斷路器電動操作機構的製作方法

2023-04-22 16:34:56

專利名稱：斷路器電動操作機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種斷路器電動操作機構，屬於低壓開關附件技術領域。
技術背景在公開的文獻例如中國專利文獻CN1138289C、 CN2546998Y、 CN2553495Y、 CN2687825Y、 CN2727928Y、 CN2713625Y、 CN2800476Y、 CN2708471Y、 CN2789922Y 中均涉及有斷路器電動操作機構，具體的結構可以由圖1揭示，包括傳動軸2、 齒輪3、凸輪4、色標指示盤1和滾動件5，齒輪3配置在傳動軸2的偏下部， 與減速機構傳動聯結，凸輪4位於齒輪3的下方並且與傳動軸2的下端固定， 色標指示盤1固定在傳動軸2的上端，滾動件5樞置在凸輪4上。上述結構 的斷路器電動操作機構的工作原理如下以電動操作為例，當減速機構的輸 出齒輪6按順時針方向轉動便通過與輸出齒輪6相嚙合的齒輪3的運動而帶 動傳動軸2轉動，由於凸輪4是固定在傳動軸2上的，因此由傳動軸2帶動 凸輪4轉動，進而由樞置在凸輪4上的滾動件5帶動滑塊7運動，因為滾動 件5是對應在滑塊7上部的長槽71中的，又因為斷路器手柄是探入於圖中未 示出的滑塊7下部的手柄槽中的，因此當滑塊7在滾動件5的作用下移動時 便由滑塊7將斷路器手柄撥動而實現電操作；以手動操作分閘為例，即，將 斷路器從合閘狀態操作至分閘狀態，假設圖2的狀態為合閘狀態，操作者只 要將操作手柄插入傳動軸2的上部所預設的手柄操作孔21 (也可稱槽)中， 以順時針方向驅使傳動軸2轉動，由與傳動軸2聯動的凸輪4上的滾動件5 帶動滑塊7移動，滑塊7的位置由圖2改變為圖3的位置，即由滑塊7帶動 斷路器手柄從原來的合閘狀態變為分閘狀態。與此同時，隨著傳動軸2的轉 動，色標指示盤1也隨之轉動，並顯示分閘狀態。標註在圖2和圖3中的0N表 示合閘，而OFF表示分閘。然而，在實際的應用過程中，當發生短路電流時，往往會出現斷路器觸頭不能及時分斷的現象，導致該現象的原因是由於觸頭熔焊使動、靜觸頭彼 此粘合或稱粘連。如果斷路器的動、靜觸頭存在粘合，那麼即使操作者通過操作手柄順時針驅使傳動軸2轉動，試圖使斷路器從先前的合閘為分閘狀態， 但由於動、靜觸頭的粘合，探入到滑塊7中的斷路器手柄將會被動、靜觸頭 的粘合力即焊接力反向拉回至合閘位置，因此斷路器手柄會使滑塊7向合閘 方向運動，同時滑塊7帶動滾動件5作逆時針平動，進而由滾動件5帶動凸 輪4作逆時針轉動，凸輪4通過傳動軸2帶動齒輪3及色標指示盤1作逆時 針旋轉，最終使色標指示盤1轉回到先前的合閘位置，色標指示盤1顯示為 合閘。但是，該狀況僅僅是假設性的理想狀態，因為減速機構的運動方向是 不可逆轉的，也就是說減速機構的輸出齒輪6必然限制齒輪3作逆時針轉動， 同時由於如上面所述，齒輪3、凸輪4、滾動件5和色標指示盤1是與傳動軸 2保持同軸轉動的，從而由輸出齒輪6間接地限制滾動件5、凸輪4、色標指 示盤1的逆時針轉動，更直接地講，由於輸出齒輪6的作用而使傳動軸2不 轉動，故，色標指示盤l也不作任何轉動，所以，上述假設性的色標指示盤l 顯示為合閘的理想狀態實質是不存在的，也就是說，色標指示盤1雖處於顯 示分閘的狀態，但實際上斷路器仍處於合閘狀態。通過上述說明，完全可以知道，當斷路器出現動、靜觸頭相互粘合的情 形時，固定於傳動軸2上的用於顯示斷路處於合閘、分閘/再扣信息的色標指 示盤1會存在誤顯示或稱給人予一種假象，這種假象會造成嚴重的安全事故。 