高壓斷路器渦卷彈簧儲能操動機構的製作方法
2023-11-30 16:34:01
專利名稱：高壓斷路器渦卷彈簧儲能操動機構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於高壓電氣設備器件技術領域，涉及一種高壓斷路器用的儲能操動機構。
背景技術：
目前本領域現有高壓斷路器採用的儲能操動機構均為由螺旋式壓力彈簧或拉力彈簧為動力源的結構形式。工作過程中，螺旋彈簧的動力必須在其拐臂旋轉的前半圈被儲滿，在後半圈時被釋放，從而使高壓斷路器進行分、合閘操作，且機構的合閘彈簧儲備的能量不但要使斷路器進行合閘，還要對斷路器的分閘彈簧進行儲能。由於機構分閘與合閘時其輸出軸的方向是相反的，因而傳動裝置還必須採用多個四連杆、五連杆機構。受上述原理及結構的制約，致使目前本領域公知產品在具體實施應用中存在著零部件多、結構複雜、體積大、製造成本高以及機械效率低、脫扣力大和運行可靠性較差等不足。
實用新型內容本實用新型的目的在於解決現有技術存在的問題，進而提供一種設計新穎、結構簡單、體積小、製造成本低、性能穩定、機械效率及運行可靠性高的高壓斷路器渦卷彈簧儲能操動機構。
本實用新型的發明目的是通過以下技術解決方案實現的該高壓斷路器渦卷彈簧儲能操動機構具有一個內設主軸及儲能動力裝置、分合閘控制裝置和輸出拐臂的機構箱殼，在主軸上套裝固定有渦卷彈簧、彈簧盒、凸輪盤組和分、合閘拐臂，其中所說的渦卷彈簧安裝於彈簧盒內，它的外端和內端分別固定在彈簧盒和主軸上；所說的彈簧盒裝在主軸中部，它的外圓上設有可通過傳動裝置與儲能動力裝置傳動連接的齒輪，內部裝有彈簧儲能狀態聯鎖裝置；所說的凸輪盤組設於彈簧盒一邊，為兩片對稱布置的平面槽型構件；所說的分、合閘拐臂相互成180°旋轉設置並分設於主軸兩端；機構的分合閘控制裝置為設於機構箱殼上部的由半軸、摯子和復位彈簧組成的半軸式構件，它們分別與分、合閘拐臂對應布置；輸出拐臂夾在凸輪盤組之間，拐臂上的滾柱裝在凸輪槽內並可在凸輪槽內滑動。
與目前公知技術相比，本實用新型所具有的優點在於1、操動機構中的渦卷彈簧既是分閘彈簧又是合閘彈簧，結構件很少，安裝空間小，可大大縮小機構整體的體積；2、無論分閘或是合閘操作，渦卷彈簧在釋放能量時機構主軸總是繞一個方向旋轉，因而無須再設置四連杆、五連杆等變向及變角傳動機構，顯著提高了機械效率；3、由於要求的渦卷彈簧儲能力矩小，因而也相應減小了電動及手動動力裝置的操動力，更重要的是它大大減少了脫扣器的脫扣力，使產品中沒有必要再加裝多級減力機構；4、結構簡單、製造成本低、性能穩定、運行可靠性好。
圖1為本實用新型一個具體實施例的正視向結構示意圖。
圖2為圖1所示實施例一個工作狀態的正視向結構示意圖，在該中機構的渦簧處於儲能狀態且輸出拐臂處於合閘位置。
圖3為該操動機構中所設輸出拐臂部分的結構示意圖。
圖4為該操動機構中所設渦卷彈簧的結構示意圖。
具體實施方式
參見附圖，本實用新型所述的高壓斷路器渦卷彈簧儲能操動機構主要由包括彈簧盒16與渦卷彈簧18在內的渦簧系統、凸輪盤組5、分閘拐臂17、合閘拐臂15、輸出拐臂8等部件組成，除輸出拐臂8外，它們均貫穿固定在機構箱殼1的主軸6上，機構對渦卷彈簧18進行儲能的電動及手動儲能動力裝置9、10、斷路器分合閘控制裝置以及彈簧儲能狀態聯鎖裝置都與渦簧系統布置在同一機構箱殼1內。彈簧盒16裝在機構主軸1中部，它的外圓上設有可與儲能動力裝置9、10傳動連接的齒輪，內部裝有渦卷彈簧18以及由平面螺旋道軌輪盤12和滑塊11組成的彈簧儲能狀態聯鎖裝置。渦卷彈簧18由彈簧鋼帶製成，為平面接觸型結構，它的外端和內端分別固定在彈簧盒16和機構主軸上6。凸輪盤5為平面槽形構件，兩片一組對稱設置，並固定在機構主軸6上，輸出拐臂8夾在凸輪盤組5之間，其上的滾柱7可在凸輪槽內滑動，當渦卷彈簧18釋放能量時，凸輪盤5被帶動作圓周旋轉，輸出拐臂8隨之在滾柱7帶動下作前後擺動，進而驅動斷路器完成分、合閘動作。位於機構主軸6兩側的分閘拐臂17和合閘拐臂15為同一結構，在主軸6上相互成180°旋轉設置，拐臂的內部設有多塊橡膠13，使其兼有緩衝器的功能；在兩拐臂的外端各裝有一組滾動軸承14。斷路器分、合閘控制裝置設在機構箱殼1內上部，為半軸式結構，由半軸3、摯子2和復位彈簧4等組成，它們分別與分、合閘拐臂17、15對應布置。自然狀態下摯子2的一端被半軸3扣住，合、分閘拐臂15、17中的一個拐臂通過滾動軸承14被摯子2的另一端擋住，凸輪盤組5受限不能旋轉。滾動軸承14可以減少合、分閘拐臂15、17之間的摩擦力。
