斷路器操動機(jī)構(gòu)中的分合閘脫扣裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種斷路器操動機(jī)構(gòu)中的分合閘脫扣裝置，設(shè)于基座上，包括拐臂體以及電磁鐵，所述拐臂體以及電磁鐵之間通過杠桿組相連，所述杠桿組由若干級依次排列的減力杠桿組成，還包括閉鎖安全銷，其采用插拔的結(jié)構(gòu)設(shè)于基座的安裝孔內(nèi)，用于限制與電磁鐵相連的最后一級減力杠桿轉(zhuǎn)動；所述杠桿組由四級具有減力特性的減力杠桿組成，每級減力杠桿均設(shè)有杠桿復(fù)位彈簧。本發(fā)明具有以下的有益技術(shù)效果：(1)自帶有機(jī)械防脫扣閉鎖功能，除可實現(xiàn)傳統(tǒng)的分、合閘脫扣功能外，可以實現(xiàn)脫扣裝置的安全閉鎖；(2)通過四級具有減力特性的杠桿組合，可以實現(xiàn)大功率操動機(jī)構(gòu)的分、合閘鎖扣與釋放；(3)本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，功能可靠，且成本低廉。
【專利說明】斷路器操動機(jī)構(gòu)中的分合閘脫扣裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及斷路器操動機(jī)構(gòu)的傳動技術(shù)，更具體地說，是涉及一種斷路器操動機(jī)構(gòu)中的分合閘脫扣裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]斷路器是電力系統(tǒng)中一種重要的開關(guān)設(shè)備，用來實現(xiàn)電網(wǎng)電流傳輸?shù)那袛?開斷)與導(dǎo)通(閉合)。操動機(jī)構(gòu)是斷路器的動力部件，當(dāng)斷路器接收到系統(tǒng)開斷與閉合信號時，操動機(jī)構(gòu)驅(qū)動斷路器本體進(jìn)行分閘或合閘操作從而實現(xiàn)電流的開斷與閉合。
[0003]斷路器本體要實現(xiàn)電流的安全開斷與閉合通常需要達(dá)到較高的運(yùn)動速度，需要操動機(jī)構(gòu)可以在極短的時間內(nèi)提供較高的能量輸出。這就需要操動機(jī)構(gòu)在之初需具有足夠的勢能以供瞬間釋放，這些勢能通常由壓縮彈簧或液壓裝置來提供。
[0004]脫扣裝置是斷路器操動機(jī)構(gòu)的核心部件，用來實現(xiàn)斷路器分合閘勢能鎖扣與釋放。脫扣裝置通常由一級或幾級具有減力特性的杠桿組成，可以實現(xiàn)由較小的作用力(通常由電磁鐵提供)來實現(xiàn)較大勢能的鎖扣與釋放。
[0005]但是，現(xiàn)有傳統(tǒng)的分合閘脫扣裝置只能簡單的實現(xiàn)操作勢能的鎖扣與釋放，但并不具有防脫扣功能。當(dāng)斷路器操動機(jī)構(gòu)出現(xiàn)異?；蛴型饨绺蓴_(電磁鐵意外得電動作、振動、工作人員誤操作等)的條件下，會出現(xiàn)非預(yù)期的能量釋放即分合閘脫扣裝置發(fā)生誤脫扣動作。另外，操動機(jī)構(gòu)在廠內(nèi)調(diào)試過程中，特別是在掛載慢分慢合工裝進(jìn)行慢分慢合操作時(根據(jù)國家電網(wǎng)操作標(biāo)準(zhǔn)需求)，以及在運(yùn)行過程中，工作人員的定期巡檢及階段性檢修，工作人員不可避免的需要近距離接觸操動機(jī)構(gòu)甚至需要更換內(nèi)部零件。如果工作人員在操作過程中，操動機(jī)構(gòu)分合閘脫扣裝置被異常觸發(fā)發(fā)生誤動，巨大勢能的瞬間釋放，將給工作人員帶來嚴(yán)重的安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種斷路器操動機(jī)構(gòu)中的分合閘脫扣裝置。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0008]一種斷路器操動機(jī)構(gòu)中的分合閘脫扣裝置，設(shè)于基座上，包括拐臂體以及電磁鐵，所述拐臂體以及電磁鐵之間通過杠桿組相連，所述杠桿組由若干級依次排列的減力杠桿組成，還包括:
[0009]閉鎖安全銷，其采用插拔的結(jié)構(gòu)設(shè)于基座的安裝孔內(nèi)，用于限制與電磁鐵相連的最后一級減力杠桿轉(zhuǎn)動；
[0010]所述杠桿組由四級具有減力特性的減力杠桿組成，每級減力杠桿均設(shè)有杠桿復(fù)位彈黃。
[0011]所述第一級減力杠桿呈傾斜放置的“6”字形，所述“6”字形第一級減力杠桿中的頂端的一級杠桿軸承與所述拐臂體中的制動杠桿的下端位置相對，所述“6”字形第一級減力杠桿中的圓孔與第一支撐軸的外端固定連接，所述第一支撐軸的內(nèi)端與所述基座活動連接；所述第一支撐軸的軸線為第一級減力杠桿的支點；所述“6”字形第一級減力杠桿的外端與所述第二級減力杠桿的上端的位置相對。
[0012]所述第二級減力杠桿呈垂直放置的“八”字形，所述“八”字形第二級減力杠桿中的上端與第一級減力杠桿的外端位置相對，所述“八”字形第二級減力杠桿還與第二支撐軸的外端固定連接，所述第二支撐軸的內(nèi)端與所述基座活動連接；所述第二支撐軸的軸線為第二級減力杠桿的支點，所述“八”字形第二級減力杠桿中的下端與所述第三級減力杠桿位置相對。
[0013]所述第三級減力杠桿呈傾斜放置的類“個”字形，所述類“個”字形第三級減力杠桿中的下端與第二級減力杠桿的下端位置相對，所述類“個”字形第三級減力杠桿還與第三支撐軸的外端固定連接，所述第三支撐軸的內(nèi)端與所述基座活動連接；所述第三支撐軸的軸線為第三級減力杠桿的支點，所述類“個”字形第三級減力杠桿的外端與所述第四級減力杠桿位置相對。
[0014]所述第四級減力杠桿呈“L”形，所述“L”形第四級減力杠桿中的垂直邊與所述電磁鐵中的推桿的外端位置相對；所述閉鎖安全銷設(shè)于“L”形第四級減力杠桿中的水平邊的下方并與該水平邊相抵；所述“L”形第四級減力杠桿中的兩條邊的交點處與第四支撐軸的外端固定連接，所述第四支撐軸的內(nèi)端與所述基座活動連接；所述“L”形第四級減力杠桿中的水平邊的外端與所述第三級減力杠桿的外端位置相對。
[0015]所述拐臂體包括拐臂、輸出軸、制動杠桿、支撐銷、限位銷以及制動杠桿復(fù)位彈簧，所述拐臂與所述輸出軸的外端通過花鍵相連，所述輸出軸的內(nèi)端與所述基座活動連接；所述制動杠桿設(shè)于拐臂的下端，所述制動杠桿的下端與所述杠桿組相扣，所述制動杠桿的上端與支撐銷的外端活動連接，所述支撐銷的內(nèi)端與所述拐臂固定連接；所述制動杠桿上開設(shè)限位孔，所述限位銷設(shè)于限位孔內(nèi)，所述限位銷的內(nèi)端與所述拐臂固定連接，所述限位銷直徑小于所述限位孔的直徑；
[0016]所述制動杠桿復(fù)位彈簧用于限制制動杠桿未與杠桿組接觸時的擺動。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的一種斷路器操動機(jī)構(gòu)中的分合閘脫扣裝置具有以下的有益技術(shù)效果:
[0018](I)本發(fā)明裝置自帶有機(jī)械防脫扣閉鎖功能，除可實現(xiàn)傳統(tǒng)的分、合閘脫扣功能夕卜，可以實現(xiàn)脫扣裝置的安全閉鎖。當(dāng)工作人員檢修或有其它需求時，只需將閉鎖安全銷插入閉鎖孔中，脫扣裝置即可閉鎖。此時，電磁鐵得電動作、機(jī)構(gòu)振動、誤觸碰(機(jī)構(gòu)不發(fā)生結(jié)構(gòu)功能破壞)條件下，脫扣裝置均無法脫扣，保證了操作人員的人身安全。當(dāng)檢修完成或需要正常脫扣時，只需取下閉鎖安全銷，即可恢復(fù)正常脫扣；
[0019](2)通過四級具有減力特性的杠桿組合，可以實現(xiàn)大功率操動機(jī)構(gòu)的分、合閘鎖扣與釋放；