發明內容本發明的任務是要提供一種當斷路器的動、靜觸頭出現彼此粘合情形時 仍能保障色標指示盤所指示的合閘、分閘/再扣信息與斷路器實際所處的合 閘、分閘/再扣狀態相一致而藉以避免安全隱患的斷路器電動操作機構。本發明的任務是這樣來完成的， 一種斷路器電動操作機構，它包括傳動 軸、置於傳動軸的偏下端的用於與減速機構傳動聯結的並且由減速機構驅動 的齒輪、固定於傳動軸上端的色標指示盤、固定於傳動軸下端的凸輪和一固定於凸輪上的滾動件，所述的凸輪在傳動軸上的位置居於齒輪的上方；所述 的齒輪樞置於傳動軸上並且在齒輪上至少開設有一滾動件槽，所述的滾動件 的一端探入滾動件槽中並且與凸輪固定，另一端則伸出於滾動件槽。本發明所述的齒輪樞置於傳動軸上的樞置方式為直接樞置或間接樞置中 的任意一種樞置。本發明所述的直接樞置是將齒輪的中央藉助於與傳動軸的底端端面相固 定的限位部件而空套於傳動軸下端的臺階上，而所述的間接樞置是將齒輪的 中央藉助於軸承而定位於傳動軸下端。本發明所述的齒輪上還開設有一平衡槽，該平衡槽在齒輪上的位置是與 滾動件槽相對應的，並且形狀是趨於與滾動件槽相一致的，其中滾動件槽 的寬度是與滾動件的外徑相適配的。本發明所述的對應為以齒輪的圓心為基準保持對稱。本發明所述的滾動件槽是彎曲的。本發明所述的彎曲為呈弧形彎曲。本發明所述的滾動件為滾輪或軸承。本發明所述的滾動件為滾輪。本發明所述的減速機構包括減速電機和輸出齒輪，輸出齒輪固定在減速 電機的動力輸出軸上並且與所述的齒輪嚙合，其中減速電機為單向電機。本發明所推薦的技術方案的優點在於由於將已有技術中的位於齒輪下 方的凸輪的位置更換到了齒輪的上方，並且在齒輪上開設了用於供滾動件探 入的滾動件槽，因此，滾動件可在滾動件槽內作前後圓周平動，避開了減速 機構對齒輪的不可逆轉控制，由滾動件繞開齒輪帶動凸輪進而由凸輪帶動傳 動軸轉動，所以當手動操作傳動軸時，例如使斷路器從合閘狀態變為分閘狀 態時，即使斷路器的動、靜觸頭存在彼此粘合情形而將滾動件經滑塊的過渡 拉回到合閘，那麼由於滾動件能帶動凸輪轉動，再由凸輪帶動傳動軸轉動， 從而能確保固定於傳動軸上的色標指示盤顯示斷路器所處的真實的合閘狀態，可有效地避免事故的發生。


圖1為已有技術中的斷路器電動操作機構的結構圖。圖2為圖1結構對斷路器實施合閘後所處的合閘位置的示意圖。 圖3為由圖2的合閘位置轉換到分閘位置的示意圖。 圖4為本發明的斷路器電動操作機構的一具體的實施例結構圖。 圖5為圖4結構與斷路器相配合的示意圖。 圖6為手動狀態下的圖4結構處於合閘位置的示意圖。 圖7為由手動操作將圖6的合閘位置轉換到分閘位置的示意圖。 圖8為電動狀態下的圖4結構處於分閘位置示意圖。 圖9為由電動操作將圖8的分閘位置轉換到合閘位置的示意圖。
具體實施方式
通過下面對實施例的描述，將更加有助於理解本發明，但實施例不應也 不能用來限制本發明，任何形式上的修改或變化都應屬本發明所公開的技術 方案範疇。請見圖4，在傳動軸2的上端固定色標指示盤1，並且在傳動軸2的頂部 預設形狀並不受到圖示限制的手柄操作孔21，以便在手動操作時將手柄10(也 可稱鑰匙)插入到手柄操作孔21中驅動傳動軸2轉動。傳動軸2的下端配置 凸輪4和齒輪3，其中將凸輪4處在對應於齒輪3的上方與傳動軸2固定， 而將齒輪3通過其中心孔33套置在傳動軸2下端的臺階22上並且用限位部 件34限位，具體是將限位部件34在對應於齒輪3的底部與傳動軸2焊接或 鉚接。