专利名称：真空断路器开关操作机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空开关，特别是涉及一种真空断路器开关操作机构。
背景技术：
断路器的结构分为操作机构和开关主体两部分。断路器分闸和合闸动作均由操 作机构完成。数十年来，断路器的发展历史表明，操作机构对断路器的发展有着极大的 影响。断 路器的动态性能与所采用的操作技术有很大关系。多年运行经验表明，操作机 构的机械故障占断路器总故障高达70.3%。目前，我国生产的机械寿命1万次的真空断路器满足不了特殊场所使用的要 求，如冶金行业，炼钢电弧炉，炉前控制和保护专用型开关；铁道系统，铁道断路器、 火车车载开关、铁道分相开关，都需要频繁操作，高可靠、长寿命的真空断路器。现有弹操机构的主要结构及不足(1)现有国内真空断路器所配弹操机构合闸簧大部分为拉簧结构，个别为扭簧结 构(如ABB: VD4机构)。拉簧机构从储能到合闸整个过程，能量必须由拉力转换为 施转力，再传给驱动轴。弹簧工作角度360°，合闸角度175°左右，角度大、能耗大。 同时存在过死点问题，容易给开关带来拒合或不可靠动作。扭簧机构弹簧各部位力分 布不易均勻，弹簧容易疲劳，制造工艺复杂，成本高。(2)现有国内外弹操机构-拉簧或扭簧的半轴与扣臂扣接均为线与面，固定位置 接触形式，半轴容易磨损或碰伤，给开关带来不可靠动作。(3)现有弹操机构，传动关系复杂，可靠性和寿命均存在问题，在运行中，更 换、维护和保养频繁，给用户使用造成不便，增加运行成本。多年研制和运行经验表明，弹操机构的寿命、可靠性的高低和机构结构形式有 直接关系。因此，无论是改进传统机构还是研制新型机构，提高可靠性和延长使用寿命 的理论依据首先应改变机构结构形式，简化机构结构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动作可靠、使用寿命长的真空断路器开关操作机 构。为实现上述目的，本发明的技术解决方案是本发明是一种真空断路器开关操作机构，它主要由机箱、活动座、驱动轴、合 闸簧、固定座、储能机构、合闸机构、分闸机构组成；所述的驱动轴的一端通过活动座 可转动的安装在机箱内，驱动轴的另一端固定套接在固定座上，固定座可转动的安装在 机箱内；所述的合闸簧穿置在驱动轴内，合闸簧的两端分别固定在活动座和固定座上； 所述的合闸机构和分闸机构皆套接在驱动轴上，且位于靠近固定座的一侧；所述的储能 机构套接在活动座上。所述的驱动轴为一个中空管件，所述的活动座和固定座的内端分别可套置在驱动轴两端的管腔内；所述的合闸簧为四根直簧，该四根直簧间隔穿置在驱动轴中空管腔 内。
所述的固定座与驱动轴接触的内端开设有十字凹槽，所述的四根直簧的一端弯 折后分别卡接在固定座的十字凹槽内。
所述的活动座与驱动轴接触的内端开设有十字凹槽，所述的四根直簧的一端弯 折后分别卡接在活动座的十字凹槽内。
所述的分闸机构包括分闸脱扣器、上半轴、销轴、定位轴、扣臂、掣子、拐 臂、滚轮；所述的分闸脱扣器安装在机箱内且与插接在上半轴上的销轴相对，可吸附上 半轴上的销轴，定位轴安装在销轴的摆动轨迹上，限制销轴摆动距离；所述的上半轴与 扣臂上的滚轮相顶靠，扣臂固定在固定轴上；所述的掣子的内端通过转轴可摆动的连接 扣臂上，掣子的外端可与拐臂外端的滚轮相顶靠，拐臂的内端套接在驱动轴上。
所述的合闸机构包括合闸脱扣器、定位轴、下半轴、销轴、扣臂、滚轮；所述 的扣臂套接在固定座上，滚轮可旋转的安装在扣臂的外沿；所述的合闸脱扣器安装在机 箱内且与插接在下半轴上的销轴相对，可吸附下半轴上的销轴摆动，定位轴安装在销轴 的摆动轨迹上，下半轴与扣臂上的滚轮相顶靠。
所述的上半轴和下半轴为在长轴的中部沿径向铣出的一段深至中心线的缺槽， 在该段缺槽中，其横截面仅为半圆，该上半轴缺槽与分间机构中的滚轮相对，该下半轴 缺槽与合闸机构上的滚轮相对，滚轮可与缺槽顶靠。
