扣电磁铁2612的执行端，另一个延伸端与合闸连杆2614一端转动连接，合闸连杆2614的另一端与合闸保持挚子2615的一个挚子臂转动连接；分闸操作机构262包括分闸脱扣轴2621、分闸脱扣电磁铁2622、分闸弯板2623、分闸轴拐臂2624、第一分闸连杆2625、第二分闸连杆2626、分闸保持挚子2627和分闸挚子转轴2628，所述分闸保持挚子2627转动连接在分闸挚子转轴2628上，且分闸保持挚子2627上设有两个挚子臂，所述分闸弯板2623转动连接在合闸脱扣轴2611上，分闸弯板2623设有两个延伸端，一个延伸端延伸至分闸脱扣电磁铁2622的执行端，另一个延伸端与第一分闸连杆2625一端转动连接，第一分闸连杆2625的另一端与分闸保持挚子2627的一个挚子臂以及第二分闸连杆2626的一端转轴连接；第二分闸连杆2626的另一端与分闸轴拐臂2624一端转轴连接，分闸轴拐臂2624的另一端连接在分闸脱扣轴上。

三工位模块3包括前装配板31、中部装配座32、隔离操作机构33和接地操作机构34，隔离操作机构33包括隔离传动轴331、隔离操作齿轮332和扭簧组件333，扭簧组件333包括扭簧3331、内框架3332、外框架3333和轴套3334，内框架3332包括设置在扭簧前侧的前转动板33321、设置在扭簧3331后侧的后转动板33322以及连接在前转动板33321和后转动板33322之间的内拨板33323，隔离操作齿轮332与前转动板33321固定连接，隔离操作齿轮332的前端部设有与扳手配合的操作卡槽3321，轴套3334套接在隔离传动轴331上，前转动板33321与轴套3334固定连接，内拨板33323设置在扭簧3331的两个支脚之间，外框架3333包括设置在后转动板33322后方并具有一定间距的两个扇形板33331以及沿着隔离传动轴331的轴向设置的外拨板33332，外拨板33332与两个扇形板33331固定连接，两个扇形板33331与隔离传动轴331固定连接，在两个扇形板33331之间设有两个拐板33333，两组拐板33333分别设置在扇形板33331的左侧部和右侧部，在扇形板33331上设有扭簧33334，扭簧33334的一个支脚顶在拐板33333上，另一个支脚固定，使拐板33333向着扇形板33331的左右外侧张开，在两个拐板33333上分别设有拨杆33335，拨杆33335与拐板33333固定连接，所述的内框架3332的后转动板33322上设有钩形槽33324，钩形槽33324的位置与拨杆33335的位置相对应，内框架3332转动时，钩形槽33324带动拨杆33335转动使拐板33333向着扇形板33331的内侧转动，在所述的中部装配座32上设有限位架，限位架包括弧形弯板3335和设在弧形弯板3335与中部装配座之间的多个限位柱3336，限位柱3336的位置与拐板33333的位置相对应，拐板33333张开时顶在限位柱3336上，对外框架3333限位锁定，当内框架3332的后转动板33322上的钩形槽33324带动拐板33333向内侧转动时，解除限位锁定，当外框架3333转动至下一个限位柱3336的位置时重新限位锁定；

接地操作机构34包括辅助接地轴341和接地齿轮342，辅助接地轴341从前向后依次穿过前装配板31和中部装配座32，辅助接地轴341的前端部设有操作卡槽343，接地齿轮342固定连接在辅助接地轴341的前侧部，并位于中部装配座32的前侧，接地齿轮342为扇形齿轮，接地齿轮342与所述的隔离操作齿轮332啮合。

