一種防止電動機驅動式電操誤動作的機構的製作方法

2024-03-25 01:29:05 2

本發明涉及一種安裝在電動機驅動式電操內部，防止在受衝擊振動的情況下發生誤動作的機構，屬於電工技術領域。

背景技術：

低壓斷路器主要承擔配電線路和用電設備的過載、欠電壓、短路保護之用。電操作為斷路器的外部附件，用於遠距離自動分閘和合閘斷路器，適用於自動化程度較高的場所。

現在國內電操大多使用電動機驅動式電操，電動機驅動式電操機構有彈簧儲能型和非儲能型兩種形式：儲能型電操機構閉合速度快，閉合功率小，一致性高，合閘時間不大於0.1s；非儲能型電操機構相比儲能型結構簡單，體積小，價格低，合閘速度慢，合閘時間一般在0.5～1s左右。

當斷路器受到強力衝擊時，往往會在慣性和勢能的作用下，使斷路器發生誤動作，此現象在一些特殊的場所是絕對不允許發生的。電操作為遠程操作斷路器合分閘的重要裝置，當受到強力的衝擊時，同樣也決不允許發生誤動作，否則會帶動斷路器發生誤動作，造成嚴重後果。

防止誤動作的基本設計原則主要有四種：

第一種是配平衡方式，具有可動部件的設備承受加速度作用時，由於慣性的緣故，這些部件有在空間保持靜止的傾向，而設備的框架和可動部件就會出現相對運動而發生誤動作。利用配平衡方式使可動部件構成靜平衡狀態，其樞軸兩側的質量和力臂的乘積相等，因此受到加速度作用時，慣性力引起的合力矩為零，就不會存在誤動作的傾向。

第二種是超死點法，超死點技術一般用於具有固定工作位置的機構，它包括把機構置於越過曲柄死點的位置並抵在一個擋塊上。它不適用於工作位置連續變化的機構，本發明涉及的電操不適用此方法。

第三種是鎖緊裝置，這類裝置一般適用於不方便通過平衡所以偶運動部件或超死點方法的設備。鎖緊裝置可以定義為阻止機構中一個或多個運動組件的運動，藉以防止機構意外動作的附加裝置，可以用機械或電磁鐵等方式實現。此類設計應不影響機構的正常工作，具有一定的局限性。

第四種是阻尼法，有時設備的防誤動作要求不是很高，並且沒有快速響應的要求，可以使用粘性阻尼器的方法。

以往的電動操作機構的防誤動作原理主要採取鎖緊裝置，或鎖緊裝置和配平衡相結合的方式，這雖然可以杜絕誤動作的發生，但是帶來的後果是一旦機構被鎖緊裝置鎖死，斷路器手柄狀態的變化並不能使電操機構改變狀態。這就導致了鎖緊裝置和電操狀態顯示之間的矛盾，必須另闢蹊徑想辦法解決狀態顯示的難題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種獨立使用配平衡方式的電動操作機構的防誤動作機構，在能保證斷路器和電操在受到某個隨機方向外力的情況下，不會發生誤動作。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供了一種防止電動機驅動式電操誤動作的機構，包括滑塊，在滑塊的兩側各設有一滑塊凸軸，其特徵在於，每側的滑塊凸軸與一個配平衡機構相配合，每個配平衡機構包括樞軸，在樞軸上設有可繞樞軸旋轉的旋臂，旋臂的一端上形成有旋臂槽，同側的滑塊凸軸卡入旋臂槽內，旋臂的另一端上設有平衡塊；

當開關手柄處於合閘狀態時，平衡塊的重量與滑塊的重量以樞軸為中心保持力矩平衡；

當開關手柄處於分閘狀態或脫扣狀態時，平衡塊的重量始終與滑塊的重量以樞軸為中心力矩反向。

優選地，所述樞軸固定在樞軸支持件上。

本發明針對電操中容易產生誤動作的執行機構，設計發明了一種結構緊湊、佔用空間小、簡潔有效的機構，只利用配平衡的方法，拋棄廣泛使用的鎖緊裝置，有效解決了防誤動作和狀態顯示兩者的矛盾，同時對電操防止誤動作起到效果顯著的作用。