所述的储能机构包括拐臂、滚轮、掣子和定位轴；所述的掣子为L形构件，其 直角端固定套接在转轴上，拐臂套接在活动座上，滚轮可旋转的安装在拐臂的外沿；所 述的滚轮可与掣子的一端相顶靠，驱动掣子围绕其转轴摆动，安装在掣子摆动轨迹上的 定位轴可与掣子的另一端顶靠，而限制掣子的运动。
采用上述方案后，本发明具有以下优点
(1)由于本发明的机构合闸簧由四根直簧组成的结构形式，合闸簧(直簧)释放 能量时力的方向与驱动轴的旋转方向一致，是扭力。能量直接传给驱动轴，从储能到合 闸整个过程，弹簧工作角度110°左右，合闸角度51°左右，接近同步合闸，角度小， 能耗小，同时不存在过死点问题，动作可靠。
(2)本发明机构的扣臂装有滚轮，滚轮与半轴扣接为两弧线接触形式，同时，扣 臂滚轮每次接触位置不一样，磨损小，寿命长。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的正视图2A、图2B是本发明储能机构的立体图和剖视图3A、图3B是本发明分闸机构的立体图和剖视图4A、图4B是本发明合闸机构的立体图和剖视图5是本发明合闸簧安装示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种真空断路器开关操作机构，它主要由机箱1、活动座 2、驱动轴3、合闸簧4、固定座5、储能机构6、合闸机构7、分闸机构8组成。
所述的驱动轴3的一端通过活动座2可转动的安装在机箱1内，驱动轴3的另一 端固定套接在固定座5上，固定座5可转动的安装在机箱1内。所述的合闸机构7和分 闸机构8皆套接在驱动轴3上，且位于靠近固定座5的一侧；所述的储能机构6套接在活 动座2上。
如图5所示，所述的驱动轴3为一个中空管件，所述的活动座2和固定座5的内端 分别可套置在驱动轴3两端的管腔内。所述的合闸簧4为四根直簧4，该四根直簧4间隔 穿置在驱动轴3的中空管腔内(参考图3B所示)。所述的固定座5 (参考图4A所示)与驱 动轴3接触的内端开设有十字凹槽51，所述的四根直簧4的一端弯折后分别卡接在固定座 5的十字凹槽51内。所述的活动座2与驱动轴3的内端开设有十字凹槽(结构与固定座5 十字凹槽51 —样)，所述的四根直簧4的一端弯折后分别卡接在活动座2的十字凹槽内。
如图2A、图2B所示，所述的储能机构6包括拐臂61、滚轮62、掣子63和定位 轴64。所述的掣子63为L形构件，其直角端固定套接在转轴65上，拐臂61套接在活 动座2上，滚轮62可旋转的安装在拐臂61的外沿；所述的滚轮62可与掣子63的一端相 顶靠，驱动掣子63围绕其转轴65摆动，安装在掣子63摆动轨迹上的定位轴64可与掣子 63的另一端顶靠，而限制掣子63的运动。
如图3A、图3B所示，所述的分闸机构8包括分闸脱扣器81、上半轴82、销轴 83、定位轴84、扣臂85、掣子86、拐臂87、滚轮88、89。所述的分闸脱扣器81安装在 机箱1内且与插接在上半轴82上的销轴83相对，当分闸脱扣器81通电后，分闸脱扣器 81铁芯工作，撞击销轴83，实现分闸。定位轴84安装在销轴83的摆动轨迹上，限制销 轴83的摆动距离；所述的上半轴82与扣臂85上的滚轮88相顶靠，扣臂85固定在固定 轴上；所述的掣子86的内端通过转轴80可摆动的连接扣臂85上，掣子86的外端可与拐 臂87外端的滚轮89相顶靠，拐臂87的内端套接在驱动轴3上。所述的上半轴82为在 长轴的中部沿径向铣出的一段深至中心线的缺槽821，在该段缺槽821中，其横截面仅为 半圆，该上半轴缺槽821与滚轮88相对，可让滚轮88滑入。
如图4A、图4B所示，所述的合闸机构7包括合闸脱扣器71、定位轴72、下半 轴73、销轴74、扣臂75、滚轮76。所述的扣臂75套接在固定座上，滚轮76可旋转的 安装在扣臂75的外沿；所述的合闸脱扣器71安装在机箱1内且与插接在下半轴73上的 销轴74相对，当合闸脱扣器71通电后，合闸脱扣器71铁芯工作，撞击销轴74，实现合 闸。定位轴72安装在销轴74的摆动轨迹上，下半轴73与扣臂75上的滚轮76相顶靠。 所述的下半轴73为在长轴的中部沿径向铣出的一段深至中心线的缺槽731，在该段缺槽 731中，其横截面仅为半圆，该下半轴73缺槽731与滚轮76相对，可让滚轮76滑入。