断路器合闸锁定机构4包括前组合挡板41、断路器主轴拐臂42、连杆43和凸轮44，前组合挡板41设置在三工位模块3的前装配板31的前侧，前组合挡板41包括前固定板411、中部活动板412和后固定板413，后固定板413与三工位模块3的前装配板31固定连接，在后固定板413上设有与辅助接地轴及隔离操作齿轮前端部的操作卡槽对应的操作孔4131，后固定板413的中部设有水平方向的滑槽4132，滑槽4132内设有滑块4133，在后固定板413的后侧面上设有复位扭簧4134，复位扭簧4134的支脚固定在滑块4133上，滑块4133的前端从中部活动板412上的通孔中穿过，在滑块4133的右侧设有与隔离操作齿轮前端部的操作卡槽对应的操作孔4131，在中部活动板412左侧部设有与辅助接地轴前端的操作卡槽对应的操作槽，通过水平拨动滑块4133能带动中部活动板412水平活动，控制中部活动板412上的操作孔或操作槽与隔离操作齿轮前端部的操作卡槽或辅助接地轴前端的操作卡槽对准，在中部活动板412的上部设有滑动块4121，在后固定板413上设有与之对应的水平方向的滑槽，该滑动块4121的后端延伸至后固定板413的后侧；在前固定板411的后侧面上设有滑动锁板414，滑动锁板414上设有长圆孔，滑动锁板414通过螺栓与前固定板411滑动配合，在前固定板411的后侧面上设有复位拉簧415，复位拉簧415的上端与前固定板411上的螺栓连接，复位拉簧415的下端与滑动锁板414连接，在滑动锁板414的下端设有卡槽416，滑动锁板414向下滑动时，卡槽416卡在中部活动板412上部的滑动块4121上，对滑动块4121限位锁定；在断路器主轴23的前端部设有与断路器主轴23固定连接的断路器主轴拐臂42，断路器主轴拐臂42通过连杆43与凸轮44连接，凸轮44通过转轴连接在断路器模块2前安装板21的下部，且凸轮44位于所述的滑动锁板414的上方，凸轮44转动时，凸出部位顶在滑动锁板414的顶部能使滑动锁板414向下移动，使滑动锁板414下端部的卡槽416与滑动块4121结合。三工位模块设置断路器合闸锁定机构，当断路器合闸时，三工位模块的前组合挡板中的中部活动板被锁定，无法进行左右移动，中部活动板将辅助接地轴及隔离操作齿轮前端部的操作卡槽挡住，无法进行三工位模块的操作，提高断路器应用的安全性。本实用新型的断路器合闸锁定机构结构简单，零件少，通过几个简单的传动机构可以灵活的实现断路器的合闸锁定，而且当断路器分闸时，断路器合闸锁定机构能快速复位，解除锁定，降低设备的故障率。

隔离开关接地联锁机构5包括隔离轴凸轮51、联锁板52和限位板53，隔离轴凸轮51与隔离操作齿轮332固定连接，联锁板52设置在三工位模块3的前装配板31的前侧面上，并能相对前装配板31上下滑动，在联锁板52的顶部设有折弯部521，限位板53设置在断路器模块2的前安装板21的前侧面的下部，并位于合闸脱扣轴2611的前端部的下方，限位板53能相对前安装板21上下滑动，限位板53与复位拉簧54连接，使其向下移动复位，在限位板53的下部设有平折弯部531，在合闸脱扣轴2611的下部连接有转动限位板55，限位板53的上端部设有与转动限位板55配合的弯折部532，限位板53向上移动时，弯折部532限制转动限位板55的转动，进而限制合闸脱扣轴2611的转动，隔离操作齿轮332转动时，隔离轴凸轮51推动联锁板52上升，联锁板52顶部的折弯部521推动限位板53的平折弯部531，带动限位板53上升，对转动限位板55限位，使合闸脱扣轴2611不能转动，无法进行合闸操作。本实用新型设置了隔离开关接地联锁机构，当三工位模块处于隔离或接地状态时，断路器无法进行合闸操作，提高了断路器的应用安全性。本实用新型的隔离开关接地联锁机构，通过凸轮与联锁板、限位板及转动限位板的配合实现隔离开关接地联锁，直接对合闸脱扣轴进行限位锁定，提高了锁定的可靠性，降低设备的故障率。

三工位模块3的中部装配座上设有辅助开关35，辅助开关轴通过连杆机构与隔离传动轴连接。通过设置辅助开关，既能够通过辅助开关前端的状态盘看到三工位模块的工作状态，又能对三工位模块的开关起到辅助作用。

