專利名稱：單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低壓電器領(lǐng)域，更具體地說，涉及單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器(簡稱ATSE)主要用于兩路電源的切換。ATSE可分為PC級和 CB級，PC級ATSE是能夠接通、承載、但不用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯腁TSE，CB級ATSE配備過電流 脫扣器的ATSE，它的主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏?。在歐洲，額定電流在630A以上 的ATSE，只采用CB級，在北美洲，ATSE只有PC級。在中國ATSE標(biāo)準(zhǔn)等效了 IEC標(biāo)準(zhǔn)，PC 級和CB級都可采用。CB級ATSE是由兩臺斷路器、電動操作機(jī)構(gòu)、機(jī)械_電氣連鎖裝置、控制器等組成。 分體式的機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，可靠性低；不能確保消防設(shè)備可靠運(yùn)行。CB級ATSE存在在某些情 況下因過電流引起斷路器脫扣，造成ATSE不轉(zhuǎn)換的可能性，無法使備用電源向負(fù)載供電。 體積也較大，可靠性低。目前，市場上有一種CB級一體式ATSE產(chǎn)品，采用兩套操作機(jī)構(gòu)，無電機(jī)儲能，體積 大，不能進(jìn)行PC級保護(hù)。PC級ATSE是一體化結(jié)構(gòu)專門設(shè)計的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，可靠性高。但目前國內(nèi)的 PC級ATSE以小容量為主。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在為大容量一體化結(jié)構(gòu)專門設(shè)計的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器提供一種單操作 軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)即滿足PC級要求、也滿足CB級要求的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的要 求，可用于大容量(630A以上)自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、斷路器等低壓電器產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提出一種單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，用于自動轉(zhuǎn)換開關(guān) 電器，包括操作手柄和操作電機(jī)，操作手柄和操作電機(jī)位于自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的操作機(jī)構(gòu)的 安裝板的第一側(cè)，操作手柄和操作電機(jī)套入操作機(jī)構(gòu)的第一操作凸輪主軸，由操作手柄或 操作電機(jī)帶動第一操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動；傳動齒輪，位于操作機(jī)構(gòu)的安裝板的第二側(cè)，傳動齒輪連接第一操作凸輪主軸和 操作機(jī)構(gòu)的第二操作凸輪主軸，第一操作凸輪主軸的轉(zhuǎn)動通過傳動齒輪帶動第二操作凸輪 主軸的轉(zhuǎn)動；儲能機(jī)構(gòu)，通過第一凸輪連接到第一操作凸輪主軸，還通過第二凸輪連接到第二 操作凸輪主軸，第一操作凸輪主軸和第二操作凸輪主軸的轉(zhuǎn)動分別通過第一凸輪和第二凸 輪帶動儲能機(jī)構(gòu)進(jìn)行儲能。其中的儲能機(jī)構(gòu)包括儲能彈簧組，包括至少兩組儲能彈簧；第一儲能杠桿，第一儲能杠桿通過轉(zhuǎn)動壓縮儲能彈簧組中的一組儲能彈簧進(jìn)行儲能；第二儲能杠桿，與第一儲能杠桿成180°放置，第二儲能杠桿通過轉(zhuǎn)動壓縮儲能彈 簧組中的另一組儲能彈簧進(jìn)行儲能。