CN202434407U - 新型弹簧操动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型弹簧操动机构，其设计要点在于包括动力模块、储能模块、储能保持与合闸脱扣器模块、合闸保持与分闸脱扣器模块、链轮组件、储能弹簧组件，动力模块联动连接储能模块，储能模块联动连接储能保持与合闸脱扣器模块、链轮组件、输出组件，输出组件联动连接合闸保持与分闸脱扣器模块、及链轮组件。其结构紧凑，体积小，功率大，储能部分采用柔性联接，动态冲击小，多余能量被回收，安装方便，动作可靠，适合作为高压断路器的操动机构使用，或同类产品的结构改进。

Description

新型弹簧操动机构

技术领域

本实用新型涉及高压开关的弹簧操动机构，是一种新型弹簧操动机构。

背景技术

弹簧操动机构一般是配置于高压断路器上实现分、合闸动作的机构，以SF6断路器为例，在输变电线路中断路器所使用的操动机构是最关键的动力原件，它的性能好坏将直接关系到断路器的性能。众所周知，目前在国内高电压等级的断路器上大都采用液压机构或液压弹簧机构，尽管操作功大，但泄漏问题总是不同程度的存在，频繁起动时，对操动机构本身及断路器造成损害，加之GIS间隔小型化，许多操动机构由于体积大，无法配置在GIS断路器上使用。

发明内容

为克服上述不足，本实用新型的目的是向本领域提供一种新型弹簧操动机构，使其解决现有同类产品体积大，与现有高电压断路器较难匹配的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

该新型弹簧操动机构包括动力模块、储能模块、储能保持与合闸脱扣器模块、合闸保持与分闸脱扣器模块、链轮组件、储能弹簧组件、输出组件、整架，动力模块包括动力模块支架、电机、小伞齿轮、大伞齿轮、偏心轴、扭簧、小棘爪、离合爪、大棘爪；储能模块包括储能支架、储能轴、半棘轮、链条联接轴、凸轮、离合器、凸轮板、微动开关；储能保持与合闸脱扣器模块包括储能保持支架、储能保持挚子、保持挚子、合闸脱扣挚子、合闸脱扣器；合闸保持与分闸脱扣器模块包括合闸保持支架、联锁杆、合闸保持挚子、分闸脱扣挚子、分闸脱扣器；链轮组件包括链轮、链轮座、链条，储能弹簧组件包括拉杆、压簧板、储能弹簧，链条连接链轮后一端穿过链轮座连接拉杆，拉杆联接压簧板，压簧板与储能弹簧一端相抵；输出组件包括输出轴、输出拐臂、主拐臂、分闸拉簧板、缓冲拐臂、油缓冲器、缓冲器安装座；动力模块支架、储能支架、储能保持支架、合闸保持支架、链轮座、缓冲器安装座固定于整架内，输出组件的输出轴与整架定位活动联接；其结构要点在于：所述动力模块中，所述电机、小伞齿轮、大伞齿轮、偏心轴依次联动连接，偏心轴连接小棘爪、大棘爪，小棘爪、大棘爪连接离合爪，离合爪连接扭簧，扭簧定位于动力模块支架。所述储能模块中，所述储能支架连接储能轴，储能轴一端连接半棘轮，另一端连接离合器，储能轴中部连接凸轮，所述半棘轮偏心连接链条联接轴和限位销。所述储能保持与合闸脱扣器模块中，所述储能保持支架活动联接储能保持挚子、保持挚子，储能保持挚子一端设有限位口；储能保持支架固接合闸脱扣器，合闸脱扣器的合闸顶杆连接合闸脱扣挚子，合闸脱扣挚子、保持挚子、储能保持挚子三者联动连接，且合闸脱扣挚子、保持挚子、储能保持挚子三者与所述合闸保持支架之间均连接复位弹性件。所述合闸保持与分闸脱扣器模块中，所述合闸保持支架活动联接合闸保持挚子、分闸脱扣挚子；合闸保持支架固接分闸脱扣器，分闸脱扣器的分闸顶杆联动连接分闸脱扣挚子，分闸脱扣挚子联动连接合闸保持挚子，分闸脱扣挚子、合闸保持挚子与合闸保持支架之间联接复位弹性件。所述输出组件中，所述输出轴连接输出拐臂、主拐臂、分闸拉簧板、缓冲拐臂，缓冲拐臂连接油缓冲器的缓冲轴，油缓冲器铰接缓冲安装座。所述小棘爪、大棘爪联动连接半棘轮，所述半棘轮的限位销与所述储能保持拐臂的限位口联动相扣，所述凸轮与所述主拐臂联动连接，所述主拐臂与所述合闸保持拐臂联动连接；所述链轮组件、储能弹簧组件均设有两组，其中一组链轮组件的链条与所述半棘轮的链条联接轴相接，另一组链轮组件的链条与所述分闸拉簧板相接。设置上述结构，其实质上是通过动力模块的电机转动，从而带动半棘轮所连接的链条对储能弹簧进行储能，当半棘轮的限位销与储能保持挚子的限位口相扣时，即完成合闸储能操作。通过操作储能保持与合闸脱扣模块的合闸脱扣器，经合闸脱扣挚子、保持挚子、储能保持挚子联动后，储能保持挚子与半棘轮之间解除相扣的状态，半棘轮在储能弹簧的作用下转动，进而由储能模块的凸轮带动输出组件的主拐臂转动，完成合闸操作。当合闸完成时，主拐臂转过的角度，恰好使合闸保持挚子在复位弹簧件作用下转动至与分闸脱扣挚子相抵紧，即实现了合闸保持。与此同时，输出组件的分闸拉簧板拉动链条实现分闸储能。当进行分闸操作时，只需操作分闸脱扣器，由分闸脱扣器的分闸顶杆接触分闸脱扣挚子与合闸保持挚子的抵紧状态，即接触合闸保持，由分闸储能弹簧释能带动分闸拉簧板、以及主拐臂、输出拐臂、缓冲拐臂转动，完成分闸操作。由于缓冲拐臂连接油缓冲器，油缓冲器可吸收多余的分闸或合闸力，以减少动态冲击。

