專利名稱：中低壓真空斷路器通用操動機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及中低壓開關領域，尤其涉及一種中低壓真空斷路器通用操動機構，適用于各類中低壓真空斷路器的分、合閘操作及電氣保護。
背景技術：
目前國內(nèi)外適用于各類中低壓真空斷路器的操動機構不但有適配中壓、低壓、大、小電流之分，就連在同一電壓、電流等級中，不同型號的斷路器，操動機構也均作單一專配，沒有通用設計，很難實現(xiàn)標準化、通用化，存在諸多缺陷，首先是型號規(guī)格繁多，結構復雜，零件多，工藝性差，通用性差。其次是體積大，質(zhì)量重，制造成本高，且動作不可靠，不耐用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀，提供一種通用性特強，結構簡單緊湊，體積小，重量輕，制造成本低且使用方便，動作穩(wěn)定可靠耐用，能全面滿足各類中低壓真空斷路器機械特性要求的中低壓真空斷路器通用操動機構。
本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為中低壓真空斷路器通用操動機構，包括左側板、右側板和支柱組成的框架，該框架中固定有連軸電機，采取的措施包括電機軸上套著套有手動操作件的齒套，該齒套與手動操作件相互間由單向軸承組合，齒套經(jīng)變速齒輪與套在主軸上的大齒輪嚙合；大齒輪上固定的套有頂塊、扭簧的銷軸，與固定在主軸上的凸套及固定在左側板上的擋桿組成離合器；主軸中間還固定有撥盤、凸輪、凸輪兩側面上套有滾輪、在凸輪旋轉軌跡中設有的限位件、限位件上套有限位扭簧，而主軸兩端固定著掛有儲能彈簧的儲能拐臂；在儲能拐臂的對應位置上設有行程開關；在限位件的對應位置上設置的撥桿與套在半軸上的合閘拐臂相鉸接；半軸上固定有分閘拐臂、套有半軸扭簧；支承軸上套有儲釋能顯示牌、分合閘顯示牌、鎖扣拐臂；鎖扣拐臂上套有鎖扣扭簧，鎖扣拐臂一端與由長連板、短連板、節(jié)點滾輪組成的連板組件的一端鉸接；連板組件的另一端與固定有輸入拐臂、輸出拐臂、掛有分閘彈簧的分閘儲能拐臂、顯示拐臂、自鎖拐臂的斷路器主軸鉸接；連板組件節(jié)點滾輪的對應位置上設置有限位桿，在右側扳上固定著合閘自鎖組件。
采取的措施還包括上述的主軸、半軸和斷路器主軸動配于由左側板、右側板和支柱組成的框架中；所述的限位桿、支承軸固定在由左側板、右側板和支柱組成的框架中；撥桿、限位件支承于右側板上。
上述的合閘自鎖組件，由安裝在右側板上的支架中配裝的擺桿、頂臂、壓簧、連桿、支塊、拐臂、自鎖連桿、與斷路器主軸同步轉動的自鎖拐臂和復位壓簧組成。
上述的離合器在機構未儲能狀態(tài)下能自動聯(lián)合，在機構儲能蓄勢限位的同步能自動無摩擦分離。
上述離合器在機構釋能斷路器合閘狀態(tài)下，離合器仍能自動聯(lián)合，實施儲能蓄勢限位，以待侯斷路器運行過程中發(fā)生瞬間短路故障，保護脫扣時能自動重合閘。
上述的儲釋能顯示牌由與儲能拐臂同軸轉動的撥盤撥動顯示操動機構儲釋能狀態(tài)。
上述的分合閘顯示牌經(jīng)顯示連桿與固定在斷路器主軸上的顯示拐臂鉸接牽動，顯示斷路器分合閘狀態(tài)。
本發(fā)明與現(xiàn)在技術相比，其優(yōu)點通用性特強，只要把儲能、超程彈簧力。輸入輸出拐臂的力矩比，及相距作相應的設計變更，其機械特性可適用于額定電壓440V-35KV，額定短路開斷電流20KA-80KA要求的各種真空斷路器。結構簡單緊湊，零件少，體積小，重量輕，工藝性好，制造成本低，且使用方便，動作穩(wěn)定可靠，耐用，機械壽命5萬次以上。