断路器模块2的中部安装座上设有辅助开关27，辅助开关轴通过连杆机构与断路器主轴连接。通过设置辅助开关，既能够通过辅助开关前端的状态盘看到断路器模块的工作状态，又能对断路器模块的开关起到辅助作用。

合闸储能轴241上设有从动齿轮2411，在合闸储能轴241旁设有驱动齿轮轴28，驱动齿轮轴28上设有与合闸储能轴241的从动齿轮2411啮合的主动齿轮281，主动齿轮281与从动齿轮2411呈一定的减速比设置，在驱动齿轮轴28的前端设有扳手卡槽，扳手卡槽用于操作人员用扳手转动驱动齿轮轴带动合闸储能轴转动，进行合闸储能，在驱动齿轮轴28旁设有电机29，电机29的输出轴上设有小齿轮291，在驱动齿轮轴28上设有与小齿轮291啮合的大齿轮282，小齿轮291与大齿轮282呈一定的减速比设置。通过设置电机29和两级齿轮传动机构，使断路器既能够电动储能，又能够手动储能，方便远程自动控制，并减小储能时的阻力，便于操作。

从动齿轮2411上还设有离合组件，离合组件包括离合轮2412、离合挚子2413、挚子转轴2414和分离柱2415，离合轮2412与合闸储能轴241固定连接，在离合轮2412的周面上设有卡槽2416，离合挚子2413通过挚子转轴2414装配在从动齿轮2411上，在离合挚子2413旁设有扭簧柱，扭簧安装在扭簧柱上，扭簧的一个支脚顶在离合挚子2413上，使离合挚子2413向着合闸储能轴241的一侧端部顶在离合轮2412周面上的卡槽2416内，使从动齿轮2411能通过离合轮2412带动合闸储能轴241转动，所述分离柱2415固定在中部安装座上，分离柱的位置与离合挚子远离合闸储能轴的一侧端部的位置对应，当离合挚子转动至分离柱的位置时，分离柱顶在离合挚子远离合闸储能轴的一侧端部，使离合挚子向着合闸储能轴的一侧端部与离合轮周面上的卡槽分离，解除从动齿轮与离合轮之间的动力传动。通过设置离合组件，能够控制合闸储能轴上的从动齿轮和合闸储能轴的动力传递，在储能过程中，离合组件的离合挚子与离合轮上的卡槽结合，二者能顺畅地进行动力传递，当储能到位时，分离柱顶在离合挚子的外侧部，使离合挚子转动，并与离合轮上的卡槽分离，使从动齿轮与合闸储能轴之间的动力传递断开，即使齿轮传动机构继续转动，合闸储能轴也不会继续转动，通过这种设置，使合闸储能操作更顺畅，对合闸储能轴的完全储能位置的控制精度更高，降低设备故障，提高设备的稳定性。

合闸储能轴241的前侧端部设有凸轮2417，在前安装板上设有微动开关2418，微动开关2418设置在凸轮2417的上方，微动开关2418与所述电机信号连接，当合闸弹簧完成储能时，凸轮的凸出部位转动至微动开关2418的触头处，使所述电机停止转动。通过设置凸轮2417和微动开关2418，当电动进行合闸储能时，储能到位时，能够自动控制电机断电，防止电机损坏。

断路器传动轴251上设有轴密封组件，其包括套设在断路器传动轴上的轴封法兰2511，轴封法兰2511包括轴套部和环边部，所述断路器传动轴251上对应与所述轴套部安装的中间位置处开设有环槽，所述环槽上设置有与轴套部紧配合的O型密封圈2512，所述环边部靠近轴套部处开设有与断路器装配板连接的卡槽，轴套部的两端内侧壁上由内到外均依次设置有唇形密封圈2513和深沟球轴承2514，所述唇形密封圈2513的开口方向与卡槽的开口方向一致。通过设置轴密封组件，能够使断路器传动轴与充气开关的连接部密封性更高，防止充气开关漏气，提高设备的绝缘性能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于风电充气开关的断路器装置，其特征在于：其包括后安装板、断路器模块和三工位模块；断路器模块和三工位模块固定安装在后安装板上；所述断路器模块包括前安装板、中部安装座、断路器主轴、合闸储能机构、分闸储能机构和合闸分闸操作机构；

