一種用于儲能裝置的離合機(jī)構(gòu)及其氣體絕緣斷路器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離合機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種用于儲能裝置的離合機(jī)構(gòu)。此外，本發(fā)明還涉及采用這種離合機(jī)構(gòu)的氣體絕緣斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002]多種儲能裝置均須與離合機(jī)構(gòu)配合以積聚能量并在需要時釋放能量。這些儲能裝置例如可以是利用彈簧來積聚勢能，且當(dāng)能量積聚完成時使離合機(jī)構(gòu)處于能夠雙向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)以釋放能量。
[0003]多種現(xiàn)有用于高壓輸電的氣體絕緣斷路器均采用儲能裝置和與其配合的離合機(jī)構(gòu)，在只能單向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下的離合機(jī)構(gòu)使得儲能裝置能夠積聚和儲存能量。當(dāng)離合機(jī)構(gòu)處于能夠雙向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下時，動力裝置將與儲能裝置機(jī)械分離，進(jìn)而使儲能裝置中所積聚的能量得以釋放，從而將儲能裝置中所儲存的勢能轉(zhuǎn)化為動能，進(jìn)而推動氣體絕緣斷路器中的操動機(jī)構(gòu)來斷開或閉合連接有氣體絕緣斷路器的電路。一種現(xiàn)有的離合機(jī)構(gòu)采用棘輪機(jī)構(gòu)的形式，其中棘輪與棘爪相互配合，在只能單向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下棘輪隨著能量的積聚只能單向轉(zhuǎn)動，故所積聚的能量不會流失。當(dāng)儲能裝置完成能量積聚時，棘爪將與棘輪上的一圓弧面實(shí)現(xiàn)動力裝置與儲能裝置的機(jī)械分離，并在需要時釋放能量。
[0004]韓國專利KR100841649B1公開了一種用于中壓配電的開關(guān)柜手車，其中為了能在手動操作手車和電動操作手車兩種不同模式間進(jìn)行切換，采用了一種離合機(jī)構(gòu)。該離合機(jī)構(gòu)包括主動齒輪、被動齒輪和絲桿，其中切換單元可將被動齒輪的扭矩傳遞到絲桿或者隔離被動齒輪的扭矩向絲桿的傳遞。切換單元包括一個設(shè)在手柄插入口中的離合桿和設(shè)在球插入口中的離合球以及彈性部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種用于儲能裝置的離合機(jī)構(gòu)，包括一個加載齒輪、一個驅(qū)動齒輪、兩個軸承以及一個包括齒輪部和離合部的齒輪軸，其中所述加載齒輪通過所述軸承與所述離合部可雙向轉(zhuǎn)動地同軸連接，而所述驅(qū)動齒輪與所述齒輪部外嚙合。所述齒輪軸包括數(shù)個圓柱體、與所述圓柱體對應(yīng)的數(shù)個離合桿和數(shù)個第一彈性元件以及位于所述齒輪軸的空腔內(nèi)的一個推桿和一個第二彈性元件，其中所述離合部具有沿周向與所述圓柱體對應(yīng)的數(shù)個限位槽，所述圓柱體位于所述限位槽中。所述離合桿可移動地穿過所述離合部的壁，所述第一彈性元件的一端固定于所述離合部，另一端擠壓所述離合桿。所述推桿包括一個離合槽并可沿軸向滑動，其中所述第二彈性元件接合所述推桿的一端并擠壓所述推桿。所述驅(qū)動齒輪固定有一個壓塊，所述壓塊可接觸所述推桿的另一端并推動所述推桿沿軸向滑動。當(dāng)所述壓塊推動所述推桿時，所述推桿通過所述離合桿推動所述圓柱體進(jìn)入所述限位槽的底部，從而使得所述加載齒輪和所述齒輪軸能夠雙向轉(zhuǎn)動。當(dāng)所述壓塊脫離所述推桿時，所述第一彈性元件沿徑向朝所述齒輪軸的軸線推動所述離合桿，從而使得所述加載齒輪和所述齒輪軸只能單向轉(zhuǎn)動。本發(fā)明離合機(jī)構(gòu)以較低的成本實(shí)現(xiàn)了在儲能完成時動力裝置與儲能裝置之間簡便且可靠的機(jī)械分離。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述第一彈性元件為彈性金屬圈。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述離合機(jī)構(gòu)還包括與所述第一彈性元件對應(yīng)的數(shù)個銷，所述銷位于所述離合部并固定在所述第一彈性元件的兩端間遠(yuǎn)離所述齒輪軸的軸線一偵牝使得所述第一彈性元件在所述離合桿推動所述圓柱體時產(chǎn)生彈性形變。
[0008]依據(jù)本發(fā)明的再一方面，所述離合機(jī)構(gòu)還包括與所述圓柱體對應(yīng)的數(shù)個第三彈性元件，所述第三彈性元件安裝于所述限位槽與所述離合桿相對的一側(cè)，并用于推動所述圓柱體使其能夠被夾緊在所述加載齒輪與所述齒輪軸之間。
[0009]依據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述壓塊包括一可與所述推桿接觸的斜面。
[0010]依據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述限位槽為“V”型槽。
[0011]依據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述離合桿與所述推桿相接觸的一端具有斜面，以在所述推桿沿軸向滑動時所述離合桿能夠離開或進(jìn)入所述離合槽。
[0012]依據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述離合槽與所述離合桿相接觸的一側(cè)具有斜面，以在所述推桿沿軸向滑動時所述離合桿能夠離開或進(jìn)入所述離合槽。
[0013]依據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述推桿在其與所述壓塊接觸的一端與所述齒輪軸之間具有一個導(dǎo)向套。
