WO2014201659A1 - 模块化弹簧操作机构 - Google Patents

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WO2014201659A1
WO2014201659A1 PCT/CN2013/077558 CN2013077558W WO2014201659A1 WO 2014201659 A1 WO2014201659 A1 WO 2014201659A1 CN 2013077558 W CN2013077558 W CN 2013077558W WO 2014201659 A1 WO2014201659 A1 WO 2014201659A1
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closing
module
opening
operating mechanism
assembly
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PCT/CN2013/077558
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English (en)
French (fr)
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郑闽生
游一民
张永福
林坚
朱文清
马宗雄
Original Assignee
厦门华电开关有限公司
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Publication date
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/40—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
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    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H01H2003/3068—Housing support frame for energy accumulator and cooperating mechanism
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    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/36—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using belt, chain, or cord

Definitions

  • This invention relates to the field of power system power distribution equipment, and more particularly to a modular spring operating mechanism for high voltage circuit breakers. Background technique
  • the operating mechanism is the key equipment in the field of high-voltage transmission and distribution, and is the core component of the high-voltage circuit breaker.
  • the high-voltage circuit breaker realizes the opening and closing operation of the circuit breaker through the operating mechanism.
  • the spring operating mechanism is currently used by the high-voltage circuit breaker.
  • a common operating mechanism, however, the existing spring operating mechanism is bulky and cannot meet the development trend of miniaturization of high-voltage transmission and distribution equipment.
  • the most widely used spring operating mechanism for domestic high-voltage circuit breakers is a spring operating mechanism introduced from Mitsubishi Corporation of Japan.
  • This mechanism consists of the main body of the casting, the opening spring cylinder and the closing spring cylinder.
  • the manufacturing process is complicated, the assembly is difficult, and the volume is small. It is also large, and it is no longer suitable for the development trend of miniaturization of modern high-voltage power distribution equipment.
  • an object of the present invention is to provide a modular spring operating mechanism that is small in size, simple in manufacturing process, easy to assemble, and highly reliable.
  • a broader embodiment of the present invention provides a modular spring operating mechanism having a single layer structure, the modular spring operating mechanism including a closing spring module, opening a spring module and a transmission module, the closing spring module and the opening spring module are respectively located at two sides of the transmission module, and a closing spring of the closing spring module and a ratchet disk of the transmission module
  • the drive is realized by two flexible chains that are staggered in space.
  • the modular spring operating mechanism of the present invention preferably, the modular spring operating mechanism further includes a closing holding module, an auxiliary switch and a counter module and a control element module, wherein the closing holding module is located at the opening spring a front end of the module, the auxiliary switch and the counter module are mounted on an upper portion of the opening spring module, and the control element module The block is mounted on the upper portion of the transmission module.
  • the opening spring of the opening spring module and the output shaft of the transmission module are driven by a rigid transmission arm.
  • the two flexible chains include a first chain and a second chain; one end of the first chain is connected to a positioning pin of the ratchet disk, and the other end is connected to the Closing the sprocket shaft of the spring module; one end of the second chain is connected to the pressure plate assembly connected to the closing spring, and the other end is connected to the sprocket shaft.
  • the first chain is coupled to an upper sprocket disposed at a top end of the sprocket shaft, and the second chain is coupled to a lower sprocket of the sprocket shaft.
  • the transmission module further includes an air-proof assembly
  • the air-proof assembly includes a positioning post, a first shift fork and a limit pin
  • the positioning post is fixed to the transmission module
  • the upper fork is pivotally connected to the positioning post; one end of the first fork is connected to the dial on the drive arm, and the other end is connected to the limit a pin, when the modular spring operating mechanism is closed, the driving arm rotates to drive the dial to trigger the first fork, and the first fork shifting limit pin moves to the transmission module
  • the front of the closing scorpion of the energy storage limit assembly is configured to limit the rotation of the closing scorpion.
  • the closing and holding module comprises a closing and holding tweezers assembly, a secondary tweezers assembly, a brake tweezers assembly and two parallel opening electromagnets;
  • the brake retaining latch assembly includes a closing retaining latch, a first ramp and a first roller, and the closing retaining latch contacts the closing arm of the transmission module through the first ramp;
  • the rafter assembly includes a second stage rafter, two slanting faces and a second roller, the first end of the second scorpion is in contact with the first roller through the second slanting surface, and the second end is passed through the second A roller is in contact with the opening scorpion assembly; the two parallel opening electromagnets cooperate with the opening scorpion assembly.
  • the closing and holding tweezers assembly, the secondary tweezers assembly, the opening and closing tweezers, and the two parallel opening electromagnets are all mounted on the closing and holding module
  • the closing and holding dice, the second dice assembly, and the opening dice assembly are arranged in a ring shape, and the structure of the secondary dice assembly is inverted "L".
  • the pressure plate assembly of the closing spring module is provided with a first shifting lever, and a spiral sliding groove shaft having a spiral sliding groove is disposed above the pressure plate assembly.
  • One end of the spiral chute shaft is provided with an energy storage indicating plate, and in the process of energy storage and energy release of the modular spring operating mechanism, the first lever moves the energy storage indication by dialing the spiral chute The card is rotated to effect an indication of the energy state of the modular spring operating mechanism.
  • the modular spring operating mechanism of the present invention preferably, the auxiliary switch and the counter module include a second shift fork, a first gear, a second gear, an auxiliary switch and a split/close switch sign, wherein the transmission arm of the transmission module is provided with a second lever, when the modular spring operating mechanism performs the opening/closing operation,
  • the second shifting lever toggles the second shifting fork, the second shifting fork drives the first gear to rotate, the rotation of the first gear drives the second gear to rotate, and the second gear rotates
  • the rotation of the shaft of the auxiliary switch is performed to realize the switching of the split/close signal state of the auxiliary switch.
  • the opening/closing indicator is disposed at one end of the auxiliary switch, and the opening/closing indicator is realized by the rotation of the auxiliary switching shaft. An indication of the closing status.
  • the opening/closing sign and the energy storage sign are in the shape of a plane, a hemisphere or a spherical crown, and the opening/closing sign and the storing The indicator cards are all located on the rear side of the modular spring operating mechanism.
  • the closing spring module, the opening spring module, the transmission module, the closing holding module, the auxiliary switch, the counter module and the control component module are all independently assembled.
  • the modules, the assembly modules, complete the assembly of the modular spring operating mechanism by bolting and/or pinning.
  • the opening and closing tweezers assembly includes a first first opening dice, a limiting dice and a second opening dice, the first opening dice The limit dice are fixedly coupled to the brake dice assembly shaft, the second trip dice are rotatably coupled to the trip dice assembly shaft, and the first trip dice And a first return torsion spring disposed on the shaft of the opening and disengaging subassembly, and the second opening dice independently using a second disposed on the shaft of the opening and disassembling subassembly Reset the torsion spring.
  • the control element module includes a mounting plate, a guide rail and a control component, wherein the control component is disposed on the rail.