第一凸輪由第一半周和第二半周組成，其中第一半周具有從r到Ra變化的半徑， 第二半周具有恒定的半徑Ra ；第二凸輪由第一半周和第二半周組成，其中第一半周具有恒 定的半徑r，第二半周具有具有從Rb到r變化的半徑；其中Rb < r < Ra。第一儲能杠桿包括位于第一凸輪轉(zhuǎn)動中心的第一導(dǎo)向桿和依靠并接觸第 一凸輪 的外邊緣的第二導(dǎo)向桿，第一凸輪轉(zhuǎn)動時，第二導(dǎo)向桿始終依靠并接觸第一凸輪的外邊緣， 第二導(dǎo)向桿與第一凸輪的第一半周接觸時，第一導(dǎo)向桿和第二導(dǎo)向桿之間的距離在r到Ra 之間變化，帶動儲能彈簧組中的一組儲能彈簧進(jìn)行儲能，第二導(dǎo)向桿與第一凸輪的第二半 周接觸時，第一導(dǎo)向桿和第二導(dǎo)向桿之間的距離保持在Ra，不再進(jìn)行儲能。第二儲能杠桿包括位于第二凸輪轉(zhuǎn)動中心的第三導(dǎo)向桿和依靠并接觸第二凸輪 的外邊緣的第四導(dǎo)向桿，第二凸輪轉(zhuǎn)動時，第三導(dǎo)向桿始終依靠并接觸第二凸輪的外邊緣， 第三導(dǎo)向桿與第二凸輪的第一半周接觸時，第三導(dǎo)向桿和第四導(dǎo)向桿之間的距離保持在r， 不進(jìn)行儲能，第三導(dǎo)向桿與第二凸輪的第二半周接觸時，第三導(dǎo)向桿和第四導(dǎo)向桿之間的 距離在Rb到r之間變化，帶動儲能彈簧組中的另一組儲能彈簧進(jìn)行儲能。第一儲能杠桿和第二儲能杠桿具有套筒帽，套筒帽內(nèi)裝入合間彈簧。操作手柄或操作電機(jī)帶動第一操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第一凸輪首先轉(zhuǎn)動， 第一凸輪第一半周的半徑由r增大到Ra，帶動第一儲能杠桿壓縮儲能彈簧組中的一組儲 能彈簧進(jìn)行儲能；傳動齒輪同時帶動第二操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第二凸輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)?一凸輪位于第一半周時，第二凸輪也位于第一半周，為等半徑r，第二凸輪不帶動第二儲能 杠桿壓縮儲能彈簧組中的另一組儲能彈簧進(jìn)行儲能；第一凸輪進(jìn)入等半徑的第二半周，第 一儲能杠桿壓縮不再對儲能彈簧組中的一組儲能彈簧進(jìn)行儲能，此時第二凸輪進(jìn)入第二半 周，半徑由Rb增大到r，帶動第二儲能杠桿壓縮儲能彈簧組中的另一組儲能彈簧進(jìn)行儲能。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，具有獨創(chuàng)性，體積小，功能全，可靠性高，即滿足PC級要求、也滿 足CB級要求的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的要求，可用于大容量(630A以上)自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、斷路 器等低壓電器產(chǎn)品


本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖對實施例的描 述而變得更加明顯，其中，圖1揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖2揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例，儲能結(jié)構(gòu)儲能前的狀態(tài)。圖3揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例，儲能結(jié)構(gòu)完成儲能后的狀態(tài)。
具體實施例方式參考圖1所示，本發(fā)明提出了一種單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，用于自動轉(zhuǎn)換開 關(guān)電器，包括操作手柄102和操作電機(jī)104，操作手柄102和操作電機(jī)104位于自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的操作機(jī)構(gòu)的安裝板的第一側(cè)，操作手柄102和操作電機(jī)104套入操作機(jī)構(gòu)的第一操作凸輪主軸106，由操作手柄102或操作電機(jī)104帶動第一操作凸輪主軸106轉(zhuǎn)動。