专利名称：中低压真空断路器通用操动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及中低压开关领域，尤其涉及一种中低压真空断路器通用操动机构， 适用于各类中低压真空断路器的分、合闸操作及电气保护。
技术背景目前国内外适用于各类中低压真空断路器的操动机构不但有适配中压、低压、大、 小电流之分，就连在同一电压、电流等级中，不同型号的断路器，操动机构也均作单一 专配，没有通用设计，很难实现标准化、通用化，存在诸多缺陷，首先是型号规格繁多， 结构复杂，零件多，工艺性差，通用性差。其次是体积大，质量重，制造成本高，且动 作不可靠，不耐用。发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种通用性特强，结 构简单紧凑，体积小，重量轻，制造成本低且使用方便，动作稳定可靠耐用，能全面满 足各类中低压真空断路器机械特性要求的中低压真空断路器通用操动机构。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为中低压真空断路器通用操动机 构，包括左侧板、右侧板和支柱组成的框架，该框架中固定有连轴电机，采取的措施包 括电机轴上套着套有手动操作件的齿套，该齿套与手动操作件相互间由单向轴承组合， 齿套经变速齿轮与套在主轴上的大齿轮啮合；大齿轮上固定的套有顶块、扭簧的销轴， 与固定在主轴上的凸套及固定在左侧板上的挡杆组成离合器；主轴中间还固定有拨盘、 凸轮、凸轮两侧面上套有滚轮、在凸轮旋转轨迹中设有的限位件、限位件上套有限位扭 簧，而主轴两端固定着挂有储能弹簧的储能拐臂；在储能拐臂的对应位置上设有行程开 关；在限位件的对应位置上设置的拨杆与套在半轴上的合闸拐臂相铰接；半轴上固定有 分闸拐臂、套有半轴扭簧；支承轴上套有储释能显示牌、分合闸显示牌、锁扣拐臂；锁 扣拐臂上套有锁扣扭簧，锁扣拐臂一端与由长连板、短连板、节点滚轮组成的连板组件 的一端铰接；连板组件的另一端与固定有输入拐臂、输出拐臂、挂有分闸弹簧的分闸储 能拐臂、显示拐臂、自锁拐臂的断路器主轴铰接；连板组件节点滚轮的对应位置上设置 有限位杆，在右侧扳上固定着合闸自锁组件。采取的措施还包括上述的主轴、半轴和断路器主轴动配于由左侧板、右側板和支 柱组成的框架中；所述的限位杆、支承轴固定在由左侧板、右侧板和支柱组成的框架中； 拨杆、限位件支承于右侧板上。上述的合闸自锁组件，由安装在右侧板上的支架中配装的摆杆、顶臂、压簧、连杆、 支块、拐臂、自锁连杆、与断路器主轴同步转动的自锁拐臂和复位压簧组成。本实用新型与现在技术相比，其优点通用性特强，只要把储能、超程弹簧力。 输入输出拐臂的力矩比，及相距作相应的设计变更，其机械特性可适用于额定电压 440V-35KV，额定短路开断电流20KA-80KA要求的各种真空断路器。结构简单紧凑， 零件少，体积小，重量轻，工艺性好，制造成本低，且使用方便，动作稳定可靠，耐
用，机械寿命5万次以上。
图1是本实用新型实施例整体组装结构局部剖面示意图；图2是图1的展开示意图；图3是图1的合闸储能限位状态示意图；图4是图1的分闸储能过程状态示意图；图5是图1的分闸储能限位状态示意图；图6是图1的断路器机构分闸状态的合闸自锁组件结构示意图；图7是图1的断路器机构合闸状态的合闸自锁组件结构示意图；图8是图1的断路器机构合闸瞬时状态的合闸自锁组件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。图1至图8所示为中低压真空断路器通用操动机构，整体安装于由左侧板1、右 侧板2和数根支柱3组成的框架中。固定在框架中的电机轴4上套的齿套5上还套着 手动操作件6，相互之间由单向轴承7组合，可独立进行手、电动力的输入操作。输入力经变速齿轮8传输给套在主轴9上的大齿轮10,由大齿轮10上固定的套 着顶块11和扭簧12的销轴13、及设置在左侧板1上的挡杆51、与固定在主轴9上 的凸套14组成的离合器，控制大齿轮10与主轴9的离合。主轴9中间还固定有拨盘 37、凸轮15;凸轮15的两侧面上套有滚轮19，两端固定有挂着储能弹簧16的储能 拐臂17;在储能拐臂17的对应位置上设有行程开关52。