CN2502391Y - 高压断路器的弹簧操动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压断路器的弹簧操动机构,包括传动组件、弹簧储能组件、合分闸组件及四连杆组件,其特征是传动组件中的电机动力经离合端面凸轮传递给小齿轮,小齿轮与大齿轮啮合带动弹簧储能组件的储能弹簧贮能,储能弹簧力释放经扇形凸轮顶推四连杆组件实现合闸。各功能组件间采用齿轮啮合和机械顶触结构的关联设计,实现了模块化生产和安装,成本更低,运行更可靠。

Description

高压断路器的弹簧操动机构

技术领域：

本实用新型涉及一种高压真空断路器上应用的弹簧操动机构。

背景技术：

现有高压断路器的弹簧操动机构，大多包括带有电机的传动组件、弹簧储能组件、合分闸组件及四连杆组件等，合分闸组件通过二级传递到四连杆组件中拐臂带动主轴动作，籍此实现合分闸；而如何合理利用电机带动弹簧储能并实现合闸成为大家研究的重点，如专利公报上公开的一份题为“户内高压真空断路器操动机构”的专利(专利号96232294)，其储能电机通过链轮减速机构和滚动轴承等将能量传递给储能弹簧，籍由储能弹簧力的释放驱动四连杆组件合闸。该专利提供的是一种通过链轮减速机构、以凸轮传动为主的储能机构来实现合闸，机构较为复杂，而且体积较大，占用较大的安装空间。

发明内容：

本实用新型的目的是设计一种通过齿轮啮合来传递动力储能的高压断路器的弹簧操动机构。

本实用新型的任务是这样完成的：一种高压断路器的弹簧操动机构，包括带有电机的传动组件、弹簧储能组件、合分闸组件及四连杆组件，合分闸组件中的分闸弧形挚子与四连杆组件中的半月形合闸拐臂处于同一轨迹平面，并能被分闸弧形挚子顶及，其特征是传动组件中的电机与转轴成传动连接，转轴上套设有一小齿轮，小齿轮端面与固定在转轴上的端面凸轮相顶触，并籍以离合传递动力，端面凸轮另一端面顶设有复位弹簧，小齿轮与弹簧储能组件中的大齿轮相啮合，带有大齿轮的储能轴上固定扇形凸轮、推力滚轮及弹簧拐臂，储能弹簧一端固定在弹簧拐臂上，推力滚轮的转动行程可顶触及端面凸轮且可被合分闸组件中的合闸弧形挚子挂住，四连杆组件中的半月形合闸拐臂与扇形凸轮和分闸弧形挚子处于同一轨迹平面，并分别能被扇形凸轮顶及和被分闸弧形挚子顶住。其储能、合闸和分闸的循环动作如下：

当电动储能时，电机转动转动轴，端面凸轮带动小齿轮顺时针转动，小齿轮将动力传递给与之啮合的大齿轮，从而使储能弹簧反时针转动拉伸弹簧，当弹簧拐臂转到拐点时，储能轴上的推力滚轮将端面凸轮推离小齿轮端面，实现动力分离，齿轮和储能轴停止转动，此时推力滚轮恰好被合闸弧形挚子挂住，扇形凸轮到位，也即扇形凸轮行至半月形合闸拐臂上方，储能工作结束；转动轴端部设有手动摇臂，也可通过手动储能。

合闸，储能结束，扇形凸轮行至半月形合闸拐臂上方，推力滚轮恰好被合闸弧形挚子挂住，合闸挚子被合闸半轴挡住，转动合闸半轴，推力滚轮脱离合闸弧形挚子的限制，弹簧释放能量，迅速转动的扇形凸轮推动半月形合闸拐臂，带动四连杆组件，实现开关合闸，此时半月形合闸拐臂端部转至分闸弧形挚子处并被其顶住，分闸弧形挚子又被分闸半轴挡住，开关处于合闸状态；另外，弹簧释放能量后带动储能轴复位，推力滚轮离开端面凸轮，端面凸轮与小齿轮端面重合，进入下一轮储能。

分闸，分闸弧形挚子被分闸半轴挡住，当转动此分闸半轴，半月形拐臂在真空负荷开关等弹簧力的作用下推开分闸弧形挚子，四连杆组件复位，实现开关分闸。

本实用新型操动机构通过齿轮啮合实现动力传递，拼弃传统棘轮、链轮和链条的复杂减速机构，合分闸组件直接与装在主轴的半月形拐臂相接触，实现合分闸无需经过二级传动，且各组件间相对独立，机构简化清晰，组装方便，造价低廉，与现有弹簧操动机构相比，具有零部件少，传动运行可靠的特点。

