專利名稱：一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力開關(guān)的操作機構(gòu)，具體說是一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電力開關(guān)大多數(shù)是由電磁操作機構(gòu)或彈簧操作機構(gòu)來完成分閘、合閘的動作，電磁操作機構(gòu)的不足是要另外設(shè)置機械閉鎖裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高，噪音大、使用壽命短；彈簧操作機構(gòu)則需要電動機帶動，靠機械閉鎖，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重，動作不靈活，噪音大，故障率高。另外，近幾年出現(xiàn)了單穩(wěn)態(tài)操作機構(gòu)，該形式的操作機構(gòu)比雙穩(wěn)態(tài)的復(fù)雜，特別是手動分閘裝置基本延用了傳統(tǒng)的脫扣原理，零件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以閉鎖部分很容易出現(xiàn)故障。上述幾種形式的操作機構(gòu)的手動分閘裝置，均隨機構(gòu)的正常動作而動作，因動作頻繁而壽命短。本人的另一專利ZL98220417.5(一種真空開關(guān)的永磁操作機構(gòu))公開了一種依靠電磁力分合閘、依靠永磁體的磁力閉鎖的操作機構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、故障率低的特點，可實現(xiàn)免維護。存在的缺陷是，由于永磁體吸力非常大，一旦電磁線圈出現(xiàn)故障，需用手動分閘時則比較困難，使用普通杠桿原理的手動分閘機構(gòu)無法保證分閘速度的穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、方便手動分閘的帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)。
為達到上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案本實用新型所述的一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)包括永磁開關(guān)操作機構(gòu)，該永磁開關(guān)操作機構(gòu)的外殼中設(shè)置有輸出軸，輸出軸穿過外殼兩端的端蓋外伸，其前端與執(zhí)行機構(gòu)連接，輸出軸上固定有鐵芯，鐵芯的外側(cè)設(shè)置有永磁體，永磁體與外殼固定連接，永磁體的兩端各設(shè)置一組脈沖線圈，輸出軸的后端固定連接有端帽，在永磁開關(guān)操作機構(gòu)的一側(cè)端蓋上固定安裝有手動分閘裝置，該手動分閘裝置包括固定安裝在外殼一側(cè)端蓋上的大支撐板和小支撐板，傳動軸可轉(zhuǎn)動地插裝在大支撐板和小支撐板上，偏心輪固定安裝在傳動軸上，位于端帽和端蓋之間，偏心輪和大支撐板之間連接有手動分閘彈簧。
輸出軸與外殼的接觸部位裝有防磁軸套，防磁軸套周圍的端蓋上帶有向內(nèi)凸起的端蓋磁靴，位于兩脈沖線圈之間的外殼的中間部位帶有向內(nèi)凸起的外殼磁靴。
偏心輪為圓盤狀，通過位于圓心一側(cè)的固定點固定連接在傳動軸上。
偏心輪也可以是橢圓輪或其他分線性曲線輪。
外殼的形狀為圓桶狀也可以為方形。
由于偏心輪和傳動軸固定連接在一起，當向分閘方向轉(zhuǎn)動傳動軸時，偏心輪以傳動軸為中心轉(zhuǎn)動，從而使偏心輪與端帽的切點向分閘方向運動，頂起端帽，從而將輸出軸向手動分閘裝置的一側(cè)拉，實現(xiàn)分閘動作。同時由于永磁體的雙穩(wěn)態(tài)作用，只要輸出軸上的鐵芯越過永磁體的的中心后，永磁體的吸引力就會將鐵芯緊緊吸在手動分閘裝置一側(cè)的端蓋上。該操作機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單可靠、故障率低、手動分閘動作迅速。


圖1是本實用新型的一個實施例的剖視圖；圖2是圖1的右視圖；圖3是圖1的左視圖。
具體實施方式
