CN102931022B - 断路器三相机械联动连接机构 - Google Patents

Abstract

一种高压开关技术领域的断路器三相机械联动连接机构，包括：驱动连杆机构、支架组件以及单相连杆机构，其中：驱动连杆机构输入端与操动机构的输出端相连，输出端与单相连杆机构的输入端共同转动设置于支架组件上，三个单相连杆机构的输出端分别与三极断路器的三个对应的输入端相连，由操动机构输出的扭矩通过驱动连杆机构输出至三个单相连杆机构的拐臂轴，通过断路器本体带动三相断路器内的动触头同时运动，实现断路器的分、合闸操作。

Description

断路器三相机械联动连接机构

技术领域

本发明涉及的是一种高压开关技术领域的装置，具体是一种断路器三相机械联动连接机构。

背景技术

目前市场上252kvGIS断路器传动装置大多采用的是三相独立操动机构，对于用来保护变压器的高压断路器，要求断路器无论在任何情况下，都必须三相同时动作即三相联动。现在的三相联动方式有电气联动、液压联动和机械联动等。其中电气联动和液压联动都存在一定的局限性，无法提供更高的分合闸同期性，同时也存在断路器非全相操作的隐患。机械联动有效的改善这些问题。

经过对现有技术的检索发现，中国专利公开号CN 201611628U记载的一种“用于组合电器断路器的三相机械联动装置”，该技术的三相柱的每个相柱均设有拐臂，三相柱的拐臂之间通过传动连杆相连，其中一侧相柱的拐臂与主轴相连。操动机构布置在断路器三相柱的一侧，位于组合电器中电流互感器的正下方，但是该技术连杆机构对分、合闸同期性的保证效果不佳。

中国专利公开号CN 201812729U记载了一种“252kVGIS三相机械联动断路器传动装置”，该技术的三相断路器共用一个操动机构，操动机构设置在机构室装配和支架的上方，传动支架通过拐臂与中间相拐臂连接，中间相拐臂与边相拐臂之间通过相间连杆实现机械连接。但该技术中连接机构中各拐臂的装配不方便。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种断路器三相机械联动连接机构，用于252kV的气体绝缘金属封闭组合电器中，整体采用水平布置，通过用一个连接机构，三相断路器能够分别配备液压弹簧机构和弹簧机构，在接到液压弹簧机构或者弹簧机构的信号后通过同一根主轴的转动带动本体触头运动，使得同期性能够得到很好的保证。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：驱动连杆机构、支架组件以及单相连杆机构，其中：驱动连杆机构输入端与操动机构的输出端相连，输出端与单相连杆机构的输入端共同转动设置于支架组件上，三个单相连杆机构的输出端分别与三相断路器的三个对应的输入端相连，由操动机构输出的扭矩通过驱动连杆机构输出至三个单相连杆机构的拐臂轴，通过断路器本体带动三相断路器内的动触头同时运动，实现断路器的分、合闸操作。

所述的驱动连杆机构包括：扭矩输入拐臂、第一连杆和主拐臂，其中：第一连杆两端通过圆柱销分别与扭矩输入拐臂和主拐臂的一端相连接，主拐臂的另一端与支架组件转动连接。

所述的支架组件包括：支架以及转动设置于支架上的传动主轴，其中：传动主轴通过轴承设置于高强度铸铝铸造而成的倒L型结构支架上。

所述的单相连杆机构包括：单相输出拐臂、第二调节接头、第二连杆和单相外拐臂，其中：单相输出拐臂的一端与传动主轴以八方轴的方式连接，单相输出拐臂的另一端通过圆柱销与第二调节接头连接，第二连杆的一端与第二调节接头螺纹连接，另一端通过圆柱销与单相外拐臂相连，单相外拐臂通过拐臂轴与断路器本体内的内拐臂相连，进而带动断路器本体传动零件运动，实现分、合闸操作。

本发明在装配过程中，传动主轴通过两个不同规格的单列圆锥滚子轴承固定在支架上；而后带有传动主轴的支架通过一定数量、特定规格的螺栓与断路器本体的中间相拐臂箱固定连接，同时通过螺栓与操动机构连接。导向支架采用钢板焊接后机加而成，呈盘状结构，沿垂直于盘面的方向伸出一个肋板，并于该板上加工一个导向孔为液压机构行程杆提供导向，增加液压弹簧机构导向杆的稳定性。导向支架与液压机构装配面加工有呈环形的定位齿，用于液压机构径向定位；该导向支架仅在操动机构是液压弹簧机构的时候配套使用。