[0020](3)本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，功能可靠，且成本低廉。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中的拐臂體、杠桿組以及電磁鐵的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖1中的拐臂體的內(nèi)視圖；
[0024]圖4為圖1中的杠桿組的后視圖；
[0025]圖5為圖1的實施例的分閘脫扣部分受力關(guān)系示意圖；
[0026]圖6為圖1的實施例在合閘過程(分閘未扣接狀態(tài))的狀態(tài)示意圖；
[0027]圖7為圖1的實施例在分閘脫扣(杠桿未復(fù)位狀態(tài))的狀態(tài)示意圖。

【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0029]請參閱圖1至圖7所示的一種斷路器操動機(jī)構(gòu)中的分合閘脫扣裝置
[0030]包括杠桿組1、拐臂體5、電磁鐵6、閉鎖安全銷7、凸輪8以及基座(圖中未示出)。
[0031]拐臂體5安裝于基座的上部，與輸出軸53通過花鍵固定連接；通過與基座之間設(shè)有的軸承(圖中未表示)，拐臂51帶動輸出軸53可以繞其軸線轉(zhuǎn)動。杠桿組I位于拐臂體5的下方，由四級具有減力特性的杠桿組成；杠桿組I中的各杠桿(第一級減力杠桿11、第二級減力杠桿21、第三級減力杠桿31、第四級減力杠桿41)可以繞其相應(yīng)的支撐軸(第一支撐軸16、第二支撐軸25、第三支撐軸33、第四支撐軸42)轉(zhuǎn)動，并通過相應(yīng)的限位銷(第一限位銷14、限位銷23、第四限位銷43，)限制其運(yùn)動位置；分閘完成后，通過相應(yīng)的杠桿復(fù)位彈簧15、24、34、44使其復(fù)位，保持分閘位置。電磁鐵6安裝于杠桿組I的末端，與L型杠桿41垂直；可以推動L型杠桿41順時針轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)分閘動作。閉鎖安全銷7安裝于L型杠桿41的下側(cè)，與L型杠桿41相切，限制L型杠桿41的順時針轉(zhuǎn)動(見圖1);當(dāng)閉鎖安全銷7插入時，脫口裝置實現(xiàn)自鎖，無法脫扣分閘。
[0032]再請參閱圖3所示的拐臂體5，由拐臂51、制動杠桿52、輸出軸53、支撐銷54、限位銷55、制動杠桿復(fù)位扭簧56等組成，拐臂51通過花鍵與輸出軸53實現(xiàn)固定連接；制動杠桿52通過支撐銷54與拐臂51相連，可繞其轉(zhuǎn)動；制動杠桿內(nèi)部開有限位圓孔，通過限位銷54可以限制其轉(zhuǎn)動，并通過制動杠桿復(fù)位扭簧56使其保持在復(fù)位狀態(tài)。
[0033]再請參閱圖5所示的杠桿組1，由四級減力杠桿組成，每級減力杠桿的輸入力臂(第一級減力杠桿的輸入力臂U、第二級減力杠桿的輸入力臂12、第三級減力杠桿的輸入力臂13、第四級減力杠桿的輸入力臂14)小于輸出力臂(第一級減力杠桿的輸出力臂la、第二級減力杠桿的輸出力臂lb、第三級減力杠桿的輸出力臂lc、第四級減力杠桿的輸出力臂Id)，以實現(xiàn)用較小的作用力驅(qū)動較大的作用力。第一級減力杠桿11在制動杠桿52的第一扣接力Fl作用下繞第一支撐軸16旋轉(zhuǎn)，通過一級杠桿軸承13與第二級減力杠桿21相扣；第二級減力杠桿21在第一級減力杠桿對其的第二扣接力F2作用下繞第二支撐軸25旋轉(zhuǎn)，通過二級杠桿軸承22與第三級減力杠桿31相扣；第三級減力杠桿31在第二級減力杠桿對其的第三扣接力F3作用下繞第三支撐軸33旋轉(zhuǎn)，通過三級杠桿軸承32與第四級減力杠桿41相扣；第四級減力杠桿41在第三級減力杠桿對其的第四扣接力F4作用下與第四限位銷43相扣，通過第四限位銷43限制其轉(zhuǎn)動；第四限位銷43與基座之間通過螺紋固定連接。
[0034]如圖5，在不計轉(zhuǎn)動摩擦、扭簧復(fù)位力偶條件下，其力學(xué)特性滿足:FlXll =F2Xla、F2X12 = F3Xlb、F3X13 = F4Xlc、F4X14 = F5Xld。
