本發(fā)明屬于高壓開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種戶外高壓交流真空斷路器的永磁彈簧一體化機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

高壓真空斷路器包括機(jī)構(gòu)箱、真空斷路器本體以及外置電壓互感器三大部分組成，三者通過航空插座及戶外密封電纜進(jìn)行電氣連接，具有故障監(jiān)測功能，保護(hù)控制功能和通訊功能，能可靠判斷、監(jiān)測開關(guān)進(jìn)、出線側(cè)的毫安級零序電流及相間短路故障電流，實現(xiàn)自動切除單向接地故障和相間短路故障。

近年來，永磁機(jī)構(gòu)戶外高壓交流真空斷路器以其可靠性高、可控性好的優(yōu)點(diǎn)，在我國智能化配電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中得到大力推廣，尤其采用永磁機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)共用的戶外高壓交流真空斷路器，既可有電電動合閘分閘操作，也可無電手動合閘分閘操作，無安裝現(xiàn)場沒有操作電源無法操作斷路器之憂，更受客戶認(rèn)可。但是永磁機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)共用并安裝于一個機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，體積較大，目前在空氣絕緣的三相分離立式結(jié)構(gòu)戶外高壓交流真空斷路器產(chǎn)品應(yīng)用較多，如型號為ZW32斷路器及其派生產(chǎn)品等，對充氣絕緣的三相共箱臥式結(jié)構(gòu)的戶外高壓交流真空斷路器，如型號為ZW8和ZW20-12斷路器及其派生產(chǎn)品等，由于受空間體積及小型化要求的限制，無法安裝使用，制約了這些防護(hù)等級比較高的產(chǎn)品在實際當(dāng)中的應(yīng)用。另外在城鄉(xiāng)電網(wǎng)智能化改造的過程中，有許多老產(chǎn)品需要升級，如有永磁彈簧一體化機(jī)構(gòu)小型化產(chǎn)品，只將這些產(chǎn)品的彈簧和電磁操動機(jī)構(gòu)替換掉，不需更換整臺設(shè)備，無疑可以省掉大筆改造資金，避免大量的資源浪費(fèi)。為了適應(yīng)國家電網(wǎng)對智能化小型化產(chǎn)品的需求，開發(fā)新型永磁彈簧一體化機(jī)構(gòu)勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種戶外高壓交流真空斷路器的永磁彈簧一體化機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將永磁操動機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)的主要傳動部件一同跨接在彈簧操動機(jī)構(gòu)的兩側(cè)板之間，進(jìn)行合理布局，并將手動分閘和手動儲能集結(jié)到一根軸上進(jìn)行控制，使得永磁操動機(jī)構(gòu)和彈簧操動機(jī)構(gòu)有機(jī)地結(jié)合在一起，從而使得機(jī)構(gòu)箱內(nèi)外的操作機(jī)構(gòu)減少，操作簡單，結(jié)構(gòu)更緊湊，實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化、一體化，并有利于提高產(chǎn)品的防護(hù)等級。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：一種戶外高壓交流真空斷路器的永磁彈簧一體化機(jī)構(gòu)，包括彈簧操動機(jī)構(gòu)，所述彈簧操動機(jī)構(gòu)包括側(cè)板、分閘半軸組件、合分軸組件和中間軸組件，所述側(cè)板上轉(zhuǎn)動連接有頂托板組件，所述分閘半軸組件上設(shè)置有第一托板，所述合分軸組件包括合分軸，所述合分軸上套設(shè)有合閘拐臂并固設(shè)有分閘拐臂，所述合閘拐臂上設(shè)置有第一延伸塊，所述第一延伸塊上設(shè)置有第一腰孔，所述合閘拐臂上設(shè)置有缺口，所述合分軸上位于所述缺口處設(shè)置有限位塊，所述頂托板組件一端與所述分閘拐臂通過第一連桿鉸接，所述中間軸組件上設(shè)置有第一齒輪以及單向離合器，所述單向離合器側(cè)面設(shè)置有第二延伸塊，所述第二延伸塊上設(shè)置有在所述第一腰孔內(nèi)滑動的凸起，所述中間軸組件與所述側(cè)板之間設(shè)置有止逆器。采用該機(jī)構(gòu)在手動合閘操作時，合分軸組件正轉(zhuǎn)限位塊帶動合閘拐臂轉(zhuǎn)動，合閘拐臂上的第一延伸塊帶動第二延伸塊轉(zhuǎn)動，單向離合器帶動第一齒輪轉(zhuǎn)動進(jìn)行儲能，再反轉(zhuǎn)使得單向離合器橫向脫扣，反轉(zhuǎn)過程中由于止逆器的作用，第二延伸塊轉(zhuǎn)動而第一齒輪不倒退，之后再進(jìn)行正轉(zhuǎn)繼續(xù)儲能；在手動分閘時，合分軸組件反轉(zhuǎn)帶動分閘拐臂轉(zhuǎn)動下拉第一連桿，第一連桿下拉時使得頂托板組件頂?shù)谝煌邪澹瑥亩沟梅珠l半軸組件脫扣完成分閘。采用該結(jié)構(gòu)使得手動分閘操作和手動儲能操作集結(jié)到一根軸上進(jìn)行控制，從而使得機(jī)構(gòu)箱內(nèi)外的操作機(jī)構(gòu)減少，操作簡單，結(jié)構(gòu)更緊湊，實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化，并有利于提高產(chǎn)品的防護(hù)等級。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述合閘拐臂上設(shè)置有第三延伸塊，所述側(cè)板上設(shè)置有第一限位桿。