本實(shí)用新型涉及彈簧操作機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種用于真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)的真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)及彈簧操作機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)隨著配電網(wǎng)絡(luò)的提升，國(guó)內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì)，僅2014年國(guó)內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜大約為60萬(wàn)個(gè)單元(或間隔)。由于SF₆優(yōu)越的絕緣性能和開(kāi)斷性能，大約94％的環(huán)網(wǎng)柜采用SF₆氣體柜，SF₆也會(huì)帶來(lái)溫室效應(yīng)。純凈的SF₆無(wú)毒，但生產(chǎn)的產(chǎn)品中可能混雜有毒的低氟化硫、氟化氫、十氟化二硫。因此，SF₆氣體對(duì)環(huán)境帶來(lái)了不利的影響。

隨著環(huán)保意識(shí)的提升，無(wú)SF₆環(huán)保型產(chǎn)品已獲得了發(fā)展，包括固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜和環(huán)保型氣體(N₂或干燥空氣)環(huán)網(wǎng)柜，無(wú)論哪種柜型，都采用了真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)。由于真空滅弧室為對(duì)接式觸頭，在合閘位置時(shí)需要較大的觸頭壓力才能保證好的電接觸性能，用于SF₆負(fù)荷開(kāi)關(guān)的彈簧過(guò)中機(jī)構(gòu)無(wú)法滿足真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)合閘位置較大的反力特性，真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)都采用真空斷路器機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分、合閘操作。

現(xiàn)有技術(shù)的上述機(jī)構(gòu)有幾個(gè)特點(diǎn)：1、必須先對(duì)合閘彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能，儲(chǔ)能到位后由合閘脫扣系統(tǒng)保持；2、合閘操作時(shí)，需打開(kāi)合閘脫扣系統(tǒng)，然后合閘彈簧釋放能量，通過(guò)凸輪將能量輸出，實(shí)現(xiàn)合閘操作并對(duì)分閘簧儲(chǔ)能，同時(shí)由分閘脫扣系統(tǒng)合閘狀態(tài)；3、打開(kāi)分閘脫扣系統(tǒng)，完成分閘操作。

因此，上述現(xiàn)有的真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)一般帶有合閘脫扣系統(tǒng)、分閘脫扣系統(tǒng)、合閘保持系統(tǒng)和分閘保持系統(tǒng)，零部件數(shù)量較多，產(chǎn)品復(fù)雜；且上述操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能彈簧的能量不僅用于合閘，還需對(duì)分閘彈簧儲(chǔ)能，大能量的彈簧會(huì)降低機(jī)構(gòu)零部件的壽命。3、該機(jī)構(gòu)有重合閘功能，而真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)不需要重合閘，該重合閘功能成為多余的，造成了不必要的浪費(fèi)，無(wú)形中提高了真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)的成本。

因次需要開(kāi)發(fā)一種能夠解決上述技術(shù)問(wèn)題的用于真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)的彈簧操作機(jī)構(gòu)。

在所述背景技術(shù)部分公開(kāi)的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本實(shí)用新型的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種用于真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)的彈簧操作機(jī)構(gòu)，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減少零部件數(shù)量并降低成本。

為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種彈簧操作機(jī)構(gòu)，用于真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)，所述彈簧操作機(jī)構(gòu)包括：前板和后板，相互平行設(shè)置；輸入軸，連接于所述前板；輸出軸，連接于所述后板；彈簧，一端安裝在所述前板與所述后板之間的一固定件上；彈力傳遞板，安裝在與所述輸入軸共軸線的一傳動(dòng)軸上，所述彈簧的另一端與所述彈力傳遞板相連；止擋片，安裝于所述傳動(dòng)軸；多功能操作塊，具有滾動(dòng)槽，與所述止擋片同心安裝于所述傳動(dòng)軸；輸出拐臂，安裝于所述輸出軸；滾輪，連接于所述拐臂，且能夠在所述滾動(dòng)槽內(nèi)滾動(dòng)；其中，所述輸入軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述彈力傳遞板旋轉(zhuǎn)，使所述彈簧儲(chǔ)能，當(dāng)所述彈簧過(guò)死點(diǎn)后，自動(dòng)釋放能量，通過(guò)所述彈力傳遞板帶動(dòng)所述止擋片與所述多功能操作塊同時(shí)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)所述滾輪使所述輸出拐臂旋轉(zhuǎn)，完成合閘/分閘操作。

本實(shí)用新型的彈簧操作機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述滾動(dòng)槽的寬度大于等于所述滾輪的外徑，所述滾動(dòng)槽具有內(nèi)曲面和外曲面，合閘過(guò)程中，所述滾輪沿所述內(nèi)曲面運(yùn)動(dòng)；分閘過(guò)程中，所述滾輪沿所述外曲面運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的彈簧操作機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，還包括固定安裝在彈力傳遞板上的脫扣撥片和通過(guò)螺柱安裝在所述多功能操作塊上的分閘止位塊；所述分閘止位塊以所述螺柱為軸心旋轉(zhuǎn)，彈簧操作機(jī)構(gòu)處于分閘狀態(tài)時(shí)，所述分閘止位塊將所述滾輪止位于所述多功能操作塊的分閘位置。