所述断路器主轴从前向后依次穿过前安装板、中部安装座和后安装板，在断路器主轴上位于前安装板与中部安装座之间设有合闸拐臂和分闸拐臂，合闸拐臂和分闸拐臂都与断路器主轴固定连接，合闸拐臂位于分闸拐臂的后侧，在断路器主轴上位于中部安装座与后安装板之间设有操作拐臂，该操作拐臂与断路器主轴固定连接；

所述合闸储能机构包括合闸储能轴、合闸弹簧和合闸储能拐臂,合闸储能轴从前向后依次穿过前安装板和中部安装座，合闸储能拐臂安装在合闸储能轴的后侧端部，合闸储能拐臂的自由端通过弹簧连接件与合闸弹簧连接，合闸弹簧的另一端通过弹簧连接件与设置在中部安装座和后安装板之间的固定柱连接，在合闸储能轴上与断路器主轴上的合闸拐臂对应的位置设有合闸凸轮，合闸凸轮与合闸储能轴固定连接，在合闸凸轮上设有合闸限位柱，在合闸储能轴上与分闸拐臂对应的位置设有分闸凸轮，分闸凸轮与合闸储能轴转动配合，在分闸凸轮的右侧部设有分闸限位柱，在分闸凸轮的左侧部设有槽孔，在槽孔内设有限位挚子，在槽孔内设有使限位挚子保持张开状态的扭簧，限位挚子与分闸凸轮活动连接，断路器合闸后，限位挚子对分闸拐臂进行限位，在分闸凸轮的右侧部设有拉簧固定柱，拉簧一端与拉簧固定柱固定连接，拉簧的另一端连接在前安装板的后侧面上的拉簧固定杆上，拉簧固定杆位于分闸凸轮的下方；

所述分闸储能机构包括断路器传动轴、铰接座、分闸弹簧、缓冲缸和操作连杆，断路器传动轴设置在后安装板上，并位于断路器主轴的下方，铰接座与断路器传动轴转动配合，在铰接座上设有三个铰接柱，一个铰接柱与操作连杆的下端铰接，操作连杆的顶端与断路器主轴上的操作拐臂铰接，另一个铰接柱与分闸弹簧的一端通过弹簧连接件铰接，分闸弹簧的另一端与后安装板上的分闸弹簧固定座固定连接，另一个铰接柱与缓冲缸的推杆的端部铰接，缓冲缸的缸体与后安装板固定连接；

所述的合闸分闸操作机构包括合闸操作机构和分闸操作机构，合闸操作机构包括合闸脱扣轴、合闸脱扣电磁铁、合闸弯板、合闸连杆、合闸保持挚子和合闸挚子轴，所述合闸保持挚子转动连接在合闸挚子轴上，且合闸保持挚子上设有两个挚子臂，所述合闸弯板转动连接在合闸脱扣轴上，合闸弯板设有两个延伸端，一个延伸端延伸至合闸脱扣电磁铁的执行端，另一个延伸端与合闸连杆一端转动连接，合闸连杆的另一端与合闸保持挚子的一个挚子臂转动连接；分闸操作机构包括分闸脱扣轴、分闸脱扣电磁铁、分闸弯板、分闸轴拐臂、第一分闸连杆、第二分闸连杆、分闸保持挚子和分闸挚子转轴，所述分闸保持挚子转动连接在分闸挚子转轴上，且分闸保持挚子上设有两个挚子臂，所述分闸弯板转动连接在合闸脱扣轴上，分闸弯板设有两个延伸端，一个延伸端延伸至分闸脱扣电磁铁的执行端，另一个延伸端与第一分闸连杆一端转动连接，第一分闸连杆的另一端与分闸保持挚子的一个挚子臂以及第二分闸连杆的一端转轴连接；第二分闸连杆的另一端与分闸轴拐臂一端转轴连接，分闸轴拐臂的另一端连接在分闸脱扣轴上。