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述合分軸上設(shè)置有扭簧，所述分閘拐臂上設(shè)置有第三限位桿，所述扭簧的兩個扭力桿分別設(shè)置于所述第三延伸塊以及所述第三限位桿上，所述側(cè)板上設(shè)置有第二限位桿。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述側(cè)板上設(shè)置有用于在永磁操動機(jī)構(gòu)合閘后手動分閘的分閘軸組件，所述分閘軸組件與所述合分軸組件通過第二連桿傳動，所述合分軸組件轉(zhuǎn)動頂起所述第一托板的轉(zhuǎn)動方向與所述合分軸組件轉(zhuǎn)動使永磁操動機(jī)構(gòu)分閘的轉(zhuǎn)動方向相同。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述彈簧操動機(jī)構(gòu)包括輸出軸組件以及一端與傳動拐臂連接用于推動所述傳動拐臂轉(zhuǎn)動的連接板組件，所述連接板組件上轉(zhuǎn)動設(shè)置有銷軸，連接板組件還設(shè)置有通過第二腰孔與所述銷軸滑動連接的推板，所述推板另一端與所述輸出軸組件轉(zhuǎn)動連接，所述連接板組件另一端連接有永磁輸出拐臂組件，所述永磁輸出拐臂組件中部與所述側(cè)板轉(zhuǎn)動連接，所述永磁輸出拐臂組件下方設(shè)置有永磁操動機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述永磁操動機(jī)構(gòu)伸出時，所述銷軸在所述第二腰孔內(nèi)滑動，當(dāng)所述輸出軸組件通過推板推動所述連接板組件時，所述永磁輸出拐臂組件在所述永磁操動機(jī)構(gòu)上方轉(zhuǎn)動。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述連接板組件上轉(zhuǎn)動連接輔助分閘彈簧組件的一端，所述輔助分閘彈簧組件另一端連接于轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述側(cè)板上的支撐軸組件上。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述彈簧操動機(jī)構(gòu)還包括凸輪軸組件、輸出軸組件以及分閘扣板組件，所述凸輪軸組件上設(shè)置有儲能拐臂以及與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述第二齒輪一側(cè)設(shè)置有凸輪，所述儲能拐臂與儲能彈簧轉(zhuǎn)動連接，所述儲能彈簧另一端連接掛簧軸組件，所述輸出軸組件包括第一轉(zhuǎn)動臂以及第二轉(zhuǎn)動臂，所述第一轉(zhuǎn)動臂一端連接所述推板另一端與所述凸輪配合，所述第二轉(zhuǎn)動臂與所述分閘扣板組件配合，所述分閘扣板組件包括分閘板以及轉(zhuǎn)動連接于所述分閘板上的摯子，所述分閘板與所述摯子通過扭簧彈性連接，所述摯子與所述第二轉(zhuǎn)動臂配合，所述分閘板與所述分閘半軸組件配合。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述分閘半軸組件上設(shè)置有第二托板，所述側(cè)板上設(shè)置有用于頂起所述第二托板的分閘電磁鐵組件。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述彈簧操動機(jī)構(gòu)還包括輔助開關(guān)組件以及端子排組件，所述輔助開關(guān)組件固定在位于所述永磁操動機(jī)構(gòu)的上部的所述側(cè)板上，所述輔助開關(guān)組件中軸上固設(shè)有夾叉，所述夾叉和所述永磁輸出拐臂組件的突起連接，并隨所述突起轉(zhuǎn)動進(jìn)行電氣信號轉(zhuǎn)換；所述端子排組件橫向固定在位于所述永磁操動機(jī)構(gòu)的前面的所述側(cè)板上。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述永磁操動機(jī)構(gòu)的上磁軛和下磁軛上均設(shè)置有定位平面，兩塊所述側(cè)板上設(shè)置有供所述永磁操動機(jī)構(gòu)的外磁軛穿過的通孔，兩所述側(cè)板從兩側(cè)與所述定位平面貼合將所述永磁操動機(jī)構(gòu)固定。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：該結(jié)構(gòu)將永磁操動機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)的主要傳動部件一同跨接在彈簧操動機(jī)構(gòu)的兩側(cè)板之間，進(jìn)行合理布局，通過手動分閘和手動儲能集結(jié)到一根軸上進(jìn)行控制、永磁機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)輸出共用一個連接板組件、彈簧操動機(jī)構(gòu)的兩側(cè)板從兩側(cè)與永磁操動機(jī)構(gòu)的定位平面貼合固定的方式，從而使得機(jī)構(gòu)箱內(nèi)外的操作機(jī)構(gòu)減少，操作簡單，結(jié)構(gòu)更緊湊，實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化、一體化，并有利于提高產(chǎn)品的防護(hù)等級。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例的另一方向的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例永磁操動機(jī)構(gòu)和彈簧操動機(jī)構(gòu)在分閘位置時的剖視圖。