附圖說明

圖1為平衡塊與執行機構中的滑塊連接示意圖；

圖2為配平衡機構連接示意圖；

圖3為平衡塊、旋臂與滑塊連接示意圖；

圖4a為平衡塊、旋臂與滑塊在開關合閘狀態時的位置示意圖；

圖4b為平衡塊、旋臂與滑塊在開關脫扣狀態時的位置示意圖；

圖4c為平衡塊、旋臂與滑塊在開關分閘狀態時的位置示意圖。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。

本發明針對執行機構裡的滑塊等相關部件進行完全配平衡設計，不依靠通常使用的包括機械或電磁鐵等方式在內的鎖緊裝置，達到防止誤動作的效果。由於針對電操設備的終端執行機構進行配平衡，不涉及電機模塊和執行模塊等，因此本發明可在彈簧儲能型和非儲能型兩種電操中通用。

本發明在不改變外形尺寸的前提下，利用外殼與電操機構之間現有的空間，少量修改現有電操機構組件，緊湊的增加了樞軸、旋臂和平衡塊組件，達到完全配平衡的效果。在緊湊、狹小的電操內部，避免拆卸電操零件，以方便安裝，防衝效果明顯，不影響電操正常動作，不影響外觀。

圖1為本發明的一個實施例，在電操機構中設置一對樞軸2，以樞軸2為支點設置有可旋轉的旋臂3，旋臂3的一端與執行機構裡的滑塊4轉動聯接，旋臂3的另一端固定有平衡塊。平衡塊5用於使執行機構中滑塊等相關部件對於其樞軸2呈靜平衡，同時保證作用在旋臂3上的合成慣性力矩為零。

圖2顯示了本發明中的配平衡機構的安裝連接示意圖，此時開關手柄處於合閘狀態，利用現有電操中的一塊支撐板加以改進，形成樞軸支持件1，在樞軸支持件1上裝配有樞軸2，旋臂3裝配在樞軸2上，旋臂3以樞軸2為支點可以靈活轉動。旋臂3的一端與滑塊部件4(包括與滑塊相連的金屬件和彈簧)轉動相連，旋臂3的另一端與平衡塊5相連。

圖3顯示了平衡塊、旋臂與滑塊連接示意圖，滑塊4上有滑塊凸軸6，滑塊凸軸6與旋臂3上的旋臂槽7配合，旋臂槽7起到限位作用，使滑塊凸軸6可以順暢滑動。如圖4a所示，當開關處於合閘狀態時，滑塊凸軸6處於旋臂槽7在旋臂2的最遠端，此時滑塊4相對於樞軸2的力臂最大，對應力矩最大，設計時保證此狀態下平衡塊5的重量與滑塊4的重量以樞軸2為中心保持力矩平衡。

圖4b和圖4c為開關處於非合閘狀態，即分閘狀態或脫扣狀態時，從圖中可見平衡塊5的重量始終與滑塊4的重量以樞軸2為中心力矩反向，滑塊凸軸6並沒有處於旋臂槽7在旋臂2的最遠端，此時力矩不平衡，平衡塊5不妨礙包括滑塊部件4在內所有執行模塊的運動，斷路器本體的手柄分閘或脫扣運動時，電操內的執行模塊連同指示模塊可以同步正常顯示。

雖然本發明已參照上述的實施例來描述，但是本技術領域中的普通技術人員，應當認識到以上的實施例僅是用來說明本發明，應理解其中可作各種變化和修改而在廣義上沒有脫離本發明，所以並非作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述的實施例的變化，變形都將落入本發明權利要求的保護範圍。