CN217641176U - 一种电能表外置断路器用电动操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电能表外置断路器用电动操作机构，它包括电机、蜗杆、斜齿轮、直齿轮Ⅰ、直齿轮Ⅱ、驱动盘、合闸回转件，所述电机输出端与蜗杆连接，蜗杆与斜齿轮啮合连接，所述斜齿轮与直齿轮Ⅰ啮合连接，所述直齿轮Ⅰ与直齿轮Ⅱ啮合连接，所述直齿轮Ⅱ与驱动盘同轴安装，所述驱动盘与合闸回转件传动连接；所述直齿轮Ⅱ一面固定设有扇形驱动部，所述驱动盘一面的部分内凹形成带有凸台Ⅰ的凹槽，扇形驱动部与凹槽内凸台Ⅰ接触，相比现有的电能表外置断路器用电动操作机构，由五个固定轴简化为四个固定轴，使产品结构发生变化，组件得到简化，既节省了材料成本，也简化了装配流程，提高了生产效率。

Description

一种电能表外置断路器用电动操作机构

技术领域

本实用新型涉及一种电能表用外置断路器设备，具体为一种电能表外置断路器用电动操作机构。

背景技术

电能表外置断路器主要配合费控型电能表使用，具有远程自动分闸、合闸的功能；为实现电能表的费控功能，电能表外置断路器需具备远程控制分闸后，人为手动无法合闸的功能，在此期间断路器保持分闸状态直至分闸信号解除。

目前远程全自动控制方式的电能表外置断路器主要由电动操作机构部分和断路器部分组成，电动操作机构的状态控制结构均采用电机驱动、齿轮传动的方案，断路器位置状态由位置传感器提供，具体的结构主要有两种：

一种是电机始终单向转动的方式，当直接驱动断路器合闸的末级齿轮的最后一个齿咬合时，断路器处于合闸状态，此最后一齿较大，具有减速的作用；当驱动控制器分闸时，较大的末级齿轮继续转动驱动断路器的快速脱扣机构实现分闸动作。此种控制方式在分闸时，末级齿轮最后一齿采用挤过的方式，因此最后一齿的磨损影响断路器整体机械寿命。

另一种结构采用电机正反转的方式，当控制断路器合闸时电机正转，断路器分闸并保持分闸状态时电机反转。在中国专利文献CN105304421B公布了一种能通过电机直接驱动与其相拼装连接的断路器快速脱扣且无法通过手柄进行合闸的控制驱动装置。该控制驱动装置包括壳体、电机、斜齿轮组、直齿轮组和传动机构，所述电机通过蜗杆与所述斜齿轮组相啮合连接；所述斜齿轮组与所述直齿轮组相啮合；所述直齿轮组与所述传动机构相啮合；所述壳体内设有若干固定柱；该控制驱动装置还包括脱扣驱动件、驱动盘和回转件，所述传动机构驱动并控制所述脱扣驱动件，所述脱扣驱动件的一端固定在固定柱上，中间可旋转地固定在壳体上，另一端在旋转过程中可与所述脱扣机构相接触，从而触发断路器脱扣动作；所述回转件沿横向方向延伸设有弧形齿轮部，所述回转件与所述驱动盘均具有轴孔且具有相同的轴心均连接在方轴上，所述回转件通过弧形齿轮部与所述传动机构相啮合。该技术方案壳体上含五个固定轴及九个驱动组件（脱扣驱动件、驱动盘、电机、蜗杆、斜齿轮组、直齿轮两个、回转件、传动机构），此种方案结构相对复杂，较多的固定柱和转动部件影响线路板布板，且成本较高。

为降低材料成本，提高装配效率和产品可靠性，有必要提供一种新型电能表外置断路器操作传动结构。

发明内容

为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种电能表外置断路器用电动操作机构，通过对传动部分结构进行改进，简化结构，降低成本。

为实现上述发明目的，本实用新型所采取的技术方案为：

一种电能表外置断路器用电动操作机构，它包括电机、蜗杆、斜齿轮、直齿轮Ⅰ、直齿轮Ⅱ、驱动盘、合闸回转件，所述电机输出端与蜗杆连接，蜗杆与斜齿轮啮合连接，所述斜齿轮与直齿轮Ⅰ啮合连接，所述直齿轮Ⅰ与直齿轮Ⅱ啮合连接，所述直齿轮Ⅱ与驱动盘同轴安装，所述驱动盘与合闸回转件传动连接；

所述直齿轮Ⅱ一面固定设有凸出的扇形驱动部，所述驱动盘一面的部分内凹形成带有凸台Ⅰ的凹槽，直齿轮Ⅱ与驱动盘同轴连接后，扇形驱动部设置在凹槽内，由于直齿轮Ⅱ与驱动盘同轴安装，当直齿轮Ⅱ转动连带扇形驱动部与凹槽内凸台Ⅰ接触后，直齿轮Ⅱ将带动驱动盘同步转动；