[0035]需要說明的是，杠桿組I不限于采用四級杠桿組成，具體級數(shù)可根據(jù)分閘勢能大小、各級力臂變比大小進(jìn)行調(diào)整，例如可采用二到五級，只需保證電磁鐵的推力可以推動末級杠桿即可。
[0036]下面結(jié)合斷路器操動機(jī)構(gòu)具體操作過程對脫扣裝置工作原理作進(jìn)一步說明。
[0037]合閘操作:如圖6，操動機(jī)構(gòu)合閘時(進(jìn)行分閘儲能)輸出拐臂在合閘凸輪8作用下(與現(xiàn)有技術(shù)相同)帶動輸出軸53繞基座逆時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動到最大位置后凸輪與拐臂分離(如圖1);如圖5，輸出拐臂51在分閘作用力F作用下，順時針轉(zhuǎn)動；輸出拐臂51帶動制動杠桿52撞擊第一級減力杠桿11，杠桿組在扣接力作用下，實現(xiàn)閉合；杠桿組末級L型杠桿41撞擊第四限位銷43，由于第四限位銷43限制了 L型杠桿41逆時針轉(zhuǎn)動，脫扣裝置各零件停止運(yùn)動；拐臂體5、杠桿組I在分閘作用力的作用下，保持閉合狀態(tài)(見圖5)。
[0038]所述的杠桿組閉合:當(dāng)制動杠桿52撞擊第一級減力杠桿的頂端的一級杠桿軸承12后，第一級減力杠桿11在扣接力作用下，順時針轉(zhuǎn)動；第一級減力杠桿的外端的一級杠桿軸承13撞擊第二級減力杠桿21圓弧面，推動第二級減力杠桿21順時針轉(zhuǎn)動；之后第二級減力杠桿下端的二級杠桿軸承22撞擊第三級減力杠桿31圓弧面，推動第三級減力杠桿31順時針轉(zhuǎn)動；最后第三級減力杠桿中的三級杠桿軸承32撞擊L型杠桿41，L型杠桿41受到第四限位銷43限位，無法轉(zhuǎn)動，杠桿組I閉合。
[0039]閉鎖:將閉鎖安全銷7插入基座安裝孔內(nèi)，此時閉鎖安全銷7與L型杠桿41相切，限制了 L型杠桿41的轉(zhuǎn)動。電磁鐵6或外力均無法使得L型杠桿41轉(zhuǎn)動，脫扣裝置在分閘力作用下，實現(xiàn)自鎖，無法脫扣分閘。
[0040]分閘操作:如圖7，將閉鎖安全銷7從基座中拔出，解除閉鎖。操動機(jī)構(gòu)得到分閘指令后，通過電磁鐵6或手動裝置(與現(xiàn)有技術(shù)相同)推動L型杠桿41順時針轉(zhuǎn)動，杠桿組I杠桿相繼脫扣，實現(xiàn)分閘脫扣。
[0041]所述的杠桿組脫扣:當(dāng)L型杠桿41轉(zhuǎn)過一定角度后，首先，三級杠桿軸承32滾動越過L型杠桿41圓弧面與L型杠桿41脫離，在扣接力作用下順時針轉(zhuǎn)動；而后，二級杠桿軸承22滾動越過第三級減力杠桿31的圓弧接觸面脫離；一級杠桿軸承13滾動越過第二級減力杠桿21的圓弧接觸面脫離；最后，制動杠桿52越過一級杠桿軸承12脫離；拐臂51在分閘作用力作用下順時針轉(zhuǎn)動，操動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)分閘操作。脫扣完成后，第一級減力杠桿11順時針轉(zhuǎn)動受到第一限位銷14作用，停止轉(zhuǎn)動，在杠桿復(fù)位扭簧15作用下逆時針轉(zhuǎn)動，回到未扣接狀態(tài)；第二級減力杠桿21、第三級減力杠桿31共用一個限位銷23，并在其作用下停止轉(zhuǎn)動；同樣，第二級減力杠桿21、第三級減力杠桿31、L型杠桿41在各自杠桿復(fù)位扭簧(24、34、44)作用下，依次復(fù)位回到初始未扣接狀態(tài)，如圖6。
[0042]需要說明的是，本發(fā)明未涉及部分與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
