專利名稱：真空斷路器用模塊化彈簧操動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種真空斷路器用的彈簧操動機構(gòu)，特別是一種部件采用模塊化 分裝結(jié)構(gòu)，布局合理，便于安裝、調(diào)試、維修的真空斷路器用模塊化彈簧操動機構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，隨著交流高壓斷路器對市場的需求，與其相匹配的彈簧操動機構(gòu)的用量也 在日益增加。盡管國內(nèi)、外市場上斷路器用的彈簧操動機構(gòu)種類較多，但受其結(jié)構(gòu)的限制， 機構(gòu)的組裝都存在弊端。現(xiàn)有機構(gòu)因主機箱與其它組件、儲能電機組件、行程開關(guān)組件以及 與傳動連桿組件連接的聯(lián)鎖機構(gòu)等構(gòu)成的是一體式結(jié)構(gòu)，各組件間不能獨立分裝，故只能 整體用于真空斷路器，致使更換零件的操作比較麻煩，給維護(hù)增加了難度。另外現(xiàn)有零件的 多樣化難免給生產(chǎn)及組裝帶來不便，不能很好的保證精度，需花費時間與精力加工調(diào)試，不 能提高生產(chǎn)效率。操動機構(gòu)在二次儲能狀態(tài)下，若給出合間指令，彈簧則會發(fā)生空合釋放， 也就是說，不具備機械聯(lián)鎖功能。應(yīng)用于儲合壓力要求很大的斷路器時，常因脫扣器功不 夠，造成脫扣器燒毀、斷路器拒分等問題。另外，有的彈簧操動機構(gòu)適用范圍小，無法滿足不 同開斷要求的斷路器，即不能通用。也有的彈簧操動機構(gòu)因體積較大，不夠緊湊，加工精度 相對較差，故影響其實現(xiàn)結(jié)構(gòu)小型化、生產(chǎn)系列化。本發(fā)明人曾針對現(xiàn)有彈簧操動機構(gòu)存在的上述缺陷，設(shè)計出一種“真空斷路器用 小型化彈簧操動機構(gòu)”(專利公告號為CN100380553C)，其采用整體式結(jié)構(gòu)，體積小，可以減 小整個斷路器的體積，也便于安裝、調(diào)試，儲能結(jié)束后，儲能大齒輪內(nèi)的逆止飛輪的棘爪能 自動抬起。部件間的定位準(zhǔn)確，運行安全可靠，通用性強，適應(yīng)范圍廣，較好地滿足了彈簧操 動機構(gòu)小型化、生產(chǎn)系列化的設(shè)計要求。因主機箱與其它組件儲能電機組件、行程開關(guān)組 件以及與傳動連桿組件連接的聯(lián)鎖機構(gòu)等構(gòu)成的是一體式結(jié)構(gòu)，故只能整體用于真空斷路 器。該彈簧操作機構(gòu)，盡管安裝、調(diào)試很方便，但機構(gòu)各組件間不能獨立分裝，致使更換零件 的操作比較麻煩，給維護(hù)增加了難度。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種改進(jìn)的真空斷路器用模塊化彈簧操動機構(gòu)，它解決 了現(xiàn)有整體式彈簧操動機構(gòu)存在的更換零件麻煩，維護(hù)困難等問題，其部件采用模塊化分 裝結(jié)構(gòu)，布局合理，既保留現(xiàn)有彈簧操動機構(gòu)生產(chǎn)系列化的優(yōu)點，又使動力傳遞更加穩(wěn)定、 可靠，進(jìn)一步方便安裝、調(diào)試、維修和顯著提高使用性能。