实施储能时，凸轮15逐渐 向限位件18靠近，旋转至储能拐臂17过平衡点6° -7°瞬间，储能拐臂17失衡，在 释能力作用下主轴9快速旋转，限位件18顶住凸轮15上的滚轮19，机构实现蓄势待 发的储能状态。上述状态下按动套在半轴21上的与拨杆22铰接的合闸拐臂23，由拨杆22推动 限位件18翘起，凸轮15失控，在释能力的作用下快速撞压连板组件中间节点滚轮20， 过平衡点，靠在限位杆24上；过程中撞压力向与长连板25铰接的固定在断路器主轴 26上的输入拐臂27方向挺推，断路器主轴26快速旋转，固定在断路器主轴26的输 出拐臂28经合闸连杆29推动或拉动断路器合闸件，实现断路器合闸。撞压力也同时 向与短连板30铰接的套在支承轴31上的锁扣拐臂32方向挺推。推其转动，紧扣半 轴21实现合闸锁定。同步随断路器主轴26转动的分闸储能拐臂33也拉紧与其连接 的分闸弹簧34实现分闸储能。机构处于合闸锁定，分闸储能，随时可进行分闸状态。上述状态下，按动固定在半轴21上的分闸拐臂35使半轴21 口转动至水平时， 锁扣拐臂32脱扣，与其关联的坚挺的连板组件失衡，在分闸力、超程力的作用下坚 挺的连板组件曲縮，断路器主轴26快速反转，实现开关分闸。在储能、合闸、分闸过程中，套在支承轴31上的储释能显示牌36由随主轴9转 动的拨盘37拨动，显示机构储释能状态；套在支承轴31上的分合闸显示牌38，经与 固定在断路器主轴上的显示拐臂39铰接的显示连杆40牵动，传递断路器分合闸动作 信息，作出与断路器状态相应的分、合闸显示。固定在侧板2上的支架41中动配着摆杆42，在摆杆42中动配着顶臂43，由压 簧44顶着处于常翘状态。摆杆42的一端经连杆45与支承在支块46上的拐臂47铰 接，拐臂47另一端经自锁连杆48与固定在断路器主轴上的自锁拐臂49铰接，断路 器分闸时，拉动摆杆42旋转，顶臂43随着转动至支架41立面内，合闸拐臂23能自 由按动，可进行合闸操作。断路器合闸时，摆杆41由复位压簧50复位，顶臂43由 压簧44顶翘挡住合闸拐臂23,不能进行合闸操作，实现合闸自锁保护。以下再描述一下动态结构1、 储能操作力经齿套5、变速齿轮8传递给大齿轮10。经由顶块11在扭簧12作用下， 顶着固定在主轴9上的凸套14使主轴9旋转。当固定在主轴9上拉着储能弹簧16的 储能拐臂17旋过平衡点6° — 7°瞬间，储能拐臂17失衡，主轴9在储释能力的作 用下快速旋转，随主轴9旋转的凸轮15被设定在其旋转轨迹上的限位件18顶住，机 构处于蓄势待发的储能状态。过程中，凸套14随主轴9快速旋转，超越顶块ll的储 能旋转速度与其分离，即时设置在顶块11旋转轨迹上的挡杆51触挡顶块11 一端， 使其在没有顶力的情况下翘起，实现在机构储能限位同期，顶块11能自动与凸套14 无摩擦分离。同时左右储能拐臂17触动行程开关52，电机4关停，储能操作自动结 束。2、 合闸锁定、分闸储能在储能状态下，按动套在半轴21上与拨杆22铰接的合闸拐臂23，拨杆22推动 限位件18翘起，凸轮15失控在释能力的作用下快速旋转，撞压连板组件中间节点滚 轮20过平衡点，靠于限位杆24上，过程中，连板组件受力向与长连板25铰接的， 断路器主轴26上固定的输入拐臂27方向挺推，推动断路器主轴26转动，实现断路 器合间。同时固定在断路器主轴26上的分闸储能拐臂33上的分闸弹簧34储能。撞 压力也同时向与短连板30铰接的套在支承轴31上的锁扣拐臂32方向挺推，推动锁 扣拐臂32转动，与由半轴弹簧53作用下控制在与水平交角16°左右的半轴21口紧 扣实现合闸锁定，分闸储能。同时限位件18在限位扭簧54的作用下复位。3、 分闸在合闸锁定、分闸储能状态下，按动固定在半轴21上的分闸拐臂35，使半轴21 口旋转至水平位置，锁扣拐臂32脱扣，与其关联的处于坚挺状态的连板组件失衡， 瞬间在分闸力、超程力的作用下，连板组件于中间节点处弯曲，断路器主轴26快速 反转实现分闸。同时在半轴扭簧53、锁扣扭簧55的作用下半轴21、锁扣拐臂32复 位待扣，伺候再次合闸锁扣。4、 合闸自锁保护固定在右侧板2上的支架41中，动配有摆杆42、摆杆42中动配着顶臂43，经 连杆45与支承在支块46中的拐臂47铰连，拐臂47另一端经自镄连杆48与固定在
