一种超薄型开关操作机构的制作方法

本发明涉及电力开关技术领域，尤其涉及一种超薄型开关操作机构。

背景技术：

随着国民经济的发展，科技的进步，在人口密集的地区、大型工矿企业、高层建筑等场合，因占地面积、空间限制等因素，需要选用体积紧凑小巧的配电开关设备。但是，国标和行业要求，对实际配电开关设备中的带电距离已经有严格距离要求，无法进行缩小优化，所以，这就对操作机构提出了小型化的要求。

目前与开关柜配套的操作机构多为单弹簧操作机构，由于开关柜本身需要关合和开断大的电流，对分合闸速度要求高，这就要求与其配套的操作机构的机械特性要求比较苛刻，在现有单弹簧操作机构的情况下也只能相应增大弹簧才能满足开关柜对分合闸速度的要求，这就造成了现有的弹簧操作机构体积大、对机构限位零件冲击大、可靠性差及成本高等问题。

技术实现要素：

为了满足上述要求，本发明目的在于提供一种超薄型开关操作机构，旨在提供一种满足开关机构的机械性能的同时，缩减体积的超薄型开关操作机构。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的实施例公开了一种超薄型开关操作机构，其包括相对设置的上盖板和下底板，所述上盖板和下底板之间支撑、固定形成有分闸装置和合闸装置，以及将所述合闸装置的动作传递至开关机构的操动部位的传动装置；其中，所述合闸装置包括合闸储能组件、合闸限位组件和合闸触发组件，所述合闸储能组件处于储能状态时，所述合闸限位组件将合闸储能组件锁止于当前储能状态，当合闸触发组件触发限位组件后，释放合闸储能组件触发合闸动作，由传动装置将合闸动作传递至开关机构的闸杆；所述分闸装置包括分闸储能组件、分闸限位组件和分闸触发组件，当分闸储能组件处于储能状态时，由所述分闸限位组件将分闸储能组件锁止于储能状态，当分闸触发组件触发分闸限位组件后，分闸储能组件释放触发开闸动作。

其中，所述合闸储能组件包括：同心套装的大弹簧和小弹簧，所述大弹簧和小弹簧的上端部固定于下底板，大弹簧和小弹簧的下端部连接于拉杆，所述拉杆穿设于大弹簧和小弹簧的同心轴，所述拉杆的上端部连接于一链条，所述链条绕设于一固定于下底板上的链轮导套后另一端连接于链条拉杆，所述链条拉杆的另一端部连接于凸轮，所述凸轮转动设置于下底板上，所述凸轮受控于一储能驱动组件，由所述储能驱动组件驱动凸轮同步带动链条拉杆、链条以压缩大弹簧和小弹簧以储能。

其中，所述储能驱动组件包括：与所述凸轮同轴设置的大齿轮，与所述大齿轮啮合的小齿轮，所述小齿轮受控于一电机；所述电机转动，同步驱动小齿轮和大齿轮，与大齿轮同轴连接的凸轮同步旋转，通过链条拉杆带动链条向上压缩大弹簧和小弹簧，以便大弹簧和小弹簧压缩储能。

其中，所述合闸限位组件包括：具有第一端和第二端的合闸杠杆，所述合闸杠杆转动连接于下底板，以及与所述合闸杠杆配合限位的合闸半轴；当凸轮受控转动进入储能状态时，所述合闸杠杆的第二端卡入凸轮边缘的限位点，同时第一端抵顶于所述合闸半轴，以致合闸储能组件锁止于储能状态。

其中，所述合闸触发组件包括：连接于下底板上的合闸电磁铁组件，连接于所述合闸半轴上的合闸半轴连杆，当所述合闸电磁铁组件动作，向下抵顶所述合闸半轴连杆，合闸半轴连杆同步带动合闸半轴转动，以致合闸杠杆的第一端落入合闸半轴的槽口，以致合闸杠杆转动，释放凸轮，由合闸储能组件释放弹力驱动凸轮，同步推动传动装置驱动合闸动作。

其中，所述分闸储能组件包括下端部固定于下底板上的分闸簧，所述分闸簧的上端部铰接于一具有第一端和第二端的输出拐臂，所述分闸簧的上端部铰接于输出拐臂的第二端，输出拐臂的第一端铰接于传动装置。

其中，所述分闸限位组件包括：具有第一端和第二端的分闸限位耳，以及与所述分闸限位耳配合的分闸半轴，所述分闸限位耳转动连接于下底板，当所述分闸簧拉伸储能时，分闸限位耳的第一端限位于传动装置，第二端限位于分闸半轴，以致分闸储能组件处于储能状态。

其中，所述分闸触发组件包括：连接于分闸半轴上的分闸半轴连杆，以及上推所述分闸半轴连杆的分闸电磁铁组件，所述分闸电磁铁组件固定于下底板。

其中，所述传动装置包括：一端铰接于分闸储能组件上的顶杆，所述顶杆的另一端铰接于一具有三端的三叉头拐臂，所述三叉头拐臂的第一端上设有滚轮，三叉头拐臂的第二端与分闸限位组件配合，三叉头拐臂的第三端铰接于所述顶杆。

