CN110911220B - 一种手动分合闸弹簧操动机构及其真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手动分合闸弹簧操动机构及其真空断路器，包括绝缘壳体，所述绝缘壳体中贯穿设置有手动拨杆，所述推动杆上固定设置有动铁芯，所述动铁芯的两侧分别设置有合闸静铁芯和分闸静铁芯；所述齿条靠近合闸静铁芯的一侧铰接设置有棘爪，所述棘爪设置在齿条的下方，所述绝缘壳体靠近棘爪的位置处设置有棘轮，所述下凹型块的上壁设置有开关，所述开关和合闸线圈电性连接。本发明提供了手动分合闸弹簧操动机构，内置有在分闸和合闸时都进行自动锁定的结构，有效防止误触和误反应，提高装置使用中的安全性，本发明还提供了包括上述手动分合闸弹簧操动机构的真空断路器，使用方便，非常值得推广。

Description

一种手动分合闸弹簧操动机构及其真空断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体为一种手动分合闸弹簧操动机构及其真空断路器。

背景技术

现有技术中，申请号为“201811276457.X”的一种弹簧永磁合分闸操作装置，包括永磁操作机构、弹簧储能机构和合分闸操作机构；永磁操作机构包括永磁操动杆、静端法兰、静磁轭、静铁芯、合分闸线圈、永磁铁和动铁芯；弹簧储能机构包括手动储能轴、从动凸轮轴、合闸弹簧、大链轮和小链轮；合分闸操作机构包括开关合分闸驱动杆、弹簧驱动座、手动合闸拐臂、三相合分闸连杆、手动合闸凸轮、手动分闸凸轮、手动分闸轴和两个分闸弹簧，该弹簧永磁合分闸操作装置采用永磁铁保持开关处于合闸状态，手动合闸时由手动合闸凸轮驱动动铁芯运动到合闸保持状态，电动合闸时,合闸弹簧自动脱离链轮传动***，所需操作功小；手动分闸采用手动分闸凸轮驱动，操作力小；采用整体化设计，传动环节少，制造成本低。

但是，其在使用过程中，仍然存在较为明显的缺陷：1、上述装置在分闸时不能进行自锁，无法避免自动合闸，当操作人员对断路器进行检修和维护时会存在较大的安全隐患；2、上述装置若要维持合闸状态，就需要在合闸线圈中持续通电才可以，这样的设置不仅会增加电力耗费，而且持续通电还会导致线圈过热、断路器内部的热量难以散发，对断路器造成损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手动分合闸弹簧操动机构及其真空断路器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种手动分合闸弹簧操动机构，包括绝缘壳体，所述绝缘壳体中贯穿设置有手动拨杆，所述手动拨杆通过第一弹簧连接于绝缘壳体的内壳上，所述手动拨杆位于绝缘壳体内腔中的一端固定于主动齿轮的中心，所述主动齿轮的侧面活动啮合设置有被动齿轮，所述被动齿轮的中心处固定设置有中心柱，所述中心柱上固定设置有圆环，所述圆环上固定设置有扇形齿轮，所述扇形齿轮和被动齿轮的圆心点相同且扇形齿轮半径大于被动齿轮半径，所述扇形齿轮的侧面活动啮合设置有齿条，所述齿条远离扇形齿轮的一侧固定设置有推动杆，所述推动杆上固定设置有动铁芯，所述动铁芯的两侧分别设置有合闸静铁芯和分闸静铁芯，所述合闸静铁芯外周缠绕设置有合闸线圈，所述分闸静铁芯外周缠绕设置有分闸线圈；

所述齿条靠近合闸静铁芯的一侧铰接设置有棘爪，所述棘爪设置在齿条的下方，所述绝缘壳体靠近棘爪的位置处设置有棘轮，所述棘爪咬合设置在棘轮上，所述棘轮靠近手动拨杆的一侧固定设置有滑杆，所述滑杆活动设置在导向轨上，所述导向轨固定设置在绝缘壳体的内腔中，所述滑杆上固定设置有延长杆，所述延长杆贯穿绝缘壳体的侧壁且贯穿端固定设置有推柄，所述棘轮远离推柄的一侧固定设置有磁性块一；