本實用新型所采用的技術(shù)方案是該真空斷路器用模塊化彈簧操動機構(gòu)包括機箱 內(nèi)設(shè)置連接構(gòu)件的主機箱和合閘單元、分閘單元、輸出軸組件，其特征在于利用凸輪軸組 件集中儲能與合間功能的所述合間單元、設(shè)置二級脫扣連桿的所述分間單元和同步完成三 相快速合、分間操作的所述輸出軸組件，各自獨立組裝成模塊式單元構(gòu)件，并分別通過所述 主機箱的連接構(gòu)件固定在箱體的相應(yīng)位置上，所述合間單元的儲能電機輸出軸上設(shè)置與換 向齒輪相嚙合的驅(qū)動齒輪，固定在換向齒輪軸上的所述換向齒輪還與儲能凸輪軸上的大齒輪相嚙合，驅(qū)動齒輪與換向齒輪分別設(shè)置防止逆轉(zhuǎn)的單向外圈沖壓滾針離合器，鉸接在大 齒輪上的推進(jìn)棘爪通過扭簧與儲能凸輪軸上的棘齒嚙合，儲能凸輪軸帶動固定在儲能凸輪 軸端部的儲能拐臂使合閘簧拉伸合閘簧儲能。所述合閘單元中的儲能凸輪軸、大齒輪、儲能拐臂、凸輪、滾輪、推進(jìn)棘爪和扭簧構(gòu) 成凸輪軸組件。所述分閘單元中的油緩沖拐臂、連扳、分閘摯子和分閘半軸組成二級脫扣連桿。 所述輸出軸組件中的三相拐臂、驅(qū)動拐臂及油緩沖拐臂采用一體式成型結(jié)構(gòu)，本實用新型具有的優(yōu)點及積極效果是由于本實用新型是在現(xiàn)有彈簧操動機構(gòu)的 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)的，所以很容易實現(xiàn)。該彈簧操動機構(gòu)采用組裝式主機箱以及組裝在合閘 單元、分間單元、輸出軸組件等部件采用模塊化分裝結(jié)構(gòu)，布局合理，既保留現(xiàn)有彈簧操動 機構(gòu)生產(chǎn)系列化的優(yōu)點，又使動力傳遞更加穩(wěn)定、可靠，進(jìn)一步方便安裝、調(diào)試、維修和顯著 提高使用性能。因此，本實用新型很好地解決了現(xiàn)有整體式彈簧操動機構(gòu)存在的更換零件 麻煩，維護(hù)困難等問題，更容易推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述。

圖1是本實用新型的一種合閘部具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1沿A-A線的剖視圖。圖3是圖1的E向視圖。圖4是圖1沿B-B線的剖視圖。圖5是本實用新型的一種分閘部具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5沿C-C線的剖視圖。圖7是本實用新型的一種輸出軸組件具體結(jié)構(gòu)圖。圖8是圖7的D向視圖。圖9是本實用新型的一種整體機構(gòu)示意圖。圖中序號說明1儲能電機、2驅(qū)動齒輪、3單向外圈沖壓滾針離合器、4換向齒輪 軸、5換向齒輪、6大齒輪、7儲能凸輪軸、8微動開關(guān)、9儲能指示牌、10轉(zhuǎn)動盤、11儲能拐臂、 12凸輪、13滾輪、14合閘摯子、15合閘半軸、16合閘按鈕、17合閘電磁鐵、18側(cè)板I、19側(cè) 板Π、20底盤車連鎖鎖扣裝置、21頂桿、22鎖扣板、23滾輪、24推進(jìn)棘爪、25扭簧、26分合 閘指示牌、27連扳、28分閘扣板、29分閘半軸、30分閘按鈕、31側(cè)板III、32輔助開關(guān)、33分 閘電磁鐵、34側(cè)板IV、35計數(shù)器、36花鍵軸、37三相拐臂、38附開連扳組件、39油緩沖拐臂、 40凸輪、41驅(qū)動拐臂、42分間簧、43套管、44合間簧、45合間單元、46主機箱、47分間單元、 48輸出軸組件、49油緩沖。
具體實施方式