2.根据权利要求1所述的用于风电充气开关的断路器装置，其特征在于：所述的三工位模块包括前装配板、中部装配座、隔离操作机构和接地操作机构，隔离操作机构包括隔离传动轴、隔离操作齿轮和扭簧组件，扭簧组件包括扭簧、内框架、外框架和轴套，内框架包括设置在扭簧前侧的前转动板、设置在扭簧后侧的后转动板以及连接在前转动板和后转动板之间的内拨板，隔离操作齿轮与前转动板固定连接，隔离操作齿轮的前端部设有与扳手配合的操作卡槽，轴套套接在隔离传动轴上，前转动板与轴套固定连接，内拨板设置在扭簧的两个支脚之间，外框架包括设置在后转动板后方并具有一定间距的两个扇形板以及沿着隔离传动轴的轴向设置的外拨板，外拨板与两个扇形板固定连接，两个扇形板与隔离传动轴固定连接，在两个扇形板之间设有两个拐板，两组拐板分别设置在扇形板的左侧部和右侧部，在扇形板上设有扭簧，扭簧的一个支脚顶在拐板上，另一个支脚固定，使拐板向着扇形板的左右外侧张开，在两个拐板上分别设有拨杆，拨杆与拐板固定连接，所述的内框架的后转动板上设有钩形槽，钩形槽的位置与拨杆的位置相对应，内框架转动时，钩形槽带动拨杆转动使拐板向着扇形板的内侧转动，在所述的中部装配座上设有限位架，限位架包括弧形弯板和设在弧形弯板与中部装配座之间的多个限位柱，限位柱的位置与拐板的位置相对应，拐板张开时顶在限位柱上，对外框架限位锁定，当内框架的后转动板上的钩形槽带动拐板向内侧转动时，解除限位锁定，当外框架转动至下一个限位柱的位置时重新限位锁定；

所述的接地操作机构包括辅助接地轴和接地齿轮，辅助接地轴从前向后依次穿过前装配板和中部装配座，辅助接地轴的前端部设有操作卡槽，接地齿轮固定连接在辅助接地轴的前侧部，并位于中部装配座的前侧，接地齿轮为扇形齿轮，接地齿轮与所述的隔离操作齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的用于风电充气开关的断路器装置，其特征在于：还包括断路器合闸锁定机构，断路器合闸锁定机构包括前组合挡板、断路器主轴拐臂、连杆和凸轮，前组合挡板设置在三工位模块的前装配板的前侧，前组合挡板包括前固定板、中部活动板和后固定板，后固定板与三工位模块的前装配板固定连接，在后固定板上设有与辅助接地轴及隔离操作齿轮前端部的操作卡槽对应的操作孔，后固定板的中部设有水平方向的滑槽，滑槽内设有滑块，在后固定板的后侧面上设有复位扭簧，复位扭簧的支脚固定在滑块上，滑块的前端从中部活动板上的通孔中穿过，在滑块的右侧设有与隔离操作齿轮前端部的操作卡槽对应的操作孔，在中部活动板左侧部设有与辅助接地轴前端的操作卡槽对应的操作槽，通过水平拨动滑块能带动中部活动板水平活动，控制中部活动板上的操作孔或操作槽与隔离操作齿轮前端部的操作卡槽或辅助接地轴前端的操作卡槽对准，在中部活动板的上部设有滑动块，在后固定板上设有与之对应的水平方向的滑槽，该滑动块的后端延伸至后固定板的后侧；在前固定板的后侧面上设有滑动锁板，滑动锁板上设有长圆孔，滑动锁板通过螺栓与前固定板滑动配合，在前固定板的后侧面上设有复位拉簧，复位拉簧的上端与前固定板上的螺栓连接，复位拉簧的下端与滑动锁板连接，在滑动锁板的下端设有卡槽，滑动锁板向下滑动时，卡槽卡在中部活动板上部的滑动块上，对滑动块限位锁定；在断路器主轴的前端部设有与断路器主轴固定连接的断路器主轴拐臂，断路器主轴拐臂通过连杆与凸轮连接，凸轮通过转轴连接在断路器模块前安装板的下部，且凸轮位于所述的滑动锁板的上方，凸轮转动时，凸出部位顶在滑动锁板的顶部能使滑动锁板向下移动，使滑动锁板下端部的卡槽与滑动块结合。