附图说明：

图1传动组件示意图

图2弹簧储能组件

图3四连杆组件

图4合分闸组件

图5半月形拐臂与合闸挚子关系图

图6半月形拐臂与分闸挚子关系图

具体实施方式：

参照图1，一种高压断路器的弹簧操动机构，包括带有电机的传动组件、弹簧储能组件、合分闸组件及四连杆组件，其中传动组件中的电机4与转轴1成传动连接，转轴1上套设有一小齿轮3，小齿轮3端面与固定在转轴1上的端面凸轮2相顶触，并籍以离合传递动力，端面凸轮2另一端面顶设有复位弹簧21，小齿轮3与弹簧储能组件中的大齿轮7相啮合。

参照图2，储能组件中的大齿轮7与传动组件中的小齿轮3啮合，带有大齿轮7的储能轴9上固定扇形凸轮8、推力滚轮6及弹簧拐臂51，储能弹簧5一端固定在弹簧拐臂51上，推力滚轮6的转动行程可顶触及端面凸轮2，控制动力离合，且其可被合分闸组件中的合闸弧形挚子10挂住，此时，储能弹簧5拉长、弹簧拐臂51处于拐点处，一旦合闸弧形挚子10动作，储能弹簧5即可释放能量带动合闸。扇形凸轮8与四连杆组件中的半月形合闸拐臂15处于同一轨迹平面，并能被扇形凸轮8顶及，储能弹簧5释放的能量经扇形凸轮8顶推半月形合闸拐臂15动作实现合闸。

参照图3，四连杆组件为常规技术，其半月形合闸拐臂15带动四连杆16实现合闸和分闸动作，其处于储能组件中扇形凸轮8及合分闸组件分闸弧形挚子11间，扇形凸轮8负责驱动合闸动作，而分闸弧形挚子11负责分闸动作。

参照图4及图5，储能到位时，推力滚轮6被合闸挚子10挂住，合闸挚子10被合闸半轴12挡住，处于储能状态；当启动合闸，合闸半轴12在电磁铁作用下旋转一角度，合闸挚子10逆时针旋转，推力滚轮6卸去限制，储能弹簧5释放能量。

参照图4及图6，储能弹簧5释放能量，扇形凸轮8顶推半月形合闸拐臂15带动四连杆16实现合闸，真空负荷开关等部件的弹簧被压缩或拉伸，半月形合闸拐臂15端部被弹下分闸弧形挚子11顶住，分闸弧形挚子11又被分闸半轴13挡住，锁住合闸状态；当得到分闸指令，分闸半轴13在电磁铁作用下旋转一角度，分闸挚子11顺时针旋转，半月形合闸拐臂15失去限制，在真空负荷开关等部件弹簧作用下复位，等待下次合闸。

合分闸组件中的分闸弧形挚子11与四连杆组件中的半月形合闸拐臂15处于同一轨迹平面，并能被分闸弧形挚子11顶及，籍以传递分闸动作。合分闸组件为常规结构，合闸弧形挚子10及分闸弧形挚子11分别套设在合闸轴14上，并配设有复位扭簧17，保持合闸弧形挚子10处于顺时针运动状态、分闸弧形挚子11处于逆时针运动状态，等待下次动作。

上述四图例各部件间均以啮合或机械顶触结构关联，给安装、维护等带来方便，而且四组件间组合结构更为紧凑，体积更小巧。

Claims (2)

1、一种高压断路器的弹簧操动机构，包括带有电机的传动组件、弹簧储能组件、合分闸组件及四连杆组件，合分闸组件中的分闸弧形挚子与四连杆组件中的半月形合闸拐臂处于同一轨迹平面，并能被分闸弧形挚子顶及，其特征是传动组件中的电机与转轴成传动连接，转轴上套设有一小齿轮，小齿轮端面与固定在转轴上的端面凸轮相顶触，并籍以离合传递动力，端面凸轮另一端面顶设有复位弹簧，小齿轮与弹簧储能组件中的大齿轮相啮合，带有大齿轮的储能轴上固定扇形凸轮、推力滚轮及弹簧拐臂，储能弹簧一端固定在弹簧拐臂上，推力滚轮的转动行程可顶触及端面凸轮且可被合分闸组件中的合闸弧形挚子挂住，四连杆组件中的半月形合闸拐臂与扇形凸轮和分闸弧形挚子处于同一轨迹平面，并分别能被扇形凸轮顶及和被分闸弧形挚子顶住。

2、根据权利要求1所述的高压断路器的弹簧操动机构，其特征是电机为单向阻尼永磁式直流电机。

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