傳動齒輪108，包括兩個相互咬合的齒輪，傳動齒輪108位于操作機(jī)構(gòu)的安裝板的 第二側(cè)，傳動齒輪108連接第一操作凸輪主軸106和操作機(jī)構(gòu)的第二操作凸輪主軸110，第 一操作凸輪主軸106的轉(zhuǎn)動通過傳動齒輪108帶動第二操作凸輪主軸110的轉(zhuǎn)動；儲能機(jī)構(gòu)112，通過第一凸輪114連接到第一操作凸輪主軸106，還通過第二凸輪 116連接到第二操作凸輪主軸110，第一操作凸輪主軸106和第二操作凸輪主軸110的轉(zhuǎn)動 分別通過第一凸輪114和第二凸輪116帶動儲能機(jī)構(gòu)112進(jìn)行儲能。上述的儲能機(jī)構(gòu)包括儲能彈簧組，包括至少兩組儲能彈簧(參考圖2或圖3所 示)、第一儲能杠桿，第一儲能杠桿通過轉(zhuǎn)動壓縮儲能彈簧組中的一組儲能彈簧202進(jìn)行儲 能、第二儲能杠桿，與第一儲能杠桿成180°放置，第二儲能杠桿通過轉(zhuǎn)動壓縮儲能彈簧組 中的另一組儲能彈簧204進(jìn)行儲能。參考圖2和圖3所示，第一凸輪302由第一半周和第二半周組成，其中第一半周具 有從r到Ra變化的半徑，第二半周具有恒定的半徑Ra。第二凸輪304由第一半周和第二半 周組成，其中第一半周具有恒定的半徑r，第二半周具有從Rb到r變化的半徑；其中Rb <r < Ra。第一儲能杠桿包括位于第一凸輪302轉(zhuǎn)動中心的第一導(dǎo)向桿220和依靠并接觸第 一凸輪302的外邊緣的第二導(dǎo)向桿222，第一凸輪302轉(zhuǎn)動時，第二導(dǎo)向桿222始終依靠并 接觸第一凸輪302的外邊緣，第二導(dǎo)向桿222與第一凸輪302的第一半周接觸時，第一導(dǎo)向 桿220和第二導(dǎo)向桿222之間的距離在r到Ra之間變化，帶動儲能彈簧組中的一組儲能彈 簧202進(jìn)行儲能，第二導(dǎo)向桿222與第一凸輪302的第二半周接觸時，第一導(dǎo)向桿220和第 二導(dǎo)向桿222之間的距離保持在Ra，不再進(jìn)行儲能。第二儲能杠桿包括位于第二凸輪304轉(zhuǎn)動中心的第三導(dǎo)向桿240和依靠并接觸第 二凸輪304的外邊緣的第四導(dǎo)向桿242，第二凸輪304轉(zhuǎn)動時，第三導(dǎo)向桿240始終依靠并 接觸第二凸輪304的外邊緣，第三導(dǎo)向桿240與第二凸輪304的第一半周接觸時，第三導(dǎo)向 桿204和第四導(dǎo)向桿242之間的距離保持在r，不進(jìn)行儲能，第三導(dǎo)向桿240與第二凸輪304 的第二半周接觸時，第三導(dǎo)向桿240和第四導(dǎo)向桿242之間的距離在Rb到r之間變化，帶 動儲能彈簧組中的另一組儲能彈簧204進(jìn)行儲能。在一個實施例中，第一儲能杠桿和第二儲能杠桿具有套筒帽，套筒帽內(nèi)裝入合閘彈簧。操作手柄或操作電機(jī)帶動第一操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第一凸輪首先轉(zhuǎn)動， 第一凸輪第一半周的半徑由r增大到Ra，帶動第一儲能杠桿壓縮儲能彈簧組中的一組儲能 彈簧進(jìn)行儲能。傳動齒輪同時帶動第二操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第二凸輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)?一凸輪位于第一半周時，第二凸輪也位于第一半周，為等半徑r，第二凸輪不帶動第二儲能 杠桿壓縮儲能彈簧組中的另一組儲能彈簧進(jìn)行儲能。第一凸輪進(jìn)入等半徑的第二半周，第 一儲能杠桿壓縮不再對儲能彈簧組中的一組儲能彈簧進(jìn)行儲能，此時第二凸輪進(jìn)入第二半 周，半徑由Rb增大到r，帶動第二儲能杠桿壓縮儲能彈簧組中的另一組儲能彈簧進(jìn)行儲能。參考圖2和圖3所示，圖2揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例，儲能結(jié)構(gòu)儲能前的狀 態(tài)，而圖3揭示了儲能結(jié)構(gòu)完成儲能后的狀態(tài)。當(dāng)操作手柄或操作電機(jī)驅(qū)動第一操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第一凸輪轉(zhuǎn)動時，在轉(zhuǎn)動的前半周(第一凸輪的第一半周)，第一凸輪 的半徑由r增大到Ra，帶動儲能杠桿壓縮一組儲能彈簧完成儲能。