圖4為本發(fā)明實施例永磁操動機(jī)構(gòu)在分閘位置與彈簧操動機(jī)構(gòu)在合閘位置時的剖視圖。

圖5為本發(fā)明實施例永磁操動機(jī)構(gòu)在分閘位置與彈簧操動機(jī)構(gòu)在合閘位置時的剖視圖。

圖6為本發(fā)明實施例磁操動機(jī)構(gòu)在合閘位置與彈簧操動機(jī)構(gòu)在分閘位置時的剖視圖。

圖7為本發(fā)明實施例中合分軸組件與中間軸組件的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明實施例中合分軸組件與中間軸組件另一方向的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明實施例中凸輪軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明實施例中中間軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為本發(fā)明實施例中永磁輸出拐臂組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為本發(fā)明實施例中輸出軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為本發(fā)明實施例中分閘半軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為本發(fā)明實施例中分閘軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為本發(fā)明實施例中分閘扣板軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16為本發(fā)明實施例中合分軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17為本發(fā)明實施例中合分軸組件的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖18為本發(fā)明實施例中永磁操動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖19為本發(fā)明實施例連接板組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：參見圖1至圖19，一種戶外高壓交流真空斷路器的永磁彈簧一體化機(jī)構(gòu)，包括彈簧操動機(jī)構(gòu)1，所述彈簧操動機(jī)構(gòu)1包括側(cè)板5、分閘半軸組件15、合分軸組件10和中間軸組件11，所述側(cè)板5上轉(zhuǎn)動連接有頂托板組件18，所述分閘半軸組件15上設(shè)置有第一托板151，所述合分軸組件10包括合分軸101，所述合分軸101上套設(shè)有合閘拐臂102并固設(shè)有分閘拐臂108，所述合閘拐臂102上設(shè)置有第一延伸塊103，所述第一延伸塊103上設(shè)置有第一腰孔105，所述合閘拐臂102上設(shè)置有缺口106，所述合分軸101上位于所述缺口106處設(shè)置有限位塊107，所述頂托板組件18一端與所述分閘拐臂108通過第一連桿109鉸接，所述中間軸組件11上設(shè)置有第一齒輪111以及單向離合器112，所述單向離合器112側(cè)面設(shè)置有第二延伸塊113，所述第二延伸塊113上設(shè)置有在所述第一腰孔105內(nèi)滑動的凸起114，所述中間軸組件11與所述側(cè)板5之間設(shè)置有止逆器115。本實施例中，所述止逆器115為固定在中間軸組件上的棘輪1151以及固定在側(cè)板5上的棘爪51。采用該機(jī)構(gòu)在手動合閘操作時，合分軸組件10正轉(zhuǎn)使得限位塊107帶動合閘拐臂102轉(zhuǎn)動，合閘拐臂102上的第一延伸塊103帶動第二延伸塊113轉(zhuǎn)動，單向離合器112帶動第一齒輪111轉(zhuǎn)動進(jìn)行儲能，再反轉(zhuǎn)使得單向離合器112橫向脫扣，反轉(zhuǎn)過程中由于止逆器115的作用，第二延伸塊113轉(zhuǎn)動而第一齒輪111不倒退，之后再進(jìn)行正轉(zhuǎn)繼續(xù)儲能；在手動分閘時，合分軸組件10反轉(zhuǎn)帶動分閘拐臂108轉(zhuǎn)動下拉第一連桿109，第一連桿109下拉時使得頂托板組件18頂?shù)谝煌邪?51，從而使得分閘半軸組件15脫扣完成分閘。采用該結(jié)構(gòu)使得手動分閘操作和手動儲能操作集結(jié)到一根軸上進(jìn)行控制，從而使得機(jī)構(gòu)箱內(nèi)外的操作機(jī)構(gòu)減少，操作簡單，結(jié)構(gòu)更緊湊，實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化，并有利于提高產(chǎn)品的防護(hù)等級。