根據(jù)圖1 2詳細(xì)說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)。該真空斷路器用模塊化彈簧操動 機構(gòu)，包括機箱內(nèi)設(shè)置連接構(gòu)件的主機箱和合間單元、分間單元、輸出軸組件等。其中主機 箱46采用內(nèi)置連接構(gòu)件的焊接式箱體結(jié)構(gòu)。各自獨立組裝成模塊式單元構(gòu)件的合閘單元 45、分間單元47、輸出軸組件48分別通過設(shè)置在主機箱46的連接構(gòu)件固定在箱體的相應(yīng)位置上。 利用凸輪軸組件集中儲能與合閘功能的合閘單元45主要包括儲能電機1、驅(qū)動齒 輪2、單向外圈沖壓滾針離合器3、換向齒輪軸4、換向齒輪5、凸輪軸組件、微動開關(guān)8、儲能 指示牌9、轉(zhuǎn)動盤10、合閘摯子14、合閘半軸15、合閘按鈕16、合閘電磁鐵17、側(cè)板118、側(cè)板 II 19、底盤車連鎖鎖扣裝置20、頂桿21、鎖扣板22等件。其中凸輪軸組件由儲能凸輪軸7、 大齒輪6、儲能拐臂11、凸輪12、滾輪13、滾輪23、推進(jìn)棘爪24、扭簧25等構(gòu)成。設(shè)置二級脫扣連桿的分閘單元47主要包括分合閘指示牌26、連扳27、分閘扣板 28、分閘半軸29、分閘按鈕30、側(cè)板11131、輔助開關(guān)32、分閘電磁鐵33、側(cè)板IV34、計數(shù)器 35等件。同步完成三相快速合、分閘操作的輸出軸組件48主要包括花鍵軸36、三相拐臂 37、附開連扳組件38、油緩沖拐臂39、40凸輪、驅(qū)動拐臂41、分閘簧42、套管43等件。合閘單元45的側(cè)板I 18與側(cè)板II 19兩片側(cè)板構(gòu)成框架，其余組件均組裝在這 個框架上，組裝后構(gòu)成獨立的合間單元，用螺栓固定在主機箱內(nèi)。合間單元集中了儲能與合 閘功能，在儲能電機1輸出軸上設(shè)置與換向齒輪5相嚙合的驅(qū)動齒輪2，固定在換向齒輪軸 上的換向齒輪5還與儲能凸輪軸7上的大齒輪6相嚙合。儲能電機1通電后帶動驅(qū)動齒輪 2順時針轉(zhuǎn)動，驅(qū)動齒輪2與換向齒輪5嚙合，換向齒輪5與儲能凸輪軸7上的大齒輪6嚙 合，將電機1的輸出扭矩傳遞給大齒輪6。驅(qū)動齒輪2與換向齒輪5分別設(shè)置防止逆轉(zhuǎn)的單 向外圈沖壓滾針離合器3，避免了齒輪逆轉(zhuǎn)帶來機械上的危害，該扭矩傳遞穩(wěn)定而可靠。本 單元中凸輪軸組件起著重要的作用，是儲能與合閘的中樞，鉸接在大齒輪6上的推進(jìn)棘爪24通過扭簧25與儲能凸輪軸7上的棘齒嚙合，凸 輪軸與棘齒加工時為一體式成型結(jié)構(gòu)。大齒輪6受扭矩轉(zhuǎn)動，推進(jìn)棘爪24推動儲能凸輪軸 7轉(zhuǎn)動，帶動固定在儲能凸輪軸7端部的儲能拐臂11拉伸合間簧44，使合間簧44完成儲能 操作。只要開關(guān)在實驗位置或工作位置給合閘指令即完成合閘，二次儲能亦然。凸輪軸7 采用高強度材質(zhì)40Cr與合理的熱處理方法，強化其機械性能，使傳輸力矩穩(wěn)定而可靠。儲 能結(jié)束后推進(jìn)棘爪24若受慣性或電機空轉(zhuǎn)導(dǎo)致大齒輪6繼續(xù)轉(zhuǎn)動，推進(jìn)棘爪24遇到滾輪 13時克服25扭簧給予壓力便能自動抬起，順利完成脫扣功能，實現(xiàn)對其機械保護(hù)。該儲能 亦可用手動，且簡單可靠，與換向齒輪5同軸上裝有轉(zhuǎn)動盤10，該轉(zhuǎn)動盤10與換向齒輪軸4 一端六方軸連接，故同步轉(zhuǎn)動，省去原有驅(qū)動齒輪，人為使用手柄直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動盤10，換向 齒輪5同樣將輸出扭矩傳遞給大齒輪6，完成手動儲能操作。儲能結(jié)束后，合間摯子14緊扣 合閘半軸15，此時機構(gòu)處于待合閘狀態(tài)，合閘簧處于過死點位置。合閘操作有電動控制和手 動控制兩種操作方式。電動利用合閘電磁鐵17帶電后推動已定位在合閘半軸15上的按鈕 16，合閘半軸15轉(zhuǎn)過一角度，合閘摯子14瞬時脫扣，合閘簧44釋放能量。該扭矩通過凸輪 12傳遞給驅(qū)動拐臂41。