专利名称：电动弹簧操动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种高压电源开关技术领域的装置，具体是一种电动弹簧操动机 构。
背景技术：
电动弹簧机构驱动接地开关能使开关触头快速动作，从而实现关合短路电流的功 能，是高压开关设备不可缺少的装置。基本原理是电动机通过减速装置减速后带动弹簧储 能，过死点后储能的弹簧释放能量来带动开关触头快速动作。经过对现有技术的检索发现，现有电动弹簧操动机构中，整体外形尺寸偏大。另 外，现有的操动机构采用快分快合原理，也就是对称形式，即分合间都是由弹簧释放能量完 成，这种方式不利于分闸操作，为了能够分闸，必然增加弹簧力，这样引起合闸速度过快，震 动增大，不利于开关本体和机构的机械寿命。同时现有基座和外壳的加工成本较高，同时由 于定位不准确及夹板变形等，装配效率较低。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种电动弹簧操动机构，满足GIS(气 体绝缘金属封闭开关)中的快速接地开关的驱动任务，以实现快速接地开关快速合闸、慢 速分闸的功能。它结构简单、外形美观、性能稳定、可靠性高。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括基座、电机、传动轴组件、丝杠组 件和弹簧组件，其中传动轴组件固定设置于基座上，弹簧组件一端与基座相连接，另一端 与传动轴组件相连接，丝杠组件的两端固定设置于基座上并与传动轴组件相连接，电机与 丝杠组件啮合连接。所述的传动轴组件包括转动轴、定位件以及两个拐臂，其中定位件固定设置于 基座内，转动轴套接于定位件内且一端与基座活动设置，第一拐臂和第二拐臂分别并列套 接于转动轴上。所述的丝杠组件包括两个轴承座、滚珠丝杠和传动齿轮，其中滚珠丝杠的两端 分别与第一轴承座和第二轴承座相连，第一轴承座和第二轴承座分别固定设置于基座上， 传动齿轮固定设置于滚珠丝杠的末端并与电机啮合以传输转动力矩。所述的弹簧组件包括弹簧和两个支座，其中第一支座和第二支座分别转动设 置于基座和传动组件上，弹簧的两端分别与两个支座相连。与现有技术相比，本发明采用快合慢分原理，既满足关合短路电流的要求，又最大 可能减小弹簧操作功；传动轴组件和输出轴组件为同一组件，结构简单、性能稳定、可靠性 高，基座采用高强度铸铝机架，整个机构同时具有可靠性高和外形美观特点，主要的传动部 件均安装在机芯上，分装后再安装在基座上，减小铸件加工范围和加工要求，降低成本。
图1为本发明的主视图。图2为图1的A-A剖视图。图3为本发明等轴测示意图。图4为本发明合闸位置主要零部件位置示意图。
具体实施例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。如图1-图3所示，本实施例包括基座1、电机2、传动轴组件3、丝杠组件4和弹 簧组件5，其中传动轴组件3固定设置于基座1上，弹簧组件5 —端与基座1相连接，另一 端与传动轴组件3相连接，丝杠组件4的两端固定设置于基座1上并与传动轴组件3相连 接，电机2与丝杠组件4啮合连接。所述的电机2的输出轴上设有与丝杠组件4啮合的电机齿轮24 ；所述的传动轴组件3包括转动轴16、定位件17以及两个拐臂18、19，其中定位 件17固定设置于基座1内，转动轴16套接于定位件17内且一端与基座1活动设置，第一 拐臂18和第二拐臂19分别并列套接于转动轴16上。所述的第一拐臂18具体通过花键固定设置于转动轴16上所述的第二拐臂19具体通过滚针轴承26与转动轴16相连。所述的转动轴16与定位件17之间设有滚针轴承22，所述的转动轴16与底座之间设有深沟球轴承20及垫圈21以实现活动连接。所述的丝杠组件4包括两个轴承座6、9、滚珠丝杠10和传动齿轮25，其中滚珠 丝杠10的两端分别与第一轴承座6和第二轴承座9相连，第一轴承座6和第二轴承座9分 别固定设置于基座1上，传动齿轮25固定设置于滚珠丝杠10的末端并与电机2啮合以传 输转动力矩。所述的滚珠丝杠10与两个轴承座6、9相接触的位置分别设有角接触球轴承27。所述的弹簧组件5包括弹簧11和两个支座14、15，其中第一支座14和第二支 座15分别转动设置于基座1和传动组件3上，弹簧11的两端分别与两个支座14、15相连。所述的转动设置通过固定于基座1上的支撑板13和活动设置于支撑板13内的销 12实现。本实施例通过以下方式进行工作如图1所示，为本机构处于分闸位置。