所述复位弹性件为弹簧或扭簧。

所述储能保持挚子一侧设有滚轮，滚轮与所述保持挚子相抵连接。

所述合闸保持挚子端部一侧设有滚轮，另一侧设有抵块，滚轮与所述分闸脱扣挚子相抵连接，抵块与所述主拐臂相抵连接。

所述主拐臂设有滚轮，滚轮与所述凸轮相抵连接。

所述链轮座呈U形，且链轮座设有链条导向穿孔。

本实用新型结构紧凑，体积小，功率大，储能部分采用柔性联接，动态冲击小，多余能量被回收，安装方便，动作可靠，适合作为高压断路器的操动机构使用，或同类产品的结构改进。

附图说明

图1是本实用新型的正面内部结构示意图。

图2是本实用新型的背面内部结构示意图。

图3是本实用新型的侧面内部结构示意图。

图4是本实用新型的动力模块结构示意图。

图5是图4的左视结构示意图。

图6是本实用新型的储能模块结构示意图。

图7是图6 的左视结构示意图。

图8是本实用新型的储能保持与合闸脱扣器模块。

图9是本实用新型的合闸保持与分闸脱扣器模块。

图10是本实用新型链轮组件的结构示意图。

图11是图10的左视结构示意图。

图12是本实用新型的输出组件结构示意图。

图中序号的名称为：1、动力模块，101、动力模块支架，102、电机，103、小伞齿轮，104、大伞齿轮，105、偏心轴，106、复位扭簧，107、小棘爪，108、离合爪，109、大棘爪，2、储能模块，201、储能支架，202、储能轴，203、半棘轮，204、链条联接轴，205、凸轮，206、离合器，207、凸轮板，208、微动开关，209、限位销，3、储能保持与合闸脱扣器模块，301、储能保持支架，30101、第一弹簧座，30102、第二弹簧座，302、扭簧，303、储能保持挚子，30301、限位口，304、保持挚子，305、第一弹簧，306、合闸脱扣挚子，307、第二弹簧，308、合闸脱扣器，4、合闸保持与分闸脱扣器模块，401、合闸保持支架，40101、第三弹簧座，40102、第四弹簧座，402、合闸保持挚子，40201、抵块，40202、限位柱，403、第三弹簧，404、分闸脱扣挚子，405、第四弹簧，406、分闸脱扣器，407、联锁杆，408、第五弹簧，5、链轮组件，501、链条，502、链轮，503、链轮座，50301、链条导向穿孔，6、输出组件，601、输出轴，602、输出拐臂，603、主拐臂，604、分闸拉簧板，605、缓冲拐臂，606、油缓冲器，60601、缓冲轴，607、缓冲安装座，7、拉杆，8、压簧板，9、储能弹簧。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型作进一步描述。