其中，还包括一固定于下底板上的离合组件，所述离合组件包括：转动连接于下底板上的杠杆，所述杠杆具有第一端和第二端，所述杠杆的第一端与合闸限位组件的分闸半轴连杆配合，杠杆的第二端与传动装置的三叉头拐臂配合；当合闸装置处于储能状态时，杠杆的第一端抵顶分闸半轴连杆，以致合闸动作锁死；当分闸装置储能时，杠杆的第二端抵顶传动装置以致分闸动作被锁死，同时合闸半轴连杆悬空。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：该超薄型开关操作机构，其通过将分闸装置和合闸装置通过内部巧妙的布局设计，在满足行业对机械开关的机械性能的同时，大大缩小了开关操作机构的体积，结构精简小巧，同时，该操作机构的性能更加稳定、可靠。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是本发明的超薄型开关操作机构的整体结构示意图。

图2是本发明的超薄型开关操作机构的去掉上盖板后内部结构平面示意图。

图3是本发明的超薄型开关操作机构的去掉上盖板后内部立体结构示意图。

图4是图3的另一角度立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

请参阅图1至图4，该实施例的超薄型开关操作机构，包括合闸装置100，分闸装置200，在所述合闸装置100与分闸装置200之间传动触发开关动作的传动装置300，以及确保合闸装置100与分闸装置200同一时刻仅能触发其中一组动作的离合组件400。

具体的，该超薄型开关操作机构包括相对设置的上盖板1和下底板2，所述上盖板1和下底板2共同支撑、固定形成有分闸装置200和合闸装置100，以及将所述合闸装置100的动作传递至开关机构的操动部位的传动装置300；其中，所述合闸装置100包括合闸储能组件101、合闸限位组件102和合闸触发组件103，所述合闸储能组件101处于储能状态时，所述合闸限位组件102将合闸储能组件101锁止于当前储能状态，当合闸触发组件103触发限位组件102后，释放合闸储能组件101触发合闸动作，由传动装置300将合闸动作传递至开关机构的操动部位；所述分闸装置200包括分闸储能组件201、分闸限位组件202和分闸触发组件203，当分闸储能组件201处于储能状态时，由所述分闸限位组件202将分闸储能组件201锁止于储能状态，当分闸触发组件203触发分闸限位组件202后，分闸储能组件201释放触发开闸动作。

其中，所述合闸储能组件101包括：同心套装的大弹簧28和小弹簧29，所述大弹簧28和小弹簧29的上端部固定于下底板2，具体的，大弹簧28和小弹簧29的上端部有固定于下底板2上的两限位柱02卡住，大弹簧28和小弹簧29的下端部连接于拉杆03，所述拉杆03穿设于大弹簧28和小弹簧29的同心轴，，也即拉杆03穿设于小弹簧的内部。所述拉杆03的上端部连接于一链条6，所述链条6绕设于一固定于下底板2上的链轮导套5后另一端连接于链条拉杆19，所述链条拉杆19的另一端部连接于凸轮17，所述凸轮17转动设置于下底板2上，所述凸轮17受控于一储能驱动组件500，由所述储能驱动组件500驱动凸轮17同步带动链条拉杆19、链条6以压缩大弹簧28和小弹簧29储能。

请再次参阅图1和图2，所述储能驱动组件500包括：与所述凸轮17同轴设置的大齿轮18，与所述大齿轮18啮合的小齿轮16，所述小齿轮16受控于一电机15，上述大齿轮18和小齿轮16均转动连接于下底板2与上盖板1之间；所述电机15转动，同步驱动小齿轮16和大齿轮18，与大齿轮18同轴连接的凸轮17同步旋转，凸轮17偏转改变链条拉杆19的下端部与链轮导套5之间的距离，通过链条拉杆19带动链条6向上压缩大弹簧28和小弹簧29，以便大弹簧28和小弹簧29压缩储能。由于大弹簧28和小弹簧29的上端部被限位柱02固定，下端部连接于拉杆03，因此，凸轮17受控转动，凸轮17边缘与链条拉杆19连接点向下移动，向下拉伸链条6，以致大弹簧28和小弹簧29被向上压缩。

请再次参阅图2，所述合闸限位组件102包括：具有第一端210和第二端211的合闸杠杆21，所述合闸杠杆21转动连接于下底板2，以及与所述合闸杠杆21配合限位的合闸半轴20；当凸轮17受控转动进入储能状态时，所述合闸杠杆21的第二端211卡入凸轮17边缘的限位点171，同时第一端210抵顶于所述合闸半轴20的外壁，也即合闸半轴20对合闸杠杆21产生顺时针方向的作用力，以致合闸储能组件101锁止于储能状态。也即，此时合闸半轴20与合闸杠杆21共同作用，使凸轮旋转后压缩大弹簧28和小弹簧29，使其锁定在当前状态，储备一定的弹性能，以便快速合闸动作。

