一种断路器用弹簧操动机构的制作方法

本发明涉及断路器操动机构领域，尤其涉及一种断路器用弹簧操动机构。

背景技术：

一般的断路器中使用的操动机构存在一些尚未解决的问题，机械寿命只有2000次，无法满足10000次m2要求，因此需要一款新型的弹簧操动机构，来替代现有的机构，使得寿命满足m2要求，质量稳定，成本降低，可靠性高；

现有的断路器操动机构中存在问题是：储能不到位，容易导致拒合；计数器不动作容易导致计数错误；指示牌松动容易导致指示不准确；防反转棘轮棘爪磨损严重容易导致手动储能存在反打风险；分闸半轴复位簧断裂容易导致一合就分的情况。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种质量稳定，成本降低，可靠性高的断路器用弹簧操动机构。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种断路器用弹簧操动机构，其创新点在于：包括

一储能模块；所述储能模块包括电机、离合器齿轮、大齿轮、储能轴、储能链条和储能弹簧；所述电机的输出端连接在离合器齿轮上驱动离合器齿轮旋转；所述大齿轮与离合器齿轮通过轮齿啮合；所述大齿轮与储能轴同轴设置，所述储能链条的一端连接在大齿轮上，所述储能链条的另一端连接在储能弹簧上；所述大齿轮上同轴设置有一凸轮；所述大齿轮上设置有与一合闸杠杆端部配合的滚轮且该合闸杠杆通过一合闸电磁铁控制，所述大齿轮上还设置有一与离合器齿轮配合的浮动齿；所述合闸杠杆、滚轮、合闸电磁铁形成合闸脱扣模块；

一操动模块；所述操动模块包括分闸弹簧、合闸电磁铁、分闸电磁铁、分闸链条、合闸杠杆、四连杆、输出轴、输出拐臂、制动杠杆、一级分闸杠杆、二级分闸杠杆、联锁板和缓冲器；所述分闸链条的一端连接在分闸弹簧上，所述分闸链条的另一端连接在输出拐臂上；所述合闸电磁铁控制合闸杠杆，所述分闸电磁铁控制二级分闸杠杆；所述合闸杠杆右侧设置有由四连杆驱动的联锁板；所述四连杆的一端与输出轴相连，四连杆的另一端与联锁板相连；所述输出拐臂的一端与输出轴相连，所述输出拐臂的另一端连接在缓冲器的输出端上；所述制动杠杆的一端连接输出拐臂上，制动杠杆的另一端与一级分闸杠杆接触配合。

进一步的，所述输出拐臂上设置有与凸轮配合的从动滚轮。

进一步的，所述电机收到储能信号后转动，通过离合器齿轮带动大齿轮和储能轴一同顺时针转动；与储能轴连接的凸轮和大齿轮上的滚轮也一同顺时针转动；大齿轮转动的同时，通过储能链条对储能弹簧储能；当储能链条的中心线过储能轴的圆心即死点位置后，储能弹簧将对大齿轮产生一个顺时针的力矩；大齿轮将加速转动，直到大齿轮上的滚轮正好扣接在合闸杠杆的顶部；在合闸电磁铁未动作的情况下，合闸杠杆将一直处于扣接状态，所以储能弹簧也保持压缩状态不变，即到达储能位置，此时输出拐臂上的从动滚轮正好位于凸轮的基圆处。

进一步的，所述合闸电磁铁励磁，推动合闸杠杆做顺时针运动，使得合闸杠杆脱离与滚轮的扣接，滚轮脱离了合闸杠杆的扣接后，大齿轮在储能弹簧的作用下作顺时针运动，并通过储能轴带动凸轮随之做顺时针运动，使得凸轮接触到从动滚轮对输出拐臂产生一个逆时针运动的力，输出拐臂在逆时针运动过程中通过分闸链条对分闸弹簧进行储能，并带动输出轴一同逆时针运动，驱动与输出拐臂相连的断路器进行合闸，同时还带动四连杆动作驱动联锁板作逆时针运动，联锁板的一侧触碰到合闸杠杆，对合闸杠杆产生一个使其逆时针转动的力加快其复位；所述输出拐臂上的制动杠杆摆动，实现与一级分闸杠杆的制动滚轮扣接，使得分闸弹簧保持在压缩储能状态同时又能对输出轴产生一个顺时针的力，断路器保持在合闸状态，在合闸过程中，输出拐臂的另一端将缓冲器的活塞向上拉伸。

