CN101533736A - 小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构，包括前板(15)、后板(7)、储能轴(12)、分闸脱扣半轴(6)、输出拐臂轴(22)、二级传动中间轴组件(8)、储能轴凸轮(13)、储能轴曲柄(5)、主拉簧(2)、输出拐臂(9)、输出拐臂滚轮(11)、小滑轮(20)、操作机构连杆(21)、挡位板(19)、扣板(17)和卸力挚子(18)，储能轴(12)、分闸脱扣半轴(6)、输出拐臂轴(22)和二级传动中间轴组件(8)平行连接于前板(15)和后板(7)之间，储能轴凸轮(13)安装在储能轴(12)中间，储能轴曲柄(5)安装在储能轴(12)后端，主拉簧(2)与储能轴曲柄(5)相连，输出拐臂安装在输出拐臂轴中间，输出拐臂滚轮、小滑轮和操作机构连杆均连接在输出拐臂的边缘。本发明小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构体积小、分闸脱扣力小。

Description

小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构

(一)技术领域

本发明涉及一种真空负荷开关或真空断路器，具体涉及一种小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构。属电力电器控制技术领域。

(二)背景技术

最近几年，由于电力需求的增长，因此需要建设更多的配电所来满足电力增长需求。由于城市建设，配电所占地面积受到限制，配电所使用的真空开关的体积也越来越小。为了使开关能够通过过流线圈切断小过载故障电流和电网缺相情况下的低电压分闸，需要开关的机构通过很小的力就能实现可靠分闸。

在本发明作出以前，目前用于小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构其结构主要由储能弹簧、凸轮、脱扣轴、输出拐臂组成。其主要存在以下不足：

1、合闸不可以靠，当开关储能弹簧到达储能最大位置后，开关会通过凸轮撞击输出拐臂，输出拐臂发生快速转动，此时脱扣轴快速复位，使输出拐臂搭扣在脱扣轴上，从而实现开关的合闸。但是，第一：如果脱扣轴的复位速度小于输出拐臂的转动速度，就会发生开关空合，不能实现开关的合闸；第二：当输出拐臂搭扣在脱扣轴上的搭扣量过少，也会发生开关的空合，从而导致开关不能正常合闸。

2、分闸脱扣力过大，当开关正常合闸以后，输出拐臂搭扣在脱扣轴上，此时开关上真空灭弧室的触头压力，全部施压在输出拐臂与脱扣轴的搭扣量上，最大达到3000N，所以分闸脱扣所需要的力就会很大，比如，对于断路器而言就会出现分闸脱扣器分不开开关，以及过流线圈不能使开关分闸。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种合闸可靠性高、分闸脱扣力小的小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构。

本发明的目的是这样实现的：一种小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构，其特征在于所述操作机构包括前板、后板、储能轴、分闸脱扣半轴、输出拐臂轴、二级传动中间轴组件、储能轴凸轮、储能轴曲柄、主拉簧、固定挂板I、固定挂板II、输出拐臂、输出拐臂滚轮、小滑轮、操作机构连杆、小拐臂、挡位板、扣板和卸力挚子，所述前板和后板前后平行设置，所述储能轴、分闸脱扣半轴、输出拐臂轴和二级传动中间轴组件平行连接于前板和后板之间，所述储能轴后端伸出后板外，储能轴凸轮安装在储能轴的中间，储能轴曲柄安装在储能轴的后端，所述主拉簧的一端与固定挂板I相连，另一端与固定挂板II相连，固定挂板II与所述储能轴曲柄转动连接，所述输出拐臂轴前端伸出所述前板外，输出拐臂安装在输出拐臂轴中间，输出拐臂滚轮、小滑轮和操作机构连杆均用销轴转动连接在输出拐臂的边缘，小拐臂安装在输出拐臂轴前端，所述挡位板和扣板的一端均焊接在所述二级传动中间轴组件上，卸力挚子一端通过圆柱销连接在挡位板上，卸力挚子另一端的圆弧面与所述小滑轮的外缘相接触配合，扣板的另一端的圆弧面与所述分闸脱扣半轴相接触配合。

储能轴旋转时，通过储能轴曲柄使主拉簧拉伸，当储能轴曲柄旋转180°时，主拉簧被拉伸到极限位置从而达到储能的目的。储能轴曲柄旋转超过180°以后，主拉簧的能量迅速释放，储能轴曲柄旋转，带动储能轴旋转带动储能轴凸轮高速旋转，使储能轴凸轮撞击安装于输出拐臂上的输出拐臂滚轮带动输出拐臂旋转，输出拐臂转动带动安装于其外缘的操作机构连杆21并驱动开关合闸。此时合闸力分解在二级传动中间轴组件上，通过输出拐臂外缘的小滑轮压着卸力挚子的圆弧面的一端，同时分闸脱扣半轴6挡扣住扣板17的另一端，使开关保持可靠的合闸位置。

本发明具有体积小、合闸可靠、分闸脱扣力小等优点。能够通过小电流实现小能量的过流脱扣和低电压下的分励脱扣力使开关跳闸。

(四)附图说明

图1为本发明小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构的总体结构示意图。

图2为图1的左边局部放大图。

图3为图2的下部局部放大图。

图中：固定挂板I1、主拉簧2、固定挂板II3、带法兰边轴承4、储能轴曲柄5、分闸脱扣半轴6、后板7、二级传动中间轴组件8、输出拐臂9、小拐臂10、输出拐臂滚轮11、储能轴12、储能轴凸轮13、机构支撑杆II14、前板15、机构支撑杆I16、扣板17、卸力挚子18、挡位板19、小滑轮20、操作机构连杆21、输出拐臂轴22。

