CN217768212U - 一种新型永磁高压真空断路器用传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种新型永磁高压真空断路器用传动装置，包括壳体、永磁机构、固定板、若干支撑板和若干个绝缘拉杆，永磁机构具有输出杆，且竖直朝上，与输出杆一端连接的连杆I，在连杆I上远离输出杆的一端连接拐臂I，拐臂I的另一端固定在转轴上，转轴上安装随转轴转动连接的若干传动机构，该装置实现断路器的分合闸操作；使用转轴式传动方案，实现单个永磁机构带三相拉杆动作的方案；避免了因永磁机构动作不一致带来的分散性；同时永磁机构数量的减少，降低了因单个零件问题出现故障的概率；采用“F”型连杆机构，将三相拉杆所需要的直线运动机构与传动机构有机结合为整体，既可以保证断路器的合闸与分闸特性，又满足三相拉杆直线运动的要求。

Description

一种新型永磁高压真空断路器用传动装置

技术领域

本实用新型涉及一种真空断路器传动装置，特别涉及一种新型永磁高压真空断路器用传动装置。

背景技术

断路器作为供配电系统中最重要的开关设备，在系统内出现短路故障时及时完成分闸动作并切除故障，从而保证系统的安全可靠运行。真空断路器因其机械寿命长，广泛的应用于12kV-40.5kV的配电系统中。永磁真空断路器其所配永磁机构零件数量少，拥有近6万次的机械寿命，因而广泛用于操作频繁的场所。

在冶金行业（尤其以炼钢为主），断路器操作十分频繁，更有甚者每天有100-200次的操作频率，用户对断路器的机械寿命有很高的期望值，目前真空断路器普遍选用弹簧机构，因其零件多，结构复杂，一般机械寿命只能达到1-2万次；而采用永磁机构的断路器最多也在6万次左右。这其中最大的短板在于传动装置的设计。现有的永磁真空断路器一般是借用目前的弹簧断路器的传动装置，其结构复杂、零部件数量多、强度不高、与永磁机构特性不匹配等问题直接限制了永磁真空断路器的机械寿命。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型为一种新型永磁高压真空断路器用传动装置，其技术方案为：

包括壳体、永磁机构、固定板、若干支撑板和若干个绝缘拉杆，壳体内下部安装永磁机构，永磁机构固定在固定板上，固定板固定在壳体上，所述永磁机构具有输出杆，且竖直朝上，与输出杆一端连接的连杆I，在连杆I上远离输出杆的一端连接拐臂I，拐臂I的另一端固定在转轴上，转轴上安装随转轴转动连接的若干传动机构，该传动机构实现断路器的合闸和分闸操作；

每个传动机构包括拐臂II、连杆II、连杆III和轴销II，所述拐臂II的一端与转轴固定连接，另一端连动连接连杆II，连杆II的顶端横向连动轴销I，轴销I上分别连动连接活节螺栓和连杆III，在连杆III的另一端安装轴销II，所述轴销II穿过支撑板，起支撑作用；所述活节螺栓的顶部与真空灭弧室动触头端的绝缘拉杆通过匹配螺母固定连接。

进一步地，所述传动机构包括A相传动机构、B相传动机构和C相传动机构。

进一步地，所述支撑板为三组，分别为第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，每组支撑板分别垂直分置于A 相传动机构、B相传动机构和C相传动机构的两侧，且分别与壳体固接。

进一步地，转轴、拐臂II、连杆II、轴销I、活节螺栓、轴销II和连杆III共同组成“F”型连杆机构。

进一步地，所述转轴为花键轴；轴套为花键套。

本实用新型的有益效果为：本实用新型为一种新型永磁高压真空断路器用传动装置，使用转轴式的传动方案，实现单个永磁机构带三相拉杆动作的方案；该方案避免了因永磁机构动作不一致带来的分散性；同时永磁机构数量的减少，降低了因单个零件问题出现故障的概率；采用“F”型连杆机构，将三相拉杆所需要的直线运动机构与传动机构有机结合为一个整体，既可以保证断路器的合闸特性与分闸特性，又能满足三相拉杆直线运动的要求；优化负载力矩；通过调整“F”型连杆机构中各杠杆的长度或者各杠杆之间的角度，使其负载特性与永磁机构输出力矩特性相匹配。

