CN214542091U - 一种弹簧操动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种弹簧操动机构。弹簧操动机构，包括机构箱、操动机构合分位置及储能位置指示装置，指示装置包括合分指示牌和储能指示牌，两指示牌以铰接的方式设置，铰接轴线相互平行，位于机构箱的同一区域；各指示牌均包括第一指示侧面和第二指示侧面，两指示侧面之间具有夹角；合分指示牌和储能指示牌的铰接轴线分别位于各自的两指示侧面所形成的夹角范围内；机构箱上设有状态显示孔，供指示标记露出；操动机构合分位置及储能位置指示装置还包括合分闸指示连杆和储能指示连杆，用于构成四边形机构以实现相应指示牌的驱动。上述方案能够方便地观察弹簧操动机构的合分位置及储能位置，避免由于状态观察判断错误而造成安全隐患。

Description

一种弹簧操动机构

技术领域

本实用新型涉及一种弹簧操动机构。

背景技术

断路器对于保护设备的正常工作以及操作人员的人身安全具有重要意义。现有断路器中的操动机构通常为弹簧操动机构，断路器的分闸、合闸操作分别由分闸弹簧、合闸弹簧先行储能，然后再释放能量驱动完成。断路器运行过程中，弹簧操动机构的检修、维护工作都需要在分、合闸弹簧处于释放能量的状态下进行，而分、合闸弹簧工作时都安装在弹簧筒内，外观上不易观察。因此，在对操动机构进行检测和维修时，若弹簧处于储能状态，则会存在安全隐患。

目前，电力行业中所使用的弹簧操动机构往往设置合分位置指示装置和储能位置指示装置来指示弹簧操动机构的分合闸状态和储能状态，例如公开号为CN108231449B的中国专利文献公开的一种三相断路器的弹簧操动机构采用的结构，该弹簧操动机构包括两个平行布置的基板，基板上设置有储能轴和输出轴，储能轴通过传动机构连接辅助开关和储能指示牌，输出轴通过传动机构连接合分指示牌和计数器，计数器用于对合闸次数进行计数。

但是，现有的合分指示牌、储能指示牌和计数器往往受到弹簧操动机构及断路器内部机械结构、电缆布线的制约，致使面板观察窗的位置选择不尽合理，从而影响操作人员对弹簧操动机构分合、储能位置方便地观察和准确地判断。另外，现有的合分指示牌、储能指示牌和计数器分布在不同位置，拆装维护不便，也会给操动机构的状态观察判断造成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种弹簧操动机构，能够方便地观察弹簧操动机构的合分位置及储能位置，避免由于状态观察判断错误而造成安全隐患。

本实用新型中采用如下技术方案：

弹簧操动机构，包括：

机构箱，机构箱内设有操动机构主体；

操动机构合分位置及储能位置指示装置，包括合分指示牌和储能指示牌；

所述合分指示牌和储能指示牌铰接设置，位于机构箱的同一区域，合分指示牌和储能指示牌的铰接轴线相互平行；

合分指示牌和储能指示牌均包括第一指示侧面和第二指示侧面，第一指示侧面和第二指示侧面之间具有夹角；合分指示牌和储能指示牌的铰接轴线分别位于各自的第一指示侧面和第二指示侧面所形成的夹角范围内；

所述机构箱上设有状态显示孔，供第一指示侧面或第二指示侧面上的指示标记在相应的合分指示牌或储能指示牌摆动到位时露出，对合分闸状态或储能状态进行指示；

操动机构合分位置及储能位置指示装置还包括：

合分闸指示连杆，一端用于铰接在弹簧操动机构的输出轴上设置的输出轴拐臂上，另一端铰接在合分指示牌上，形成四连杆机构，用于在输出轴进行分合闸动作时驱动合分指示牌摆动至分闸指示状态和合闸指示状态；

微动开关拐臂，用于固定到弹簧操动机构的微动开关轴上；

储能指示连杆，一端铰接在微动开关拐臂上，另一端铰接在储能指示牌上，与微动开关拐臂共同形成四连杆机构，用于在微动开关轴动作时驱动储能指示牌摆动至未储能指示状态和已储能指示状态。