进一步的，所述分闸电磁铁励磁，推动二级分闸杠杆做顺时针运动脱离与一级分闸杠杆端部的分闸滚轮的扣接，使得一级分闸杠杆做顺时针运动脱离与制动杠杆的扣接，制动杠杆失去一级分闸杠杆对其的扣接后，使得输出拐臂和输出轴在分闸弹簧的拉力作用下一同做顺时针转动，驱动与输出轴相连的断路器进行分闸动作，输出拐臂回到初始状态，即输出拐臂上的从动滚轮靠近已储能状态时凸轮的基圆处。

进一步的，所述二级分闸杠杆的下方设置有一手动分闸装置，所述手动分闸装置包括拨片、推杆、转轴、复位弹簧、手柄和限位销；通过旋转手柄使得分闸转轴做顺时针转动，使得手动分闸推杆对分闸拨片产生作用力，促使二级分闸杠杆做逆时针转动，实现分闸动作，在手柄上下侧设有用于限制手柄转动角度的限位销，防止手动分闸时用力过度，手柄通过复位销相连的复位弹簧实现复位，使得完成手动分闸后的手柄能够快速复位。

本发明的优点在于：

1）本发明中储能过程中储能到位能够避开死点的位置，避免了储能不到位的情况；合闸中采用联锁板的结构，能够加速合闸杠杆的快速复位，提升合闸效率；通过采用手动分闸，避免在分闸电磁铁失灵的情况下导致无法分闸的情况；本发明的结构质量稳定，成本降低，可靠性高，适合推广使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的一种断路器用弹簧操动机构的立体结构图。

图2为本发明的一种断路器用弹簧操动机构的局部立体结构图。

图3为本发明的一种断路器用弹簧操动机构的局部结构示意图。

图4为本发明的一种断路器用弹簧操动机构的分闸部分局部图。

图5为本发明的一种断路器用弹簧操动机构的储能位置时局部状态图。

图6为本发明的一种断路器用弹簧操动机构的合闸到位位置状态图。

图7为本发明的一种断路器用弹簧操动机构的分闸到位位置状态图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1至图7所示的一种断路器用弹簧操动机构，包括

一储能模块1；所述储能模块包括电机11、离合器齿轮12、大齿轮13、储能轴14、储能链条15和储能弹簧16；所述电机11的输出端连接在离合器齿轮12上驱动离合器齿轮12旋转；所述大齿轮13与离合器齿轮12通过轮齿啮合；所述大齿轮13与储能轴14同轴设置，所述储能链条15的一端连接在大齿轮13上，所述储能链条15的另一端连接在储能弹簧16上；所述大齿轮13上同轴设置有一凸轮17；所述大齿轮13上设置有与一合闸杠杆25端部配合的滚轮18且该合闸杠杆25通过一合闸电磁铁22控制，所述大齿轮13上还设置有一与离合器齿轮12配合的浮动齿19；所述合闸杠杆25、滚轮18、合闸电磁铁22形成合闸脱扣模块。

一操动模块2；所述操动模块2包括分闸弹簧21、合闸电磁铁22、分闸电磁铁23、分闸链条24、合闸杠杆25、四连杆26、输出轴27、输出拐臂28、制动杠杆29、一级分闸杠杆201、二级分闸杠杆202、联锁板203和缓冲器204；所述分闸链条24的一端连接在分闸弹簧21上，所述分闸链条24的另一端连接在输出拐臂28上；所述合闸电磁铁22控制合闸杠杆25，所述分闸电磁铁23控制二级分闸杠杆202；所述合闸杠杆25右侧设置有由四连杆26驱动的联锁板203；所述四连杆26的一端与输出轴27相连，四连杆26的另一端与联锁板203相连；所述输出拐臂28的一端与输出轴27相连，所述输出拐臂28的另一端连接在缓冲器204的输出端上；所述制动杠杆29的一端连接输出拐臂28上，在合闸位置时,制动杠杆29的另一端与一级分闸杠杆201接触配合。

