一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構的製作方法
2023-05-28 10:12:21
一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構，包括主框架、儲能傳動系統、合閘機構、分閘機構以及合閘彈簧組件；主框架包括右側板、左側板、以及將左側板和右側板連接在一起的上支塊和下支塊；儲能傳動系統包括設置在主框架側板上的儲能電機、齒輪傳動系統、手動裝置以及儲能軸系統；合閘機構包括合閘電磁鐵、四連杆驅動板、合閘半軸以及合閘保持摯子組件；分閘機構包括分閘電磁鐵、分閘脫扣板、分閘半軸、輸出連杆組件以及分閘保持摯子組件；合閘彈簧組件包括兩組，分別設置在右側板和左側板上。本發明可完全滿足發電機斷路器苛刻的短路開斷性能要求，最高可達到額定短路電流80kA的故障開斷能力，操作機構故障率低。
【專利說明】一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種彈簧操作機構，特別涉及一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構。
【背景技術】
[0002]在戶內高壓真空斷路器領域中，彈簧操作機構的使用已經較為普遍，近幾年，隨著電力系統容量的不斷擴大，電網之間的電氣聯繫程度日趨緊密，電網的短路水平訊速提高，對大容量及發電機斷路器的需求不斷增加；與之相適應的，彈簧操作機構也在發電機斷路器產品上得到應用。
[0003]國內目前在為數不多的同類產品中，採用的彈簧機構主要特徵為:彈簧操作機構與框架為整體式結構，安裝與維護不方便，生產工藝複雜，效率較低，組件結構分散，傳動鏈較長，可靠性完全依賴框架的加工精度，工藝保證難度非常高，易導致機構的不穩定性輸出；同時，操作機構的驅動及離合裝置多採用棘輪棘爪原理的結構，零部件易磨損，壽命較短；再者彈簧機構大多源自用於普通斷路器的機構，難以適應發電機斷路器的一些特殊要求，如高的分合閘速度，大的輸出功率，以及高的機械強度等。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種採用模塊化一體式結構、整體機構重量輕、安裝方便、可專業化生產、機構的傳動效率高、能耗小、輸出穩定、故障率低的一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構。
[0005]為達到上述目的，本發明的技術方案如下:
[0006]一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構，包括主框架、設置在主框架內的儲能傳動系統、合閘機構、分閘機構以及合閘彈簧組件；
[0007]所述主框架包括右側板、左側板、以及將左側板和右側板連接在一起的上支塊和下支塊，所述右側板和左側板的下端外側面設有支撐掛塊；
[0008]所述儲能傳動系統包括設置在主框架側板上的儲能電機、與儲能電機連接的齒輪傳動系統、與齒輪傳動系統連接的手動裝置以及與齒輪傳動系統連接的儲能軸系統；
[0009]所述齒輪傳動系統為三級齒輪減速傳動副，其包括依次連接的第一級齒輪、第二級齒輪以及第三級齒輪，所述第一級齒輪與儲能電機的輸出軸連接，所述第三級齒輪與儲能軸系統連接；
[0010]所述手動裝置為一組蝸輪蝸杆副，其包括蝸輪和蝸杆，所述渦輪與第一級齒輪連接；
[0011]所述儲能軸系統包括儲能軸、合閘凸輪、止動撥板、合閘拐臂、滾動軸承以及滾子，所述合閘凸輪和合閘拐臂通過花鍵副與儲能軸連接，所述止動撥板和第三級齒輪空套安裝在儲能軸上，儲能軸上設有鍥槽，滾子安裝在儲能軸的鍥槽內；
[0012]所述合閘機構包括合閘電磁鐵、四連杆驅動板、合閘半軸以及合閘保持摯子組件，所述合閘電磁鐵與四連杆驅動板的一端連接，所述四連杆驅動板的另一端合閘半軸連接，所述合閘半軸與合閘保持摯子組件連接；
[0013]所述分閘機構包括分閘電磁鐵、分閘脫扣板、分閘半軸、輸出連杆組件以及分閘保持摯子組件；所述分閘保持摯子組件由兩級保持摯子組成，分別扣接在輸出連板組件和分閘半軸上，所述輸出連杆組件與外界發電機斷路器連接；
[0014]所述合閘彈簧組件包括兩組，分別設置在右側板和左側板上，所述合閘彈簧組件包括兩個彈簧掛板以及設置在兩個彈簧掛板中間的合閘簧，所述兩個彈簧掛板分別與支撐掛塊和合閘拐臂連接。
[0015]在本發明的一個實施例中，所述上支塊為三個，成三角布置；所述下支塊為兩個，且對稱布置。
[0016]在本發明的一個實施例中，所述上支塊和下支塊上均設有若干安裝孔。
[0017]在本發明的一個實施例中，所述止動撥板、滾子、儲能軸、第三級齒輪一起組成超越離合裝置。
[0018]通過上述技術方案，本發明的有益效果是:
[0019]本發明結構簡單緊湊，零部件數量少，重量輕，功能集中齊全，輸出效率高，可靠性好，安裝維護方便，具有完整的狀態指示裝置。
[0020]通過本發明操作機構上支塊和下支塊上的定位安裝孔可方便準確地將本裝置裝配於發電機斷路器上，完成對斷路器的操作過程；本發明的優點在於是專門針對發電機斷路器設計的操作機構，可以提供大的輸出功率，充分保證斷路器高的合分閘速度特性，可完全滿足發電機斷路器苛刻的短路開斷性能要求，最高可達到額定短路電流SOkA的故障開斷能力，操作機構故障率低、機械強度高，壽命更可高達一萬次。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發明的右視立體圖；
[0023]圖2為本發明的左視立體圖；
[0024]圖3為本發明的右後視立體圖；
[0025]圖4為本發明的合閘機構局部視圖；
[0026]圖5為本發明的分閘機構局部立體視圖；
[0027]圖6為本發明的分閘機構局部視圖；
[0028]圖7為本發明的主視圖；
[0029]圖8為本發明的儲能軸系統局部立體視圖；
[0030]圖9為本發明的儲能軸系統局部剖面圖。
[0031]圖中數字和字母所表示的相應部件名稱:
[0032]110、右側板120、左側板130、上支塊140、下支塊150、安裝孔210、儲能電機220、齒輪傳動系統221、第一級齒輪222、第二級齒輪223、第三級齒輪230、手動裝置231、蝸輪232、蝸杆240、儲能軸系統241、儲能軸242、合閘凸輪243、止動撥板244、合閘拐臂245、滾動軸承246、滾子310、合閘電磁鐵320、四連杆驅動板330、合閘半軸340、合閘保持摯子組件410、分閘電磁鐵420、分閘脫扣板430、分閘半軸440、輸出連杆組件450、分閘保持摯子組件510、彈簧掛板520、合閘簧600、支撐掛塊。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
[0034]本發明公開了一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構，該彈簧斷路器可使發電機斷路器完成彈簧儲能、儲能狀態保持、合閘動作和分閘動作；彈簧操作機構包括主框架、設置在主框架內的儲能傳動系統、合閘機構、分閘機構以及合閘彈簧組件。
[0035]參見圖1至圖3所示，本發明主框架包括右側板110、左側板120、以及將左側板120和右側板110固定連接在一起的上支塊130和下支塊140，右側板110和左側板120的下端外側面設有支撐掛塊600 ;上支塊130為三個，成三角布置；下支塊140為兩個，成對稱布置；上、下支塊的個數不限於三個和兩個，其可根據實際需要而定，且只要能使得主框架具有足夠的強度來支撐主框架內的其它結構的安裝即可；本發明在上支塊和下支塊上均設有若干安裝孔150，通過該安裝孔150可將彈簧操作機構進行準確定位並安裝。
[0036]參見圖1、2、7所示，儲能傳動系統包括設置在主框架左側板120上的儲能電機210、與儲能電機210連接的齒輪傳動系統220、與齒輪傳動系統220連接的手動裝置230以及與齒輪傳動系統220連接的儲能軸系統240。
[0037]本發明齒輪傳動系統220為三級齒輪減速傳動副，其包括依次連接的第一級齒輪221、第二級齒輪222以及第三級齒輪223，第一級齒輪221與儲能電機210的輸出軸連接，第三級齒輪223與儲能軸系統240連接。
[0038]本發明手動裝置230為一組蝸輪蝸杆副，其包括蝸輪231和蝸杆232，渦輪231與第一級齒輪221連接；工作時可通過外部手柄人力轉動蝸杆232驅動渦輪231旋轉，並將扭矩傳遞至第一級齒輪221。
[0039]參見圖8和圖9所示，本發明儲能軸系統240包括儲能軸241、合閘凸輪242、止動撥板243、合閘拐臂244、滾動軸承245以及滾子246，合閘凸輪242和合閘拐臂244通過花鍵副與儲能軸241連接，止動撥板243和第三級齒輪223空套安裝在儲能軸241上，儲能軸241上設有鍥槽(圖中未標出)，滾子246安裝在儲能軸的鍥槽內；止動撥板243、滾子246、儲能軸241、第三級齒輪223 —起組成超越離合裝置。
[0040]參見圖4所示，本發明合閘機構包括合閘電磁鐵310、四連杆驅動板320、合閘半軸330以及合閘保持摯子組件340，合閘電磁鐵310與四連杆驅動板320的一端連接，四連杆驅動板320的另一端合閘半軸330連接，合閘半軸330與合閘保持摯子組件340連接。
[0041]參見圖5和圖6所示，本發明分閘機構包括分閘電磁鐵410、分閘脫扣板420、分閘半軸430、輸出連杆組件440以及分閘保持摯子組件450 ;分閘保持摯子組件450由兩級保持摯子組成，分別扣接在輸出連板組件440和分閘半軸430上，輸出連杆組件440與外界發電機斷路器連接；合閘彈簧組件包括兩組，分別設置在右側板110和左側板120上，合閘彈簧組件包括兩個彈簧掛板510以及設置在兩個彈簧掛板510中間的合閘簧520，兩個彈簧掛板510分別與支撐掛塊600和合閘拐臂244連接。