4.根据权利要求2所述的用于风电充气开关的断路器装置，其特征在于：还包括隔离开关接地联锁机构，隔离开关接地联锁机构包括隔离轴凸轮、联锁板和限位板，隔离轴凸轮与隔离操作齿轮固定连接，联锁板设置在三工位模块的前装配板的前侧面上，并能相对前装配板上下滑动，在联锁板的顶部设有折弯部，限位板设置在断路器模块的前安装板的前侧面的下部，并位于合闸脱扣轴的前端部的下方，限位板能相对前安装板上下滑动，限位板与复位拉簧连接，使其向下移动复位，在限位板的下部设有平折弯部，在合闸脱扣轴的下部连接有转动限位板，限位板的上端部设有与转动限位板配合的弯折部，限位板向上移动时，弯折部限制转动限位板的转动，进而限制合闸脱扣轴的转动，隔离操作齿轮转动时，隔离轴凸轮推动联锁板上升，联锁板顶部的折弯部推动限位板的平折弯部，带动限位板上升，对转动限位板限位，使合闸脱扣轴不能转动，无法进行合闸操作。

5.根据权利要求2所述的用于风电充气开关的断路器装置，其特征在于：所述的三工位模块的中部装配座上设有辅助开关，辅助开关轴通过连杆机构与隔离传动轴连接。

6.根据权利要求1所述的用于风电充气开关的断路器装置，其特征在于：所述的断路器模块的中部安装座上设有辅助开关，辅助开关轴通过连杆机构与断路器主轴连接。

7.根据权利要求1所述的用于风电充气开关的断路器装置，其特征在于：所述的合闸储能轴上设有从动齿轮，在合闸储能轴旁设有驱动齿轮轴，驱动齿轮轴上设有与合闸储能轴的从动齿轮啮合的主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮呈一定的减速比设置，在驱动齿轮轴的前端设有扳手卡槽，扳手卡槽用于操作人员用扳手转动驱动齿轮轴带动合闸储能轴转动，进行合闸储能，在驱动齿轮轴旁设有电机，电机的输出轴上设有小齿轮，在驱动齿轮轴上设有与小齿轮啮合的大齿轮，小齿轮与大齿轮呈一定的减速比设置。

8.根据权利要求7所述的用于风电充气开关的断路器装置，其特征在于：所述的从动齿轮上还设有离合组件，离合组件包括离合轮、离合挚子、挚子转轴和分离柱，离合轮与合闸储能轴固定连接，在离合轮的周面上设有卡槽，离合挚子通过挚子转轴装配在从动齿轮上，在离合挚子旁设有扭簧柱，扭簧安装在扭簧柱上，扭簧的一个支脚顶在离合挚子上，使离合挚子向着合闸储能轴的一侧端部顶在离合轮周面上的卡槽内，使从动齿轮能通过离合轮带动合闸储能轴转动，所述分离柱固定在中部安装座上，分离柱的位置与离合挚子远离合闸储能轴的一侧端部的位置对应，当离合挚子转动至分离柱的位置时，分离柱顶在离合挚子远离合闸储能轴的一侧端部，使离合挚子向着合闸储能轴的一侧端部与离合轮周面上的卡槽分离，解除从动齿轮与离合轮之间的动力传动。

9.根据权利要求7所述的用于风电充气开关的断路器装置，其特征在于：所述的合闸储能轴的前侧端部设有凸轮，在前安装板上设有微动开关，微动开关设置在凸轮的上方，微动开关与所述电机信号连接，当合闸弹簧完成储能时，凸轮的凸出部位转动至微动开关的触头处，使所述电机停止转动。

10.根据权利要求1所述的用于风电充气开关的断路器装置，其特征在于：所述的断路器传动轴上设有轴密封组件，其包括套设在主轴本体上的轴封法兰，轴封法兰包括轴套部和环边部，所述主轴本体上对应与所述轴套部安装的中间位置处开设有环槽，所述环槽上设置有与轴套部紧配合的O型密封圈，所述环边部靠近轴套部处开设有与断路器装配板连接的卡槽，轴套部的两端内侧壁上由内到外均依次设置有唇形密封圈和深沟球轴承，所述唇形密封圈的开口方向与卡槽的开口方向一致。

Images