  • the control component controls the operating state of the modular spring operating mechanism by electrical connection with the closing electromagnet, the motor assembly, the opening electromagnet and the auxiliary switch.
  • the spiral chute has a helix angle of 90 degrees, and both ends of the spiral chute have linear chute segments.
  • the beneficial effects of the present invention are that the modular spring operating mechanism of the present invention has the advantages of small size, simple manufacturing process, easy assembly, and high reliability.
  • the height of the entire modular spring operating mechanism is greatly reduced, thereby reducing the volume of the high voltage circuit breaker.
  • the transmission reliability of the transmission module is improved, thereby improving the reliability of the entire modular spring operating mechanism.
  • the assembly of the anti-aircraft assembly and the like of the present invention also makes the modular spring operating mechanism of the present invention more powerful and more reliable to use.
  • Figure 1 is a cross-sectional view showing the spring operating mechanism of the present invention in a state of energy storage
  • FIG. 2 is a top plan view of the spring operating mechanism of the present invention in a state of being stored in an energy storage state;
  • FIG 3 is an isometric view of the spring operating mechanism of the present invention in a state of being stored in an open state.
  • Figure 5 is a structural view of a spiral chute shaft of the closing spring module energy storage indicating device in the example of the present invention
  • Figure 6 is a structural view of the opening spring module in the example of the present invention
  • Figure 7 is a front elevational view of the transmission module of the example spring operating mechanism of the present invention in a state of energy storage;
  • Figure 8 is a top plan view of the transmission module when the spring operating mechanism of the present invention is in a state of energy storage;
  • Figure 9 is a view of a shift fork in the air defense prevention device in the transmission module in the example of the present invention.
  • Figure 10 is a cross-sectional structural view showing the closing holding module in the closed state of the present invention
  • Figure 11A is a structural view of the closing holding tweezers in the example of the present invention
  • Figure 11B is a structural view of a secondary scorpion assembly in an example of the present invention.
  • Figure 11C is a structural view of the opening and holding assembly of the example of the present invention.
  • Figure 12 is an isometric view of the closing holding module of the example of the present invention.
  • Figure 13 is an isometric view of an auxiliary switch and counter module in an example of the present invention.
  • Figure 14 is an isometric view of a control element module in an example of the present invention.
  • the modular spring operating mechanism of the embodiment of the present invention comprises a closing spring module 1, a closing spring module 2, a transmission module 3, a closing holding module 4, an auxiliary switch and a counter module 5, and Control element module 6.
  • the modular spring operating mechanism of the embodiment of the present invention has an overall layout of a single-layer mechanism.
  • the transmission module 3 is centered, and the closing spring module 1 is
  • the opening and closing spring module 2 are distributed on both sides of the transmission module 3, and the closing and holding module 4 is located at the front end of the opening spring module 2, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the auxiliary switch and the counter module 5 are mounted on the opening spring
  • the control element module 6 is mounted on the drive module
  • Each of the above modules can independently complete an assembly module, and each assembly module can complete the assembly of the modular spring operating mechanism by bolting or pinning.
  • a driving lever 312 of the transmission module 3 is provided with a lever 315 and an auxiliary switch and a fork 502 of the counter module 5, and the specific cooperation relationship is introduced later.
  • the modules are interconnected.
  • the closing spring module 1 includes a closing spring cylinder 101, a bracket 102, a closing spring 103, a pressure plate assembly 104, a pull rod 105, a chain 106, The sprocket shaft 107, the lower sprocket 108, the upper sprocket 109, the spiral chute shaft 110, the sign 111, and the like.
  • the bracket 102 is disposed at the front end of the closing spring cylinder 101, the sprocket shaft 107 is mounted on the bracket 102, and the closing spring 103 is placed inside the closing spring cylinder 101, and the tail of the closing spring 103
  • a pressure plate assembly 104 is provided.
  • One end of the chain 106 is connected to the pressure plate assembly 104, and the other end is connected to the lower sprocket 108 at the lower end of the sprocket shaft 107.
  • the pressure plate assembly 104 is provided with a lever 105.
  • the spiral slide shaft 110 is mounted above the lever 105.
  • the spiral chute shaft 110 is provided with a spiral chute 1101.
  • the spiral chute shaft 110-end is provided with a sign 111 coaxial with the spiral chute shaft 110.
  • the spiral groove 1101 has a helix angle of 90 degrees, that is, the spiral chute 1101 has a span of 90 degrees in the circumferential direction of the spiral chute shaft 110, and both ends of the spiral chute 1101 have linear chute segments, as shown in FIG. Show.
  • the opening spring module 2 includes the opening spring cylinder 201, the opening spring 202, the buffer 203, the push rod 204, the pressure plate assembly 205 and the connecting rod 206.
  • the opening spring 202 is placed inside the opening spring cylinder 201, and the buffer 203 is located inside the opening spring 202.
  • the function of the buffer 203 is that the push rod 204 is connected to the buffer 203, and Slided along the axial direction of the damper 203, the platen assembly 205 is fixedly coupled to the push rod 204 at one end of the trip spring 202, and the other end of the pressure plate assembly 205 is coupled to the link 206.
  • the modular spring operating mechanism of the embodiment of the present invention includes a top mounting plate 301, a lower mounting plate 302, a transmission shaft 303, an output shaft 304, a crankshaft 305, a cam 306, and a ratchet disk 307.
  • the chain 311 and the chain 106 are two flexible chains which are staggered in space.
  • the space described herein is staggered, meaning that the two flexible chains are not in the same plane, and no motion interference occurs, as shown in FIG.
  • the drive shaft 303, the output shaft 304, and the crankshaft 305 are rotatably mounted on the upper mounting plate 301 and the lower mounting plate 302.
  • the drive shaft 303 is provided with a cam 306 and a ratchet disc 307, wherein the cam 306 is between the upper mounting plate 301 and the lower mounting plate 302, and the ratchet disc 307 is disposed above the upper mounting plate 301.
  • the ratchet disk 307 is provided with a positioning pin 308 and a limit pin 309.
  • the chain 311 is connected to the positioning pin 308 at the end, and the other end is connected to the upper sprocket 109 of the closing spring module 1, as shown in FIG.
  • An energy storage limiting component 310 is disposed on a side of the ratchet disk 307 adjacent to the closing spring module 1. As shown in FIG. 8 , the energy storage limiting component 310 includes: a energy storage holding die shaft 3101 and a energy storage and holding tweezers 3102 .
  • the energy storage keeps the tweezers reset torsion spring 3103, the closing tweezers shaft 3104, the closing tweezers 3105, the closing tweezers reset torsion spring 3106 and the closing electromagnet 3107;
  • the energy storage holding tweezers 3102 are set in the energy storage and maintenance
  • the closing pawl 3105 is disposed on the closing pawl shaft 3104.
  • the output shaft 304 of the transmission module 3 is provided with a transmission arm 312, a closing and holding arm 313 and an output arm 314.
  • the drive arm 312 and the closing and holding arm 313 are disposed on the upper side as shown in FIG.