圖1是本發(fā)明實施例整體組裝結構局部剖面示意圖；圖2是圖1的展開示意圖；圖3是圖1的合閘儲能限位狀態(tài)示意圖；圖4是圖1的分閘儲能過程狀態(tài)示意圖；圖5是圖1的分閘儲能限位狀態(tài)示意圖；圖6是圖1的斷路器機構分閘狀態(tài)的合閘自鎖組件結構示意圖；圖7是圖1的斷路器機構合閘狀態(tài)的合閘自鎖組件結構示意圖；圖8是圖1的斷路器機構合閘瞬時狀態(tài)的合閘自鎖組件結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
圖1至圖8所示為中低壓真空斷路器通用操動機構，整體安裝于由左側板1、右側板2和數(shù)根支柱3組成的框架中。固定在框架中的電機軸4上套的齒套5上還套著手動操作件6，相互之間由單向軸承7組合，可獨立進行手、電動力的輸入操作。
輸入力經(jīng)變速齒輪8傳輸給套在主軸9上的大齒輪10，由大齒輪10上固定的套著頂塊11和扭簧12的銷軸13、及設置在左側板1上的擋桿51、與固定在主軸9上的凸套14組成的離合器，控制大齒輪10與主軸9的離合。主軸9中間還固定有撥盤37、凸輪15；凸輪15的兩側面上套有滾輪19，兩端固定有掛著儲能彈簧16的儲能拐臂17；在儲能拐臂17的對應位置上設有行程開關52。實施儲能時，凸輪15逐漸向限位件18靠近，旋轉至儲能拐臂17過平衡點6°-7°瞬間，儲能拐臂17失衡，在釋能力作用下主軸9快速旋轉，限位件18頂住凸輪15上的滾輪19，機構實現(xiàn)蓄勢待發(fā)的儲能狀態(tài)。
上述狀態(tài)下按動套在半軸21上的與撥桿22鉸接的合閘拐臂23，由撥桿22推動限位件18翹起，凸輪15失控，在釋能力的作用下快速撞壓連板組件中間節(jié)點滾輪20，過平衡點，靠在限位桿24上；過程中撞壓力向與長連板25鉸接的固定在斷路器主軸26上的輸入拐臂27方向挺推，斷路器主軸26快速旋轉，固定在斷路器主軸26的輸出拐臂28經(jīng)合閘連桿29推動或拉動斷路器合閘件，實現(xiàn)斷路器合閘。撞壓力也同時向與短連板30鉸接的套在支承軸31上的鎖扣拐臂32方向挺推。推其轉動，緊扣半軸21實現(xiàn)合閘鎖定。同步隨斷路器主軸26轉動的分閘儲能拐臂33也拉緊與其連接的分閘彈簧34實現(xiàn)分閘儲能。機構處于合閘鎖定，分閘儲能，隨時可進行分閘狀態(tài)。
上述狀態(tài)下，按動固定在半軸21上的分閘拐臂35使半軸21口轉動至水平時，鎖扣拐臂32脫扣，與其關聯(lián)的堅挺的連板組件失衡，在分閘力、超程力的作用下堅挺的連板組件曲縮，斷路器主軸26快速反轉，實現(xiàn)開關分閘。
在儲能、合閘、分閘過程中，套在支承軸31上的儲釋能顯示牌36由隨主軸9轉動的撥盤37撥動，顯示機構儲釋能狀態(tài)；套在支承軸31上的分合閘顯示牌38，經(jīng)與固定在斷路器主軸上的顯示拐臂39鉸接的顯示連桿40牽動，傳遞斷路器分合閘動作信息，作出與斷路器狀態(tài)相應的分、合閘顯示。
固定在側板2上的支架41中動配著擺桿42，在擺桿42中動配著頂臂43，由壓簧44頂著處于常翹狀態(tài)。擺桿42的一端經(jīng)連桿45與支承在支塊46上的拐臂47鉸接，拐臂47另一端經(jīng)自鎖連桿48與固定在斷路器主軸上的自鎖拐臂49鉸接，斷路器分閘時，拉動擺桿42旋轉，頂臂43隨著轉動至支架41立面內(nèi)，合閘拐臂23能自由按動，可進行合閘操作。斷路器合閘時，擺桿41由復位壓簧50復位，頂臂43由壓簧44頂翹擋住合閘拐臂23，不能進行合閘操作，實現(xiàn)合閘自鎖保護。
以下再描述一下動態(tài)結構1、儲能操作力經(jīng)齒套5、變速齒輪8傳遞給大齒輪10。經(jīng)由頂塊11在扭簧12作用下，頂著固定在主軸9上的凸套14使主軸9旋轉。當固定在主軸9上拉著儲能彈簧16的儲能拐臂17旋過平衡點6°-7°瞬間，儲能拐臂17失衡，主軸9在儲釋能力的作用下快速旋轉，隨主軸9旋轉的凸輪15被設定在其旋轉軌跡上的限位件18頂住，機構處于蓄勢待發(fā)的儲能狀態(tài)。過程中，凸套14隨主軸9快速旋轉，超越頂塊11的儲能旋轉速度與其分離，即時設置在頂塊11旋轉軌跡上的擋桿51觸擋頂塊11一端，使其在沒有頂力的情況下翹起，實現(xiàn)在機構儲能限位同期，頂塊11能自動與凸套14無摩擦分離。同時左右儲能拐臂17觸動行程開關52，電機4關停，儲能操作自動結束。