该新型弹簧操动机构包括动力模块1、储能模块2、储能保持与合闸脱扣器模块3、合闸保持与分闸脱扣器模块4、链轮组件5、输出组件6，由上述各模块与组件相互联动完成该新型弹簧操动机构的储能、分闸、合闸动作。动力模块包括动力模块支架101、电机102、小伞齿轮103、大伞齿轮104、偏心轴105、小棘爪107、扭簧106、离合爪108、大棘爪109，电机固定于动力模块支架上，电机连接小伞齿轮，小伞齿轮与大伞齿轮啮合，大伞齿轮连接偏心轴，偏心轴设有两个偏心量不同且偏心方向相反的轴段，偏心量大的轴段连接小棘爪，偏心量小的轴段连接大棘爪，小棘爪、大棘爪连接离合爪，离合爪连接扭簧，扭簧定位于动力模块支架。储能模块包括储能支架201、储能轴202、半棘轮203、链条联接轴204、凸轮205、离合器206、微动开关208、凸轮板207，储能支架连接储能轴，储能轴一端穿过储能支架连接半棘轮，储能轴位于储能支架中部的轴段连接凸轮，储能轴另一端穿过储能支架连接离合器、凸轮板，凸轮板与储能支架所连接的微动开关联动。储能保持与合闸脱扣器模块包括储能保持支架301、储能保持挚子303、保持挚子304、合闸脱扣挚子306、合闸脱扣器308，储能保持支架活动联接储能保持挚子、保持挚子，储能保持挚子与储能保持支架的连接部位连接扭簧302，储能保持挚子端部设有限位口30301，侧部设有滚轮。合闸脱扣器固定安装于储能保持支架，合闸脱扣器的合闸顶杆铰接合闸脱扣挚子，合闸脱扣挚子一侧设有凹口，另一侧连接第二弹簧307一端，第二弹簧另一端连接储能保持支架的第二弹簧限位座30102。保持挚子设有两个拐臂，其中一个拐臂的端部与储能保持挚子的滚轮相抵，且该拐臂侧部连接第一弹簧305一端，第一弹簧另一端连接储能保持支架的第一弹簧座30101；另一拐臂的端部与合闸脱扣挚子的凹口相抵。合闸保持与分闸脱扣器模块4包括合闸保持支架401、合闸保持挚子402、联锁杆407、分闸脱扣挚子404、分闸脱扣器406，合闸保持支架活动联接合闸保持挚子、分闸脱扣挚子、联锁杆。合闸保持挚子侧部连接第三弹簧403一端，第三弹簧另一端连接合闸保持支架的第三弹簧座40101；合闸保持挚子的端部设有限位柱40202，端部一侧设有抵块40201，另一侧设有滚轮。分闸脱扣器固定安装于合闸保持支架，分闸脱扣挚子设有两个拐臂，其中一个拐臂与滚轮相抵，且该拐臂的侧部连接第四弹簧404一端，第四弹簧另一端连接合闸保持支架的第四弹簧座40102；另一拐臂与分闸脱扣器的分闸顶杆联动。联锁杆中部与合闸保持支架的铰接，联锁杆一端与合闸保持挚子的限位柱相抵，且联锁杆铰接部至该端部的杆段上连接第五弹簧408一端，第五弹簧另一端连接第四弹簧座。链轮组件5包括链轮502、链轮座503、链条501，该新型弹簧操动机构包括两组链轮组件和两组储能弹簧组件，储能弹簧组件包括储能弹簧9、压簧板8、拉杆7，链轮座设有链条导向穿孔50301，链条穿过该链条导向穿孔连接拉杆，拉杆连接压簧板，压簧板连接拉杆的一面相抵连接储能弹簧一端，储能弹簧另一端与链轮座相抵。输出组件6包括输出轴601、输出拐臂602、主拐臂603、分闸拉簧板604、缓冲拐臂605，输出轴固定连接输出拐臂、主拐臂、分闸拉簧板、缓冲拐臂，缓冲拐臂铰接油缓冲器606一端的缓冲轴60601，油缓冲器另一端铰接缓冲安装座607。以上即为各模块和组件构成，结合上述结构对各模块与组件之间的连接作相应的描述。动力模块与储能模块之间是通过动力模块中的大棘爪、小棘爪与储能模块的半棘轮联动连接；储能模块与储能保持与合闸脱扣器模块之间是通过储能模块中半棘轮的限位销209与储能保持与合闸脱扣器模块中储能保持挚子的限位口联动连接；储能模块与输出组件之间是通过储能模块的凸轮与输出组件中主拐臂所设有的滚轮联动连接；储能模块与其中一个连轮组件之间是通过储能模块中半棘轮的链条联接轴与连轮组件的链条活动连接。输出组件与合闸保持与分闸脱扣器模块之间是通过输出组件中主拐臂的月牙形拐臂与合闸保持与分闸脱扣器模块中合闸保持挚子的抵块联动连接。输出组件与另一链轮组件之间是通过输出组件中的分闸拉簧板与链轮组件的链条活动连接。上述结构中的各支架、以及链轮座、油缓冲安装座均固定安装于该新型弹簧操动机构的整架内，其中输出组件中的输出轴活动连接整架。