  • the closing holding arm 313 is disposed between the arm 312 and the lower mounting plate 302, and the output arm 314 is disposed above the upper mounting plate 301.
  • a driving lever 312 is provided with a lever 315. The function of the lever 315 will be described later when the auxiliary switch and the counter module 5 are introduced.
  • the output arm 314 is provided with a dial. 316.
  • the upper end of the crankshaft 305 is provided with two pawls 317. As shown in Fig. 8, the pawl 317 is engaged with the ratchet disc 307 as shown in the figure.
  • a lower end of the crankshaft 305 is provided with a gear 318, and the motor assembly 319 cooperates with the gear 318 to drive the crankshaft 305 to rotate.
  • An anti-aircraft assembly 320 is disposed on the upper mounting plate 301.
  • the anti-aircraft assembly 320 includes a positioning post 3201, a shift fork 3202, and a limit pin 3203, as shown in FIG.
  • the positioning post 3201 is fixed above the upper mounting plate 301, and the fork 3202 is pivotally disposed on the fixing post 3201.
  • the fork 3202 is connected to the limit pin 3203, and the other end can be toggled by the dial 316 on the output arm 314, and the shape of the fork 3202 is as shown in FIG.
  • the closing and holding module 4 includes a bracket 401, a closing and holding tweezers 402, a secondary tweezers 403, a blocking tweezers 404, and a hinge assembly.
  • the brake holding scorpion return spring 405, the second scorpion assembly return spring 406, the opening scorpion assembly return spring 407, the two opening electromagnets 408, the closing and holding scorpion assembly shaft 409, and the secondary scorpion assembly shaft 410 And the brake scorpion assembly shaft 411.
  • the closing and holding tweezers 402 are rotatably mounted on the closing and holding tweezers 409, and the second tweezers 403 are rotatably mounted on the secondary tweezers axis 410.
  • the sub-assembly 404 is fixedly mounted on the opening and disengaging sub-assembly shaft 411, and the two opening electromagnets 408 are mounted on the bracket 401 to cooperate with the opening and detent assembly 404, and the closing and holding tweezers return spring 405 is used for closing the dice Reset of 402, secondary latch assembly return spring 406 is used for resetting of secondary latch assembly 403, and split latch assembly return spring 407 is used for tripping of latch assembly 404, closing
  • the latching spindle 409, the secondary latch assembly shaft 410, and the opening latch assembly shaft 411 are mounted on the bracket 401.
  • the closing holding latch assembly 402 restricts the closing holding arm 313 from rotating
  • the secondary latch assembly 403 restricts the closing holding the latch assembly 402 to rotate
  • the opening latch assembly 404 limits the secondary latch assembly
  • the rotation of 403 causes the modular spring operating mechanism of the embodiment of the present invention to be in the closed position.
  • the shutter assembly 404 is disengaged from the secondary latch assembly 403 by the electromagnet 408, the secondary latch assembly 403 and the closing retaining latch assembly 402 are disengaged, and the latching retains the latch assembly 402.
  • the brake holding arm 313 is disengaged, so that the modular spring operating mechanism of the embodiment of the present invention is opened by the restoring force of the opening spring 202.
  • the opening and closing detent assembly 404 includes an opening dice 4041, a limiting dice 4042, an opening dice 4043, a limit pin 4044, and the opening detent assembly return spring 407 includes a reset.
  • the opening dice 4041, the limit dice 4042, and the opening dice 4043 are all mounted on the opening dice assembly shaft 411.
  • Two opening electromagnets 408 are mounted on the mounting plate 4040, and the opening dice 4041 and the limiting dice 4042 are fixedly connected to the opening dice assembly shaft 411 by pins, and the opening dice 4043 is rotatably connected to the sub-bracket
  • the brake subassembly shaft 411, the limit dice 4042 limits the position of the opening dice 4043 by the limit pin 4044.
  • the closing and holding tweezers 4020 of the closing and holding tweezers 402 are in contact with the closing and holding arm 313 through the inclined surface 4021, and the second stage tweezers 403 pass
  • the ramp 4031 is in contact with the roller 4022 on the closing retaining latch 402, and the other end is in contact with the shutter assembly 404 via the roller 4032.
  • the two parallel shuttering electromagnets 408 are mated with the opening latch assembly 404.
  • the opening dice 4041 drives the opening dice assembly shaft 411 to rotate counterclockwise, and the opening dice assembly shaft 411 drives the limiting dice 4042 to rotate.
  • the limit dice 4042 drives the opening dice 4043 to rotate away from the roller 4032 by the limit pin 4044.
  • the secondary tweezers 403 lose the support of the opening dice 4043 and rotate clockwise away from the roller 4022.
  • the dice 4020 loses support and the clockwise rotation and the closing hold arm 313 are disengaged, and the arm 313 rotates clockwise under the action of the opening spring 202 to realize the opening operation.
  • the structure of the secondary scorpion assembly 403 is inverted “L"; the structural distribution of the closing tamper 402, the secondary tweezer assembly 403, and the opening tweezer 404 are annularly arranged, and each of the closing and holding modules 4 The parts are mounted in bracket 401 to implement a separate assembly module.
  • the auxiliary switch and counter module 5 includes a mounting plate 501, a shift fork 502, gears 503, 504, an auxiliary switch 505, a split/close switch sign 506, Stud 507 and counter 508.
  • the auxiliary switch 505 is mounted on the mounting plate 501.
  • One end of the auxiliary switch 505 is provided with a gear 503 and a gear 504.
  • the gear 503 and the gear 504 are both bevel gears, and the gear 503 is fixedly connected with the shift fork 502. 502
  • a stud 507 is disposed on the upper side, and the stud 507 is connected to the counter 508.
  • the other end of the auxiliary switch 505 is coaxial with the auxiliary switch 505 and is provided with a split/close indicator 506. When the fork 502 is rotated, the gear is driven.
  • the gear 504 drives the auxiliary switch 505 to rotate, and the shaft of the auxiliary switch 505 drives the opening/closing indicator 506 to rotate the current opening/closing state of the indicating mechanism.
  • Stud 507 drives counter 508 to count.
  • the control component module 6 includes a mounting plate 601, a guide rail 602 and a control component 603, wherein the guide rail 602 is disposed on the mounting plate 601. Above, the control component 603 is disposed on the guide rail 602. The control component 603 controls the operational state of the modular spring operating mechanism by electrical connection with the closing electromagnet 3107, the motor assembly 319, the opening electromagnet 408, and the auxiliary switch 505.
  • the motor assembly 319 drives the crankshaft 305 to rotate by driving a gear 318 under the crankshaft 305.
  • the crankshaft 305 drives the two pawls 317 to drive the ratchet disk 307 to rotate, and the ratchet disk 307 drives the positioning pin 308 to move.
  • the positioning pin 308 drives the sprocket shaft 107 assembled by the closing spring module 1 through the chain 311 to rotate.