有益效果：采用上述技术方案，利用相应的储能指示连杆和和分闸指示连杆，合分指示牌和储能指示牌能够与相应的输出轴拐臂和微动开关拐臂共同构成四连杆机构，自身既作为四连杆机构的构件，又能够实现状态指示功能，结构紧凑，占用空间小，同时合分指示牌、储能指示牌分布在弹簧操动机构的同一区域，从而能够能够方便地观察弹簧操动机构的合分位置及储能位置，实现了合分指示牌和储能指示牌的集成，拆装维护方便，能够避免由于状态观察判断错误而造成安全隐患。

作为一种优选的技术方案：所述第一指示侧面和/或第二指示侧面上连接有铰接板，通过铰接板铰接。

有益效果：通过铰接板实现铰接结构简单，加工方便。

作为一种优选的技术方案：所述合分指示牌和储能指示牌均包括侧板，侧板连接在相应合分指示牌或储能指示牌的第一指示侧面和第二指示侧面的同侧边缘之间，形成所述铰接板。

有益效果：采用上述技术方案能够有利于保证铰接板的结构强度，保证工作稳定性，避免具有第一指示侧面和第二指示侧面的指示牌在快速切换动作工作中发生变形或损坏。

作为一种优选的技术方案：合分指示牌和储能指示牌均包括摆动轴，摆动轴穿过相应的合分指示牌或储能指示牌上的两个侧板，用于实现合分指示牌和储能指示牌的铰接。

有益效果：采用上述技术方案能够通过摆动轴实现相应指示牌的可靠装配，更好地保证指示装置的可靠动作。

作为一种优选的技术方案：所述合分指示牌和储能指示牌均包括拐臂铰轴，拐臂铰轴穿过相应合分指示牌或储能指示牌上的两个侧板，所述合分闸指示连杆和储能指示连杆铰接在拐臂铰轴上。

有益效果：采用上述技术方案有利于进一步保证传动结构可靠性。

作为一种优选的技术方案：操动机构合分位置及储能位置指示装置还包括指示牌底座，指示牌底座固定在机构箱或操动机构主体上，所述合分指示牌和储能指示牌铰接在指示牌底座上。

有益效果：采用上述技术方案便于实现合分指示牌和储能指示牌的模块化。

作为一种优选的技术方案：所述指示牌底座的横截面为U形，包括底座底壁和两个平行间隔布置的底座侧壁，所述合分指示牌和储能指示牌铰接在底座侧壁上，所述观察孔设置在底座底壁上。

有益效果：采用上述技术方案结构简单，制造方便。

作为一种优选的技术方案：所述指示牌底座的底座侧壁上设有固定孔，用于通过固定孔固定在弹簧操动机构的基板上。

有益效果：采用上述技术方案有利于保证合分指示牌和储能指示牌相对于输出轴拐臂和微动开关拐臂之间的位置精度，并且固定牢固，有利于保证动作可靠性。

作为一种优选的技术方案：操动机构合分位置及储能位置指示装置还包括：

计数器，计数器与所述合分指示牌和储能指示牌设置在机构箱的同一区域，状态显示孔供计数器的读数同时露出。

有益效果：采用上述技术方案能够进一步实现计数器与合分指示牌和储能指示牌的集中布置，能够进一步方便观察。

作为一种优选的技术方案：所述计数器具有输入端连杆，所述输入端连杆与所述合分闸指示连杆、合分指示牌或合分闸指示连杆和合分指示牌的铰接轴之间设有计数器拉簧，计数器拉簧用于在弹簧操动机构合闸时驱动计数器动作。

有益效果：采用上述技术方案能够方便地实现对计数器的驱动，结构紧凑，空间占用小。

附图说明

图1是本实用新型中弹簧操动机构的结构示意图；

图2是弹簧操动机构中操动机构合分位置及储能位置指示装置的立体图；

图3是图1中操动机构合分位置及储能位置指示装置的安装位置示意图；

图4是图3的右视图；

图5是图1的俯视图。

图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、机构箱；12、操动机构主体；13、状态显示孔；14、基板；15、输出轴；16、输出轴拐臂；17、微动开关轴；18、断路器本体；21、指示牌底座；22、固定孔；23、计数器窗口；31、计数器；32、计数器拉簧；41、合分指示牌；42、合分闸指示连杆；43、拐臂铰轴；44、指示牌铰轴；51、储能指示牌；52、储能指示连杆；53、微动开关拐臂；61、第一指示侧面；62、第二指示侧面；63、侧板；64、摆动轴；65、观察孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型中弹簧操动机构的实施例1：