本发明的重点就在于在驱动轴内穿置直簧作为合闸簧。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，直簧的数量和安装方式可有多种，故 不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变 化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1.一种真空断路器开关操作机构，其特征在于它主要由机箱、活动座、驱动轴、 合闸簧、固定座、储能机构、合闸机构、分闸机构组成；所述的驱动轴的一端通过活动 座可转动的安装在机箱内，驱动轴的另一端固定套接在固定座上，固定座可转动的安装 在机箱内；所述的合闸簧穿置在驱动轴内，合闸簧的两端分别固定在活动座和固定座 上；所述的合闸机构和分闸机构皆套接在驱动轴上，且位于靠近固定座的一侧；所述的 储能机构套接在活动座上。
2.根据权利要求1所述的真空断路器开关操作机构，其特征在于所述的驱动轴为 一个中空管件，所述的活动座和固定座的内端分别可套置在驱动轴两端的管腔内；所述 的合闸簧为四根直簧，该四根直簧间隔穿置在驱动轴中空管腔内。
3.根据权利要求1或2所述的真空断路器开关操作机构，其特征在于所述的固定座 与驱动轴接触的内端开设有十字凹槽，所述的四根直簧的一端弯折后分别卡接在固定座 的十字凹槽内。
4.根据权利要求1或2所述的真空断路器开关操作机构，其特征在于所述的活动座 与驱动轴接触的内端开设有十字凹槽，所述的四根直簧的一端弯折后分别卡接在活动座 的十字凹槽内。
5.根据权利要求1所述的真空断路器开关操作机构，其特征在于所述的分闸机构 包括分闸脱扣器、上半轴、销轴、定位轴、扣臂、掣子、拐臂、滚轮；所述的分闸脱扣 器安装在机箱内且与插接在上半轴上的销轴相对，可吸附上半轴上的销轴，定位轴安装 在销轴的摆动轨迹上，限制销轴摆动距离；所述的上半轴与扣臂上的滚轮相顶靠，扣臂 固定在固定轴上；所述的掣子的内端通过转轴可摆动的连接扣臂上，掣子的外端可与拐 臂外端的滚轮相顶靠，拐臂的内端套接在驱动轴上。
6.根据权利要求1所述的真空断路器开关操作机构，其特征在于所述的合闸机构 包括合闸脱扣器、定位轴、下半轴、销轴、扣臂、滚轮；所述的扣臂套接在固定座上， 滚轮可旋转的安装在扣臂的外沿；所述的合闸脱扣器安装在机箱内且与插接在下半轴上 的销轴相对，可吸附下半轴上的销轴摆动，定位轴安装在销轴的摆动轨迹上，下半轴与 扣臂上的滚轮相顶靠。
7.根据权利要求5或6所述的真空断路器开关操作机构，其特征在于所述的上半轴 和下半轴为在长轴的中部沿径向铣出的一段深至中心线的缺槽，在该段缺槽中，其横截 面仅为半圆，该上半轴缺槽与分闸机构中的滚轮相对，该下半轴缺槽与合闸机构上的滚 轮相对，滚轮可与缺槽顶靠。
8.根据权利要求1所述的真空断路器开关操作机构，其特征在于所述的储能机构 包括拐臂、滚轮、掣子和定位轴；所述的掣子为L形构件，其直角端固定套接在转轴 上，拐臂套接在活动座上，滚轮可旋转的安装在拐臂的外沿；所述的滚轮可与掣子的一 端相顶靠，驱动掣子围绕其转轴摆动，安装在掣子摆动轨迹上的定位轴可与掣子的另一 端顶靠，而限制掣子的运动。
全文摘要
本发明公开了一种真空断路器开关操作机构，它主要由机箱、活动座、驱动轴、合闸簧、固定座、储能机构、合闸机构、分闸机构组成。所述的合闸簧穿置在驱动轴内，合闸簧的两端分别固定在活动座和固定座上。由于本发明的机构合闸簧由四根直簧组成的结构形式，合闸簧(直簧)释放能量时力的方向与驱动轴的旋转方向一致，是扭力。能量直接传给驱动轴，从储能到合闸整个过程，弹簧工作角度110°左右，合闸角度51°左右，接近同步合闸，角度小，能耗小，同时不存在过死点问题，动作可靠。
文档编号H01H33/666GK102024616SQ20091011251
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者刘盛水 申请人:刘盛水, 厦门福森达电气有限公司