  • the closing electromagnet 3107 is subjected to an electromagnetic pulse to rotate the closing dice 3105 of the energy storage limiting assembly 310, and the closing dice 3105 is disengaged from the energy storage holding tweezers 3102, and the energy storage is maintained on the dice 3102 and the ratchet disk 307.
  • the limit pin 309 is disengaged, and the ratchet disk 307 drives the transmission shaft 303 to rotate under the restoring force of the closing spring 103.
  • the drive shaft 303 drives the cam 306 to push the rigid transmission arm 312 to rotate, and the transmission arm 312 is compressed during the rotation.
  • the opening spring 202 drives the output shaft 304 to rotate, and the output shaft 304 drives the output arm 314 and the closing and holding arm 313 to rotate to perform the closing action.
  • the spiral chute shaft 110 causes the energy storage sign 111 to rotate to indicate that the mechanism is in an energy dissolving state.
  • the rotation of the driving arm 312 drives the lever 315 to rotate
  • the lever 315 toggles the auxiliary switch and the fork 502 of the counter module 5 to rotate
  • the fork 502 drives the shaft rotation of the auxiliary switch 505 through the gears 503 and 504 to switch the division/closing.
  • the brake signal while the shaft of the auxiliary switch 505 drives the opening/closing indicator 506 to rotate, indicating that the modular spring operating mechanism of the present invention is in the closed state, and the stud 507 provided on the shifting fork 502 pulls the counter 508 for splitting/closing.
  • the count of the gate operation is the count of the gate operation.
  • the opening electromagnet 408 of the closing and holding module 4 is driven by the electromagnetic pulse to rotate the opening and closing detent assembly 402 to disengage from the secondary detent assembly 403.
  • the secondary scorpion assembly 403 is disengaged from the closing tamper 402
  • the closing tamper 402 is disengaged from the closing holding arm 313, and the closing holding arm 313 loses support and the driving arm 312 and the output arm 314 is rotated around the output shaft 304 by the restoring force of the opening spring 202, and the output shaft 304 drives the output arm 312 to rotate in the direction of opening to realize the opening operation.
  • the rotation of the driving arm 312 drives the lever 315 to rotate
  • the lever 315 toggles the auxiliary switch and the fork 502 of the counter module 5 to rotate
  • the fork 502 drives the auxiliary switch 505 through the gears 503 and 504 to switch the opening/closing of the shaft.
  • the signal at the same time, the shaft of the auxiliary switch 505 drives the opening/closing indicator 506 to rotate the indicating mechanism to the open state.
  • the output arm 312 drives the dial 316 to move the shift fork 3202 of the air-defense assembly 320 during the closing process, and the shift fork 3202 moves the limit pin 3203 to the front of the closing switch 3105. If there is a closing signal, since the closing tweezer 3105 is blocked by the limiting pin 3203, the closing electromagnet 3107 cannot push the closing tweezer 3105 to achieve closing, thereby achieving the purpose of anti-aircrafting; When the brake signal is applied, the above-mentioned anti-aircraft assembly 320 locks the closing state, and the occurrence of the circuit breaker jumping phenomenon can be effectively prevented.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