[0043]本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明的目的，而并非用作對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種斷路器操動機(jī)構(gòu)中的分合閘脫扣裝置，設(shè)于基座上，包括拐臂體以及電磁鐵，所述拐臂體以及電磁鐵之間通過杠桿組相連，所述杠桿組由若干級依次排列的減力杠桿組成，其特征在于，還包括: 閉鎖安全銷，其采用插拔的結(jié)構(gòu)設(shè)于基座的安裝孔內(nèi)，用于限制與電磁鐵相連的最后一級減力杠桿轉(zhuǎn)動； 所述杠桿組由四級具有減力特性的減力杠桿組成，每級減力杠桿均設(shè)有杠桿復(fù)位彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分合閘脫扣裝置，其特征在于， 所述第一級減力杠桿呈傾斜放置的“6”字形，所述“6”字形第一級減力杠桿中的頂端的一級杠桿軸承與所述拐臂體中的制動杠桿的下端位置相對，所述“6”字形第一級減力杠桿中的圓孔與第一支撐軸的外端固定連接，所述第一支撐軸的內(nèi)端與所述基座活動連接；所述第一支撐軸的軸線為第一級減力杠桿的支點；所述“6”字形第一級減力杠桿的外端與所述第二級減力杠桿的上端的位置相對。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分合閘脫扣裝置，其特征在于， 所述第二級減力杠桿呈垂直放置的“八”字形，所述“八”字形第二級減力杠桿中的上端與第一級減力杠桿的外端位置相對，所述“八”字形第二級減力杠桿還與第二支撐軸的外端固定連接，所述第二支撐軸的內(nèi)端與所述基座活動連接；所述第二支撐軸的軸線為第二級減力杠桿的支點，所述“八”字形第二級減力杠桿中的下端與所述第三級減力杠桿位置相對。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分合閘脫扣裝置，其特征在于， 所述第三級減力杠桿呈傾斜放置的類“個”字形，所述類“個”字形第三級減力杠桿中的下端與第二級減力杠桿的下端位置相對，所述類“個”字形第三級減力杠桿還與第三支撐軸的外端固定連接，所述第三支撐軸的內(nèi)端與所述基座活動連接；所述第三支撐軸的軸線為第三級減力杠桿的支點，所述類“個”字形第三級減力杠桿的外端與所述第四級減力杠桿位置相對。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分合閘脫扣裝置，其特征在于， 所述第四級減力杠桿呈“L”形，所述“L”形第四級減力杠桿中的垂直邊與所述電磁鐵中的推桿的外端位置相對；所述閉鎖安全銷設(shè)于“L”形第四級減力杠桿中的水平邊的下方并與該水平邊相抵；所述L”形第四級減力杠桿中的兩條邊的交點處與第四支撐軸的外端固定連接，所述第四支撐軸的內(nèi)端與所述基座活動連接；所述“L”形第四級減力杠桿中的水平邊的外端與所述第三級減力杠桿的外端位置相對。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分合閘脫扣裝置，其特征在于， 所述拐臂體包括拐臂、輸出軸、制動杠桿、支撐銷、限位銷以及制動杠桿復(fù)位彈簧，所述拐臂與所述輸出軸的外端通過花鍵相連，所述輸出軸的內(nèi)端與所述基座活動連接；所述制動杠桿設(shè)于拐臂的下端，所述制動杠桿的下端與所述杠桿組相扣，所述制動杠桿的上端與支撐銷的外端活動連接，所述支撐銷的內(nèi)端與所述拐臂固定連接；所述制動杠桿上開設(shè)限位孔，所述限位銷設(shè)于限位孔內(nèi)，所述限位銷的內(nèi)端與所述拐臂固定連接，所述限位銷直徑小于所述限位孔的直徑； 所述制動杠桿復(fù)位彈簧用于限制制動杠桿未與杠桿組接觸時的擺動。
【文檔編號】H01H71/24GK104392867SQ201410606491
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】高建祥, 潘艷明, 楊志軼, 蔣舒, 陳賀 申請人:上海思源高壓開關(guān)有限公司, 思源電氣股份有限公司