如图1所示，本实施例中的弹簧操动机构用于三相共箱断路器，包括机构箱11，机构箱11内设有操动机构主体12，机构箱11的后侧固定有断路器本体18，操动机构主体12用于驱动断路器本体18动作以实现分合闸，机构箱11的前侧设有状态显示孔13，用于观察相应的状态指示。弹簧操动机构还包括操动机构合分位置及储能位置指示装置，如图2所示，操动机构合分位置及储能位置指示装置包括指示牌底座21、计数器31、合分指示牌41和储能指示牌51，计数器31、合分指示牌41和储能指示牌51从上至下依次装配在指示牌底座21上。

如图2、图3，指示牌底座21为槽钢，横截面为U形，包括底座底壁和两个平行间隔布置的底座侧壁。操动机构主体12包括两个平行间隔布置的基板14，指示牌底座21固定在其中一侧基板14的外侧面上。具体地，指示牌底座21靠近基板14的一侧的底座侧壁上设有固定孔22，通过紧固件穿过固定孔22以固定到基板14上。

如图2、图3和图5，合分指示牌41和储能指示牌51的结构相同，具有四个侧面，整体相当于空心立方体去掉了其中的两个相连侧面。合分指示牌41和储能指示牌51分别通过各自的摆动轴64铰接在指示牌底座21的两个底座侧壁之间，以摆动轴64的轴向为左右方向且靠近基板14的一侧为右侧，合分指示牌41和储能指示牌51的四个侧面中，上侧面和前侧面成90°夹角，分别形成第一指示侧面61和第二指示侧面62，左侧面和右侧面形成侧板63，侧板63供摆动轴64铰接。合分指示牌41的第一指示侧面61上设有“合”字字样的合闸指示标记，第二指示侧面62上设有“分”字字样的分闸指示标记。储能指示牌51的第一指示侧面61上设有“已储能”字样的已储能指示标记，第二指示侧面62上设有“未储能”字样的未储能指示标记。

合分指示牌41和储能指示牌51的摆动轴64线分别位于各自的第一指示侧面61和第二指示侧面62所形成的夹角范围内，如图2、图3和图4所示，本实施中，合分指示牌41和储能指示牌51的摆动轴线位于侧板63的中心部位。指示牌底座21的底座底壁上设有观察孔65，供第一指示侧面61或第二指示侧面62上的指示标记在相应的合分指示牌41或储能指示牌51摆动到位时露出，对合分闸状态或储能状态进行指示。

弹簧操动机构还包括输出轴拐臂16、合分闸指示连杆42，以及微动开关轴17、储能指示连杆52。

输出轴拐臂16固定在弹簧操动机构的输出轴15上，输出轴15为花键轴，用于实现弹簧操动机构的动力输出。合分闸指示连杆42的一端通过拐臂铰轴43铰接在输出轴拐臂16上，该输出轴拐臂16由原弹簧操动机构本身设置的输出拐臂形成，合分闸指示连杆42的另一端通过指示牌铰轴44铰接在合分指示牌41上，形成四连杆机构，用于在输出轴15进行分合闸动作时驱动合分指示牌41摆动而切换第一指示侧面61和第二指示侧面62。当然，在其他实施例中，也可以设置单独的输出轴拐臂。

微动开关拐臂53固定在弹簧操动机构的微动开关轴17上，微动开关轴17为弹簧操动机构中的现有结构，一般是横截面为方形的四方轴，用于与微动开关对应，并与储能轴上的凸轮联动，具有一定角度的转动角度区间（本实施例中为60°），转动角度区间的两个端点分别与合闸储能状态和分闸储能状态对应。该微动开关轴17可以为背景技术中公开号为CN108231449B的中国专利文献内的第一传动轴。储能指示连杆52的一端铰接在微动开关拐臂53上，另一端铰接在储能指示牌51的后上方，形成四连杆机构，用于在微动开关轴17动作时驱动储能指示牌51摆动而切换第一指示侧面61和第二指示侧面62。上述输出轴15和微动开关轴17从固定有指示牌底座21的基板14上穿出，便于与相应的连杆连接。合分指示牌41和储能指示牌51的左右方向尺寸均小于指示牌底座21的U形开口宽度，以便为合分闸指示连杆42和储能指示连杆52预留安装空间。