一种模块化弹簧操作机构，所述模块化弹簧操作机构为单层结构，所述模块化弹簧操作机构包括合间弹簧模块（1）、分闸弹簧模块（2）和传动模块（3），所述合闸弹簧模块（1）和所述分闸弹簧模块（2）分别位于所述传动模块（3）的两侧，所述合闸弹簧模块（1）的合闸弹簧（103）与所述传动模块（3）的棘轮盘（307）之间的传动是通过空间错开的两条柔性链条（106、311）来实现。所述的模块化弹簧操作机构体积小、制造工艺简单、容易装配且可靠性高。

Description

模块化弹簧操作机构 技术领域
本发明涉及电力系统配电设备领域，尤其与用于高压断路器的一种模块化弹簧操作机 构有关。 背景技术
操作机构是高压输配电领域的关键设备， 是高压断路器的核心部件， 高压断路器就是 通过操作机构来实现断路器的分闸操作与合闸操作，弹簧操作机构是高压断路器目前使用 最普遍的一种操作机构， 然而， 现有的弹簧操作机构体积大， 无法满足高压输配电设备小 型化的发展趋势需要。
目前国内高压断路器使用最广泛的弹簧操作机构是引进日本三菱公司的一种弹簧操 作机构， 此种机构由铸件主体、 分闸弹簧筒、合闸弹簧筒组成， 制造工艺复杂， 装配困难， 体积也大， 已不适合现代高压配电设备小型化发展趋势的需要。
实用新型专利公开文件 CN 2906889Y和 CN 202434407U分别公开了一种弹簧操作机 构， 此两种弹簧操作机构的体积大、 装配困难、 对分闸脱扣力的要求也大， 机构的可靠性 不高。 发明内容
针对现有技术中存在的问题， 本发明的目的为提供一种体积小、 制造工艺简单、 容易 装配、 可靠性高的模块化弹簧操作机构。
为达上述目的， 本发明的一较广义实施例为提供一种模块化弹簧操作机构， 所述模块 化弹簧操作机构为单层结构， 所述模块化弹簧操作机构包括合闸弹簧模块、 分闸弹簧模块 和传动模块， 所述合闸弹簧模块和所述分闸弹簧模块分别位于所述传动模块的两侧， 所述 合闸弹簧模块的合闸弹簧与所述传动模块的棘轮盘之间的传动是通过空间错开的两条柔 性链条来实现。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述模块化弹簧操作机构还包括合闸保持模 块、 辅助开关及计数器模块和控制元件模块， 其中， 所述合闸保持模块位于所述分闸簧模 块的前端， 所述辅助开关及计数器模块安装在所述分闸弹簧模块的上部， 所述控制元件模 块安装在所述传动模块的上部。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述分闸弹簧模块的分闸弹簧与所述传动模 块的输出轴的通过刚性的传动拐臂传动。
本发明的模块化弹簧操作机构，优选的，所述两条柔性链条包括第一链条和第二链条; 所述第一链条的一端连接于所述棘轮盘的定位销，另一端连接于所述合闸弹簧模块的链轮 轴； 所述第二链条的一端连接于与所述合闸弹簧连接的压板组件， 另一端连接于所述链轮 轴。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述第一链条连接于所述链轮轴顶端设置的 上链轮， 所述第二链条连接于所述链轮轴的下链轮。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述传动模块还包括防空合组件， 所述防空 合组件包括定位柱、第一拨叉和限位销； 所述定位柱固定于所述传动模块的上安装板上表 面； 所述第一拨叉可枢转的连接于所述定位柱； 所述第一拨叉的一端连接所述传动拐臂上 的拨销， 另一端连接所述限位销， 当所述模块化弹簧操作机构合闸时所述传动拐臂旋转带 动所述拨销拨动所述第一拨叉，所述第一拨叉拨动限位销移动至所述传动模块的所述储能 限位组件的合闸掣子的前方以限制所述合闸掣子转动。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述合闸保持模块包括合闸保持掣子组件、 二级掣子组件、 分闸掣子组件和两个并列的分闸电磁铁； 所述合闸保持掣子组件包括合闸 保持掣子、第一斜面和第一滚轮， 所述合闸保持掣子通过所述第一斜面与所述传动模块的 合闸保持拐臂接触； 所述二级掣子组件包括第二级掣子、 二斜面与第二滚轮， 所述二级掣 子的第一端通过所述第二斜面与所述第一滚轮接触，第二端则通过所述第二滚轮与所述分 闸掣子组件接触； 所述两个并列的分闸电磁铁与所述分闸掣子组件相配合。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述合闸保持掣子组件、 二级掣子组件、 分 闸掣子组件、 两个并列的分闸电磁铁均安装在所述合闸保持模块的一支架上， 所述合闸保 持掣子、 二级掣子组件、 分闸掣子组件呈环形布置， 所述二级掣子组件的结构呈倒 "L" 形。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述合闸弹簧模块的压板组件上设有一第一 拨杆， 在所述压板组件的上方设有具有螺旋滑槽的一螺旋滑槽轴， 在所述螺旋滑槽轴的一 端装有储能指示牌， 在所述模块化弹簧操作机构储能和释能的过程中， 所述第一拨杆通过 拨动所述螺旋滑槽带动储能指示牌旋转而实现所述模块化弹簧操作机构能量状态的指示。
本发明的模块化弹簧操作机构，优选的，所述辅助开关及计数器模块包括有第二拨叉、 第一齿轮、 第二齿轮、 辅助开关和分 /合闸指示牌， 所述传动模块的传动拐臂上设有一第 二拨杆， 当所述模块化弹簧操作机构进行分 /合闸操作时， 所述第二拨杆拨动所述第二拨 叉， 所述第二拨叉带动所述第一齿轮转动， 所述第一齿轮的转动带动所述第二齿轮转动， 所述第二齿轮转动带动所述辅助开关的轴转动实现所述辅助开关的分 /合闸信号状态切 换。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述分 /合闸指示牌设置于所述辅助开关的 一端， 所述分 /合闸指示牌随所述辅助开关轴的转动而实现机构分 /合闸状态的指示。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述分 /合闸指示牌与所述储能指示牌为平 面、 半球面或球冠形状， 且所述分 /合闸指示牌与所述储能指示牌均位于所述模块化弹簧 操作机构的后侧。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述合闸簧模块、 分闸簧模块、 传动模块、 合闸保持模块、 辅助开关及计数器模块和控制元器件模块均为可独立完成的一个装配模 块， 各装配模块通过螺栓连接和 /或销连接完成所述模块化弹簧操作机构的装配。
本发明的模块化弹簧操作机构，优选的，所述分闸掣子组件包括共轴的第一分闸掣子、 限位掣子与第二分闸掣子， 所述第一分闸掣子、 所述限位掣子与所述分闸掣子组件轴固定 连接， 所述第二分闸掣子与可转动的连接于所述分闸掣子组件轴， 所述第一分闸掣子和所 述限位掣子共用设置于所述分闸掣子组件轴上的第一复位扭簧，所述第二分闸掣子独立使 用设置于所述分闸掣子组件轴上的第二复位扭簧。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述控制元件模块包括安装板、 导轨和控制 元器件， 其中， 所述控制元器件设置在所述导轨上。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述控制元器件通过与合闸电磁铁、 电机组 件、 分闸电磁铁及辅助开关的电连接来控制模块化弹簧操作机构的动作状态。
本发明的模块化弹簧操作机构， 优选的， 所述螺旋滑槽的螺旋角度为 90度， 所述螺 旋滑槽的两端均有直线滑槽段。
本发明的有益效果在于，本发明的模块化弹簧操作机构，具有体积小、制造工艺简单、 容易装配、 可靠性高的优点。 其通过分闸弹簧模块和合闸弹簧模块的单层布置， 大大的减 小了整个模块化弹簧操作机构的高度， 进而减小了高压断路器的体积。 并且， 通过柔性链 条和刚性拐臂， 提高了传动模块的传动可靠性， 进而提高了整个模块化弹簧操作机构的可 靠性。 且本发明的防空合组件等的装配， 也使本发明的模块化弹簧操作机构性能更强， 使 用更可靠。 附图说明