本实用新型的具体工作原理为：当需要进行储能操作时，开启动力模块的电机，电机带动小伞齿轮、大伞齿轮、偏心轴、大棘爪、小棘爪转动，大棘爪或小棘爪带动储能模块的半棘轮转动，由半棘轮带动链条、拉杆，拉杆拉动压簧板滑动压缩储能弹簧进行合闸储能。当半棘轮转动至限位销与储能保持与合闸脱扣器模块中储能保持挚子的限位口相扣时，即完成储能，与此同时，储能轴带动离合器、凸轮板转过的角度，恰好使凸轮板断开微动开关。当需要合闸操作时，操作储能保持与合闸脱扣器的合闸脱扣器，由合闸脱扣器的合闸顶杆推动合闸脱扣挚子，合闸脱扣挚子推动保持挚子转动，保持挚子与储能保持挚子的滚轮由相抵状态转变为滑动状态，储能保持挚子在扭簧作用下转动，使得储能保持挚子的限位口与储能模块半棘轮的限位销脱扣。此时，储能弹簧释能，带动半棘轮转动，半棘轮带动储能模块的储能轴、凸轮转动，凸轮带动输出组件的主拐臂转动，主拐臂带动输出轴、输出拐臂、分闸拉簧板、缓冲拐臂转动。输出拐臂转动实现合闸；分闸拉簧板转动拉动另一链条，链条带动拉杆，拉杆带动压簧板压缩另一储能弹簧，即实现分闸储能；缓冲拐臂转动带动油缓冲器的缓冲轴运动，以吸收多余的合闸力；主拐臂转动，使得主拐臂的月牙拐臂与合闸储能与分闸脱扣器模块中合闸脱扣挚子的抵块脱离，使得合闸脱扣挚子在第三弹簧的作用下转动直至合闸脱扣挚子的滚轮与分闸脱扣挚子相抵紧，即完成合闸保持，同时由联锁杆实现联锁。当需要进行分闸操作时，操作合闸保持与分闸脱扣器模块的分闸脱扣器，使得分闸脱扣器的分闸顶杆推动分闸脱扣挚子转动，分闸脱扣挚子与合闸保持挚子的滚轮由相抵状态转变为滑动状态，此时，储能弹簧释能，由链条带动分闸拉簧板转动，继而由分闸拉簧板带动输出轴转动，输出轴带动主拐臂、输出拐臂、缓冲拐臂转动，实现分闸，主拐臂的月牙拐臂推动合闸保持挚子恢复至初始状态。接下来的操作以此循环。

Claims (6)