所述指示牌底座21的底座底壁上还固定有计数器31，并且底座底壁上还设有计数器窗口23，计数器窗口23供计数器31的读数露出；作为一种现有结构，所述计数器31具有输入端连杆；输入端连杆与合分闸指示连杆42与合分指示牌41的铰接轴之间设有计数器拉簧32，计数器拉簧32用于在弹簧操动机构合闸时驱动计数器31动作。计数器31通过计数器拉簧32进行驱动为现有技术，可参考背景技术中公开号为CN108231449B的中国专利文献，此处不再详细说明。当然，在其他实施例中，计数器拉簧32也可以单独与合分闸指示连杆42或合分指示牌41连接。机构箱11上的状态显示孔13能够同时供指示牌底座21上的观察孔65和计数器31露出，还能够供指示牌底座21上的计数器窗口23露出。

以上各图中的弹簧操动机构处于分闸未储能状态，当弹簧操动机构合闸操作时，弹簧操动机构的输出轴拐臂16转动，合分闸指示连杆42在输出轴拐臂16的驱动下带动合分指示牌41由分闸指示位置摆动到合闸指示位置，根据四连杆设计动作原理，输出轴拐臂16的逆时针旋转输出角度范围内，经合分闸指示连杆42带动合分指示牌41在图3所示分闸位置以对应的摆动轴64为中心顺时针旋转设计角度范围，实现分合闸状态指示。同时，根据计数器31技术要求的拉动角范围要求及转矩要求，计数器拉簧32一端固定在合分闸指示连杆42与合分指示牌41的铰接轴末端的开口销处，随着弹簧操动机构的分合闸动作，计数器31受力出现数值的变化；与此同时，储能指示连杆52在弹簧操动机构的驱动力作用下，带动储能指示牌51转动。同样，根据四连杆设计原理，在微动开关拐臂53的顺时针旋转输出角度范围内，经储能指示连杆52带动储能指示牌51在图3所示未储能位置顺时针旋转设计角度范围，从而达到指示装置由未储能位置旋转到已储能位置。当弹簧操动机构分闸操作时，操动机构合分位置及储能位置指示装置以同样原理反向动作，达到状态指示目的。

上述操动机构合分位置及储能位置指示装置通过指示牌底座实现了模块化设计，既方便操作人员观测单相弹簧操动机构分合闸状态和储能位置状态，又能满足弹簧操动机构三相共箱布置时位置状态观测，特别是对于三相共箱布置形式，三相共箱时相间空间小，传统指示装置难以满足该结构设计要求。

本实用新型中弹簧操动机构的实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，所述合分指示牌41和储能指示牌51均包括侧板63，侧板63连接在相应合分指示牌41或储能指示牌51的第一指示侧面61和第二指示侧面62的同侧边缘之间，供摆动轴64铰接，而本实施例中，第一指示侧面61和第二指示侧面62上设有铰接耳板，摆动轴64铰接在铰接耳板上。

本实用新型中弹簧操动机构的实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，指示牌底座21为U形，固定在操动机构主体的基板14上，而本实施例中，指示牌底座21为平板结构，固定在机构箱11上。当然，考虑到传动精度和装卸方便，优选地，指示牌底座21固定在操动机构主体12上，固定结构也可以为其他结构，例如指示牌底座21采用平板结构时，可以在指示牌底座21的边缘处设置法兰，通过法兰固定到操动机构主体上。

另外，在上述实施例中，第一指示侧面61和第二指示侧面62相互垂直；而其他实施例中，第一指示侧面61和第二指示侧面62之间的夹角也可以根据需要进行调整。再者，在上述实施例中，操动机构主体上设有指示牌底座21，合分指示牌41和储能指示牌51均铰接在指示牌底座21上，在其他实施例中，合分指示牌41和储能指示牌51也可以分别设置有各自的底座。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.弹簧操动机构，包括：