2、合閘鎖定、分閘儲能在儲能狀態(tài)下，按動套在半軸21上與撥桿22鉸接的合閘拐臂23，撥桿22推動限位件18翹起，凸輪15失控在釋能力的作用下快速旋轉，撞壓連板組件中間節(jié)點滾輪20過平衡點，靠于限位桿24上，過程中，連板組件受力向與長連板25鉸接的，斷路器主軸26上固定的輸入拐臂27方向挺推，推動斷路器主軸26轉動，實現(xiàn)斷路器合閘。同時固定在斷路器主軸26上的分閘儲能拐臂33上的分閘彈簧34儲能。撞壓力也同時向與短連板30鉸接的套在支承軸31上的鎖扣拐臂32方向挺推，推動鎖扣拐臂32轉動，與由半軸彈簧53作用下控制在與水平交角16°左右的半軸21口緊扣實現(xiàn)合閘鎖定，分閘儲能。同時限位件18在限位扭簧54的作用下復位。
3、分閘在合閘鎖定、分閘儲能狀態(tài)下，按動固定在半軸21上的分閘拐臂35，使半軸21口旋轉至水平位置，鎖扣拐臂32脫扣，與其關聯(lián)的處于堅挺狀態(tài)的連板組件失衡，瞬間在分閘力、超程力的作用下，連板組件于中間節(jié)點處彎曲，斷路器主軸26快速反轉實現(xiàn)分閘。同時在半軸扭簧53、鎖扣扭簧55的作用下半軸21、鎖扣拐臂32復位待扣，伺候再次合閘鎖扣。
4、合閘自鎖保護固定在右側板2上的支架41中，動配有擺桿42、擺桿42中動配著頂臂43，經(jīng)連桿45與支承在支塊46中的拐臂47鉸連，拐臂47另一端經(jīng)自鎖連桿48與固定在斷路器主軸26上的自鎖拐臂49鉸接，斷路器分閘時拉動擺桿42旋轉，頂臂43隨同轉入支架41立面內(nèi)如圖6所示，合閘拐臂23可自由按動，能進行合閘操作。斷路器合閘時擺桿42由復位壓簧50復位、頂臂43旋出支架41立面如圖7所示，擋住合閘拐臂23不能再合閘。在合閘瞬間過程中，合閘拐臂23操作退出時間，會發(fā)生滯后于頂臂43的旋出時間，如圖8狀態(tài)。其處理方案是，壓簧44的彈力在滿足頂臂43翹起的前提下盡量小，而合閘拐臂23的復位力大于其與頂臂斜面的摩擦力，達到強制復位如圖7狀態(tài)。
5、儲釋能、分合閘狀態(tài)顯示由對應于動配在支承軸31上的儲釋能顯示牌36，固定在主軸9上與儲能拐臂17同步旋轉的撥盤37，撥動儲釋能顯示牌36，即時顯示機構的儲釋能狀態(tài)。
由對應于動配在支承軸31上的分合閘顯示牌38，固定在開關主軸26上的分合閘顯示拐臂39，經(jīng)顯示連桿40與分合閘顯示牌38鉸接，牽動分合閘顯示牌38，顯示與開關狀態(tài)相對應的分閘、合閘。
本發(fā)明的最佳實施例已被闡明，由本領域普通技術人員做出的各種變化或改型都不會脫離本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.中低壓真空斷路器通用操動機構，包括左側板(1)、右側板2)和支柱(3)組成的框架，該框架中固定有連軸電機(4)，其特征是所述的電機軸(4)上套著套有手動操作件(6)的齒套(5)，該齒套(5)與手動操作件(6)相互間由單向軸承(7)組合，齒套(5)經(jīng)變速齒輪(8)與套在主軸(9)上的大齒輪(10)嚙合；大齒輪(10)上固定的套有頂塊(11)、扭簧(12)的銷軸(13)，與固定在主軸(9)上的凸套(14)及固定在左側板(1)上的擋桿(51)組成離合器；主軸(9)中間還固定有撥盤(37)、凸輪(15)、凸輪(15)兩側面上套有的滾輪(19)、在凸輪旋轉軌跡中設有的限位件(18)、限位件(18)上套有的限位扭簧(54)，而主軸(9)兩端固定著掛有儲能彈簧(16)的儲能拐