本實(shí)用新型的彈簧操作機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述安裝板包括相互平行設(shè)置的前板和后板，所述輸入軸連接于所述前板，所述輸出軸連接于所述后板，所述彈力傳遞板夾在兩所述止擋片之間，所述止擋片的另一端連接在一轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸上鉸接有止擋片隔墊，所述止擋片隔墊也夾在兩所述止擋片之間，所述止擋片、所述多功能操作塊和所述止擋片隔墊三者相對(duì)固定連接。

本實(shí)用新型的彈簧操作機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述彈簧包括彈簧本體、彈簧支撐塊、彈簧導(dǎo)向塊、彈簧連接銷(xiāo)和彈簧導(dǎo)向銷(xiāo)，所述彈簧的另一端通過(guò)所述彈簧連接銷(xiāo)與所述彈力傳遞板相連；所述彈簧支撐塊一側(cè)連接于所述固定件，另一側(cè)支撐所述彈簧本體，所述彈簧導(dǎo)向銷(xiāo)穿設(shè)于所述彈簧本體中，且滑動(dòng)連接在所述彈簧導(dǎo)向塊的中心腔體內(nèi)，所述彈簧本體的兩端分別連接所述彈簧支撐塊和所述彈簧導(dǎo)向塊。

本實(shí)用新型的彈簧操作機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述彈力傳遞板具有第一卡持部、第二卡持部和圓弧段，所述圓弧段位于第一卡持部和第二卡持部之間，分閘狀態(tài)時(shí)，所述第一卡持部卡持于所述止擋片隔墊，合閘狀態(tài)時(shí)，所述第二卡持部卡持于所述止擋片隔墊。

本實(shí)用新型的彈簧操作機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述脫扣撥片固定安裝在所述彈力傳遞板。

本實(shí)用新型的彈簧操作機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述滾輪的前端在所述滾動(dòng)槽內(nèi)滾動(dòng)，所述滾輪的中部固定連接于所述輸出拐臂，所述滾輪的后端伸入所述后板的滑槽中。

本實(shí)用新型的彈簧操作機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，還包括緩沖器，所述彈簧操作機(jī)構(gòu)分閘到位后，所述輸出拐臂受所述緩沖器限制處于靜止?fàn)顟B(tài)；所述彈簧操作機(jī)構(gòu)合閘到位后，所述止擋片受一連接柱的限制而處于靜止?fàn)顟B(tài)，所述連接柱設(shè)置于所述前板與所述后板之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)，具有本實(shí)用新型的彈簧操作機(jī)構(gòu)。

由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：本實(shí)用新型提供的用于真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)的彈簧操作機(jī)構(gòu)，通過(guò)多功能操作塊實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的合閘操作、合閘保持、分閘操作和分閘保持功能。多功能操作塊充分使用了彈簧的功能，將現(xiàn)有操作機(jī)構(gòu)的合閘彈簧、分閘彈簧的功能由一種彈簧實(shí)現(xiàn)，該彈簧可提供合閘操作和分閘操作的能量。本實(shí)用新型的彈簧操作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少，不需要合閘脫扣系統(tǒng)、分閘脫扣系統(tǒng)、分閘彈簧等，從而簡(jiǎn)化了彈簧操作機(jī)構(gòu)，降低了成本。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖考慮以下對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)用新型的各種目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見(jiàn)。附圖僅為本實(shí)用新型的示范性圖解，并非一定是按比例繪制。在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記始終表示相同或類(lèi)似的部件。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的局部剖視示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的分閘狀態(tài)的剖視示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的合閘狀態(tài)的剖視示意圖。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的分閘操作時(shí)彈簧死點(diǎn)剖視示意圖。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的合閘操作時(shí)彈簧死點(diǎn)剖視示意圖。

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的多功能操作塊的示意圖。

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)合閘操作彈簧過(guò)死點(diǎn)時(shí)，脫扣撥片與分閘止位塊局部示意圖。

圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)合閘操作到位后，脫扣撥片與分閘止位塊局部示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

1、 彈簧

14 彈簧支撐螺桿

15 彈簧支撐塊

16 彈簧導(dǎo)向銷(xiāo)

17 彈簧導(dǎo)向塊

18 彈簧連接銷(xiāo)

19 彈簧拔銷(xiāo)

2、 彈力傳遞板

21 第一卡持部

22 第二卡持部

23 圓弧段

24 脫扣撥片

3、 止擋片

4、 輸出拐臂

41 分閘限位螺栓

5、 多功能操作塊

50 滾動(dòng)槽

51 內(nèi)曲面

52 外曲面

53 上限位置

54 下限位置

55 下曲面

56 上曲面

57 軸孔

58 分閘止位塊

59 分閘限位脫扣桿

6、 滾輪

7、 緩沖器

70 連接板

71 殼體

72 緩沖臂

8、 后板

80 滑槽

9、 前板

10、 輸出軸

11、 輸入軸

12、 止擋片隔墊

120 轉(zhuǎn)軸

13、 連接柱

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本實(shí)用新型將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。