机构箱（11），机构箱（11）内设有操动机构主体（12）；

操动机构合分位置及储能位置指示装置，包括合分指示牌（41）和储能指示牌（51）；

其特征在于，

所述合分指示牌（41）和储能指示牌（51）铰接设置，位于机构箱（11）的同一区域，合分指示牌（41）和储能指示牌（51）的铰接轴线相互平行；

合分指示牌（41）和储能指示牌（51）均包括第一指示侧面（61）和第二指示侧面（62），第一指示侧面（61）和第二指示侧面（62）之间具有夹角；合分指示牌（41）和储能指示牌（51）的铰接轴线分别位于各自的第一指示侧面（61）和第二指示侧面（62）所形成的夹角范围内；

所述机构箱（11）上设有状态显示孔（13），供第一指示侧面（61）或第二指示侧面（62）上的指示标记在相应的合分指示牌（41）或储能指示牌（51）摆动到位时露出，对合分闸状态或储能状态进行指示；

操动机构合分位置及储能位置指示装置还包括：

合分闸指示连杆（42），一端用于铰接在弹簧操动机构的输出轴（15）上设置的输出轴拐臂（16）上，另一端铰接在合分指示牌（41）上，形成四连杆机构，用于在输出轴（15）进行分合闸动作时驱动合分指示牌（41）摆动至分闸指示状态和合闸指示状态；

微动开关拐臂（53），用于固定到弹簧操动机构的微动开关轴（17）上；

储能指示连杆（52），一端铰接在微动开关拐臂（53）上，另一端铰接在储能指示牌（51）上，与微动开关拐臂（53）共同形成四连杆机构，用于在微动开关轴（17）动作时驱动储能指示牌（51）摆动至未储能指示状态和已储能指示状态。

2.根据权利要求1所述的弹簧操动机构，其特征在于，所述第一指示侧面（61）和/或第二指示侧面（62）上连接有铰接板，通过铰接板铰接。

3.根据权利要求2所述的弹簧操动机构，其特征在于，所述合分指示牌（41）和储能指示牌（51）均包括侧板（63），侧板（63）连接在相应合分指示牌（41）或储能指示牌（51）的第一指示侧面（61）和第二指示侧面（62）的同侧边缘之间，形成所述铰接板。

4.根据权利要求3所述的弹簧操动机构，其特征在于，合分指示牌（41）和储能指示牌（51）均包括摆动轴（64），摆动轴（64）穿过相应的合分指示牌（41）或储能指示牌（51）上的两个侧板，用于实现合分指示牌（41）和储能指示牌（51）的铰接。

5.根据权利要求3或4所述的弹簧操动机构，其特征在于，所述合分指示牌（41）和储能指示牌（51）均包括拐臂铰轴（43），拐臂铰轴（43）穿过相应合分指示牌（41）或储能指示牌（51）上的两个侧板，所述合分闸指示连杆（42）和储能指示连杆（52）铰接在拐臂铰轴（43）上。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的弹簧操动机构，其特征在于，操动机构合分位置及储能位置指示装置还包括指示牌底座（21），指示牌底座（21）固定在机构箱（11）或操动机构主体（12）上，所述合分指示牌（41）和储能指示牌（51）铰接在指示牌底座（21）上。

7.根据权利要求6所述的弹簧操动机构，其特征在于，所述指示牌底座（21）的横截面为U形，包括底座底壁和两个平行间隔布置的底座侧壁，所述合分指示牌（41）和储能指示牌（51）铰接在底座侧壁上，底座底壁上设有观察孔（65）。

8.根据权利要求7所述的弹簧操动机构，其特征在于，所述指示牌底座（21）的底座侧壁上设有固定孔（22），用于通过固定孔（22）固定在弹簧操动机构的基板（14）上。

9.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的弹簧操动机构，其特征在于，操动机构合分位置及储能位置指示装置还包括：

计数器（31），计数器（31）与所述合分指示牌（41）和储能指示牌（51）设置在机构箱（11）的同一区域，状态显示孔（13）供计数器（31）的读数同时露出。

10.根据权利要求9所述的弹簧操动机构，其特征在于，所述计数器（31）具有输入端连杆，所述输入端连杆与所述合分闸指示连杆（42）、合分指示牌（41）或合分闸指示连杆（42）和合分指示牌（41）的铰接轴之间设有计数器拉簧（32），计数器拉簧（32）用于在弹簧操动机构合闸时驱动计数器（31）动作。

Images