此時，由于相對嚙合的傳 動齒輪的傳動作用，帶動第二操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第二凸輪轉(zhuǎn)動。第二凸輪在第一 半周處于等半徑狀態(tài)(半徑為r)，由第二凸輪所驅(qū)動的第二儲能杠桿就不能運(yùn)動，也不能 壓縮該組儲能彈簧完成儲能。在轉(zhuǎn)動的后半周(第一凸輪和第二凸輪的第二半周)，第一凸 輪(具有恒定半徑Ra)處于等半徑狀態(tài)，第一儲能杠桿和已壓縮的一組儲能彈簧維持原狀， 此時，由于相對嚙合的傳動齒輪的傳動作用，第二凸輪處于第二半周的變半徑狀態(tài)，半徑由 Rb增大到r，所驅(qū)動的第二儲能杠桿運(yùn)動，壓縮另一組儲能彈簧完成儲能；此時操作手柄或 電機(jī)完成儲能操作。此外，第一儲能杠桿和第二儲能杠桿具有套筒帽，套筒帽內(nèi)裝入合間 彈簧。在加載 行程終端，兩儲能杠桿各自用一個合間杠桿鉤住儲能杠桿，按動各自的合間半軸可使儲能 杠桿釋放，進(jìn)行合閘；按動分閘半軸可進(jìn)行斷開操作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，具有獨創(chuàng)性，體積小，功能全，可靠性高，即滿足PC級要求、也滿 足CB級要求的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的要求，可用于大容量(630A以上)自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、斷路 器等低壓電器產(chǎn)品上述實施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟悉本領(lǐng)域的 人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本 發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最 大范圍。
權(quán)利要求
一種單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，用于自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，其特征在于，包括操作手柄和操作電機(jī)，所述操作手柄和操作電機(jī)位于自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的操作機(jī)構(gòu)的安裝板的第一側(cè)，所述操作手柄和操作電機(jī)套入所述操作機(jī)構(gòu)的第一操作凸輪主軸，由操作手柄或操作電機(jī)帶動第一操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動；傳動齒輪，位于所述操作機(jī)構(gòu)的安裝板的第二側(cè)，所述傳動齒輪連接第一操作凸輪主軸和所述操作機(jī)構(gòu)的第二操作凸輪主軸，第一操作凸輪主軸的轉(zhuǎn)動通過所述傳動齒輪帶動第二操作凸輪主軸的轉(zhuǎn)動；儲能機(jī)構(gòu)，通過第一凸輪連接到第一操作凸輪主軸，還通過第二凸輪連接到第二操作凸輪主軸，第一操作凸輪主軸和第二操作凸輪主軸的轉(zhuǎn)動分別通過第一凸輪和第二凸輪帶動儲能機(jī)構(gòu)進(jìn)行儲能。
2.如權(quán)利要求1所述的單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，其特征在于，儲能機(jī)構(gòu)包括儲能彈簧組，包括至少兩組儲能彈簧；第一儲能杠桿，第一儲能杠桿通過轉(zhuǎn)動壓縮儲能彈簧組中的一組儲能彈簧進(jìn)行儲能；第二儲能杠桿，與第一儲能杠桿成180°放置，第二儲能杠桿通過轉(zhuǎn)動壓縮儲能彈簧組 中的另一組儲能彈簧進(jìn)行儲能。
3.如權(quán)利要求2所述的單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一凸輪由第一半周和第二半周組成，其中第一半周具有從r到Ra變化的半徑，第二 半周具有恒定的半徑Ra;第二凸輪由第一半周和第二半周組成，其中第一半周具有恒定的半徑r，第二半周具有 具有從Rb到r變化的半徑；其中 Rb < r < Ra。