技术效果

本装置整体采用水平布置，其技术效果包括：

1、传动结构简单，传动效率高；

2、安装、维护方便；

3、三相断路器本体通过同一根主轴实现同时运动，同期性得到最好的保证；

4、能够同时应用于弹簧液压机构和弹簧机构两种使用方式；

5、体积小，结构紧凑，符合组合电器小型化的趋势。

附图说明

图1-a为含有弹簧机构的联动机构示意图；

图1-b为含有液压弹簧机构的联动机构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为含有液压弹簧机构的实施例使用示意图；

图4为导向支架零件示意图；

图5为支架结构示意图；

图6为实施例结构装配示意图；

图中：1弹簧机构、2联动机构、3三极断路器、4液压弹簧机构、5扭矩输入拐臂、6第一调节接头、7锁紧螺母、8第一连杆、9主拐臂、10单相输出拐臂、11支架、12传动主轴、13轴承、14第二调节接头、15锁紧螺母、16第二连杆、17单相外拐臂、18内拐臂、19拐臂轴。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1-a和图1-b所示，本实施例包括：驱动连杆机构a、支架组件b以及单相连杆机构c，其中：驱动连杆机构a输入端与操动机构（如图1a中的弹簧机构1或图1b中的液压弹簧机构4）的输出端相连，输出端与单相连杆机构c的输入端共同转动设置于支架组件b上，三个单相连杆机构c的输出端分别与三相断路器的三个对应的输入端相连，由操动机构输出的扭矩通过驱动连杆机构a输出至三个单相连杆机构c的拐臂轴19，通过断路器本体内的内拐臂18、绝缘拉杆及金属拉杆等零件，最终带动三相断路器内的动触头同时运动，实现断路器的分、合闸操作。

如图2和图3所示，所述的驱动连杆机构a包括：扭矩输入拐臂5、第一连杆8和主拐臂9，其中：第一连杆8两端通过圆柱销分别与扭矩输入拐臂5和主拐臂9的一端相连接，主拐臂9的另一端与支架组件b转动连接。

所述的主拐臂9使用黑色金属锻造而成，该主拐臂通过八方轴的形式与设置于支架组件b上的传动主轴12实现连接，并由螺栓锁紧固定.该零件由于采用八方轴的结构,可以使用空心管材代替实心的棒材来加工支架组件中的传动主轴,减轻传动主轴重量的同时保证该传动主轴以最小的管径满足强度的要求;同时加工主拐臂自身具有精度要求低，安装便捷的特点。

所述的支架组件b包括：支架11以及转动设置于支架11上的传动主轴12，其中：传动主轴12以管材机加并热处理而成,保证零件强度的同时最大程度的减轻了零件的质量,并通过轴承设置于高强度铸铝铸造而成的倒L型结构支架11上。

如图5所示，所述的支架11的竖直面一侧中部区域设有镂空结构d,该结构有效地降低了大尺寸铸件由于中心区域液态金属补缩形成缩松、缩孔等铸造缺陷的几率，提高了零件的强度，同时也降低了零件的质量、材料成本。

所述的支架11与断路器本体内的拐臂箱安装相接触的一侧设有三角加强筋21，该三角形加强筋的设置，保证支架的强度和刚度能够满足两种机构的使用要求，同时最大程度的减轻重量、优化机构箱受力分布情况。

当采用如图2所示的液压弹簧机构4作为操动机构时，在所述支架组件b在右侧圆盘加工面上需要导向支架21作辅助，先将导向支架通过螺栓安装在液压弹簧机构的连接套上，两者通过机构连接套上的止口和导向支架上的定位齿进行定位；两者作为一个整体通过导向支架外侧的安装孔，用螺栓固定在支架上，支架与导向支架上也是通过止口和定位齿来实现精确定位。

如图4所示，所述的导向支架20为盘状结构，采用钢板焊接后机加工制成，沿垂直于盘面的方向设有肋板22，并于该肋板22上加工出一个导向孔23为液压机构行程杆提供导向，以增加液压弹簧机构导向杆的稳定性。

