一种新型断路器操作机构的制作方法

本实用新型涉及断路器技术领域，特别涉及一种新型断路器操作机构。

背景技术：

目前，现有的真空断路器中均设置有用于对该真空断路器进行合闸或分闸的弹簧操作机构。而弹簧操作机构中设有联动储能组件，用于将动力联动转化为分闸弹簧与合闸弹簧的储能或释放动作。

如图1、图2所示，现有的一种较为通用的联动储能组件2包括主储能轴21、铰链轴25、分闸半轴28与分闸凸轮26、合闸半轴29与合闸凸轮27，主储能轴21上套设有大齿轮22、联动凸轮23与阿基米德凸轮24，大齿轮22与主储能轴21之间能够相互转动，而联动凸轮23和阿基米德凸轮24与主储能轴21之间均通过槽、块配合进行同步转动；大齿轮22的偏心位置铰接有外轮楔块221，外轮楔块221的一端在扭簧的作用下挤压在阿基米德凸轮24的外侧壁上，当大齿轮22转动时，外轮楔块221顶在阿基米德凸轮24外侧的凸起上并带动其转动，从而带动主储能轴21转动，主储能轴21转动则能够带动连接于主储能轴21一端的储能拐臂转动，使连接于储能拐臂上主储能轴21偏心位置的合闸弹簧进行储能。阿基米德凸轮24的偏心位置设置有滚轮241，而合闸凸轮27的中部铰接于机架1上、一端延伸至滚轮241的圆周路径上对阿基米德凸轮24的转动进行限制、另一端则抵在合闸半轴29上进行限位，当主储能轴21转动度时合闸弹簧的势能达到最大值，此时滚轮241在阿基米德凸轮24的带动下与合闸凸轮27抵接，并在合闸弹簧的作用下挤压合闸凸轮27的端部，而阿基米德凸轮24在外轮楔块221的作用无法进行反转，实现合闸保持；当合闸半轴29转动时，合闸凸轮27的端部能够从合闸半轴29上的半槽a内通过，从而使另一端在滚轮241的作用力下朝外转动，使主储能轴21能够完整地转动一周，释放合闸弹簧的势能进行合闸。铰链轴25呈T字形，其中部铰接于机架1上、一端延伸至联动凸轮23外缘的转动路径上、一端与分闸弹簧连接或联动、另一端则延伸至分闸凸轮26处，而分闸凸轮26的一端铰接于机架1上、另一端抵在分闸半轴28上进行限位；当分闸弹簧释放势能时，主储能轴21转动完整的一周，联动凸轮23在转动过程中顶在铰链轴25的一端上使其朝外侧转动，从而拉伸分闸弹簧进行储能，且分闸凸轮26上铰接有分闸掣子261，铰链轴25靠近分闸凸轮26的一端在转动过程中从分闸掣子261的一侧拨动分闸掣子261并运动到其另一侧，而分闸掣子261被拨动后在扭簧的作用下复位，从而对铰链轴25的端部进行反向限位，使铰链轴25无法反向转动，实现分闸保持；且铰链轴25的端部在分闸弹簧的作用下朝分闸半轴28方向挤压分闸掣子261，当分闸半轴28转动时，分闸凸轮26的端部能够从分闸半轴28上的半槽a内通过，则分闸掣子261在铰链轴25的作用下能够朝分闸半轴28方向运动，从而失去对铰链轴25的限位效果，使分闸弹簧释放势能进行分闸。

现有技术中授权公告号为CN206726976U的中国专利文件公开了一种弹簧操作机构以及环网柜，包括分闸组件与传动轴组件，所述分闸组件包括分闸半轴、输出单元、分闸保持挚子单元和分闸弹簧；所述传动轴组件包括花键轴、主传动拐臂和万向接头，主传动拐臂和万向接头固定套设在花键轴上；所述花键轴通过主传动拐臂与输出单元连接，而分闸弹簧的一端固定在主框架上、另一端固定在花键轴的一个径向延伸拐臂上，在分闸释放时，分闸弹簧释放势能带动花键轴进行转动，而花键轴会同时带动万向接头同步转动，通过万向接头与环网柜连接，实现分闸的动作；而在合闸时，输出单元会带动主传动拐臂联动，并驱动花键轴反向转动，使分闸弹簧进行储能。