若需要合闸，高压开关控制柜将给出合闸指 令，电机2转动，电机齿轮24驱动传动齿轮25转动，由于滚珠丝杠10与传动齿轮25固定 在一起，故滚珠丝杠10旋转运动，丝杠螺母7带动第二拐臂19向左侧移动，第一拐臂18和 第二拐臂19缺口接触，第一拐臂18顺时针转动，第二支座15压缩弹簧11，转动至死点位 置，稍过死点一定角度，弹簧储存的能量将释放，第二支座15带动第一拐臂18顺时针快速 转动，第一拐臂18通过花键与轴16连接，故第一拐臂18带动轴16加速转动，实现快合功 能，加速运动中安装在第一拐臂18上的滚子23会撞上安装在基座1上的缓冲器8，缓冲器8吸收弹簧释放的多余能量，减小冲击，定位件17固定在基座1上，当运动到位，第一拐臂 18的缺口将碰到定位件9的缺口，实现定位功能，此时合闸到位。如图4所示，为本机构处于合闸位置。若需要分闸，高压开关控制柜将给出分闸指 令，电机2转动，电机齿轮24驱动传动齿轮25转动，由于滚珠丝杠10与传动齿轮25固定 在一起，故滚珠丝杠10旋转运动，丝杠螺母7带动第二拐臂19向右侧移动，当第一拐臂18 和第二拐臂19缺口接触时，第一拐臂18逆时针转动，第二支座15压缩弹簧11，转动至死点 位置，弹簧此时压缩量最大，电机继续转动，第一拐臂18稍过死点一定角度，第一拐臂18通 过花键与轴16连接，故第一拐臂18带动轴16慢速转动，实现慢分功能，定位件17固定在 基座1上，当运动到位，第一拐臂18的缺口将碰到定位件9的缺口，实现定位功能，此时分 闸到位。按照本装置所提供的结构，由于简化了传动轴组件，从而使该操作装置的整体结 构也被简化，并且实现了快分慢合功能，最大限度的减小了弹簧的操作功，提高了该装置的 可靠性，以及便于维护和装配。
权利要求
1.一种电动弹簧操动机构，包括基座、电机、传动轴组件、丝杠组件和弹簧组件，其特 征在于传动轴组件固定设置于基座上，弹簧组件一端与基座相连接，另一端与传动轴组件 相连接，丝杠组件的两端固定设置于基座上并与传动轴组件相连接，电机与丝杠组件啮合 连接。
2.根据权利要求1所述的电动弹簧操动机构，其特征是，所述的电机的输出轴上设有 与丝杠组件啮合的电机齿轮。
3.根据权利要求1所述的电动弹簧操动机构，其特征是，所述的传动轴组件包括转动 轴、定位件以及两个拐臂，其中定位件固定设置于基座内，转动轴套接于定位件内且一端 与基座活动设置，第一拐臂和第二拐臂分别并列套接于转动轴上。
4.根据权利要求3所述的电动弹簧操动机构，其特征是，所述的第一拐臂具体通过花 键固定设置于转动轴上；所述的第二拐臂具体通过滚针轴承与转动轴相连。
5.根据权利要求3所述的电动弹簧操动机构，其特征是，所述的转动轴与定位件之间 设有滚针轴承。
6.根据权利要求3所述的电动弹簧操动机构，其特征是，所述的转动轴与底座之间设 有深沟球轴承及垫圈以实现活动连接。
7.根据权利要求1所述的电动弹簧操动机构，其特征是，所述的丝杠组件包括两个轴 承座、滚珠丝杠和传动齿轮，其中滚珠丝杠的两端分别与第一轴承座和第二轴承座相连， 第一轴承座和第二轴承座分别固定设置于基座上，传动齿轮固定设置于滚珠丝杠的末端并 与电机啮合以传输转动力矩。
8.根据权利要求7所述的电动弹簧操动机构，其特征是，所述的滚珠丝杠与两个轴承 座、相接触的位置分别设有角接触球轴承。
9.根据权利要求1所述的电动弹簧操动机构，其特征是，所述的弹簧组件包括弹簧和 两个支座，其中第一支座和第二支座分别转动设置于基座和传动组件上，弹簧的两端分别 与两个支座相连。
10.根据权利要求9所述的电动弹簧操动机构，其特征是，所述的转动设置通过固定于 基座上的支撑板和活动设置于支撑板内的销实现。
全文摘要
一种高压电源开关技术领域的电动弹簧操动机构，包括基座、电机、传动轴组件、丝杠组件和弹簧组件，传动轴组件固定设置于基座上，弹簧组件一端与基座相连接，另一端与传动轴组件相连接，丝杠组件的两端固定设置于基座上并与传动轴组件相连接，电机与丝杠组件啮合连接。本发明满足GIS中的快速接地开关的驱动任务，以实现快速接地开关快速合闸、慢速分闸的功能。它结构简单、外形美观、性能稳定、可靠性高。
文档编号H01H3/30GK102110535SQ201110063738
公开日2011年6月29日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者何海波, 崔九同, 高国宪, 高辉 申请人:上海思源高压开关有限公司