所述驱动盘固定设置有扇形齿轮部Ⅰ，所述合闸回转件上固定设置有扇形齿轮部Ⅱ，所述扇形齿轮部Ⅰ与所述扇形齿轮部Ⅱ啮合连接。

所述直齿轮Ⅱ另一面轴心位置固定设置有定位柱，定位柱固定设置有直角凸台Ⅱ，用于定位安装脱扣件，脱扣件与断路器本体的脱扣机构活动接触。

所述合闸回转件与断路器手柄同轴连接，两者具有相同转动轴心，在轴心位置通过安装合闸驱动轴进行合闸动作。

所述的斜齿轮及直齿轮Ⅰ均同轴连接有双联齿轮，斜齿轮的双联齿轮与直齿轮Ⅰ啮合连接，直齿轮Ⅰ的双联齿轮与直齿轮Ⅱ啮合连接。

当驱动断路器合闸时，该操作机构的电机通过蜗杆带动斜齿轮转动，斜齿轮带动直齿轮Ⅰ转动，直齿轮Ⅰ带动直齿轮Ⅱ转动，直齿轮Ⅱ带动驱动盘的凸台Ⅰ转动，驱动盘带动合闸回转件顺时针转动，合闸回转件带动断路器手柄转动，可实现合闸操作，此时凸台Ⅰ的一端与扇形驱动部是接触的；同时本机构中设置有凹槽，可使得合闸状态下，手动控制分闸时，回转件会反转，从而带动驱动盘旋转，因为电机是停机状态，直齿轮Ⅱ是静止的，此时驱动盘的凹槽会旋转，使得凹槽内的凸台Ⅰ远离扇形驱动部，直齿轮Ⅱ不会产生阻挡。

当驱动断路器进行分闸时，电机反向转动，通过蜗杆带动斜齿轮转动，斜齿轮带动直齿轮Ⅰ转动，直齿轮Ⅰ带动直齿轮Ⅱ转动，直齿轮Ⅱ带动脱扣件转动，脱扣件与断路器的快速脱扣机构接触使断路器脱扣。

本实用新型的有益效果为：相比现有的电能表外置断路器用电动操作机构，由五个固定轴简化为四个固定轴，使产品结构发生变化，组件得到简化，既节省了材料成本，也简化了装配流程，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型合闸回转件结构示意图；

图3为本实用新型直齿轮Ⅱ结构示意图；

图4为本实用新型直齿轮Ⅱ扇形驱动部结构示意图；

图5为本实用新型驱动盘凹槽结构示意图。

1-合闸回转件；2-直齿轮Ⅰ；3-斜齿轮；4-蜗杆；5-电机；6-脱扣件；7-直齿轮Ⅱ；8-驱动盘；71-扇形驱动部；72-定位柱；73-位置传感组件；80-凹槽；81-扇形齿轮部Ⅰ；82-凸台Ⅰ；11-扇形齿轮部Ⅱ；12-分合闸传感组件。

具体实施方式

如附图所示的一种电能表外置断路器用电动操作机构，它包括电机5、蜗杆4、斜齿轮3、直齿轮Ⅰ2、直齿轮Ⅱ7、驱动盘8、合闸回转件1，所述电机5输出端与蜗杆4连接，蜗杆4与斜齿轮3啮合连接，所述斜齿轮3与直齿轮Ⅰ2啮合连接，所述直齿轮Ⅰ2与直齿轮Ⅱ7啮合连接，所述直齿轮Ⅱ7与驱动盘8同轴安装，所述驱动盘8与合闸回转件1传动连接；

所述直齿轮Ⅱ7一面固定设有凸出的扇形驱动部71，所述驱动盘8一面的部分内凹形成带有凸台Ⅰ82的凹槽80，直齿轮Ⅱ7与驱动盘8同轴连接后，扇形驱动部71设置在凹槽80内，由于直齿轮Ⅱ7与驱动盘8同轴安装，当直齿轮Ⅱ7转动连带扇形驱动部71与凹槽80内凸台Ⅰ82接触后，直齿轮Ⅱ7将带动驱动盘8同步转动；

所述驱动盘8固定设置有扇形齿轮部Ⅰ81，所述合闸回转件1上固定设置有扇形齿轮部Ⅱ11，所述扇形齿轮部Ⅰ81与所述扇形齿轮部Ⅱ11啮合连接。

所述直齿轮Ⅱ7另一面轴心位置固定设置有定位柱72，定位柱72固定设置有直角凸台Ⅱ，用于定位安装脱扣件6，脱扣件6与断路器本体的脱扣机构活动接触。

所述合闸回转件1与断路器手柄同轴连接，两者具有相同转动轴心，在轴心位置通过安装合闸驱动轴进行合闸动作。

所述的斜齿轮3及直齿轮Ⅰ2均同轴连接有双联齿轮，斜齿轮3的双联齿轮与直齿轮Ⅰ2啮合连接，直齿轮Ⅰ2的双联齿轮与直齿轮Ⅱ7啮合连接。

所述合闸回转件1采用一体式结构，结构包含了扇形齿轮部Ⅱ11，其齿轮部分中心角大于90°且小于180°，此角度设置有益于保证断路器有效合闸；所述扇形齿轮部Ⅱ11一面设有两个分合闸传感组件12，比如位置传感器，所述两个分合闸传感组件与旋转中心夹角为90°，与断路器分合闸动作角度一致，可准确反馈断路器分、合闸状态，便于控制电机5运转状态。