上述通過限位部件34將齒輪3空套於傳動軸2上的方式稱之為直接樞 置，而如果摒棄限位部件34並且在中心孔33中配置軸承，通過軸承將齒輪3 設置到傳動軸2上，那麼這種方式稱之為間接樞置。齒輪3與減速機構的輸 出齒輪6嚙合，並且在齒輪3上開設有一呈弧形彎曲的滾動件槽31，這裡所 稱的弧形猶如香蕉形或稱月牙形。為了保障齒輪3的平衡，在齒輪3上並且在對應於滾動件槽31部位開設有一形狀優選與滾動件槽31相一致的平衡槽 32,這裡所說的對應是指以齒輪3的圓心為基準而使平衡槽32與滾動件槽31 保持對稱。滾動件5既可使用滾輪，也可採用軸承，本實施例擇用滾輪。將 滾動件5的上端探入到滾動件槽31中，並且將滾動件5中央所窄縮的滾軸51 置入到凸輪4上的滾軸孔41中，使滾動件5實現與凸輪4固定，滾動件5的 下端伸出於滾動件槽31並且容納到滑塊7上部所預設的長槽71中，由滾動 件5的運動帶動滑塊7在滑塊導杆73上滑動，用於帶動探入到滑塊7下部的 斷路器手柄槽72中的斷路器8的斷路器手柄81。對於上面提及的滾動件槽 31，優選的方案是將滾動件槽31的寬度與滾動件5的外徑相適應，藉以確保 滾動件5自如地從滾動件槽31的一端移動至另一端。滾動件槽31的直線距 離應滿足得以將斷路器手柄81從合閘位置轉換到分閘位置(反之亦然)的作 動距離。請見圖5，圖4的結構在使用狀態下被安裝在一殼體20中，在殼體20 上開設有色標視窗20a，當色標指示盤1上的分別代表合閘、脫扣、分閘的紅、 白、綠顏色即色標在色標視窗20a中出現時，便向使用者提示了斷路器的相 應狀態。殼體20與斷路器8的殼蓋82配接。用於驅使齒輪3轉動的作為減 速機構的減速電機9安裝在支架91上，作為減速機構的輸出齒輪6固定在減 速電機9的動力輸出軸上。見圖6和圖7並且結合圖5,當操作人員採用手動操作對斷路器8分閘 時，用手柄10插入手柄槽操作孔21並且順時針旋動手柄10，傳動軸2轉動， 由傳動軸2帶動凸輪4順時針轉動，同時帶動滾動件5作順時針平動，由滾 動件5驅使滑塊7向分閘方向作直線運動，從而由滑塊7將探入於斷路器手 柄槽72中的斷路器8的斷路器手柄81從圖6所示的合閘位置轉換到圖7所 示的分閘位置，此時的色標指示盤1指示分閘狀態。當斷路器8的觸頭機構的動、靜觸頭已處於粘合或稱熔焊狀態，由於斷 路器手柄81受到焊接力的反作用回復至(拉回至)合閘位置，因此斷路器手柄81會帶動滑塊7向合閘方向作直線運動，然而由於齒輪3上的滾動件槽31 的存在，能使滾動件5受到滑塊7的作用力而在滾動件槽31內自由地作圓周 逆時針平動(此時的滾動件5位於長槽71的上端，滑塊7向合閘方向運動時， 滾動件5作逆時針平動)，因此滾動件5不會因為減速電機9的不可逆轉的作 用而受到限制，將帶動凸輪4作逆時針轉動，最後由凸輪4帶動傳動軸2轉 動，使傳動軸2上的色標指示盤1轉回到顯示合閘的狀態，從而提醒操作者 斷路器可能發生異常需要檢測，藉以確保安全。見圖8和圖9並且結合圖5，由電動即由減速機構的減速電機9操縱斷 路器至分閘狀態，具體是當減速電機9接收到分閘信號而工作，經輸出齒 輪6帶動齒輪3作順時針轉動，齒輪3通過滾動件5帶動凸輪4，在凸輪4 帶動傳動軸2轉動的同時，由滾動件5帶動滑塊7向分閘方向運動，最後由 滑塊7帶動斷路器手柄81至圖8所示的分閘位置。若此時斷路器8已存在熔 焊，則斷路器手柄81會回復至合閘位置，且會帶動滑塊7向合閘方向運動， 滑塊7帶動滾動件5繼續作順時針平動(此時的滾動件5位於長槽71的下端， 滑塊7向合閘方向運動時,滾動件5作順時針平動)，滾動件5運動到圖9所 示的位置，從而帶動凸輪4及齒輪3作順時針轉動，最後經傳動軸2帶動色 標指示盤1，使色標指示盤1顯示合閘狀態。示意在上述的圖6至圖9中的0N和OFF分別表示合閘和分閘。 綜上所述，本發明所公開的技術方案彌補了已有技術中所存在的不足， 達到了預期的目的，體現了在斷路器存在熔焊情形時仍能使色標指示盤1的 顯示與斷路器實際的合鬧狀態保持一致的技術效果。