图 1是本发明实例弹簧操作机构处于分闸储能状态时的剖面视图；
图 2是本发明实例弹簧操作机构处于分闸储能状态时的俯视图；
图 3是本发明实例弹簧操作机构处于分闸储能状态时的轴测视图。
图 4是本发明实例中合闸弹簧模块未储能时的结构视图；
图 5是本发明实例中合闸弹簧模块储能指示装置的螺旋滑槽轴的结构视图； 图 6是本发明实例中分闸弹簧模块的结构视图；
图 7是本发明实例弹簧操作机构处于分闸储能状态时传动模块的主视图；
图 8是本发明实例弹簧操作机构处于分闸储能状态时传动模块的俯视图；
图 9是本发明实例中传动模块中防空合装置中的拨叉视图；
图 10是本发明实例中合闸保持模块处于合闸保持状态时的剖面结构视图； 图 11A是本发明实例中合闸保持掣子的结构视图；
图 11B是本发明实例中二级掣子组件的结构视图；
图 11C是本发明实例中分闸保持组件的结构视图；
图 12是本发明实例中合闸保持模块的轴测视图；
图 13是本发明实例中辅助开关及计数器模块的轴测视图；
图 14是本发明实例中控制元件模块的轴测视图； 具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本 发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化， 然其皆不脱离本发明的范围， 且其中的说 明及附图在本质上当作说明之用， 而非用以限制本发明。
如图 1-图 3所示， 本发明实施例的模块化弹簧操作机构， 包括合闸弹簧模块 1、 分闸 弹簧模块 2、 传动模块 3、 合闸保持模块 4、 辅助开关及计数器模块 5和控制元件模块 6。 下面先介绍其整体的布局， 然后再介绍其各个模块， 最后介绍几个主要功能的实现。
一、 整体布局
本发明实施例的模块化弹簧操作机构， 其整体的布局是一种单层机构， 在这个单层的 结构中， 如图 1和图 3所示， 是传动模块 3居中， 合闸弹簧模块 1和分闸弹簧模块 2分布 在传动模块 3的两侧， 而合闸保持模块 4位于分闸簧模块 2的前端， 如图 2和图 3所示， 辅助开关及计数器模块 5安装在分闸弹簧模块 2的上部，控制元件模块 6安装在传动模块 3的上部。 上述各模块， 均可独立的完成一个装配模块， 各装配模块通过螺栓连接或销连 接就可以完成所述模块化弹簧操作机构的装配。
另外，传动模块 3的传动拐臂 312上设有一拨杆 315与辅助开关及计数器模块 5的拨 叉 502配合， 具体配合关系之后介绍。 有以上可知， 各模块之间是互相联系的。
二、 各模块的介绍
本发明实施例的模块化弹簧操作机构， 如图 4所示， 其合闸弹簧模块 1包括有合闸弹 簧筒 101、 支架 102、 合闸弹簧 103、 压板组件 104、 拔杆 105、 链条 106、 链轮轴 107、 下 链轮 108、 上链轮 109、 螺旋滑槽轴 110和指示牌 111等。
其中， 如图 4所示， 支架 102设置在合闸弹簧筒 101的前端， 链轮轴 107装设在支架 102上，合闸弹簧 103置于合闸弹簧筒 101的内部，合闸弹簧 103的尾部设有压板组件 104， 链条 106的一端连接压板组件 104， 另一端连接链轮轴 107下端的下链轮 108， 压板组件 104上设有一拨杆 105，拨杆 105的上方安装有一螺旋滑槽轴 110，螺旋滑槽轴 110上设置 有螺旋滑槽 1101， 螺旋滑槽轴 110—端设有与螺旋滑槽轴 110同轴的指示牌 111， 当链轮 轴 107在外力的驱动下旋转时拖动链条 106时，链条 106拉动压板组件 104压缩合闸弹簧 103储能，压板组件 104移动时拨杆 105拨动螺旋滑槽轴 110上的螺旋滑槽 1101以驱动指 示牌 111旋转指示机构的能量状态。螺旋滑槽 1101的螺旋角度为 90度，也即螺旋滑槽 1101 在螺旋滑槽轴 110的周向上的跨度为 90度， 螺旋滑槽 1101的两端均有直线滑槽段， 如图 5所示。
本发明实施例的模块化弹簧操作机构， 如图 6所示， 其分闸弹簧模块 2包括有分闸弹 簧筒 201、 分闸弹簧 202、 缓冲器 203、 推杆 204、 压板组件 205和连杆 206。
如图 6所示，分闸弹簧 202置于分闸弹簧筒 201的内部，缓冲器 203位于分闸弹簧 202 的内部， 缓冲器的 203的作用是， 推杆 204与缓冲器 203连接， 并可以沿缓冲器 203的轴 向滑动， 压板组件 205位于分闸弹簧 202的一端与推杆 204固定连接， 压板组件 205的另 一端连接连杆 206。
本发明实施例的模块化弹簧操作机构，如图 Ί所示，其传动模块 3包括上安装板 301、 下安装板 302、 传动轴 303、 输出轴 304、 曲轴 305、 凸轮 306、 棘轮盘 307、 定位销 308、 限位销 309、 储能限位组件 310、 链条 311、 传动拐臂 312、 合闸保持拐臂 313、 输出拐臂 314、 拨杆 315、 拨销 316、 棘爪 317、 齿轮 318、 电机组件 319和防空合组件 320。
链条 311和链条 106是两条空间错开的两条柔性链条， 这里所说的空间错开， 是指两 柔性链条不在同一平面， 不会发生运动干涉， 如图 4所示。 如图 7所示， 传动轴 303、 输出轴 304、 曲轴 305均可转动的安装在上安装板 301和 下安装板 302上。 传动轴 303上设有凸轮 306和棘轮盘 307， 其中， 凸轮 306是在上安装 板 301和下安装板 302之间， 而棘轮盘 307是设置上安装板 301上方。 如图 8所示， 棘轮 盘 307上设有定位销 308和限位销 309。 链条 311—端连接定位销 308， 另一端连接合闸 弹簧模块 1的上链轮 109， 如图 3所示。 棘轮盘 307的靠近合闸弹簧模块 1的一侧设有储 能限位组件 310， 如图 8所示， 储能限位组件 310包括： 储能保持掣子轴 3101、 储能保持 掣子 3102、 储能保持掣子复位扭簧 3103、 合闸掣子轴 3104、 合闸掣子 3105、 合闸掣子复 位扭簧 3106和合闸电磁铁 3107; 储能保持掣子 3102设置在储能保持掣子轴 3101上， 合 闸掣子 3105设置在合闸掣子轴 3104上。
传动模块 3的输出轴 304上设有一传动拐臂 312、合闸保持拐臂 313和输出拐臂 314， 其中，如图 7所示，传动拐臂 312、合闸保持拐臂 313设置在上安装板 301和下安装板 302 之间， 合闸保持拐臂 313设置在拐臂 312与下安装板 302之间， 而输出拐臂 314设置在上 安装板 301之上。 如图 7所示， 传动拐臂 312上设有一拨杆 315， 拨杆 315的作用会在后 面介绍辅助开关及计数器模块 5时说明； 如图 8所示， 输出拐臂 314上设有一拨销 316。
曲轴 305的上端设有两个棘爪 317， 如图 8所示， 棘爪 317与棘轮盘 307啮合， 如图
7所示， 曲轴 305的下端设有一齿轮 318， 电机组件 319与齿轮 318配合来驱动曲轴 305 转动。
在上安装板 301上设有防空合组件 320，防空合组件 320包括：定位柱 3201、拨叉 3202 和限位销 3203， 如图 8所示。 其中， 定位柱 3201 固定于上安装板 301上方， 拨叉 3202 可枢转的设置在固定柱 3201上。拨叉 3202—端连接限位销 3203，而另一端可被输出拐臂 314上的拨销 316拨动， 而拨叉 3202的形状如图 9所示。
本发明实施例的模块化弹簧操作机构，如图 10所示，其合闸保持模块 4包括支架 401、 合闸保持掣子组件 402、 二级掣子组件 403、 分闸掣子组件 404、 合闸保持掣子复位弹簧 405、 二级掣子组件复位弹簧 406、 分闸掣子组件复位弹簧 407、 两个分闸电磁铁 408、 合 闸保持掣子组件轴 409、 二级掣子组件轴 410和分闸掣子组件轴 411。