上述专利文件中的花键轴等同于输出轴，而分闸弹簧与主传动拐臂沿花键轴的轴向分布，并在分闸释放、分闸储能过程中对花键轴的轴向不同位置形成了不同方向的扭矩，花键轴在扭转应力的作用下易发生扭转变形或断裂的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型断路器操作机构，具有减少扭转应力对机构影响的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种新型断路器操作机构，包括机架、设置于机架上的联动储能组件与弹簧合分闸组件；所述机架上设置有与断路器连接的输出轴；所述联动储能组件包括铰链轴，所述铰链轴上沿径向设置有联动拐臂；所述弹簧合分闸组件包括分闸弹簧、合闸弹簧、输出拐臂与传动连板；所述输出拐臂沿径向固定于输出轴上；所述分闸弹簧的一端与机架连接、另一端连接于输出拐臂上；所述传动连板的一端铰接于输出拐臂上、另一端铰接于联动拐臂的端部。

通过采用上述技术方案，由于输出轴与铰链轴的转动轴位置固定，则利用输出拐臂、传动连板与联动拐臂能够构成一个平面四连杆机构，从而利用连杆机构的联动代替直接作用在输出轴上的扭转力，将铰链轴的转动转化为输出轴的转动，并使得力的传递均在同一平面内进行，减少扭转应力对输出轴所造成的负担。

本实用新型进一步设置为：所述传动连板与输出拐臂的铰接点到输出轴的距离大于联动拐臂的长度。

通过采用上述技术方案，使铰链轴与输出轴之间的传动比大于1，从而减小铰链轴转动时受到的阻力，使得分闸弹簧的储能更加省力。

本实用新型进一步设置为：所述传动连板与输出拐臂的铰接点到输出轴的距离小于分闸弹簧与输出拐臂的连接点到输出轴的距离。

通过采用上述技术方案，当利用传动连板从输出拐臂的中部向上顶起时，由于输出轴的位置固定不变，则输出拐臂会以输出轴为转动轴进行转动，从而使连接于外缘的分闸弹簧能够被拉伸更长的距离，实现储能。

本实用新型进一步设置为：所述分闸弹簧与传动连板均连接于输出轴同一侧的输出拐臂上。

通过采用上述技术方案，相比较于以输出轴为支点所形成的杠杆式输出拐臂，本机构的输出拐臂长度能够更短，节约材料，结构更加紧凑。

本实用新型进一步设置为：所述机架上于输出拐臂连接有分闸弹簧的一端设置有缓冲垫，所述缓冲垫设置于输出拐臂朝向分闸弹簧的一侧。

通过采用上述技术方案，利用缓冲垫对输出拐臂进行限位与缓冲，根据缓冲垫的位置对输出轴在分闸时的转动角度进行控制。

本实用新型进一步设置为：所述缓冲垫包括若干依次交叠设置的金属层与橡胶层。

通过采用上述技术方案，由于橡胶层在受到挤压时受力面形变程度较大，因此利用多层橡胶层进行缓冲，在保证缓冲效果的同时，使每层橡胶层均发生一定的形变，减小了单层橡胶层的形变程度，便于形变复原。

本实用新型进一步设置为：所述输出拐臂抵接在缓冲垫上时，所述分闸弹簧处于拉伸状态。

通过采用上述技术方案，使分闸弹簧在分闸后仍然处于一定的拉伸状态，防止输出拐臂冲击在缓冲垫上后弹起、或是松动。

综上所述，本实用新型的有益效果为：

1、利用输出拐臂、传动连板与联动拐臂能够构成一个平面四连杆机构，从而利用连杆机构的联动代替直接作用在输出轴上的扭转力，将铰链轴的转动转化为输出轴的转动，并使得力的传递均在同一平面内进行，减少扭转应力对输出轴所造成的负担；