[0042]本發明中各個元器件連接完畢後組成專門用於發電機斷路器的操作機構，其優點在於，可以提供大的輸出功率，充分保證斷路器高的合分閘速度特性，可完全滿足發電機斷路器苛刻的短路開斷性能要求，最高可達到額定短路電流SOkA的故障開斷能力，操作機構故障率低、機械強度高，壽命更可高達一萬次。
[0043]本發明工作時的動作原理如下:
[0044]儲能過程:儲能電機210輸出軸旋轉或者通過人力驅動手動裝置230輸出扭矩，儲能電機輸出軸或手動裝置的渦輪231帶動齒輪傳動系統220的第一級齒輪221轉動，第一級齒輪221通過第二級齒輪222將動力傳遞給第三級齒輪223，然後再通過第三級齒輪223將扭矩傳遞至儲能軸系統240的儲能軸241，儲能軸241帶動合閘拐臂244給合閘簧520儲能；當合閘簧520儲能到位後，合閘保持摯子組件340 —端頂住止動撥板243，另一端扣接在合閘半軸330上，由止動撥板243、滾子246、儲能軸241以及第三級齒輪223 —起組成的超越離合裝置分離，儲能軸系統240被鎖定，完成儲能過程。
[0045]合閘過程:合閘機構的合閘電磁鐵310得電動作並驅動四連杆驅動板320，四連杆驅動板320推動合閘半軸330轉動，合閘保持摯子組件340解鎖並在止動撥板243外力作用下擺動，止動撥板243失去頂力失穩，儲能軸241在合閘簧520的彈簧力作用下轉動，帶動合閘凸輪242旋轉，驅動輸出連板組件440運動，當輸出連板組件440到達合閘位置後，由兩級保持摯子組成的分閘保持摯子組件450將輸出連板組件440扣接在分閘半軸430上，輸出連板組件440被鎖定從而完成合閘過程。
[0046]分閘過程:分閘機構的分閘電磁鐵410得電動作，推動分閘脫扣板420並驅動分閘半軸430轉動，分閘保持摯子組件450解鎖，輸出連板組件440失穩並在配裝斷路器分閘外力作用下完成分閘動作。
[0047]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構，包括主框架、設置在主框架內的儲能傳動系統、合閘機構、分閘機構以及合閘彈簧組件；其特徵在於: 所述主框架包括右側板、左側板、以及將左側板和右側板連接在一起的上支塊和下支塊，所述右側板和左側板的下端外側面設有支撐掛塊； 所述儲能傳動系統包括設置在主框架側板上的儲能電機、與儲能電機連接的齒輪傳動系統、與齒輪傳動系統連接的手動裝置以及與齒輪傳動系統連接的儲能軸系統； 所述齒輪傳動系統為三級齒輪減速傳動副，其包括依次連接的第一級齒輪、第二級齒輪以及第三級齒輪，所述第一級齒輪與儲能電機的輸出軸連接，所述第三級齒輪與儲能軸系統連接； 所述手動裝置為一組蝸輪蝸杆副，其包括蝸輪和蝸杆，所述渦輪與第一級齒輪連接；所述儲能軸系統包括儲能軸、合閘凸輪、止動撥板、合閘拐臂、滾動軸承以及滾子，所述合閘凸輪和合閘拐臂通過花鍵副與儲能軸連接，所述止動撥板和第三級齒輪空套安裝在儲能軸上，儲能軸上設有鍥槽，滾子安裝在儲能軸的鍥槽內； 所述合閘機構包括合閘電磁鐵、四連杆驅動板、合閘半軸以及合閘保持摯子組件，所述合閘電磁鐵與四連杆驅動板的一端連接，所述四連杆驅動板的另一端合閘半軸連接，所述合閘半軸與合閘保持摯子組件連接； 所述分閘機構包括分閘電磁鐵、分閘脫扣板、分閘半軸、輸出連杆組件以及分閘保持摯子組件；所述分閘保持摯子組件由兩級保持摯子組成，分別扣接在輸出連板組件和分閘半軸上，所述輸出連杆組件與外界發電機斷路器連接； 所述合閘彈簧組件包括兩組，分別設置在右側板和左側板上，所述合閘彈簧組件包括兩個彈簧掛板以及設置在兩個彈簧掛板中間的合閘簧，所述兩個彈簧掛板分別與支撐掛塊和合閘拐臂連接。
2.根據權利要求1所述的一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構，其特徵在於:所述上支塊為三個，成三角布置；所述下支塊為兩個，且對稱布置。
3.根據權利要求2所述的一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構，其特徵在於:所述上支塊和下支塊上均設有若干安裝孔。
4.根據權利要求1所述的一種用於發電機斷路器的彈簧操作機構，其特徵在於:所述止動撥板、滾子、儲能軸、第三級齒輪一起組成超越離合裝置。
【文檔編號】H01H3/40GK103700522SQ201310689061
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】吳春暉, 孫寶李, 吳建榮, 錢科技 申請人:上海安奕極企業發展有限公司, 上海廣電電氣(集團)股份有限公司