本發(fā)明具體涉及一種斷路器,具體涉及一種斷路器的儲能操作機構(gòu)。
背景技術(shù):
目前,框架式斷路器是能接通、承載以及分?jǐn)嗾k娐窏l件下的電流,也能在規(guī)定的非正常電路條件下接通、承載一定時間和分?jǐn)嚯娏鞯囊环N機械開關(guān)電器。儲能操作機構(gòu)是框架式斷路器的關(guān)鍵部件,斷路器的儲能、閉合、斷開由儲能操作機構(gòu)承擔(dān)。現(xiàn)有的儲能操作機構(gòu)的儲能轉(zhuǎn)化率低,受體積以及相關(guān)零部件強度的限制、無法做到大能量傳動,從而導(dǎo)致框架式斷路器的分?jǐn)嗄芰^低,不能滿足斷路器的高分?jǐn)嗄芰Φ囊?;如果需要大能量來增加斷路器的分?jǐn)嗄芰r,只能在不超過零部件的應(yīng)力下增加彈簧力,但是,彈簧力的增加量小且增加后嚴(yán)重影響儲能操作機構(gòu)的壽命,也會造成整個儲能操作機構(gòu)的體積過大,不能滿足框架式斷路器小型化的要求,且也不能滿足框架式斷路器的高效能的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、高壽命、性能穩(wěn)定可靠、高效能、能有效提高斷路器分?jǐn)嗄芰Φ膬δ懿僮鳈C構(gòu)。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用一種斷路器的儲能操作機構(gòu),包括兩個平行間隔設(shè)置的側(cè)板、轉(zhuǎn)動設(shè)置在兩個側(cè)板之間且與驅(qū)動裝置聯(lián)動的驅(qū)動軸、設(shè)置在驅(qū)動軸上的儲能裝置、設(shè)置在兩個側(cè)板之間且與儲能裝置聯(lián)動設(shè)置的傳動組件,所述的儲能裝置包括與驅(qū)動軸聯(lián)動設(shè)置的凸輪組件、與凸輪組件聯(lián)動設(shè)置的儲能杠桿組件、彈簧組件,所述的儲能杠桿組件包括兩個儲能杠桿、連接在兩個儲能杠桿之間的連接軸,所述的兩個儲能杠桿上均設(shè)置有一個銷軸,且兩個儲能杠桿分別通過兩個銷軸安裝在兩個側(cè)板上,且兩個銷軸的中心為儲能杠桿的回轉(zhuǎn)中心A,儲能杠桿的上端連接在傳動組件的連桿上,儲能杠桿與連桿的連接點為儲能杠桿的受力點B,所述的彈簧組件包括彈簧支架、安裝在彈簧支架上的大彈簧和小彈簧,彈簧支架的一端連接在儲能杠桿的下端上,且彈簧支架與儲能杠桿的連接點為儲能杠桿的施力點C,且施力點C與回轉(zhuǎn)中心A之間連線L1的距離大于受力點B與回轉(zhuǎn)中心A之間的連線L2的距離,彈簧支架的另一端固定在側(cè)板上。且彈簧支架的中心線與水平面之間形成有夾角a,且夾角a的度數(shù)為大于2°且小于20°,當(dāng)儲能裝置在釋能狀態(tài)時,彈簧支架的中心線與施力點C至回轉(zhuǎn)中心A之間連線L1形成有夾角b,且夾角b的度數(shù)為大于70°且小于90°。
上述結(jié)構(gòu)的有益效果是:該斷路器的儲能操作機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、高壽命、性能穩(wěn)定可靠、高效能、能有效提高斷路器分?jǐn)嗄芰Φ膬?yōu)點,該儲能操作機構(gòu)通過對儲能裝置的儲能杠桿加以優(yōu)化,作用力臂L1大于阻力臂L2,從而優(yōu)化了整個儲能操作機構(gòu)轉(zhuǎn)動系統(tǒng),做到了在不增加彈簧力的情況下,實現(xiàn)小彈簧力轉(zhuǎn)化大能量,同時有效的減小對儲能操作機構(gòu)沖擊力,延長了該儲能操作機構(gòu)的使用壽命,有效解決了在斷路器行業(yè)不斷向高分?jǐn)?、小型化,長壽命發(fā)展的趨勢下,在不增大斷路器體積的情況下提供更高合閘能量,增加斷路器儲能操作機構(gòu)使用壽命的難題。
特別地,所述的驅(qū)動裝置為電機或手動驅(qū)動組件。采用電機來驅(qū)動驅(qū)動軸,從而可實現(xiàn)該儲能操作機構(gòu)的電動儲能;當(dāng)操作人員操作手動驅(qū)動組件時,可實現(xiàn)該儲能操作機構(gòu)的手動儲能。
特別地,所述的手動驅(qū)動組件包括對應(yīng)側(cè)板的外側(cè)處設(shè)置在驅(qū)動軸上的手柄、設(shè)置在手柄與驅(qū)動軸之間的扭簧、對應(yīng)手柄處設(shè)置在驅(qū)動軸上棘輪、轉(zhuǎn)動設(shè)置在側(cè)板的定位軸上且與棘輪相配合的棘爪、拉簧,所述的棘輪與手柄聯(lián)動設(shè)置,所述的拉簧的一端連接在棘爪的一端上,拉簧的另一端連接在側(cè)板上。通過設(shè)置有手動驅(qū)動組件,在操作時,操作人員轉(zhuǎn)動手柄,手柄帶動棘輪、棘爪動作,棘輪驅(qū)動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動,驅(qū)動軸帶動儲能裝置動作,從而實現(xiàn)該儲能操作機構(gòu)的手動儲能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例立體圖。