所述的导向支架20与液压机构装配的一侧设有用于液压机构径向定位的呈环形结构的定位齿24。

所述的单相连杆机构c包括：单相输出拐臂10、第二调节接头14、第二连杆16和单相外拐臂17，其中：单相输出拐臂10的结构与主拐臂一致，其一端与传动主轴12以八方轴的方式连接，单相输出拐臂10的另一端通过圆柱销与第二调节接头14连接，第二连杆16的一端与第二调节接头14螺纹连接，另一端通过圆柱销与单相外拐臂17相连，单相外拐臂17通过拐臂轴19与断路器本体内的内拐臂18相连，进而带动断路器本体内部绝缘拉杆、金属拉杆、触头等零部件运动，实现分、合闸操作。

如图6所示，工作时，主拐臂9在机构的驱动下，带动长轴11，三个单极输出拐臂12以八方轴的连接方式与长轴11固定，随长轴11一起转动。单极输出拐臂12通过销与接头14实现连接，第二连杆16通过螺纹与接头14连接，实现可调效果，便于装配及现场维护。第二连杆16与单相外拐臂17通过圆柱销连接，单相外拐臂17通过拐臂轴19与壳体内拐臂18连接，将操作功传递给动触头，实现分、合闸操作。

按照本装置所提供的结构，由于优化了支架组件，从而使该操连接机构的整体结构也被简化，在实现同一传动主轴带动三相断路器转动的同时，最大限度的减小了各相断路器之间不同期性，同时也提高了该机构的可装配性、维护便捷性。

Claims (5)

1.一种断路器三相机械联动连接机构，其特征在于，包括：驱动连杆机构、支架组件以及单相连杆机构，其中：驱动连杆机构输入端与操动机构的输出端相连，输出端与单相连杆机构的输入端共同转动设置于支架组件上，三个单相连杆机构的输出端分别与三极断路器的三个对应的输入端相连，由操动机构输出的扭矩通过驱动连杆机构输出至三个单相连杆机构的拐臂通过断路器本体带动三相断路器内的动触头同时运动，实现断路器的分、合闸操作；

所述的驱动连杆机构包括：扭矩输入拐臂、第一连杆和主拐臂，其中：第一连杆两端通过圆柱销分别与扭矩输入拐臂和主拐臂的一端相连接，主拐臂的另一端与支架组件转动连接；

所述的单相连杆机构包括：单相输出拐臂、第二调节接头、第二连杆和单相外拐臂，其中：单相输出拐臂的一端与传动主轴以八方轴的方式连接，单相输出拐臂的另一端通过圆柱销与第二调节接头连接，第二连杆的一端与第二调节接头螺纹连接，另一端通过圆柱销与单相外拐臂相连，单相外拐臂通过拐臂轴与断路器本体内的内拐臂相连，进而带动断路器本体传动零件运动，实现分、合闸操作；

所述的支架组件包括：支架以及转动设置于支架上的传动主轴，其中：传动主轴通过轴承设置于高强度铸铝铸造而成的倒L型结构支架上；

当采用液压弹簧机构作为操动机构时，在所述支架组件在右侧圆盘加工面上需要导向支架作辅助，先将导向支架通过螺栓安装在液压弹簧机构的连接套上，两者通过机构连接套上的止口和导向支架上的定位齿进行定位；两者作为一个整体通过导向支架外侧的安装孔，用螺栓固定在支架上，支架与导向支架上也是通过止口和定位齿来实现精确定位；

所述的支架的竖直面一侧中部区域设有镂空结构。

2.根据权利要求1所述的连接机构，其特征是，所述的主拐臂使用黑色金属锻造而成，该主拐臂通过八方轴的形式与设置于支架组件上的传动主轴实现连接，并由螺栓锁紧固定。

3.根据权利要求1所述的连接机构，其特征是，所述的支架与断路器本体内的拐臂箱安装相接触的一侧设有用于保证强度的同时最大程度的减轻重量、优化机构箱受力分布情况的三角加强筋。

4.根据权利要求1所述的连接机构，其特征是，所述的导向支架为盘状结构，采用钢板焊接后机加工制成，沿垂直于盘面的方向设有肋板，并于该肋板上加工出一个导向孔为液压机构行程杆提供导向，以增加液压弹簧机构导向杆的稳定性。

5.根据权利要求1所述的连接机构，其特征是，所述的导向支架与液压机构装配的一侧设有用于液压机构径向定位的呈环形结构的定位齿。