為了使得合分軸10以及合閘拐臂102能夠自動復(fù)位，從而更加方便的進(jìn)行合閘操作以及分閘操作，所述合閘拐臂102上設(shè)置有第三延伸塊104，所述側(cè)板5上設(shè)置有第一限位桿52，所述合分軸101上設(shè)置有扭簧1010，所述分閘拐臂108上設(shè)置有第三限位桿1012，所述扭簧1010的兩個扭力桿1011分別設(shè)置于所述第三延伸塊104以及第三限位桿1012上，所述分閘拐臂108上設(shè)置有第三限位桿1012，所述側(cè)板5上設(shè)置有第二限位桿53。

所述側(cè)板5上設(shè)置有用于在永磁操動機(jī)構(gòu)9合閘后手動分閘的分閘軸組件19，所述分閘軸組件19上設(shè)置有用于頂起永磁輸出拐臂組件8的頂塊191，所述分閘軸組件19與所述合分軸組件10通過第二連桿110傳動，所述合分軸組件10轉(zhuǎn)動頂起所述第一托板151的轉(zhuǎn)動方向與所述合分軸組件10轉(zhuǎn)動使永磁操動機(jī)構(gòu)9分閘的轉(zhuǎn)動方向相同，所述永磁操動機(jī)構(gòu)9中間設(shè)置有動鐵芯901，所述動鐵芯901上固定有頂桿9011。通過該結(jié)構(gòu)使得永磁操動機(jī)構(gòu)合閘后能夠手動分閘操作，通過轉(zhuǎn)動合分軸組件使得頂塊頂起永磁輸出拐臂組件8，永磁輸出拐臂組件旋轉(zhuǎn)下壓永磁操動機(jī)構(gòu)的頂桿，當(dāng)下壓力和斷路器的負(fù)載反力之和大于永磁操動機(jī)構(gòu)的保持力時，動鐵芯向下運(yùn)動，直至動鐵芯運(yùn)動到永磁操動機(jī)構(gòu)的底部，完成永磁合閘的手動分閘動作，采用該結(jié)構(gòu)使得在合分軸轉(zhuǎn)動進(jìn)行彈簧操動機(jī)構(gòu)分閘的同時能夠?qū)τ来挪賱訖C(jī)構(gòu)進(jìn)行分閘。

所述彈簧操動機(jī)構(gòu)1包括輸出軸組件7以及一端與傳動拐臂2連接用于推動所述傳動拐臂2轉(zhuǎn)動的連接板組件3，所述連接板組件3上轉(zhuǎn)動設(shè)置有銷軸71，連接板組件3還設(shè)置有通過第二腰孔31與所述銷軸71滑動連接的推板301，所述推板301另一端與所述輸出軸組件7轉(zhuǎn)動連接，所述連接板組件3另一端連接有永磁輸出拐臂組件8，所述永磁輸出拐臂組件8中部與所述側(cè)板5轉(zhuǎn)動連接，所述永磁輸出拐臂組件8下方設(shè)置有永磁操動機(jī)構(gòu)9，當(dāng)所述永磁操動機(jī)構(gòu)9伸出時，所述銷軸71在所述第二腰孔31內(nèi)滑動，當(dāng)所述輸出軸組件7通過推板301推動所述連接板組件3時，所述永磁輸出拐臂組件8在所述永磁操動機(jī)構(gòu)9上方轉(zhuǎn)動。采用該結(jié)構(gòu)使得永磁操動機(jī)構(gòu)和彈簧操動機(jī)構(gòu)共用一個連接板組件，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊，并且在永磁操動機(jī)構(gòu)合閘時銷軸在第二腰孔內(nèi)滑動不受力，而手動合閘時永磁輸出拐臂組件與永磁操動機(jī)構(gòu)是分離的，從而實現(xiàn)了永磁操動機(jī)構(gòu)與彈簧操動機(jī)構(gòu)獨(dú)立運(yùn)動，杜絕了因兩者之間運(yùn)動不同步的弊端，保證了機(jī)構(gòu)動作的可靠性。