断路器主轴26上的自锁拐臂49铰接，断路器分闸时拉动摆杆42旋转，顶臂43随同 转入支架41立面内如图6所示，合闸拐臂23可自由按动，能进行合闸操作。断路器 合闸时摆杆42由复位压簧50复位、顶臂43旋出支架41立面如图7所示，挡住合闸 拐臂23不能再合闸。在合闸瞬间过程中，合闸拐臂23操作退出时间，会发生滞后于 顶臂"的旋出时间，如图8状态。其处理方案是，压簧44的弹力在满足顶臂43翘 起的前提下尽量小，而合闸拐臂23的复位力大于其与顶臂斜面的摩擦力，达到强制 复位如图7状态。5、储释能、分合闸状态显示由对应于动配在支承轴31上的储释能显示牌36,固定在主轴9上与储能拐臂17 同步旋转的拨盘37，拨动储释能显示牌36，即时显示机构的储释能状态。由对应于动配在支承轴31上的分合闸显示牌38，固定在开关主轴26上的分合闸 显示拐臂39，经显示连杆40与分合闸显示牌38铰接，牵动分合闸显示牌38，显示 与开关状态相对应的分闸、合闸。本实用新型的最佳实施例己被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改 型都不会脱离本实用新型的范围。
权利要求1、 中低压真空断路器通用操动机构，包括左侧板(l)、右侧板2)和支柱(3)组成的 框架，该框架中固定有连轴电机(4),其特征是所述的电机轴(4)上套着套有手动操作 件(6)的齿套(5)，该齿套(5)与手动操作件(6)相互间由单向轴承(7)组合，齿套(5)经变 速齿轮(8)与套在主轴(9)上的大齿轮(10)啮合；大齿轮(10)上固定的套有顶块(11)、扭 簧(12)的销轴(13)，与固定在主轴(9)上的凸套(14)及固定在左侧板(1)上的挡杆(51)组 成离合器；主轴(9)中间还固定有拨盘(37)、凸轮(15)、凸轮(15)两侧面上套有的滚轮 (19)、在凸轮旋转轨迹中设有的限位件(18)、限位件(18)上套有的限位扭簧(54)，而主 轴(9)两端固定着挂有储能弹簧(16)的储能拐臂(17);在储能拐臂(17)的对应位置上设 有行程开关(52);在限位件(18)的对应位置上设置的拨杆(22)与套在半轴(21)上的合闸 拐臂(23)相铰接；半轴(21)上固定有分闸拐臂(35)、还套有半轴扭簧(53);支承轴(31) 上套有储释能显示牌(36)、分合闸显示牌(38)、锁扣拐臂(32);锁扣拐臂(32)上套有锁 扣扭簧(55)，锁扣拐臂(32)—端与由长连板(25)、短连板(30)、节点滚轮(20)组成的连 板组件的一端铰接；连板组件的另一端与固定有输入拐臂(27)、输出拐臂(28)、挂有分 闸弹簧(34)的分闸储能拐臂(33)、显示拐臂(39)、自锁拐臂(49)的断路器主轴(26)铰接； 连板组件节点滚轮(20)的对应位置上设置有限位杆(24)，在右侧扳(2)上固定着合闸自 锁组件。
2、 根据权利要求1所述的中低压真空断路器通用操动机构，其特征是所述的主 轴(9)、半轴(21)和断路器主轴(26)动配于由左侧板(1)、右侧板(2)和支柱(3)组成的框 架中；所述的限位杆(24)、支承轴(31)固定在由左侧板(1)、右侧板(2)和支柱(3)组成 的框架中；拨杆(22)、限位件(18)支承于右侧板(2)上。
3、 根据权利要求1或2所述的中低压真空断路器通用操动机构，其特征是所述 的合闸自锁组件，由安装在右侧板(2)上的支架(41)中配装的摆杆(42)、顶臂(43)、压 簧(44)、连杆(45)、支块(46)、拐臂(47)、自锁连杆(48)、与断路器主轴(26)同步转动 的自锁拐臂(49)和复位压簧(50)组成。
专利摘要本实用新型公开了中低压真空断路器通用操动机构，整体安装于左右侧板和支柱组成的框架中，套在电机轴上的齿套上，套着手动操作件，可作手、电动储能操作；由大齿轮、销轴、顶块、扭簧、凸套、挡杆组成离合器，控制输入力的离、合，储能后无摩擦自动分离，并不能再储能。由储能拐臂、储能簧、凸轮、限位件、连板组件、锁扣拐臂、半轴、分闸簧等组成的释能、合闸、锁、脱扣、分闸组件实现合闸、锁扣、分闸及重合闸功能；并由自锁组件实现合闸状态下不能再合闸的合闸自锁保护。本实用新型优点结构紧凑、功能全、操动力大、动作稳定可靠、零件少、工艺性好，且统用性特强，使用方便、机械寿命5万次以上、能满足各类中低压真空断路器的适配要求。
文档编号H01H33/66GK201038050SQ200720107359
公开日2008年3月19日 申请日期2007年3月21日 优先权日2007年3月21日
发明者冯保明 申请人:冯保明