2、利用缓冲垫对输出拐臂进行限位与缓冲，根据缓冲垫的位置对输出轴在分闸时的转动角度进行控制。

附图说明

图1是背景技术中的联动储能组件的正面结构示意图；

图2是背景技术中的联动储能组件的背面结构示意图；

图3是本实用新型的整体结构示意图；

图4是本实用新型的弹簧合分闸组件的结构示意图；

图5是图3中的A处放大示意图。

附图标记：1、机架；11、输出轴；2、联动储能组件；21、主储能轴；22、大齿轮；221、外轮楔块；23、联动凸轮；24、阿基米德凸轮；241、滚轮；25、铰链轴；251、联动拐臂；26、分闸凸轮；261、分闸掣子；27、合闸凸轮；28、分闸半轴；29、合闸半轴；a、半槽；3、弹簧合分闸组件；31、分闸弹簧；32、合闸弹簧；321、储能拐臂；33、输出拐臂；34、传动连板；4、缓冲垫；41、金属层；42、橡胶层；5、合分闸控制组件；6、驱动组件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实施例公开了一种新型断路器操作机构，如图1、图3所示，包括机架1与转动连接于机架1上的输出轴11，机架1上还设置有联动储能组件2（本实施例中的联动储能组件2已在背景技术中提出，以下不再赘述）、弹簧合分闸组件3、合分闸控制组件5与驱动组件6。其中驱动组件6提供合闸与分闸的动力；弹簧合分闸组件3用于将动力储存并通过释放势能带动输出轴11进行合分闸；联动储能组件2用于联动弹簧合分闸组件3进行储能或释放动作；合分闸控制组件5通过联动储能组件2对弹簧合分闸组件3进行合闸或分闸控制。

如图3、图4所示，弹簧合分闸组件3包括合闸弹簧32、储能拐臂321、分闸弹簧31、输出拐臂33与传动连板34；其中储能拐臂321固定于主储能轴21的一端，而合闸弹簧32的一端与机架1铰接、另一端铰接于储能拐臂321上主储能轴21的偏心位置，通过主储能轴21的转动带动合闸弹簧32拉伸，从而进行合闸储能。输出拐臂33的一端套设于输出轴11上并通过销钉进行固定、另一端朝一侧沿输出轴11的径向延伸；传动连板34的一端铰接于输出拐臂33的中部、另一端则与T字形的铰链轴25一端端部铰接。将铰链轴25上沿径向延伸并与传动连板34铰接的一段设为联动拐臂251，而输出轴11与铰链轴25的转动轴位置固定，则利用输出拐臂33、传动连板34与联动拐臂251能够构成一个平面四连杆机构，从而利用连杆机构的联动代替直接作用在输出轴11上的扭转力，将铰链轴25的转动转化为输出轴11的转动，并使得力的传递均在同一平面内进行，减少扭转应力对输出轴11所造成的负担。

如图3、图4所示，分闸弹簧31的一端与机架1铰接、另一端铰接于输出拐臂33上远离输出轴11的一端，相比较于以输出轴11为支点所形成的杠杆式输出拐臂33，本机构中的输出拐臂33长度能够更短，节约材料，且结构更加紧凑。而当利用传动连板34从输出拐臂33的中部向上顶起时，由于输出轴11的位置固定不变，则输出拐臂33会以输出轴11为转动轴进行转动，从而使连接于外缘的分闸弹簧31能够被拉伸更长的距离，便于分闸储能。

如图4所示，传动连板34与输出拐臂33的铰接点到输出轴11的距离大于联动拐臂251的长度，使铰链轴25与输出轴11之间的传动比>1，从而减小铰链轴25转动时受到的阻力，使得分闸弹簧31的储能更加省力。

如图4、图5所示，机架1上于输出拐臂33远离输出轴11的一端端部下方固定有缓冲垫4，缓冲垫4由若干依次交叠设置的金属层41与橡胶层42构成。利用缓冲垫4对输出拐臂33进行限位与缓冲，根据缓冲垫4的位置对输出轴11在分闸时的转动角度进行控制；且由于橡胶层42在受到挤压时受力面形变程度较大，因此利用多层橡胶层42进行缓冲，并利用金属层41进行分隔，在保证缓冲效果的同时，使每层橡胶层42均发生一定的形变，减小了单层橡胶层42的形变程度，便于形变复原。而当分闸弹簧31释放后，输出拐臂33抵接在缓冲垫4上时，此时分闸弹簧31仍然处于一定的拉伸状态，防止输出拐臂33冲击在缓冲垫4上后弹起、或是松动。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。