權利要求
1、一種斷路器電動操作機構，它包括傳動軸(2)、置於傳動軸(2)的偏下端的用於與減速機構傳動聯結的並且由減速機構驅動的齒輪(3)、固定於傳動軸(2)上端的色標指示盤(1)、固定於傳動軸(2)下端的凸輪(4)和一固定於凸輪(4)上的滾動件(5)，其特徵在於所述的凸輪(4)在傳動軸(2)上的位置居於齒輪(3)的上方；所述的齒輪(3)樞置於傳動軸(2)上並且在齒輪(3)上至少開設有一滾動件槽(31)，所述的滾動件(5)的一端探入滾動件槽(31)中並且與凸輪(4)固定，另一端則伸出於滾動件槽(31)。
2、 根據權利要求1所述的斷路器電動操作機構，其特徵在於所述的齒 輪(3)樞置於傳動軸(2)上的樞置方式為直接樞置或間接樞置中的任意 一種樞置。
3、 根據權利要求2所述的斷路器電動操作機構，其特徵在於所述的 直接樞置是將齒輪(3)的中央藉助於與傳動軸(2)的底端端面相固定的限 位部件(34)而空套於傳動軸(2)下端的臺階(22)上，而所述的間接樞 置是將齒輪(3)的中央藉助於軸承而定位於傳動軸(2)下端。
4、 根據權利要求1所述的斷路器電動操作機構，其特徵在於所述的齒 輪(3)上還開設有一平衡槽(32)，該平衡槽(32)在齒輪(3)上的位置 是與滾動件槽(31)相對應的，並且形狀是趨於與滾動件槽(31)相一致的， 其中滾動件槽(31)的寬度是與滾動件(5)的外徑相適配的。
5、 根據權利要求4所述的斷路器電動操作機構，其特徵在於所述的對 應為以齒輪(3)的圓心為基準保持對稱。
6、 根據權利要求4所述的斷路器電動操作機構，其特徵在於所述的滾動件槽(31)是彎曲的。
7、 根據權利要求6所述的斷路器電動操作機構，其特徵在於所述的彎 曲為呈弧形彎曲。
8、 根據權利要求1或4所述的斷路器電動操作機構，其特徵在於所述 的滾動件(5)為滾輪或軸承。
9、 根據權利要求8所述的斷路器電動操作機構，其特徵在於所述的滾 動件(5)為滾輪。
10、 根據權利要求l所述的斷路器電動操作機構，其特徵在於所述的減 速機構包括減速電機(9)和輸出齒輪(6)，輸出齒輪(6)固定在減速電機(9)的動力輸出軸上並且與所述的齒輪(3)嚙合，其中減速電機(9) 為單向電機。
全文摘要
一種斷路器電動操作機構，屬於低壓開關附件技術領域。它包括傳動軸、置於傳動軸的偏下端的用於與減速機構傳動聯結的並且由減速機構驅動的齒輪、固定於傳動軸上端的色標指示盤、固定於傳動軸下端的凸輪和一固定於凸輪上的滾動件，所述的凸輪在傳動軸上的位置居於齒輪的上方；所述的齒輪樞置於傳動軸上並且在齒輪上至少開設有一滾動件槽，所述的滾動件的一端探入滾動件槽中並且與凸輪固定，另一端則伸出於滾動件槽。優點能確保固定於傳動軸上的色標指示盤顯示斷路器所處的真實的合閘狀態，可有效地避免事故的發生。
文檔編號H01H3/40GK101252046SQ200810020409
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月4日 優先權日2008年3月4日
發明者徐曉峰, 王炯華, 陳建紅 申請人:常熟開關製造有限公司(原常熟開關廠)