該操動機構的實際使用包括儲能、分閘、合閘和再儲能四個工作過程，
以下結合附圖將分別加以說明。
一、儲能儲能前，合閘拐臂15被合閘控制裝置的摯子2扣住，機構主軸6不能轉動，動力裝置9、10通過彈簧盒16外圓上的齒輪驅動彈簧盒16順時針旋轉，對渦卷彈簧18儲能；能量儲滿後，平面螺旋道軌輪盤上的滑快11突出彈簧盒外，推動相關的連鎖機構使動力裝置9、10不再工作，由於動力裝置裝有單向軸承，彈簧盒16不可能倒轉；渦簧系統的一次儲能可滿足對斷路器進行一個額定操作循環(分-合-分)的操作。
二、分閘分閘電磁鐵帶電或手動推動分閘控制裝置使其半軸3旋轉，原被扣住的分閘摯子2釋放，合閘拐臂15隨即也被釋放，機構主軸6在渦卷彈簧18的帶動下順時針旋轉，凸輪盤組5內的滾柱7帶動輸出拐臂8向前擺動，斷路器分閘；機構主軸6旋轉半周后，分閘拐臂17被合閘控制裝置的摯子2扣住，斷路器保持於分閘位置。
三、合閘合閘時的工作原理與分閘基本相同，此時機構主軸6仍順時針旋轉，輸出拐臂8向後擺動；機構主軸6旋轉半周后，分閘拐臂15被分閘控制裝置的摯子2扣住，斷路器保持於合閘位置。
四、再儲能當操動機構完成一個額定操作循環後，平面螺旋道軌輪盤12帶動滑塊11由外向裡運動縮進彈簧盒16，相關的聯鎖機構向動力裝置9、10發出儲能指令，電動式動力裝置的電源接通自動進行儲能工作；如果電動式動力裝置無電，將允許操作者進行手動儲能操作。
權利要求1.一種高壓斷路器渦卷彈簧儲能操動機構，其特徵在於具有一個內設主軸(6)及儲能動力裝置(9、10)、分合閘控制裝置和輸出拐臂(8)的機構箱殼(1)，在主軸(6)上套裝固定有渦卷彈簧(18)、彈簧盒(16)、凸輪盤組(5)和分、合閘拐臂(17、15)，其中渦卷彈簧(18)安裝於彈簧盒(16)內，它的外端和內端分別固定在彈簧盒(16)和主軸(1)上；彈簧盒(16)裝在主軸(1)中部，它的外圓上設有可通過傳動裝置與儲能動力裝置(9、10)傳動連接的齒輪，內部裝有彈簧儲能狀態聯鎖裝置；凸輪盤組(5)設於彈簧盒(16)一邊，為兩片對稱布置的平面槽型構件；分、合閘拐臂(17、15)相互成180°旋轉設置並分設於主軸(6)兩端；分合閘控制裝置為設於機構箱殼(1)上部的由半軸(3)、摯子(2)和復位彈簧(4)組成的半軸式構件，它們分別與分、合閘拐臂(17、15)對應布置；輸出拐臂(8)夾在凸輪盤組(5)之間，拐臂上的滾柱(7)裝在凸輪槽內並可在凸輪槽內滑動。
2.根據權利要求1所述的高壓斷路器渦卷彈簧儲能操動機構，其特徵在於所說的渦卷彈簧(18)為一副由彈簧鋼帶製成的平面接觸型結構。
3.根據權利要求1所述的高壓斷路器渦卷彈簧儲能操動機構，其特徵是彈簧盒(16)內所裝的彈簧儲能狀態聯鎖機構由平面螺旋道軌輪盤(12)和滑快(11)組成。
4.根據權利要求1所述的高壓斷路器渦卷彈簧儲能操動機構，其特徵是在分、合閘拐臂(17、15)內部各設有多塊彈性橡膠(13)，在兩拐臂的外端各裝有一組能與摯子(2)相碰的滾動軸承(14)。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓斷路器用的儲能操動機構，具有一個內設主軸及儲能動力裝置、分合閘控制裝置和輸出拐臂的機構箱殼，在主軸上套裝固定有渦卷彈簧、彈簧盒、凸輪盤組和分、合閘拐臂，其中內設渦卷彈簧彈簧盒裝在主軸中部，它的外圓通過傳動裝置與儲能動力裝置傳動連接，凸輪盤組設於彈簧盒一邊，分合閘控制裝置為設於機構箱殼上部並分別與分、合閘拐臂對應布置，輸出拐臂夾在凸輪盤組之間，拐臂上的滾柱可在凸輪槽內滑動。產品具有設計新穎、結構簡單、體積小、製造成本低、機械效率及運行可靠性高等優點。
文檔編號H01H71/10GK2582154SQ0225902
公開日2003年10月22日 申請日期2002年12月9日 優先權日2002年12月9日
發明者王增梅, 王德杉, 李芳 , 葉榮偉, 王治洲 申請人:西安維能電氣有限公司