如图 10所示， 合闸保持掣子组件 402可转动的安装在合闸保持掣子轴 409上， 二级 掣子组件 403可转动的安装在二级掣子组件轴 410上，分闸掣子组件 404固定安装在分闸 掣子组件轴 411， 两个分闸电磁铁 408安装在支架 401上与分闸掣子组件 404配合， 合闸 保持掣子复位弹簧 405用于合闸保持掣子 402的复位，二级掣子组件复位弹簧 406用于二 级掣子组件 403的复位， 分闸掣子组件复位弹簧 407用于分闸掣子组件 404的复位， 合闸 保持掣子轴 409， 二级掣子组件轴 410， 分闸掣子组件轴 411安装在支架 401上。 当合闸 完成时， 合闸保持掣子组件 402限制合闸保持拐臂 313转动， 二级掣子组件 403限制合闸 保持掣子组件 402转动， 分闸掣子组件 404限制二级掣子组件 403转动， 使本发明实施例 的模块化弹簧操作机构处在合闸位置。当分闸掣子组件 404在电磁铁 408的作用下与二级 掣子组件 403脱开时， 二级掣子组件 403与合闸保持掣子组件 402脱开， 合闸保持掣子组 件 402与合闸保持拐臂 313脱开， 使本发明实施例的模块化弹簧操作机构在分闸弹簧 202 回复力的作用下分闸。
具体的讲， 如图 11C所示， 分闸掣子组件 404包括分闸掣子 4041、 限位掣子 4042、 分闸掣子 4043、 限位销 4044， 分闸掣子组件复位弹簧 407包括复位扭簧 4071和复位扭簧 4072。 分闸掣子 4041、 限位掣子 4042、 分闸掣子 4043均安装在分闸掣子组件轴 411上。 两个分闸电磁铁 408安装在安装板 4040上， 分闸掣子 4041和限位掣子 4042通过销固定 连接于分闸掣子组件轴 411上，分闸掣子 4043可转动的连接于分闸掣子组件轴 411， 限位 掣子 4042通过限位销 4044限制分闸掣子 4043的位置。
其中， 如图 10、 图 11A、 图 11B和图 12所示， 合闸保持掣子组件 402的合闸保持掣 子 4020通过斜面 4021与合闸保持拐臂 313接触， 二级掣子组件 403通过斜面 4031与合 闸保持掣子 402上的滚轮 4022接触， 另一端通过滚轮 4032与分闸掣子组件 404接触， 两 个并列的分闸电磁铁 408与分闸掣子组件 404配合。当电磁铁 408在电磁脉冲的作用下撞 击分闸掣子 4041时， 分闸掣子 4041带动分闸掣子组件轴 411逆时针旋转， 分闸掣子组件 轴 411带动限位掣子 4042旋转， 限位掣子 4042通过限位销 4044带动分闸掣子 4043逆时 针旋转与滚轮 4032脱离，二级掣子组件 403失去分闸掣子 4043的支撑而顺时针旋转与滚 轮 4022脱离， 合闸保持掣子 4020失去支撑而顺时针旋转与合闸保持拐臂 313脱离， 拐臂 313在分闸弹簧 202的作用下顺时针旋转实现分闸操作。
二级掣子组件 403的结构呈倒 " L "形； 合闸保持掣子 402、 二级掣子组件 403、 分闸 掣子 404组件的结构分布呈环形布置结构，合闸保持模块 4的各零件均安装在支架 401内， 以实现一个独立的装配模块。
本发明实施例的模块化弹簧操作机构， 如图 13所示， 辅助开关及计数器模块 5包括 有安装板 501、 拨叉 502、 齿轮 503、 504、 辅助开关 505、 分 /合闸指示牌 506、 螺柱 507 和计数器 508。
如图 13所示，辅助开关 505安装在安装板 501上，辅助开关 505的一端设有齿轮 503 和齿轮 504， 齿轮 503和齿轮 504均为锥齿轮， 齿轮 503与拨叉 502固定连接， 拨叉 502 上设有一螺柱 507， 螺柱 507与计数器 508连接， 辅助开关 505的另一端与辅助开关 505 同轴的装设有一分 /合闸指示牌 506，当拨叉 502被拨转动时会带动齿轮 503和齿轮 504转 动， 齿轮 504带动辅助开关 505轴转动， 辅助开关 505的轴带动分 /合闸指示牌 506旋转 指示机构当前的分 /合闸状态， 当拨叉 502被拨转动时， 会通过螺柱 507带动计数器 508 计数。
本发明实施例的模块化弹簧操作机构， 如图 3和图 14所示， 所述的控制元件模块 6 包括有安装板 601、 导轨 602和控制元器件 603， 其中， 导轨 602设置在安装板 601上， 控制元器件 603设置在导轨 602上。 控制元器件 603通过与合闸电磁铁 3107、 电机组件 319、 分闸电磁铁 408及辅助开关 505的电连接来控制模块化弹簧操作机构的动作状态。
下面再介绍本发明实施例的模块化弹簧操作机构的各个功能的实现：
1、 储能过程：
所述的电机组件 319通过驱动曲轴 305下方的齿轮 318驱动曲轴 305转动，如图 Ί和 图 8所示， 曲轴 305带动两个棘爪 317驱动棘轮盘 307旋转， 棘轮盘 307带动定位销 308 移动， 定位销 308通过链条 311带动合闸弹簧模块 1装配的链轮轴 107旋转， 链轮轴 107 旋转时通过设在链轮轴 107下端的链条 106，链条 106拉动压板组件 104压缩合闸弹簧 103 储能； 当棘轮盘 307在棘爪 317的驱动下使定位销 308刚过位移的最大点时， 棘轮盘 307 被储能保持组件 310的储能保持掣子 3102挡住限位销 309而停止旋转， 储能动作完成， 机构保持在储能状态。在此运动过程中， 压板组件 104上设置的拨杆 105拨动螺旋滑槽轴 110使储能指示牌 111旋转指示所述模块化弹簧操作机构为储能状态。
2、 合闸过程：
合闸电磁铁 3107受到电磁脉冲而推动储能限位组件 310的合闸掣子 3105旋转，合闸 掣子 3105与储能保持掣子 3102脱离， 储能保持掣子 3102与棘轮盘 307上的限位销 309 脱离， 棘轮盘 307在合闸弹簧 103回复力的作用下带动传动轴 303旋转， 传动轴 303带动 凸轮 306推动刚性的传动拐臂 312旋转， 传动拐臂 312在旋转的过程中压缩分闸弹簧 202 并带动输出轴 304旋转，输出轴 304带动输出拐臂 314和合闸保持拐臂 313旋转进行合闸 动作， 当合闸到位时， 合闸保持掣子 402在复位弹簧 405力的作用下运动到合闸保持拐臂 313的下方， 当合闸保持拐臂 313在分闸弹簧 202回复力的作用下反向运动时与合闸保持 掣子组件 402接触， 由于合间保持掣子组件 402在二级掣子组件 403和分间掣子组件 404 的限制下不能转动，所以合闸保持拐臂 313不能旋转而使本发明模块化弹簧操作机构处于 合闸位置。在此运动过程中合闸弹簧 103释放能量， 压板组件 104上设置的拨杆 105拨动 螺旋滑槽轴 110使储能指示牌 111旋转指示机构为释能状态。同时由于传动拐臂 312的旋 转带动拨杆 315旋转， 拨杆 315拨动辅助开关及计数器模块 5的拨叉 502旋转， 拨叉 502 通过齿轮 503、 504驱动辅助开关 505的轴旋转切换分 /合闸信号， 同时辅助开关 505的轴 带动分 /合闸指示牌 506 旋转指示本发明的模块化弹簧操作机构为合闸状态， 同时设在拨 叉 502上的螺柱 507拉动计数器 508进行分 /合闸操作的计数。
3、 分闸操作：
在本发明模块化弹簧操作机构完成合闸操作而处在合闸位置时，合闸保持模块 4的分 闸电磁铁 408受到电磁脉冲推动分闸掣子组件 402旋转与二级掣子组件 403脱离， 同时二 级掣子组件 403与合闸保持掣子 402脱离， 合闸保持掣子 402与合闸保持拐臂 313脱离， 合闸保持拐臂 313失去支撑后与传动拐臂 312和输出拐臂 314在分闸弹簧 202回复力的作 用下绕输出轴 304旋转，输出轴 304带动输出拐臂 312向分闸的方向旋转而实现分闸操作。 同时由于传动拐臂 312的旋转带动拨杆 315旋转， 拨杆 315拨动辅助开关及计数器模块 5 的拨叉 502旋转，拨叉 502通过齿轮 503、 504驱动辅助开关 505轴旋转切换分 /合闸信号， 同时辅助开关 505的轴带动分 /合闸指示牌 506旋转指示机构为分闸状态 。