如附圖所示，本實用新型所述的一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)，包括永磁開關(guān)操作機構(gòu)和手動分閘裝置，該永磁開關(guān)操作機構(gòu)的外殼1中設(shè)置有輸出軸2，輸出軸2穿過外殼1兩端的端蓋15外伸，其前端通過連接銷17與執(zhí)行機構(gòu)連接，后端固定連接有端帽9。外殼1和端蓋15的材料都是易導(dǎo)磁的鐵質(zhì)。輸出軸2與外殼1的接觸部位套裝有防磁軸套11，輸出軸2位于外殼1內(nèi)部的中段固定安裝有鐵芯3，鐵芯3的外側(cè)設(shè)置有永磁體4，永磁體4與外殼1固定連接，永磁體4的兩端各設(shè)置一組脈沖線圈5，位于兩脈沖線圈5之間的外殼1的中間部位帶有向內(nèi)凸起的外殼磁靴13，防磁軸套11周圍的端蓋15上帶有向內(nèi)凸起的端蓋磁靴12。外殼磁靴13和端蓋磁靴12的作用都是為了降低磁阻，減少磁力線的損失。在永磁開關(guān)操作機構(gòu)的一側(cè)端蓋15上固定安裝有手動分閘裝置，該手動分閘裝置包括固定安裝在外殼1一側(cè)端蓋15上的大支撐板6和小支撐板7，大支撐板6和小支撐板7分別位于輸出軸2的兩側(cè)，傳動軸8可轉(zhuǎn)動地插裝在大支撐板6和小支撐板7上，位于輸出軸2的一側(cè)、端帽9和端蓋15之間。偏心輪14固定安裝在傳動軸8上，位于端帽9與端蓋之間，固定連接在偏心輪14上的彈簧掛柱穿過大支撐板6上的開口槽連接在手動分閘彈簧10的一端，手動分閘彈簧10的另一端掛在大支撐板6上的彈簧掛點上，偏心輪14上的彈簧掛柱和大支撐板6上的彈簧掛點應(yīng)分別位于傳動軸8軸心兩端，并且在初始位置的時候略微越過彈簧“死點”，而在分閘的時候彈簧的拉力至少要能夠使鐵芯3越過永磁體4的中心。
雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)的工作原理如下給兩脈沖線圈5加入脈沖電流，脈沖電流在脈沖線圈5中產(chǎn)生感應(yīng)磁場，該感應(yīng)磁場一部分用以抵消永磁體4產(chǎn)生的磁場，另一部分作用于鐵芯3，產(chǎn)生吸力，使鐵芯3移動，并最終在電磁力和永磁體吸引力雙重作用下吸附在一側(cè)端蓋15上。鐵芯3移動時，帶動連接在輸出軸2上的執(zhí)行機構(gòu)完成分合閘動作。脈沖線圈5中的電流消失后，脈沖電流產(chǎn)生的磁場也隨之消失，在永磁體4產(chǎn)生的磁場作用下，鐵芯3仍然被吸附在端蓋15上，開關(guān)保持原有的工作狀態(tài)。當需要改變工作狀態(tài)時，即當需要執(zhí)行分閘或合閘的動作時，只需要在脈沖線圈5中加入相反方向的脈沖電流，即可使輸出軸2反向移動，鐵芯3吸附在另一側(cè)端蓋15上，實現(xiàn)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，并保持穩(wěn)定。
手動分閘裝置的作用是在電磁線圈5發(fā)生故障時可以手動將工作狀態(tài)切換為分閘狀態(tài)。
手動分閘裝置偏心輪14使手動分閘時動力臂與阻力臂之比隨偏心輪14的旋轉(zhuǎn)角度而變化。手動分閘開始時，力臂之比很大，施加較小的動力就能克服永磁體吸力，使輸出軸2及鐵芯3向分閘方向運動，隨著鐵芯3與端蓋15間隙的增加，永磁吸力隨之快速減小。隨著偏心輪14旋轉(zhuǎn)角度的加大，力臂之比迅速減小，輸出軸2運動速度不斷加快，從而達到快速分閘的目的。
在正常工作的時候，手動分閘裝置不起作用，手動分閘彈簧10利用偏心輪14過“死點”后的穩(wěn)定角將傳動軸8鎖定，使其不能任意轉(zhuǎn)動，此時開關(guān)的操作機構(gòu)依靠電磁線圈5中的磁力實現(xiàn)分合閘動作。當電磁線圈發(fā)生故障，不能實現(xiàn)分閘的時候，只要搬動傳動軸8上的手柄16，使傳動軸8向分閘方向轉(zhuǎn)過一定角度，手動分閘彈簧10的掛點越過“死點”(彈簧固定掛點與傳動軸8的軸心連線的延長線)以后，在手動分閘彈簧10的拉力和分閘手柄力的共同作用下，偏心輪14快速轉(zhuǎn)動，并推動端帽9，再由端帽9帶動輸出軸2向分閘方向快速移動。鐵芯3迅速越過永磁體4的中心并進而在永磁力作用下被緊緊吸在手動分閘裝置一側(cè)的端蓋15上，達到快速分閘的目的。由于手動分閘手柄轉(zhuǎn)過一定角度后，主要依靠手動分閘彈簧10的拉力進行分閘，從而避免了人為因素的不穩(wěn)定性對分閘速度的影響。當電磁線圈5故障排除后，下次電動合閘時，在合閘電磁力的作用下，鐵芯3帶動輸出軸2、端帽9向合閘方向運動，偏心輪14在端帽9的壓力作用下克服手動分閘彈簧10的拉力向反方向轉(zhuǎn)動，當偏心輪14上的彈簧掛點越過“死點”時，偏心輪14在彈簧拉力作用下轉(zhuǎn)過一個穩(wěn)定角，到達穩(wěn)定點并實現(xiàn)彈簧儲能，為下次手動分閘做好準備。合閘后由于穩(wěn)定角的作用，手動分閘彈簧10不會對永磁吸力形成反作用力，能保證開關(guān)觸頭壓力不減少。偏心輪14到達穩(wěn)定點后，由于穩(wěn)定角的作用，正常電動分合閘時手動分閘裝置不動作。從而能大大提高操作機構(gòu)的使用周期。