在本实施例中，所述合闸触发组件103包括：连接于下底板2上的合闸电磁铁组件4，连接于所述合闸半轴20上的合闸半轴连杆3，当所述合闸电磁铁组件4动作，向下抵顶所述合闸半轴连杆3，合闸半轴连杆3同步带动合闸半轴20转动，以致合闸杠杆21的第一端210落入合闸半轴20的槽口201，以致合闸杠杆21转动，释放凸轮17，由合闸储能组件101释放弹力驱动凸轮17，同步推动传动装置300驱动合闸动作。简而言之，在合闸限位组件102将合闸储能组件101锁止于储能状态时，合闸半轴20，合闸杠杆21以及凸轮17处于静态平衡状态，当合闸杠杆21摆动，第二端211脱离凸轮17的限位点171，此时原有平衡被打破，此时合闸储能组件101迅速释放储能的弹性势能，用于同步驱动传动装置300以实现合闸动作。

请再次参阅图2和图4，所述分闸储能组件201包括下端部固定于下底板2上的分闸簧13，所述分闸簧13的上端部铰接于一具有第一端91和第二端92的输出拐臂9，所述分闸簧13的上端部铰接于输出拐臂9的第二端92，输出拐臂9的第一端91铰接于传动装置300。由于输出拐臂9的第一端91和第二端92之间形成一定的开度，输出拐臂9的中部转动连接于下底板2，因此，第一端91、第二端92以及中部转动连接点形成一杠杆，因此，当传送装置300驱动输出拐臂9转动，则同步拉升或释放分闸簧13，以完成分闸簧13的储能和释放。在本实施例中，所述分闸簧13采用弹簧。

其中，所述分闸限位组件202包括：具有第一端213和第二端232的分闸限位耳23，以及与所述分闸限位耳23配合的分闸半轴24，所述分闸限位耳23转动连接于下底板2，当所述分闸簧13拉伸储能时，分闸限位耳23的第一端231限位于传动装置300，第二端232限位于分闸半轴24，以致分闸储能组件201处于储能状态。其储能锁止平衡原理与合闸装置100的合闸限位组件102相似。

其中，所述分闸触发组件203包括：连接于分闸半轴24上的分闸半轴连杆25，以及上推所述分闸半轴连杆25的分闸电磁铁组件26，所述分闸电磁铁组件26固定于下底板2。当分闸电磁铁组件26向上推动分闸半轴连杆25逆时针转动时，破坏储能锁止状态的平衡，从而使拉伸状态的分闸簧13释放弹性势能以触发分闸动作。储能状态时，分闸限位耳23的第二端232顶靠于分闸半轴24的外壁，分闸电磁铁组件26驱动或手动旋转分闸半轴24时，分闸限位耳23的第二端232落入分闸半轴24上的凹槽241，从而破坏原有平衡。

请再次参阅图2，所述传动装置300包括：一端铰接于分闸储能组件201上的顶杆8，所述顶杆8的另一端铰接于一具有三端的三叉头拐臂7，所述三叉头拐臂7的第一端72上设有滚轮22，三叉头拐臂7的第二端73与分闸限位组件202配合，三叉头拐臂7的第三端71铰接于所述顶杆8。

请再次参阅图3，该超薄型开关操作机构还包括一固定于下底板2上的离合组件400，所述离合组件400包括：转动连接于下底板2上的杠杆40，所述杠杆40具有第一端41和第二端42，所述杠杆40的第一端41与合闸限位组件102的分闸半轴连杆3配合，杠杆40的第二端42与传动装置300的三叉头拐臂7配合；当合闸装置100处于储能状态时，杠杆40的第一端41抵顶分闸半轴连杆3，以致合闸动作锁死；当分闸装置200储能时，杠杆40的第二端42抵顶传动装置300以致分闸动作被锁死，同时合闸半轴连杆3悬空。具体的，所述分闸半轴连杆3中部固定于分闸半轴20，一端31伸出与合闸电磁铁组件4配合，第二端32向后弯折而出，其与杠杆40的第二端42配合进行开、关动作限制，也即，当处于开闸状态时，仅能合闸动作能够生效，反之亦然。

进一步的，请再次参阅图1，与输出拐臂9的第一端91同轴设置还有一缓冲轮10，与输出拐臂9的中心转轴11同步连接的还有辅助开关拉杆12，辅助开关拉杆12的上端部121铰接于转轴11，下端部123铰接于一开关14，中部122处设有一计数器27，当输出轴11进行分、合旋转动作时连动辅助开关拉杆12上、下移动驱使辅助开关14的开、合动作，从而实现控制电路的分、合闸辅助接点引出。同时计数器27也完成机构分、合闸动作计数。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：该超薄型开关操作机构，采用双合弹簧(大、小弹簧套装)设计，整体超薄巧妙设计，且分、合闸过程均由弹簧储能释放功效完成，分、合闸速度完全符合开关柜行业要求，使操作机构的性能更加稳定、可靠，同时，也满足了配电开关设备紧凑小巧的选型要求。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变应该属于本发明权利要求的保护范围之内。