所述绝缘壳体靠近棘轮的内腔中固定设置有安装块，所述安装块靠近磁性块一的一侧固定设置有磁性块二，所述安装块开设的凹槽中设置有第二弹簧，所述第二弹簧固定连接于棘轮上，所述安装块靠近推动杆的一端固定设置有下凹型块，所述下凹型块的上壁设置有开关，所述开关和合闸线圈电性连接，所述下凹型块的两侧壁固定设置有第一凸起部，所述推动杆靠近第一凸起部的一侧固定设置有第一卡杆，所述第一卡杆上固定设置有第一卡嵌部，所述齿条远离棘爪的一侧固定设置有第二卡杆，所述第二卡杆的两侧对称固定设置有第二卡嵌部，所述第二卡嵌部的下方设置有上凹型块，所述上凹型块中对称固定设置有固定板，所述固定板上依次对称固定设置有第二凸起部和第三凸起部。

优选的，所述圆环和扇形齿轮一体成型。

优选的，所述上凹型块固定设置在绝缘壳体的内腔中。

优选的，所述上凹型块和固定板一体成型。

一种真空断路器，包括上述所述的手动分合闸弹簧操动机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本装置在进行手动分闸后，具有自锁功能和逆止功能，可以防止断路器误触合闸，杜绝在检修或更换零件时由于误动合闸通电而带来的安全隐患；

2、本装置在进行合闸后，会通过机械结构将动铁芯进行锁止，一方面，可以避免断路器振动时导致自动分闸端开，另一方面，机械结构也会触发开关，使得合闸线圈断电，动铁芯在机械锁止结构的作用下维持和合闸静铁芯的吸附状态，进行合闸，无需一直对合闸线圈进行通电，既降低了电力消耗，也避免合闸线圈持续通电过热而带来安全隐患。

本发明提供了手动分合闸弹簧操动机构，内置有在分闸和合闸时都进行自动锁定的结构，有效防止误触和误反应，提高装置使用中的安全性，本发明还提供了包括上述手动分合闸弹簧操动机构的真空断路器，使用方便，非常值得推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构分闸状态示意图；

图2为本发明的图1中的A处放大图；

图3为本发明的整体结构合闸状态示意图。

图中：1绝缘壳体、2手动拨杆、3第一弹簧、4主动齿轮、5被动齿轮、6中心柱、7圆环、8扇形齿轮、9齿条、10推动杆、11动铁芯、12合闸静铁芯、13分闸静铁芯、14合闸线圈、15分闸线圈、16棘爪、17棘轮、18滑杆、19导向轨、20延长杆、21推柄、22磁性块一、23安装块、24磁性块二、25第二弹簧、26下凹型块、27开关、28第一凸起部、29第一卡杆、30第一卡嵌部、31第二卡杆、32第二卡嵌部、33上凹型块、34固定板、35第二凸起部、36第三凸起部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：

一种手动分合闸弹簧操动机构，包括绝缘壳体1，绝缘壳体1中贯穿设置有手动拨杆2，手动拨杆2通过第一弹簧3连接于绝缘壳体1的内壳上，手动拨杆2位于绝缘壳体1内腔中的一端固定于主动齿轮4的中心，主动齿轮4的侧面活动啮合设置有被动齿轮5，被动齿轮5的中心处固定设置有中心柱6，中心柱6上固定设置有圆环7，圆环7上固定设置有扇形齿轮8，扇形齿轮8会随着被动齿轮5转动，扇形齿轮8和被动齿轮5的圆心点相同且扇形齿轮8半径大于被动齿轮5半径，扇形齿轮8的侧面活动啮合设置有齿条9，齿条9远离扇形齿轮8的一侧固定设置有推动杆10，推动杆10上固定设置有动铁芯11，动铁芯11的两侧分别设置有合闸静铁芯12和分闸静铁芯13，合闸静铁芯12外周缠绕设置有合闸线圈14，分闸静铁芯13外周缠绕设置有分闸线圈15。