輸出軸組件為花鍵軸36與其余零件采用花鍵定位，其間利用套管 43隔開。輸出軸組件中的三相拐臂37、驅(qū)動拐臂41、油緩沖拐臂39采用一體式成型結(jié)構(gòu)， 可減小零件加工、安裝誤差，增強機械性能。三相拐臂37同時轉(zhuǎn)過同一角度，三相迅速且同 步完成合閘動作。斷路器在合閘過程中凸輪40將頂桿21頂起，彎板即將鎖扣板22鎖住， 斷路器不能進(jìn)行再合閘操作。凸輪40也將底盤車連鎖鎖扣裝置20鎖住，位于底盤車上的 斷路器不能搖出。與此同時分閘簧42被拉開儲能，分閘摯子28緊扣分閘半軸29。油緩沖 拐臂39、連扳27、分間摯子28、分間半軸29組裝成二級脫扣連桿，該裝置運動軌跡較一級靈活、可靠。按鈕推動分閘半軸29，分閘摯子28瞬時動作，分閘簧42釋放能量，同合閘時一 樣，輸出軸組件同步完成三相快速分間操作。
權(quán)利要求一種真空斷路器用模塊化彈簧操動機構(gòu)，包括機箱內(nèi)設(shè)置連接構(gòu)件的主機箱和合閘單元、分閘單元、輸出軸組件，其特征在于利用凸輪軸組件集中儲能與合閘功能的所述合閘單元、設(shè)置二級脫扣連桿的所述分閘單元和同步完成三相快速合、分閘操作的所述輸出軸組件，各自獨立組裝成模塊式單元構(gòu)件，并分別通過所述主機箱的連接構(gòu)件固定在箱體的相應(yīng)位置上，所述合閘單元的儲能電機輸出軸上設(shè)置與換向齒輪相嚙合的驅(qū)動齒輪，固定在換向齒輪軸上的所述換向齒輪還與儲能凸輪軸上的大齒輪相嚙合，驅(qū)動齒輪與換向齒輪分別設(shè)置防止逆轉(zhuǎn)的單向外圈沖壓滾針離合器，鉸接在大齒輪上的推進(jìn)棘爪通過扭簧與儲能凸輪軸上的棘齒嚙合，儲能凸輪軸帶動固定在儲能凸輪軸端部的儲能拐臂拉伸合閘簧儲能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空斷路器用模塊化彈簧操動機構(gòu)，其特征在于所述合閘 單元中的儲能凸輪軸、大齒輪、儲能拐臂、凸輪、滾輪、推進(jìn)棘爪和扭簧構(gòu)成凸輪軸組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空斷路器用模塊化彈簧操動機構(gòu)，其特征在于所述分閘 單元中的油緩沖拐臂、連扳、分間摯子和分間半軸組成二級脫扣連桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空斷路器用模塊化彈簧操動機構(gòu)，其特征在于所述輸出 軸組件中的三相拐臂、驅(qū)動拐臂及油緩沖拐臂采用一體式成型結(jié)構(gòu)，
專利摘要一種改進(jìn)的真空斷路器用模塊化彈簧操動機構(gòu)，它解決了現(xiàn)有整體式彈簧操動機構(gòu)存在的更換零件麻煩，維護(hù)困難等問題，包括主機箱和合閘單元、分閘單元、輸出軸組件，其特征在于所述合閘單元、分閘單元和輸出軸組件各自獨立組裝成模塊式單元構(gòu)件，并固定在箱體的相應(yīng)位置上，合閘單元的儲能電機輸出軸上設(shè)置與換向齒輪相嚙合的驅(qū)動齒輪，換向齒輪與儲能凸輪軸上的大齒輪相嚙合，儲能凸輪軸帶動固定在儲能凸輪軸端部的儲能拐臂使合閘簧拉伸合閘簧儲能。其部件采用模塊化分裝結(jié)構(gòu)，布局合理，既保留現(xiàn)有化彈簧操動機構(gòu)生產(chǎn)系列化的優(yōu)點，又使動力傳遞更加穩(wěn)定、可靠，進(jìn)一步方便安裝、調(diào)試、維修和顯著提高使用性能。
文檔編號H01H33/666GK201594493SQ20102010156
公開日2010年9月29日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者呂含嫣, 姜全海, 李偉勇, 李剛 申請人:姜全海