所述直齿轮Ⅱ7轴心位置一面设置的扇形驱动部71，其扇形中心角大于20°且小于90°；所述扇形驱动部71设有位置传感组件73，可选用位置传感器，用以检测与直齿轮Ⅱ7固定连接的脱扣件6位置，便于控制电机5运转。

所述驱动盘8上的扇形齿轮部Ⅰ81，与所述合闸回转件1的扇形齿轮部Ⅱ11相啮合，扇形齿轮部Ⅰ81的扇形中心角大于90°且小于180°，有利于保证断路器有效合闸；所述的凹槽80内的扇形凸台Ⅰ82，其角度大于20°且小于90°。

所述直齿轮Ⅱ7轴心位置另一面设置的定位柱72，用于与脱扣件6连接，其结构设有直角凸台Ⅱ，用于脱扣件6的定位和快速安装。

当驱动断路器合闸时，该操作机构的电机5通过蜗杆4带动斜齿轮3转动，斜齿轮3带动直齿轮Ⅰ2转动，直齿轮Ⅰ2带动直齿轮Ⅱ7转动，直齿轮Ⅱ7带动驱动盘8的凸台Ⅰ82转动，驱动盘8带动合闸回转件1顺时针转动，合闸回转件1带动断路器手柄转动，可实现合闸操作，此时凸台Ⅰ82的一端与扇形驱动部71是接触的；同时本机构中设置有凹槽80目的在于，可使得合闸状态下，手动控制分闸时，回转件可反转，从而带动驱动盘8自由旋转一定角度，因为电机5是停机状态，直齿轮Ⅱ7是静止的，此时驱动盘8的凹槽80会旋转，使得凹槽80内的凸台Ⅰ82远离扇形驱动部71，直齿轮Ⅱ7不会产生阻挡。

当驱动断路器进行分闸时，电机5反向转动，通过蜗杆4带动斜齿轮3转动，斜齿轮3带动直齿轮Ⅰ2转动，直齿轮Ⅰ2带动直齿轮Ⅱ7转动，直齿轮Ⅱ7带动脱扣件6转动，脱扣件6与断路器的快速脱扣机构接触使断路器脱扣，从而分闸。

相比现有的电能表外置断路器用电动操作机构，由五个固定轴简化为四个固定轴，即合闸回转件1、直齿轮Ⅰ2、斜齿轮3、直齿轮Ⅱ7所在转轴，四个固定轴、电机5均固定在断路器基座上，产品结构发生变化，组件得到简化，既节省了材料成本，也简化了装配流程，提高了生产效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进在不付出创造性劳动前提下也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种电能表外置断路器用电动操作机构，其特征在于：它包括电机、蜗杆、斜齿轮、直齿轮Ⅰ、直齿轮Ⅱ、驱动盘、合闸回转件，所述电机输出端与蜗杆连接，蜗杆与斜齿轮啮合连接，所述斜齿轮与直齿轮Ⅰ啮合连接，所述直齿轮Ⅰ与直齿轮Ⅱ啮合连接，所述直齿轮Ⅱ与驱动盘同轴安装，所述驱动盘与合闸回转件传动连接；

所述直齿轮Ⅱ一面固定设有凸出的扇形驱动部，所述驱动盘一面的部分内凹形成带有凸台Ⅰ的凹槽，直齿轮Ⅱ与驱动盘同轴连接后，扇形驱动部设置在凹槽内，由于直齿轮Ⅱ与驱动盘同轴安装，当直齿轮Ⅱ转动连带扇形驱动部与凹槽内凸台Ⅰ接触后，直齿轮Ⅱ将带动驱动盘同步转动；

所述驱动盘固定设置有扇形齿轮部Ⅰ，所述合闸回转件上固定设置有扇形齿轮部Ⅱ，所述扇形齿轮部Ⅰ与所述扇形齿轮部Ⅱ啮合连接。

2.根据权利要求1所述的电能表外置断路器用电动操作机构，其特征在于：所述直齿轮Ⅱ另一面轴心位置固定设置有定位柱，定位柱用于定位安装脱扣件。

3.根据权利要求1所述的电能表外置断路器用电动操作机构，其特征在于：所述合闸回转件与断路器手柄同轴连接，两者具有相同转动轴心。

4.根据权利要求1所述的电能表外置断路器用电动操作机构，其特征在于：所述的斜齿轮及直齿轮Ⅰ均同轴连接有双联齿轮，斜齿轮的双联齿轮与直齿轮Ⅰ啮合连接，直齿轮Ⅰ的双联齿轮与直齿轮Ⅱ啮合连接。

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