齿条9靠近合闸静铁芯12的一侧铰接设置有棘爪16，棘爪16设置在齿条9的下方，绝缘壳体靠近棘爪16的位置处设置有棘轮17，棘爪16可以相对棘轮17向下移动，而不能反向运动，棘爪16咬合设置在棘轮17上，棘轮17靠近手动拨杆2的一侧固定设置有滑杆18，滑杆18活动设置在导向轨19上，滑杆18可以沿着导向轨19移动，导向轨19固定设置在绝缘壳体1的内腔中，滑杆18上固定设置有延长杆20，延长杆20贯穿绝缘壳体1的侧壁且贯穿端固定设置有推柄21，棘轮17远离推柄21的一侧固定设置有磁性块一22。

绝缘壳体1靠近棘轮17的内腔中固定设置有安装块23，安装块23靠近磁性块一22的一侧固定设置有磁性块二24，安装块23开设的凹槽中设置有第二弹簧25，第二弹簧25固定连接于棘轮17上，安装块23靠近推动杆10的一端固定设置有下凹型块26，下凹型块26的上壁设置有开关27，开关27和合闸线圈14电性连接，当开关27被触发时，合闸线圈14断电，下凹型块26的两侧壁固定设置有第一凸起部28，推动杆10靠近第一凸起部28的一侧固定设置有第一卡杆29，第一卡杆29上固定设置有第一卡嵌部30，齿条9远离棘爪16的一侧固定设置有第二卡杆31，第二卡杆31的两侧对称固定设置有第二卡嵌部32，第二卡嵌部32的下方设置有上凹型块33，上凹型块33中对称固定设置有固定板34，固定板34上依次对称固定设置有第二凸起部35和第三凸起部36。

作为一个优选，圆环7和扇形齿轮8一体成型，这样的设置既可以减轻装配的繁琐，也可以提高装置的整体稳固性。

作为一个优选，上凹型块33固定设置在绝缘壳体1的内腔中。

作为一个优选，上凹型块33和固定板34一体成型，提高稳固性。

一种真空断路器，包括上述手动分合闸弹簧操动机构。

工作原理：需要手动分闸时，只需手动朝着顺时针方向拨动手动拨杆2，第一弹簧3被压缩，手动拨杆2带动主动齿轮4顺时针旋转，使得被动齿轮5逆时针旋转，被动齿轮5通过中心柱6、圆环7带动扇形齿轮8逆时针旋转，将齿条9向下带动，使得棘爪16向下经过棘轮17，齿条9通过推动杆10带动动铁芯11向下运动，动铁芯11和分闸静铁芯13相吸合，实现分闸；此时，齿条9也带动第二卡杆31向下运动，使得第二卡杆31上的第二卡嵌部32卡嵌在上凹型块33的第三凸起部36下方，第二凸起部35和第三凸起部36起到双重锁定的作用，棘爪16不能相对棘轮17向上运动，起到第三重锁定的作用，防止自动吸合合闸，有效提高断路器在锁定状态时的稳定性，便于操作人员进行检修或零件更换，消除安全隐患。