所述連接板組件3上轉(zhuǎn)動連接輔助分閘彈簧組件4的一端，所述輔助分閘彈簧組件4另一端連接于轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述側(cè)板5上的支撐軸組件6上。

本實施例中，具體的，彈簧操動機(jī)構(gòu)1還包括凸輪軸組件12、輸出軸組件7以及分閘扣板組件14，所述側(cè)板5上設(shè)置有防止所述第一齒輪111倒轉(zhuǎn)的棘爪51，所述凸輪軸組件12上設(shè)置有與所述第一齒輪111嚙合的第二齒輪121，所述第二齒輪121一側(cè)設(shè)置有凸輪122，所述凸輪軸組件12一端設(shè)置有儲能拐臂123，所述儲能拐臂123與儲能彈簧16轉(zhuǎn)動連接，所述儲能彈簧16另一端連接掛簧軸組件17，所述輸出軸組件7包括第一轉(zhuǎn)動臂72以及第二轉(zhuǎn)動臂73，所述第一轉(zhuǎn)動臂72一端連接所述推板301另一端與所述凸輪122配合，所述第二轉(zhuǎn)動臂73與所述分閘扣板組件14配合，所述分閘扣板組件14包括分閘板141以及轉(zhuǎn)動連接于所述分閘板141上的摯子142，所述分閘板141與所述摯子142通過扭簧彈性連接，所述摯子142與所述第二轉(zhuǎn)動臂73配合，所述分閘板141與所述分閘半軸組件15配合。

所述分閘半軸組件15上設(shè)置有第二托板152，所述側(cè)板5上設(shè)置有用于頂起所述第二托板152的分閘電磁鐵組件20。采用該結(jié)構(gòu)使得分閘半軸組件15能夠通過電磁鐵組件20來控制轉(zhuǎn)動，從而使得手動儲能合閘后也能夠通過遠(yuǎn)程控制進(jìn)行分閘。

本實施例中，具體的，所述彈簧操動機(jī)構(gòu)1還包括輔助開關(guān)組件02以及端子排組件03，所述輔助開關(guān)組件02固定在位于永磁操動機(jī)構(gòu)9的上部的側(cè)板5上，所述輔助開關(guān)組件02中軸上固設(shè)有夾叉021，所述夾叉021和永磁輸出拐臂組件8的突起81連接，并隨突起81轉(zhuǎn)動進(jìn)行電氣信號轉(zhuǎn)換；所述端子排組件03橫向固定在位于永磁操動機(jī)構(gòu)9的前面的側(cè)板5上。

所述永磁操動機(jī)構(gòu)9和所述彈簧操動機(jī)構(gòu)1的分閘半軸組件15、合分軸組件10和中間軸組件11、凸輪軸組件12、輸出軸組件7以及分閘扣板組件14主要傳動部件一同跨接在兩塊側(cè)板5之間，所述永磁操動機(jī)構(gòu)9的上磁軛902和下磁軛903上均設(shè)置有定位平面91，兩塊所述側(cè)板5上設(shè)置有供所述永磁操動機(jī)構(gòu)9的外磁軛904穿過的通孔54，兩所述側(cè)板5從兩側(cè)與所述定位平面91貼合將所述永磁操動機(jī)構(gòu)9固定。采用該結(jié)構(gòu)使得永磁操動機(jī)構(gòu)與彈簧操動機(jī)構(gòu)結(jié)合為一體，減少了永磁彈簧一體化結(jié)構(gòu)的整體體積，實現(xiàn)產(chǎn)品小型化。