[0014]本發(fā)明還提供一種氣體絕緣斷路器，包括動力裝置、操動裝置、儲能裝置以及上述任一權(quán)利要求所述的離合機(jī)構(gòu)，其中所述加載齒輪與動力裝置連接，所述驅(qū)動齒輪與儲能裝置連接，而所述齒輪軸與操動裝置連接。本發(fā)明的氣體絕緣斷路器因采用上述離合機(jī)構(gòu)而以較低的成本實(shí)現(xiàn)了在儲能完成時動力裝置與儲能裝置之間簡便且可靠的機(jī)械分離。
[0015]下文將以明確易懂的方式，結(jié)合【附圖說明】優(yōu)選實(shí)施例，對本發(fā)明的上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0016]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，
[0017]圖1示意性地展示了儲能裝置釋放之后只能單向轉(zhuǎn)動時本發(fā)明離合機(jī)構(gòu)的立體圖；
[0018]圖2示意性地展示了儲能裝置釋放瞬間或積聚能量完畢時能夠雙向轉(zhuǎn)動時本發(fā)明離合機(jī)構(gòu)的立體圖；
[0019]圖3示意性地展示了相互連接的加載齒輪和齒輪軸的立體圖；
[0020]圖4示意性地展示了圖3的加載齒輪和齒輪軸處于圖2的能夠雙向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下的軸向剖視圖和徑向剖視圖B-B ；
[0021]圖5示意性地展示了圖3的加載齒輪和齒輪軸處于圖1的只能單向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下的軸向剖視圖和徑向剖視圖B-B ；
[0022]圖6示意性地展示了帶有斜面的壓塊。
[0023]主要裝置符號說明
[0024]21推桿25加載齒輪
[0025]22驅(qū)動齒輪26壓塊
[0026]23軸承261斜面
[0027]24齒輪軸28圓柱體
[0028]241齒輪部242離合部
[0029]243限位槽20第二彈性元件
[0030]29離合桿31第三彈性元件
[0031]30第一彈性元件33、244 孔
[0032]211離合槽212導(dǎo)向套
[0033]27塞塊
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。在圖中相同的標(biāo)號表示相同或結(jié)構(gòu)相似但功能相同的部件，且其中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地描繪了其中的一個，或僅標(biāo)出了其中的一個。為使圖面簡潔，圖中只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。本文中“連接”或“固定”表示直接的“連接”或“固定”，或是經(jīng)由第三者的“連接”或“固定”。
[0035]如圖1至5所示，一種用于儲能裝置的離合機(jī)構(gòu)包括一個加載齒輪25、一個驅(qū)動齒輪22、兩個軸承23 (例如深溝球軸承等)以及一個包括齒輪部241和離合部242的齒輪軸24，其中加載齒輪25通過軸承23與離合部242可雙向轉(zhuǎn)動地同軸連接，而驅(qū)動齒輪22與齒輪部241外嚙合。齒輪軸24包括五個圓柱體28、與圓柱體28對應(yīng)的五個離合桿29和五個第一彈性元件30以及位于齒輪軸24的空腔內(nèi)的一個推桿21和一個第二彈性元件20，其中離合部242具有沿周向與圓柱體28對應(yīng)的五個“V”型的限位槽243，而圓柱體28位于“V”型槽中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，盡管圖示的實(shí)施方式采用了五個圓柱體，但是根據(jù)需要采用少于或多于五個的圓柱體及與其對應(yīng)的離合桿、第一彈性元件和限位槽也是可以的，只要數(shù)量的選擇可以滿足設(shè)計(jì)要求。此外，也可采用“V”型以外的其它形狀的限位槽，例如帶有坡度的梯形槽。離合桿29可移動地穿過離合部242的壁，第一彈性元件30的一端通過離合部242上的孔33固定于離合部242，另一端擠壓離合桿29。離合機(jī)構(gòu)還可包括與第一彈性元件30對應(yīng)的五個銷32。銷32位于離合部242并沿軸向安裝在第一彈性元件30的兩端間遠(yuǎn)離齒輪軸24的軸線一側(cè)，使得第一彈性元件30在離合桿29推動圓柱體28時產(chǎn)生彈性形變。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在第一彈性元件30的一端不可轉(zhuǎn)動地固定于孔26中的情況下，銷32不是必須的，但是銷32的安裝有利于增強(qiáng)擠壓離合桿29的效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，第一彈性元件30可以為彈性金屬圈，但也可以為其它已知的金屬或非金屬部件?！癡”型的限位槽243的各種參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)有超越離合器的設(shè)計(jì)要求由本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行選擇。在本發(fā)明中，齒輪部241和離合部242的交界處并非僅指二者的分界線而是也包括靠近分界線的位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解。本發(fā)明中的“軸向”、“徑向”和“周向”是指離合機(jī)構(gòu)組裝完畢后各部件相對于齒輪軸24的軸線的方向，而“軸線”是指齒輪軸24的軸線。
[0036]推桿21包括一個離合槽211并可沿軸向滑動，其中第二彈性元件20接合推桿21的一端并擠壓推桿21。第二彈性兀件20可以如圖4和5所不,通過一個塞塊27固定在齒輪軸24的空腔內(nèi)，也可通過其它未示出的限位件固定。驅(qū)動齒輪22固定有一個壓塊26，且壓塊26的斜面261可接觸推桿21的另一端并推