需要手动合闸时，用大拇指和食指相对捏合延长杆20和手动拨杆2，一方面，延长杆20通过滑杆18带动棘轮17移动，解除棘轮17和棘爪16之间的锁定，此时的磁性块一22和磁性块二24相分离，第二弹簧25拉伸，另一方面，手动拨杆2朝着逆时针方向拨动，第一弹簧3被拉伸，手动拨杆2带动主动齿轮4逆时针旋转，使得被动齿轮5顺时针旋转，被动齿轮5通过中心柱6、圆环7带动扇形齿轮8顺时针旋转，将齿条9向上带动，齿条9通过推动杆10带动动铁芯11向上运动，动铁芯11和合闸静铁芯12相吸合，实现合闸；此时，第一卡杆29触发下凹型块26中的开关27，使得合闸线圈14断电，而第一卡嵌部30和第一凸起部28相卡和，所以动铁芯11的位置不会自发改变，无需合闸线圈14持续通电的电生磁吸引，既降低了电力消耗，也避免合闸线圈持续通电过热而带来安全隐患。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种手动分合闸弹簧操动机构，包括绝缘壳体(1)，其特征在于：所述绝缘壳体(1)中贯穿设置有手动拨杆(2)，所述手动拨杆(2)通过第一弹簧(3)连接于绝缘壳体(1)的内壳上，所述手动拨杆(2)位于绝缘壳体(1)内腔中的一端固定于主动齿轮(4)的中心，所述主动齿轮(4)的侧面活动啮合设置有被动齿轮(5)，所述被动齿轮(5)的中心处固定设置有中心柱(6)，所述中心柱(6)上固定设置有圆环(7)，所述圆环(7)上固定设置有扇形齿轮(8)，所述扇形齿轮(8)和被动齿轮(5)的圆心点相同且扇形齿轮(8)半径大于被动齿轮(5)半径，所述扇形齿轮(8)的侧面活动啮合设置有齿条(9)，所述齿条(9)远离扇形齿轮(8)的一侧固定设置有推动杆(10)，所述推动杆(10)上固定设置有动铁芯(11)，所述动铁芯(11)的两侧分别设置有合闸静铁芯(12)和分闸静铁芯(13)，所述合闸静铁芯(12)外周缠绕设置有合闸线圈(14)，所述分闸静铁芯(13)外周缠绕设置有分闸线圈(15)；

所述齿条(9)靠近合闸静铁芯(12)的一侧铰接设置有棘爪(16)，所述棘爪(16)设置在齿条(9)的下方，所述绝缘壳体靠近棘爪(16)的位置处设置有棘轮(17)，所述棘爪(16)咬合设置在棘轮(17)上，所述棘轮(17)靠近手动拨杆(2)的一侧固定设置有滑杆(18)，所述滑杆(18)活动设置在导向轨(19)上，所述导向轨(19)固定设置在绝缘壳体(1)的内腔中，所述滑杆(18)上固定设置有延长杆(20)，所述延长杆(20)贯穿绝缘壳体(1)的侧壁且贯穿端固定设置有推柄(21)，所述棘轮(17)远离推柄(21)的一侧固定设置有磁性块一(22)；

所述绝缘壳体(1)靠近棘轮(17)的内腔中固定设置有安装块(23)，所述安装块(23)靠近磁性块一(22)的一侧固定设置有磁性块二(24)，所述安装块(23)开设的凹槽中设置有第二弹簧(25)，所述第二弹簧(25)固定连接于棘轮(17)上，所述安装块(23)靠近推动杆(10)的一端固定设置有下凹型块(26)，所述下凹型块(26)的上壁设置有开关(27)，所述开关(27)和合闸线圈(14)电性连接，所述下凹型块(26)的两侧壁固定设置有第一凸起部(28)，所述推动杆(10)靠近第一凸起部(28)的一侧固定设置有第一卡杆(29)，所述第一卡杆(29)上固定设置有第一卡嵌部(30)，所述齿条(9)远离棘爪(16)的一侧固定设置有第二卡杆(31)，所述第二卡杆(31)的两侧对称固定设置有第二卡嵌部(32)，所述第二卡嵌部(32)的下方设置有上凹型块(33)，所述上凹型块(33)中对称固定设置有固定板(34)，所述固定板(34)上依次对称固定设置有第二凸起部(35)和第三凸起部(36)。

2.根据权利要求1所述的一种手动分合闸弹簧操动机构，其特征在于：所述圆环(7)和扇形齿轮(8)一体成型。

3.根据权利要求1所述的一种手动分合闸弹簧操动机构，其特征在于：所述上凹型块(33)固定设置在绝缘壳体(1)的内腔中。

4.根据权利要求1所述的一种手动分合闸弹簧操动机构，其特征在于：所述上凹型块(33)和固定板(34)一体成型。

5.一种真空断路器，其特征在于：包括上述权利要求1-4任意一项所述的手动分合闸弹簧操动机构。

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