臂(17)；在儲能拐臂(17)的對應位置上設有行程開關(52)；在限位件(18)的對應位置上設置的撥桿(22)與套在半軸(21)上的合閘拐臂(23)相鉸接；半軸(21)上固定有分閘拐臂(35)、還套有半軸扭簧(53)；支承軸(31)上套有儲釋能顯示牌(36)、分合閘顯示牌(38)、鎖扣拐臂(32)；鎖扣拐臂(32)上套有鎖扣扭簧(55)，鎖扣拐臂(32)一端與由長連板(25)、短連板(30)、節(jié)點滾輪(20)組成的連板組件的一端鉸接；連板組件的另一端與固定有輸入拐臂(27)、輸出拐臂(28)、掛有分閘彈簧(34)的分閘儲能拐臂(33)、顯示拐臂(39)、自鎖拐臂(49)的斷路器主軸(26)鉸接；連板組件節(jié)點滾輪(20)的對應位置上設置有限位桿(24)，在右側扳(2)上固定著合閘自鎖組件。
2.根據(jù)權利要求1所述的中低壓真空斷路器通用操動機構，其特征是所述的主軸(9)、半軸(21)和斷路器主軸(26)動配于由左側板(1)、右側板(2)和支柱(3)組成的框架中；所述的限位桿(24)、支承軸(31)固定在由左側板(1)、右側板(2)和支柱(3)組成的框架中；撥桿(22)、限位件(18)支承于右側板(2)上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的中低壓真空斷路器通用操動機構，其特征是所述的合閘自鎖組件，由安裝在右側板(2)上的支架(41)中配裝的擺桿(42)、頂臂(43)、壓簧(44)、連桿(45)、支塊(46)、拐臂(47)、自鎖連桿(48)、與斷路器主軸(26)同步轉動的自鎖拐臂(49)和復位壓簧(50)組成。
4.根據(jù)權利要求3所述的中低壓真空斷路器通用操動機構，其特征是所述的離合器在機構未儲能狀態(tài)下能自動聯(lián)合，在機構儲能蓄勢限位的同步能自動無摩擦分離。
5.根據(jù)權利要求3所述的中低壓真空斷路器通用操動機構，其特征是所述離合器在機構釋能斷路器合閘狀態(tài)下，離合器仍能自動聯(lián)合，實施儲能蓄勢限位，以待侯斷路器運行過程中發(fā)生瞬間短路故障，保護脫扣時能自動重合閘。
6.根據(jù)權利要求3所述的中低壓真空斷路器通用操動機構，其特征是所述的儲釋能顯示牌(36)由與儲能拐臂(17)同軸轉動的撥盤(37)撥動顯示操動機構儲釋能狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求3所述的中低壓真空斷路器通用操動機構，其特征是所述的分合閘顯示牌(38)經(jīng)顯示連桿(40)與固定在斷路器主軸(26)上的顯示拐臂(39)鉸接牽動，顯示斷路器分合閘狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了中低壓真空斷路器通用操動機構，整體安裝于左右側板和支柱組成的框架中，套在電機軸上的齒套上，套著手動操作件，可作手、電動儲能操作；由大齒輪、銷軸、頂塊、扭簧、凸套、擋桿組成離合器，控制輸入力的離、合，儲能后無摩擦自動分離，并不能再儲能。由儲能拐臂、儲能簧、凸輪、限位件、連板組件、鎖扣拐臂、半軸、分閘簧等組成的釋能、合閘、鎖、脫扣、分閘組件實現(xiàn)合閘、鎖扣、分閘及重合閘功能；并由自鎖組件實現(xiàn)合閘狀態(tài)下不能再合閘的合閘自鎖保護。本發(fā)明優(yōu)點結構緊湊、功能全、操動力大、動作穩(wěn)定可靠、零件少、工藝性好，且統(tǒng)用性特強，使用方便、機械壽命5萬次以上、能滿足各類中低壓真空斷路器的適配要求。
文檔編號H01H3/38GK101030489SQ20071006772
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月21日 優(yōu)先權日2007年3月21日
發(fā)明者馮保明 申請人:馮保明