4.如權(quán)利要求3所述的單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一儲能杠桿包括位于第一凸輪轉(zhuǎn)動中心的第一導(dǎo)向桿和依靠并接觸第一凸輪 的外邊緣的第二導(dǎo)向桿，第一凸輪轉(zhuǎn)動時，第二導(dǎo)向桿始終依靠并接觸第一凸輪的外邊緣， 第二導(dǎo)向桿與第一凸輪的第一半周接觸時，第一導(dǎo)向桿和第二導(dǎo)向桿之間的距離在r到Ra 之間變化，帶動儲能彈簧組中的一組儲能彈簧進(jìn)行儲能，第二導(dǎo)向桿與第一凸輪的第二半 周接觸時，第一導(dǎo)向桿和第二導(dǎo)向桿之間的距離保持在Ra，不再進(jìn)行儲能。
5.如權(quán)利要求3所述的單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第二儲能杠桿包括位于第二凸輪轉(zhuǎn)動中心的第三導(dǎo)向桿和依靠并接觸第二凸輪 的外邊緣的第四導(dǎo)向桿，第二凸輪轉(zhuǎn)動時，第三導(dǎo)向桿始終依靠并接觸第二凸輪的外邊緣， 第三導(dǎo)向桿與第二凸輪的第一半周接觸時，第三導(dǎo)向桿和第四導(dǎo)向桿之間的距離保持在r， 不進(jìn)行儲能，第三導(dǎo)向桿與第二凸輪的第二半周接觸時，第三導(dǎo)向桿和第四導(dǎo)向桿之間的 距離在Rb到r之間變化，帶動儲能彈簧組中的另一組儲能彈簧進(jìn)行儲能。
6.如權(quán)利要求4或5所述的單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一儲能杠桿和第二儲能杠桿具有套筒帽，套筒帽內(nèi)裝入合間彈簧。
7.如權(quán)利要求4或5所述的單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，其特征在于，操作手柄或操作電機(jī)帶動第一操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第一凸輪首先轉(zhuǎn)動，第一 凸輪第一半周的半徑由r增大到Ra，帶動第一儲能杠桿壓縮儲能彈簧組中的一組儲能彈簧 進(jìn)行儲能；所述傳動齒輪同時帶動第二操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第二凸輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)谝煌馆?位于第一半周時，第二凸輪也位于第一半周，為等半徑r，第二凸輪不帶動第二儲能杠桿壓 縮儲能彈簧組中的另一組儲能彈簧進(jìn)行儲能；第一凸輪進(jìn)入等半徑的第二半周，第一儲能杠桿壓縮不再對儲能彈簧組中的一組儲能彈簧進(jìn)行儲能，此時第二凸輪進(jìn)入第二半周，半徑由Rb增大到r，帶動第二儲能杠桿壓縮儲 能彈簧組中的另一組儲能彈簧進(jìn)行儲能。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種單操作軸的雙儲能操作機(jī)構(gòu)，用于自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，包括操作手柄和操作電機(jī)，操作手柄和操作電機(jī)位于自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的操作機(jī)構(gòu)的安裝板的第一側(cè)，操作手柄和操作電機(jī)套入操作機(jī)構(gòu)的第一操作凸輪主軸，由操作手柄或操作電機(jī)帶動第一操作凸輪主軸轉(zhuǎn)動；傳動齒輪，位于操作機(jī)構(gòu)的安裝板的第二側(cè)，傳動齒輪連接第一操作凸輪主軸和操作機(jī)構(gòu)的第二操作凸輪主軸，第一操作凸輪主軸的轉(zhuǎn)動通過傳動齒輪帶動第二操作凸輪主軸的轉(zhuǎn)動；儲能機(jī)構(gòu)，通過第一凸輪連接到第一操作凸輪主軸，還通過第二凸輪連接到第二操作凸輪主軸，第一操作凸輪主軸和第二操作凸輪主軸的轉(zhuǎn)動分別通過第一凸輪和第二凸輪帶動儲能機(jī)構(gòu)進(jìn)行儲能。
文檔編號H02J9/06GK101826403SQ200910047108
公開日2010年9月8日 申請日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者周密, 季慧玉, 曲德剛, 紀(jì)曉含, 馬照祥 申請人:上海電科電器科技有限公司