1.一种新型弹簧操动机构，该操动机构包括动力模块（1）、储能模块（2）、储能保持与合闸脱扣器模块（3）、合闸保持与分闸脱扣器模块（4）、链轮组件（5）、储能弹簧组件、输出组件（6）、整架，动力模块包括动力模块支架（101）、电机（102）、小伞齿轮（103）、大伞齿轮（104）、偏心轴（105）、扭簧（106）、小棘爪（107）、离合爪（108）、大棘爪（109）；储能模块包括储能支架（201）、储能轴（202）、半棘轮（203）、链条联接轴（204）、凸轮（205）、离合器（206）、凸轮板（207）、微动开关（208）；储能保持与合闸脱扣器模块包括储能保持支架（301）、储能保持挚子（3013）、保持挚子（304）、合闸脱扣挚子（306）、合闸脱扣器（308）；合闸保持与分闸脱扣器模块包括合闸保持支架（401）、联锁杆（407）、合闸保持挚子（402）、分闸脱扣挚子（404）、分闸脱扣器（406）；链轮组件包括链轮（502）、链轮座（503）、链条（501），储能弹簧组件包括拉杆（7）、压簧板（8）、储能弹簧（9），链条连接链轮后一端穿过链轮座连接拉杆，拉杆联接压簧板，压簧板与储能弹簧一端相抵；输出组件包括输出轴（601）、输出拐臂（602）、主拐臂（603、分闸拉簧板（604）、缓冲拐臂（605）、油缓冲器（606）、缓冲器安装座（607）；动力模块支架、储能支架、储能保持支架、合闸保持支架、链轮座、缓冲器安装座固定于整架内，输出组件的输出轴与整架定位活动联接；其特征在于：

所述动力模块（1）中，所述电机（102）、小伞齿轮（103）、大伞齿轮（104）、偏心轴（105）依次联动连接，偏心轴连接小棘爪（107）、大棘爪（109），小棘爪、大棘爪连接离合爪（108），离合爪连接扭簧（106），复位扭簧定位于动力模块支架（101）；

所述储能模块（2）中，所述储能支架（201）连接储能轴（202），储能轴一端连接半棘轮（203），另一端连接离合器（206），储能轴中部连接凸轮（205），所述半棘轮偏心连接链条联接轴（204）和限位销（209）；

所述储能保持与合闸脱扣器模块（3）中，所述储能保持支架（301）活动联接储能保持挚子（303）、保持挚子（304），储能保持挚子一端设有限位口（30301）；储能保持支架固接合闸脱扣器（308），合闸脱扣器的合闸顶杆连接合闸脱扣挚子（306），合闸脱扣挚子、保持挚子、储能保持挚子三者联动连接，且合闸脱扣挚子、保持挚子、储能保持挚子三者与所述合闸保持支架之间均连接复位弹性件；

所述合闸保持与分闸脱扣器模块（4）中，所述合闸保持支架（401）活动联接合闸保持挚子（402）、分闸脱扣挚子（404）；合闸保持支架固接分闸脱扣器（406），分闸脱扣器的分闸顶杆联动连接分闸脱扣挚子，分闸脱扣挚子联动连接合闸保持挚子，分闸脱扣挚子、合闸保持挚子与合闸保持支架之间联接复位弹性件；

所述输出组件（6）中，所述输出轴（601）连接输出拐臂（602）、主拐臂（603）、分闸拉簧板（604）、缓冲拐臂（605），缓冲拐臂连接油缓冲器（606）的缓冲轴（60601），油缓冲器铰接缓冲安装座（607）；

所述小棘爪、大棘爪联动连接半棘轮，所述半棘轮的限位销与所述储能保持拐臂的限位口联动相扣，所述凸轮与所述主拐臂联动连接，所述主拐臂与所述合闸保持拐臂联动连接；所述链轮组件（5）、储能弹簧组件均设有两组，其中一组链轮组件的链条（501）与所述半棘轮的链条联接轴相接，另一组链轮组件的链条与所述分闸拉簧板相接。

2.根据权利要求1所述新型弹簧操动机构，其特征在于所述复位弹性件为弹簧或扭簧。

3.根据权利要求1所述新型弹簧操动机构，其特征在于所述储能保持挚子（303）一侧设有滚轮，滚轮与所述保持挚子（304）相抵连接。

4.根据权利要求1所述新型弹簧操动机构，其特征在于所述合闸保持挚子（402）端部一侧设有滚轮，另一侧设有抵块（40201），滚轮与所述分闸脱扣挚子（404）相抵连接，抵块与所述主拐臂（603）相抵连接。

5.根据权利要求1所述新型弹簧操动机构，其特征在于所述主拐臂（603）设有滚轮，滚轮与所述凸轮（205）相抵连接。

6.根据权利要求1所述新型弹簧操动机构，其特征在于所述链轮座（503）呈U形，且链轮座设有链条导向穿孔（50301）。

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