一种电磁操动机构及断路器的制作方法

本申请设计电力开关技术领域，尤其涉及一种电磁操动机构及断路器。

背景技术：

电磁操动机构，又称电磁操作机构，是利用合闸线圈中的电流产生的电磁力驱动合闸铁芯，撞击合闸四连杆机构进行合闸的操作机构，其合闸能量完全取决于合闸电流的大小。

基于电磁操动机构具有结构简单，行程短，合、分闸操作分散性小等特点，其在高压断路器领域有诸多应用。特别是电磁操动机构具有操作分散性小的特点，使其在电力开关智能相控操作方面，具有广阔的应用前景和应用潜力。但是，由于电磁操动机构结构中的动铁芯具有较大的质量，同时，在电磁操动机构中动铁芯较短的运动行程要完成从加速到减速的转换，因此，其在合、分闸行程结束前，有效缓冲成为一个亟待解决的关键问题。

目前，电磁操动机构中的缓冲主要使用油缓冲器，以在合、分闸行程末尾对电磁操动机构的可动部件进行缓冲。然而，油缓冲器所提供的缓冲力与其运动的速度正相关，当电磁操动机构的可动部件刚刚接触油缓冲器时，其提供最大的缓冲力，这就会造成极大的机械冲击，降低电磁操动机构的使用寿命。另外，油缓冲器一般还需要外置于电磁操动机构，这增加了电磁操动机构的设计尺寸，增加了电力设备小型化的难度。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种电磁操动机构及断路器，在不增加外置缓冲结构的前提下，实现对电磁操动机构可动部件的有效缓冲。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种电磁操动机构，包括定铁芯、设置于所述定铁芯中的动铁芯，其中：

所述定铁芯中包括隔板，所述隔板将所述定铁芯内部空间分为上气室和下气室，所述上气室设有合闸线圈，所述下气室中设有分闸线圈，所述合闸线圈和所述分闸线圈均环绕于动铁芯外周；

所述动铁芯横穿所述隔板，所述动铁芯与所述隔板之间设有第一密封部件；

所述动铁芯的两端连接有驱动杆，所述驱动杆分别穿过所述定铁芯的两端壁并伸出所述动铁芯的腔体外，所述驱动杆和所述定铁芯之间设有第二密封部件；

所述第一密封部件和所述第二密封部件均具有导磁性和滑动密封性。

可选地，所述第一密封部件和所述第二密封部件采用导磁率比较高的软铁或软磁合金制成。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种断路器，包括本发明实施例第一方面所述的电磁操动机构，还包括与所述电磁操动机构连接的灭弧室。

由以上技术方案可见，本实施例提供的电磁操动机构及断路器，由于利用第一密封部件和所述第二密封部件，使上气室和下气室形成密封且导磁性的腔室。当进行分闸操作时，动铁芯和驱动杆在电磁力的作用下进行竖直向下运动，该运动会增加下气室内气体压力同时降低上气室内的气体压力，因此会产生一个与运动方向相反的缓冲阻力，该阻力随着动铁芯和驱动杆的竖直向下运动而逐渐增大，最终在电磁操动机构的行程末尾将其减速至零，相比于油缓冲器，其缓冲特性与操动机构的运动特性可以更好的配合；同样的，在合闸过程中与上述的分闸过程具有相同的工作原理。另外，该借用电磁操动机构已有部件实现缓冲功能，无需借助外置油缓冲器进行缓冲，进而可有效缩小电磁操动机构体积。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种电磁操动机构的基本结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

为了克服现有缓冲方式的缺点，本实施例提出了一种用于电磁操动机构的气体缓冲结构。图1为本申请提供的一种电磁操动机构的基本结构示意图。如图1所示，为该电磁操动机构主要包括定铁芯1和设置于定铁芯1中的动铁芯2，并且动铁芯2可以相对于定铁芯上下运动，需要说明的是，本实施例中的将平行于动铁芯运动方向上定位为上和下。

其中，定铁芯1的截面为e型结构，本实例成称其中间的部分为隔板101，隔板101将定铁芯1内部空间分为上气室5和下气室6，上气室5设有合闸线圈7，下气室6中设有分闸线圈8，合闸线圈7和分闸线圈8均环绕于动铁芯2外周。动铁芯2横穿隔板101，并且动铁芯2与隔板101之间设有第一密封部件4。动铁芯2的两端连接有驱动杆3，驱动杆3分别穿过定铁芯1的两端壁并伸出动铁芯2的腔体外，驱动杆3和定铁芯1之间设有第二密封部件9。第一密封部件4和第二密封部件9均具有导磁性和滑动密封性，以使上气室5和下气室6形成密闭的腔室，同时可以形成闭合磁通。

具体的，本实施例中的第一密封部件4和第二密封部件9可以用采用导磁率比较高的软铁或软磁合金制成，但并不限于上述材料。另外，其设计结构上可以设计为金属密封垫圈，但并不限于该结构，只要可以实现其密封作用且驱动杆可以自由滑动即可。

利用上述结构，当电磁操动机构进行分闸操作时，分闸线圈8通电，动铁芯2和驱动杆3在电磁力的作用下进行竖直向下运动，由于上气室5和下气室6为密闭的腔室，该运动会增加下气室6内气体压力同时降低上气室内的气体压力，因此会产生一个与运动方向相反的缓冲阻力，该阻力随着动铁芯2和驱动杆3的竖直向下运动而逐渐增大，最终在电磁操动机构的行程末尾将其减速至零。同样的，当进行合闸操作时，合闸线圈7通电，动铁芯2和驱动杆3在电磁力的作用下进行竖直向上运动，该运动会增加上气室5内气体压力同时降低下气室6内的气体压力，因此会产生一个与运动方向相反的缓冲阻力，该阻力随着动铁芯2和驱动杆3的竖直向下运动而逐渐增大，最终在电磁操动机构的行程末尾将其减速至零。

由于本实施例中的缓冲结构使用动铁芯作为气体缓冲器的活塞，缓冲特性与活塞所在的位置唯一相关，对于该缓冲结构，动铁芯2和驱动杆3运动位置越接近形成末尾，提供的缓冲力越大，相比于油缓冲器，其缓冲特性与操动机构的运动特性可以更好的配合。同时，该缓冲结构使用气体作为缓冲介质，各部件之间无机械碰撞，进而可以降低对部件的机械强度要求，增强整机的运行可靠性和寿命。另外，该结构借用电磁操动机构已有部件实现缓冲功能，无需借助外置油缓冲器进行缓冲，进而可有效缩小电磁操动机构体积。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。