本发明的传动装置具有零部件尺寸较小，加工难度小，结构简单，与永磁机构的匹配性好等特点，可以补齐永磁断路器在传动装置的这一短板，对永磁断路器的寿命有显著的提升。

附图说明

图1为本实用新型合闸状态结构示意图；

图2为本实用新型分闸状态结构示意图；

图3为本实用新型侧剖视图；

如图所示，1永磁机构，2输出杆，3连杆I，4拐臂I，5转轴，6拐臂II，7连杆II，8轴销I，9活节螺栓，10绝缘拉杆，11轴销II，12连杆III，13壳体，14第一支撑板，15固定板。

具体实施方式

如图所示，本实用新型为一种新型永磁高压真空断路器用传动装置，包括壳体13、永磁机构1、固定板15、若干支撑板和若干个绝缘拉杆，壳体内下部安装永磁机构，永磁机构固定在固定板上，固定板固定在壳体上，所述永磁机构具有输出杆2，且竖直朝上，与输出杆一端连接的连杆I3，在连杆I上远离输出杆的一端连接拐臂I4，拐臂I的另一端固定在转轴5上，该转轴为花键轴，轴套为花键套；转轴上安装随转轴转动连接的三个传动机构，即A相传动机构、B相传动机构和C相传动机构，该传动机构实现断路器的合闸和分闸操作；

每个传动机构包括拐臂II6、连杆II7、连杆III12和轴销II11，所述拐臂II的一端与转轴固定连接，另一端连动连接连杆II，连杆II的顶端、活节螺栓的下部和连杆III的一侧均设有通孔，该通孔设置在同一直线上，轴销I横向穿过通孔，依次将连杆II、活节螺栓和连杆III连动连接。在连杆III的另一端安装轴销II，所述轴销II穿过第一支撑板14，第一支撑板垂直分置于A 相传动机构的两侧与壳体固连，该支撑板起支撑作用；所述活节螺栓的顶部与真空灭弧室动触头端的绝缘拉杆10通过匹配螺母固定连接。转轴、拐臂II、连杆II、轴销I、活节螺栓、轴销II和连杆III共同组成“F”型连杆机构。

所述支撑板为三组，分别为第一支撑板14、第二支撑板和第三支撑板，第二支撑板垂直分置于B相传动机构的两侧，第三组支撑板垂直分置于C相传动机构的两侧，且分别与壳体固接。第二支撑板和第三支撑板均分别与第一支撑板的结构、位置和连接关系相同。

各零部件位置关系说明：

永磁机构1：断路器合闸、分闸能量驱动及分合闸位置保持均由此提供；

输出杆2：在永磁机构的带动下，可上下运动，完成合、分闸动作；

连杆I3：连接拐臂I4与输出杆2；将输出杆能量传递于拐臂I；

拐臂I4：只能绕转轴5转动，将输出杆的直线运动转换为转轴的转动；

转轴5：只能转动，可带动三相的拐臂II6（A相、B相和C相）转动，完成一带三的传动；

拐臂II6：三相拐臂，随转轴转动；

连杆II7：为三相连杆（A相、B相和C相）；

轴销I8 ：三相轴销；将连杆II、活节螺栓9、连杆III12连接到一起；

活节螺栓9 ：三相活节螺栓，承接机构力量，带动绝缘拉杆10运动；

绝缘拉杆10 ：三相绝缘拉杆，由于有灭弧室的限制，其只能向上、向下运动，实现断路器的分合闸动作；

轴销II11：三相轴销，该轴销起支撑作用，只能转动；

连杆III12 ：三相连杆；限定轴销I、活节螺栓和绝缘拉杆的运动轨迹，起导向作用。

转轴、拐臂II、连杆II、轴销I、活节螺栓、轴销II、连杆共同组成了“F”型连杆机构。

本实用新型的工作过程：

1、合闸过程：

在图1所示的分闸位置，永磁机构通电后，带动输出杆向上运动，输出杆通过连杆I的连接带动拐臂I绕转轴的轴心逆时针转动，转轴的逆时针转动的同时会带动拐臂II 6逆时针转动；拐臂II 的逆时针转动通过连杆II 7带动轴销I 8、沿以轴销II 11为圆心，连杆III 12两孔间距离为半径的切线方向上运动；轴销I8带动活节螺栓9、轴销II 11向上运动。当永磁机构内部向上行程走完后，永磁机构内部的合闸保持力使输出杆2维持在图1所示的位置，断路器完成合闸动作。