圖2為圖1的左視圖。
圖3為本發(fā)明去掉一個側(cè)板后的立體圖。
圖4為圖3的左視圖。
圖5為本發(fā)明彈簧組件的剖視圖。
具體實施方式
如圖1~5所示,本發(fā)明實施例是一種斷路器的儲能操作機構(gòu),包括兩個平行間隔設(shè)置的側(cè)板10、轉(zhuǎn)動設(shè)置在兩個側(cè)板10之間且與驅(qū)動裝置聯(lián)動的驅(qū)動軸11、設(shè)置在驅(qū)動軸11上的儲能裝置30、設(shè)置在兩個側(cè)板10之間且與儲能裝置30聯(lián)動設(shè)置的傳動組件40,所述的儲能裝置30包括與驅(qū)動軸11聯(lián)動設(shè)置的凸輪組件31、與凸輪組件31聯(lián)動設(shè)置的儲能杠桿組件32、彈簧組件33,所述的儲能杠桿組件32包括兩個儲能杠桿321、連接在兩個儲能杠桿321之間的連接軸322,所述的兩個儲能杠桿321上均設(shè)置有一個銷軸323,且兩個儲能杠桿321分別通過兩個銷軸323安裝在兩個側(cè)板10上,且兩個銷軸323的中心為儲能杠桿321的回轉(zhuǎn)中心A,儲能杠桿321的上端連接在傳動組件40的連桿上,儲能杠桿321與連桿的連接點為儲能杠桿321的受力點B,所述的彈簧組件33包括彈簧支架331、安裝在彈簧支架331上的大彈簧332和小彈簧333,彈簧支架331的一端連接在儲能杠桿321的下端上,且彈簧支架331與儲能杠桿321的連接點為儲能杠桿321的施力點C,且施力點C與回轉(zhuǎn)中心A之間連線L1的距離大于受力點B與回轉(zhuǎn)中心A之間的連線L2的距離,彈簧支架331的另一端固定在側(cè)板10上。且彈簧支架331的中心線與水平面之間形成有夾角a,且夾角a的度數(shù)為大于2°且小于20°,當(dāng)儲能裝置在釋能狀態(tài)時,彈簧支架331的中心線與施力點C至回轉(zhuǎn)中心A之間連線L1形成有夾角b,且夾角b的度數(shù)為大于70°且小于90°。如圖1、2所示,所述的驅(qū)動裝置為電機或手動驅(qū)動組件20。所述的手動驅(qū)動組件20包括對應(yīng)側(cè)板10的外側(cè)處設(shè)置在驅(qū)動軸11上的手柄21、設(shè)置在手柄21與驅(qū)動軸11之間的扭簧22、對應(yīng)手柄21處設(shè)置在驅(qū)動軸11上棘輪23、轉(zhuǎn)動設(shè)置在側(cè)板10的定位軸101上且與棘輪23相配合的棘爪24、拉簧25,所述的棘輪23與手柄21聯(lián)動設(shè)置,所述的拉簧25的一端連接在棘爪24的一端上,拉簧25的另一端連接在側(cè)板10上。采用電機來驅(qū)動驅(qū)動軸,從而可實現(xiàn)該儲能操作機構(gòu)的電動儲能;通過設(shè)置有手動驅(qū)動組件,在操作時,操作人員轉(zhuǎn)動手柄,手柄帶動棘輪、棘爪動作,棘輪驅(qū)動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動,驅(qū)動軸帶動儲能裝置動作,從而實現(xiàn)該儲能操作機構(gòu)的手動儲能。
該儲能操作機構(gòu)通過對儲能裝置的儲能杠桿加以優(yōu)化,作用力臂L1大于阻力臂L2,根據(jù)F1×L1=F2×L2,得到作用力F1小于F2,從而實現(xiàn)小彈簧力的大能量轉(zhuǎn)化;在釋能狀態(tài)下,彈簧支架與儲能杠桿上的L1連線支架形成a角,經(jīng)過嚴(yán)格計算和模型仿真,計算得到70°<a<90°時最科學(xué)。彈簧組件的對儲能杠桿的作用力為彈簧力F彈×sina,理論上a=90°時儲能轉(zhuǎn)化率最高為100%,可是那樣在釋能時彈簧力對杠桿的沖擊力偏大,不利于機構(gòu)的壽命,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)70°<a<90°,儲能作用力與對機構(gòu)的沖擊力的值最理想。為保證釋能時的沖擊力和釋能完全時的作用力達到最合理的值,對儲能裝置進行全新的設(shè)計,在釋能狀態(tài)下彈簧支架的中心線與水平面形成角b,當(dāng)2°<b<20°時,該儲能操作機構(gòu)的儲能效果最佳。該彈簧儲能機構(gòu)通過優(yōu)化了整個轉(zhuǎn)動系統(tǒng),做到了在不增加彈簧力的情況下,實現(xiàn)小彈簧力轉(zhuǎn)化大能量,同時有效的減小對儲能操作機構(gòu)沖擊力,延長了該儲能操作機構(gòu)的使用壽命,有效解決了在斷路器行業(yè)不斷向高分?jǐn)唷⑿⌒突?,長壽命發(fā)展的趨勢下,在不增大斷路器體積的情況下提供更高合閘能量,延長斷路器儲能操作機構(gòu)使用壽命的難題。從而該斷路器的儲能操作機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、高壽命、性能穩(wěn)定可靠、高效能、能有效提高斷路器分?jǐn)嗄芰Φ膬?yōu)點。