(五)具体实施方式

参见图1～3，本发明小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构，主要由前板15、后板7、储能轴12、分闸脱扣半轴6、输出拐臂轴22、二级传动中间轴组件8、储能轴凸轮13、储能轴曲柄5、主拉簧2、固定挂板I1、固定挂板II3、输出拐臂9、输出拐臂滚轮11、小滑轮20、操作机构连杆21、小拐臂10、挡位板19、扣板17和卸力挚子18组成。

所述前板15和后板7前后平行设置，前板15和后板7之间通过多根机构支撑杆I16和机构支撑杆II14支撑连接形成一个半封闭式结构，所述储能轴12、分闸脱扣半轴6、输出拐臂轴22和二级传动中间轴组件8通过各自两端的轴承平行连接于所述前板15和后板7之间，所述储能轴12后端伸出所述后板7外，储能轴凸轮13安装在储能轴12的中间，储能轴曲柄5安装在储能轴12的后端，所述主拉簧2的一端与固定挂板I1相连，另一端与固定挂板II3相连，固定挂板II3通过带法兰边轴承4与所述储能轴曲柄5相连。所述输出拐臂轴22前端伸出所述前板15外，输出拐臂9安装在输出拐臂轴22中间，输出拐臂滚轮11、小滑轮20和操作机构连杆21均用销轴转动连接在输出拐臂9的边缘，小拐臂10安装在输出拐臂轴22前端。所述挡位板19和扣板17的一端均焊接在所述二级传动中间轴组件8上，卸力挚子18一端通过圆柱销连接在挡位板19上，卸力挚子18另一端的圆弧面与所述小滑轮20的外缘相接触配合，扣板17的另一端的圆弧面与所述分闸脱扣半轴6相接触配合。

其合闸工作原理：由储能合闸电机或手动操作力旋转带动弹簧操作机构的储能轴12旋转，储能轴12带动储能轴曲柄5旋转使主拉簧2拉伸，主拉簧2释放能量后驱动储能轴凸轮13，使储能轴凸轮13快速旋转撞击输出拐臂滚轮11，使输出拐臂9绕输出拐臂轴22转动操作机构连杆21使开关主轴转动并合闸。同时弹簧操作机构的卸力挚子18通过扭簧来实现迅速复位，顶住输出拐臂9，使开关保持合闸位置。并通过机构死点位置来实现杠杆原理将力分解掉，减小脱扣力。弹簧操作机构的卸力挚子18通过二级传动中间轴组件8，将输出拐臂9施加于卸力挚子18上的力利用杠杆原理分解成很小的力传递给扣板17，弹簧操作机构的分闸脱扣半轴6挡住扣板17，使开关保持合闸位置不变。

分闸工作原理：

由于二级传动中间轴组件8将输出拐臂9施加于卸力挚子18上的力利用杠杆原理分解成很小的力传递给扣板17，通过扣板17再传递给分闸脱扣半轴6，最终实现分闸脱扣半轴6的脱扣力大大减小。这样使得开关的电流型过流线圈和分励脱扣输出很小的力就能使开关分闸。当电分线圈或过流线圈动作带动分闸脱扣半轴转动，并驱使扣板17绕分闸脱扣半轴旋转，使二级传动中间轴组件8整体转过一个角度，卸力挚子18脱开顶住的输出拐臂9靠开关合闸触头的反作用力实现迅速分闸。

Claims (1)

1、一种小型化真空负荷开关或真空断路器用弹簧操作机构，其特征在于所述操作机构包括前板(15)、后板(7)、储能轴(12)、分闸脱扣半轴(6)、输出拐臂轴(22)、二级传动中间轴组件(8)、储能轴凸轮(13)、储能轴曲柄(5)、主拉簧(2)、固定挂板I(1)、固定挂板II(3)、输出拐臂(9)、输出拐臂滚轮(11)、小滑轮(20)、操作机构连杆(21)、小拐臂(10)、挡位板(19)、扣板(17)和卸力挚子(18)，所述前板(15)和后板(7)前后平行设置，所述储能轴(12)、分闸脱扣半轴(6)、输出拐臂轴(22)和二级传动中间轴组件(8)平行连接于前板(15)和后板(7)之间，所述储能轴(12)后端伸出后板(7)外，储能轴凸轮(13)安装在储能轴(12)的中间，储能轴曲柄(5)安装在储能轴(12)的后端，所述主拉簧(2)的一端与固定挂板I(1)相连，另一端与固定挂板II(3)相连，固定挂板II(3)与所述储能轴曲柄(5)转动连接，所述输出拐臂轴(22)前端伸出所述前板(15)外，输出拐臂(9)安装在输出拐臂轴(22)中间，输出拐臂滚轮(11)、小滑轮(20)和操作机构连杆(21)均用销轴转动连接在输出拐臂(9)的边缘，小拐臂(10)安装在输出拐臂轴(22)前端，所述挡位板(19)和扣板(17)的一端均焊接在所述二级传动中间轴组件(8)上，卸力挚子(18)一端通过圆柱销连接在挡位板(19)上，卸力挚子(18)另一端的圆弧面与所述小滑轮(20)的外缘相接触配合，扣板(17)的另一端的圆弧面与所述分闸脱扣半轴(6)相接触配合。

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