2、分闸过程：

在图1所示的合闸位置，永磁机构1反向通电后，因反向磁场的建立导致永磁机构带动输出杆2向下运动，输出杆2通过连杆I 3的连接带动拐臂I 4绕转轴5的轴心顺时针转动，转轴5的顺时针转动的同时会带动拐臂II 6顺时针转动；拐臂II 6的顺时针转动通过连杆II 7带动轴销I 8、沿以轴销II 11为圆心，连杆III 12两孔间距离为半径的切线方向下运动；轴销I带动活节螺栓9、轴销II 11向下运动。当永磁机构内部向下行程走完后，永磁机构内部的分闸合闸保持力使输出杆2维持在图2所示的位置，断路器完成分闸动作。

本实用新型为一种新型永磁高压真空断路器用传动装置，使用转轴式的传动方案，实现单个永磁机构带三相拉杆动作的方案；该方案避免了因永磁机构动作不一致带来的分散性；同时永磁机构数量的减少，降低了因单个零件问题出现故障的概率；采用“F”型连杆机构，将三相拉杆所需要的直线运动机构与传动机构有机结合为一个整体，既可以保证断路器的合闸特性与分闸特性，又能满足三相拉杆直线运动的要求；优化负载力矩；通过调整“F”型连杆机构中各杠杆的长度或者各杠杆之间的角度，使其负载特性与永磁机构输出力矩特性相匹配。

本装置运动零件数量少、尺寸小、质量小，因此驱动其运动中所消耗能量有较大的降低；另外，采用“F”型连杆机构的设计方案，通过调整各连杆的长度、角度及不同的初始位置可以满足各种不同的需求。结构简单，与永磁机构的匹配性好等特点，可以补齐永磁断路器在传动装置的这一短板，对永磁断路器的寿命有显著的提升。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型永磁高压真空断路器用传动装置，包括壳体、永磁机构、固定板、若干支撑板和若干个绝缘拉杆，壳体内下部安装永磁机构，永磁机构固定在固定板上，固定板固定在壳体上，所述永磁机构具有输出杆，且竖直朝上，其特征在于，与输出杆一端连接的连杆I，在连杆I上远离输出杆的一端连接拐臂I，拐臂I的另一端固定在转轴上，转轴上安装随转轴转动连接的若干传动机构，该传动机构实现断路器的合闸和分闸操作；

每个传动机构包括拐臂II、连杆II、连杆III和轴销II，所述拐臂II的一端与转轴固定连接，另一端连动连接连杆II，连杆II的顶端横向连动轴销I，轴销I上分别连动连接活节螺栓和连杆III，在连杆III的另一端安装轴销II，所述轴销II穿过支撑板，起支撑作用；所述活节螺栓的顶部与真空灭弧室动触头端的绝缘拉杆固定连接。

2.如权利要求1所述的一种新型永磁高压真空断路器用传动装置，其特征在于，所述传动机构包括A相传动机构、B相传动机构和C相传动机构。

3.如权利要求2所述的一种新型永磁高压真空断路器用传动装置，其特征在于，所述支撑板为三组，分别为第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，每组支撑板分别垂直分置于A相传动机构、B相传动机构和C相传动机构的两侧，且分别与壳体固接。

4.如权利要求1所述的一种新型永磁高压真空断路器用传动装置，其特征在于，转轴、拐臂II、连杆II、轴销I、活节螺栓、轴销II和连杆III共同组成“F”型连杆机构。

5.如权利要求1所述的一种新型永磁高压真空断路器用传动装置，其特征在于，所述转轴为花键轴；轴套为花键套。

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