4、 防空合及防跳跃的过程：
合闸操作时： 输出拐臂 312在合闸过程中带动拨销 316拨动防空合组件 320的拨叉 3202， 拨叉 3202拨动限位销 3203移动到合闸掣子 3105的前方， 此时若有合闸信号， 由 于合闸掣子 3105被限位销 3203阻挡，合闸电磁铁 3107无法推开合闸掣子 3105实现合闸， 从而实现防空合的目的； 若多次或连续施加合闸信号时， 由于上述防空合组件 320对合闸 状态的锁定， 能有效的防止断路器跳跃现象的发生。
综上所述， 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上， 然其并非用以限定本发明， 本领域 技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情 况下所作的更动与润饰， 均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims

权利要求
1.一种模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述模块化弹簧操作机构为单层结构， 所 述模块化弹簧操作机构包括合闸弹簧模块、分闸弹簧模块和传动模块，所述合闸弹簧模块 和所述分闸弹簧模块分别位于所述传动模块的两侧，所述合闸弹簧模块的合闸弹簧与所述 传动模块的棘轮盘之间的传动是通过空间错开的两条柔性链条来实现。
2.如权利要求 1所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述模块化弹簧操作机构 还包括合间保持模块、辅助开关及计数器模块和控制元件模块， 其中， 所述合间保持模块 位于所述分闸簧模块的前端， 所述辅助开关及计数器模块安装在所述分闸弹簧模块的上 部， 所述控制元件模块安装在所述传动模块的上部。
3.如权利要求 1所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述分闸弹簧模块的分闸 弹簧与所述传动模块的输出轴的通过刚性的传动拐臂传动。
4.如权利要求 1所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述两条柔性链条包括第 一链条和第二链条；
所述第一链条的一端连接于所述棘轮盘的定位销，另一端连接于所述合闸弹簧模块的 链轮轴；
所述第二链条的一端连接于与所述合闸弹簧连接的压板组件，另一端连接于所述链轮 轴。
5.如权利要求 4所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述第一链条连接于所述 链轮轴顶端设置的上链轮， 所述第二链条连接于所述链轮轴的下链轮。
6.如权利要求 3或 5所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述传动模块还包括 防空合组件， 所述防空合组件包括定位柱、 第一拨叉和限位销；
所述定位柱固定于所述传动模块的上安装板上表面；
所述第一拨叉可枢转的连接于所述定位柱；
所述第一拨叉的一端连接所述传动拐臂上的拨销，另一端连接所述限位销， 当所述模 块化弹簧操作机构合闸时所述传动拐臂旋转带动所述拨销拨动所述第一拨叉，所述第一拨 叉拨动限位销移动至所述传动模块的所述储能限位组件的合闸掣子的前方以限制所述合 闸掣子转动。
7.如权利要求 2所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述合闸保持模块包括合 闸保持掣子组件、 二级掣子组件、 分闸掣子组件和两个并列的分闸电磁铁；
所述合闸保持掣子组件包括合闸保持掣子、第一斜面和第一滚轮，所述合闸保持掣子 通过所述第一斜面与所述传动模块的合闸保持拐臂接触；
所述二级掣子组件包括第二级掣子、二斜面与第二滚轮，所述二级掣子的第一端通过 所述第二斜面与所述第一滚轮接触， 第二端则通过所述第二滚轮与所述分闸掣子组件接 触；
所述两个并列的分闸电磁铁与所述分闸掣子组件相配合。
8.如权利要求 7所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述合闸保持掣子组件、 二级掣子组件、分闸掣子组件、两个并列的分闸电磁铁均安装在所述合闸保持模块的一支 架上， 所述合闸保持掣子、 二级掣子组件、 分闸掣子组件呈环形布置， 所述二级掣子组件 的结构呈倒 "L"形。
9.如权利要求 1所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述合闸弹簧模块的压板 组件上设有一第一拨杆，在所述压板组件的上方设有具有螺旋滑槽的一螺旋滑槽轴，在所 述螺旋滑槽轴的一端装有储能指示牌， 在所述模块化弹簧操作机构储能和释能的过程中， 所述第一拨杆通过拨动所述螺旋滑槽带动储能指示牌旋转而实现所述模块化弹簧操作机 构能量状态的指示。
10. 如权利要求 2所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述辅助开关及计数器 模块包括有第二拨叉、 第一齿轮、 第二齿轮、 辅助开关和分 /合闸指示牌， 所述传动模块 的传动拐臂上设有一第二拨杆， 当所述模块化弹簧操作机构进行分 /合闸操作时， 所述第 二拨杆拨动所述第二拨叉，所述第二拨叉带动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮的转动带 动所述第二齿轮转动，所述第二齿轮转动带动所述辅助开关的轴转动实现所述辅助开关的 分 /合闸信号状态切换。
11.如权利要求 9所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述分 /合闸指示牌设置 于所述辅助开关的一端， 所述分 /合闸指示牌随所述辅助开关轴的转动而实现机构分 /合闸 状态的指示。
12.如权利要求 11 所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述分 /合闸指示牌与 所述储能指示牌为平面、 半球面或球冠形状， 且所述分 /合闸指示牌与所述储能指示牌均 位于所述模块化弹簧操作机构的后侧。
13.根据权利要求 2或 9所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述合闸簧模块、 分闸簧模块、传动模块、合闸保持模块、辅助开关及计数器模块和控制元器件模块均为可 独立完成的一个装配模块， 各装配模块通过螺栓连接和 /或销连接完成所述模块化弹簧操 作机构的装配。
14.根据权利要求 7所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述分闸掣子组件包 括共轴的第一分闸掣子、 限位掣子与第二分闸掣子， 所述第一分闸掣子、所述限位掣子与 所述分闸掣子组件轴固定连接， 所述第二分闸掣子与可转动的连接于所述分闸掣子组件 轴， 所述第一分闸掣子和所述限位掣子共用设置于所述分闸掣子组件轴上的第一复位扭 簧， 所述第二分闸掣子独立使用设置于所述分闸掣子组件轴上的第二复位扭簧。
15. 根据权利要求 2所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述控制元件模块包 括安装板、 导轨和控制元器件， 其中， 所述控制元器件设置在所述导轨上。
16.根据权利要求 15所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述控制元器件通过 与合闸电磁铁、电机组件、分闸电磁铁及辅助开关的电连接来控制模块化弹簧操作机构的 动作状态。
17.根据权利要求 9所述的模块化弹簧操作机构， 其特征在于， 所述螺旋滑槽的螺旋 角度为 90度， 所述螺旋滑槽的两端均有直线滑槽段。
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