输出拐臂28上设置有与凸轮17配合的从动滚轮171。

本发明的工作原理：当进行储能时：电机11收到储能信号后转动，通过离合器齿轮12带动大齿轮13和储能轴14一同顺时针转动；与储能轴14连接的凸轮17和大齿轮13上的滚轮18也一同顺时针转动；大齿轮13转动的同时，通过储能链条15对储能弹簧16储能；当储能链条15的中心线过储能轴14的圆心即死点位置后，储能弹簧16将对大齿轮13产生一个顺时针的力矩；大齿轮13将加速转动，直到大齿轮13上的滚轮18正好扣接在合闸杠杆25的顶部；在合闸电磁铁22未动作的情况下，合闸杠杆25将一直处于扣接状态，所以储能弹簧16也保持压缩状态不变，即到达储能位置，此时输出拐臂28上的从动滚轮正好位于凸轮17的基圆附近，如图5所示。

保持已储能状态后，机构可进行合闸操作，具体如下：

合闸电磁铁22励磁，推动合闸杠杆25做顺时针运动，使得合闸杠杆25脱离与滚轮18的扣接，滚轮18脱离了合闸杠杆25的扣接后，大齿轮13在储能弹簧16的作用下作顺时针运动，并通过储能轴14带动凸轮17随之做顺时针运动，使得凸轮17接触到从动滚轮对输出拐臂28产生一个逆时针运动的力，输出拐臂28在逆时针运动过程中通过分闸链条24对分闸弹簧21进行储能，并带动输出轴27一同逆时针运动，驱动与输出轴27相连的断路器进行合闸，同时还带动四连杆26动作驱动联锁板203作逆时针运动，联锁板203的一侧触碰到合闸杠杆25，对合闸杠杆25产生一个使其逆时针转动的力加快其复位；所述输出拐臂28上的制动杠杆29摆动，实现与一级分闸杠杆201的制动滚轮扣接，使得分闸弹簧21保持在压缩储能状态同时又能对输出轴27产生一个顺时针的力，断路器保持在合闸状态，在合闸过程中，输出拐臂28的另一端将缓冲器204的活塞向上合闸到位，如图6所示。

到达合闸状态后，合闸杠杆25复位完成，电机11自动启动，使储能弹簧16再次进入已储能状态，以便进行下次合闸动作。

合闸后，机构便可进行分闸动作，具体如下：

分闸电磁铁23励磁，推动二级分闸杠杆202做顺时针运动脱离与一级分闸杠杆201端部的分闸滚轮的扣接，使得一级分闸杠杆201做顺时针运动脱离与制动杠杆29的扣接，制动杠杆29失去一级分闸杠杆201对其的扣接后，使得输出拐臂28和输出轴27在分闸弹簧21的拉力作用下一同做顺时针转动，驱动与输出轴27相连的断路器进行分闸动作，输出拐臂28回到初始状态，即输出拐臂28上的从动滚轮靠近已储能状态时凸轮17的基圆处，分闸位置状态如图7所示。

二级分闸杠杆202的下方设置有一手动分闸装置3，如图4所示：所述手动分闸装置3包括拨片31、推杆32、转轴33、复位弹簧34、手柄35和限位销36；通过旋转手柄35使得分闸转轴33做顺时针转动，使得手动分闸推杆32对分闸拨片31产生作用力，促使二级分闸杠杆202做逆时针转动，实现分闸动作，在手柄35上下侧设有用于限制手柄35转动角度的限位销36，防止手动分闸时用力过度，手柄35通过复位销36相连的复位弹簧34实现复位，使得完成手动分闸后的手柄35能够快速复位。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。