上述外殼1的形狀可以根據(jù)需要設(shè)計成圓桶狀也可以是方形的，端蓋15以及鐵芯3、電磁線圈5的形狀也應(yīng)該與之相適應(yīng)。
上述偏心輪14的形狀決定了輸出軸2移動速度的變化情況，實際使用時可以根據(jù)需要設(shè)計成圓形、橢圓形或其他非線性曲線。
權(quán)利要求1.一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)，包括永磁開關(guān)操作機構(gòu)，該永磁開關(guān)操作機構(gòu)的外殼(1)中設(shè)置有輸出軸(2)，輸出軸(2)穿過外殼(1)兩端的端蓋(15)外伸，其前端與執(zhí)行機構(gòu)連接，輸出軸(2)上固定有鐵芯(3)，鐵芯(3)的外側(cè)設(shè)置有永磁體(4)，永磁體(4)與外殼(1)固定連接，永磁體(4)的兩端各設(shè)置一組脈沖線圈(5)，其特征在于輸出軸(2)的后端固定連接有端帽(9)，在永磁開關(guān)操作機構(gòu)的一側(cè)端蓋上固定安裝有手動分閘裝置，該手動分閘裝置包括固定安裝在外殼(1)一側(cè)端蓋(15)上的大支撐板(6)和小支撐板(7)，傳動軸(8)可轉(zhuǎn)動地插裝在大支撐板(6)和小支撐板(7)上，偏心輪(14)固定安裝在傳動軸(8)上，位于端帽(9)與端蓋(15)之間，偏心輪(14)和大支撐板(6)之間連接有手動分閘彈簧(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)，其特征在于輸出軸(2)與外殼(1)的接觸部位裝有防磁軸套(11)，防磁軸套(11)周圍的端蓋(15)上帶有向內(nèi)凸起的端蓋磁靴(12)，位于兩脈沖線圈(5)之間的外殼(1)的中間部位帶有向內(nèi)凸起的外殼磁靴(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)，其特征在于偏心輪(14)為圓盤狀，通過位于圓心一側(cè)的固定點固定連接在傳動軸(8)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)，其特征在于偏心輪(14)為橢圓輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)，其特征在于偏心輪(14)的邊緣為非線性曲線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)，其特征在于外殼(1)的形狀為圓桶狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)，其特征在于外殼(1)的截面形狀為方形。
專利摘要本實用新型涉及電力開關(guān)的一種帶有手動分閘裝置的雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機構(gòu)。包括永磁開關(guān)操作機構(gòu)，在永磁開關(guān)操作機構(gòu)的一側(cè)固定安裝有手動分閘裝置，該手動分閘裝置包括固定安裝在外殼一側(cè)端蓋上的大支撐板和小支撐板，傳動軸可轉(zhuǎn)動地插裝在大支撐板和小支撐板上，偏心輪固定安裝在傳動軸上，位于端帽與端蓋之間，偏心輪和大支撐板之間連接有手動分閘彈簧。該操作機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、手動分閘動作迅速、可靠?？蓪崿F(xiàn)十萬次操作無故障，從而達到免維護的目標。
文檔編號H01H3/00GK2788338SQ20052008034
公開日2006年6月14日 申請日期2005年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月25日
發(fā)明者王光順 申請人:王光順