在說(shuō)明本實(shí)用新型或本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的元件時(shí)，詞“一”、“一個(gè)”、“該”以及“所述”意欲指的是存在著一個(gè)或更多個(gè)元件。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”等意欲是開(kāi)放性的且指的是除了所列出的元件之外還可存在其它元件。

本實(shí)用新型各實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)，可用于本實(shí)用新型實(shí)施例的真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型實(shí)施例的真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)，具有本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)，包括前板9、后板8、彈簧1、輸入軸11、彈力傳遞板2、止擋片3、止擋片隔墊12、輸出拐臂4、多功能操作塊5、滾輪6、輸出軸10、緩沖器7、連接柱13和彈簧支撐螺桿14等。

其中，前板9和后板8平行設(shè)置，構(gòu)成本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的安裝板，前板9和后板8之間通過(guò)多根連接柱13、至少一根彈簧支撐螺桿14連接，形成一個(gè)半封閉式結(jié)構(gòu)。為了描述方便，本說(shuō)明書(shū)中，以靠近前板9的一側(cè)為前側(cè)，反之，遠(yuǎn)離前板9的一側(cè)為后側(cè)。以靠近前板9的一端為前端，反之，遠(yuǎn)離前板9的一端為后端。

彈簧1一端安裝在彈簧支撐螺桿14上，彈簧1另一端與彈力傳遞板2相連；彈簧1可包括彈簧本體、彈簧連接銷(xiāo)18、彈簧支撐塊15、彈簧導(dǎo)向塊17和彈簧導(dǎo)向銷(xiāo)16等；彈簧1的另一端通過(guò)彈簧連接銷(xiāo)18與彈力傳遞板2相連；彈簧支撐塊15一側(cè)連接于彈簧支撐螺桿14，另一側(cè)支撐彈簧本體，彈簧導(dǎo)向銷(xiāo)16則穿設(shè)于彈簧本體中，且滑動(dòng)連接在彈簧導(dǎo)向塊17的中心腔體內(nèi)，彈簧本體的兩端分別連接彈簧支撐塊15和彈簧導(dǎo)向塊17。

彈力傳遞板2通過(guò)軸承安裝在傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸與輸入軸11在同一軸線上，傳動(dòng)軸上還安裝有兩個(gè)止擋片3，彈力傳遞板2夾在兩止擋片3之間。止擋片3的一端連接在傳動(dòng)軸上，另一端則連接在一轉(zhuǎn)軸120上，轉(zhuǎn)軸120上還鉸接有止擋片隔墊12，止擋片隔墊12也是夾在兩止擋片3之間。兩個(gè)止擋片3與多功能操作塊5同心安裝在傳動(dòng)軸處；同時(shí)，止擋片3、多功能操作塊5和止擋片隔墊12三者相對(duì)固定連接，相互之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

其中，如圖4所示，彈力傳遞板2具有第一卡持部21、第二卡持部22和圓弧段23、脫扣撥片24，圓弧段23位于第一卡持部21和第二卡持部22之間。如圖4所示的分閘狀態(tài)中，第一卡持部21卡持于止擋片隔墊12，而如圖3所示的合閘狀態(tài)中，第二卡持部22卡持于止擋片隔墊12。

輸出拐臂4安裝在輸出軸10處，輸出拐臂4的端部具有分閘限位螺栓41；輸出軸10通過(guò)軸承固定在后板8處；滾輪6固定連接于拐臂4；且滾輪6的軸線垂直于拐臂4的轉(zhuǎn)動(dòng)平面。

如圖7所示，多功能操作塊5包括滾動(dòng)槽50和軸孔57，軸孔用于連接傳動(dòng)軸，而滾動(dòng)槽50則具有內(nèi)曲面51、外曲面52、上曲面53和下曲面54，而上限位置53和下限位置54則示出了滾輪6在滾動(dòng)槽50中滾動(dòng)過(guò)程中的上限和下限位置，分閘止位塊58通過(guò)螺柱安裝在多功能操作塊5上，且能夠以螺柱為軸心旋轉(zhuǎn)，當(dāng)滾輪6位于下限位置54時(shí)，分閘止位塊58將其保持該位置。

滾輪6的前端，只能沿著在多功能操作塊5的滾動(dòng)槽50內(nèi)滾動(dòng)，滾動(dòng)槽50的寬度，大于等于滾輪6的直徑，而滾輪6的中部，則固定連接于輸出拐臂4，而滾輪6的后端，則伸入后板8的滑槽80中。

另外，緩沖器7包括連接板70、殼體71、緩沖臂72、緩沖彈簧、液壓油，其中，連接板70固定于前板9和后板8之間，殼體71垂直連接于連接板70，如圖3和圖4所示，緩沖彈簧和液壓油設(shè)置于殼體71內(nèi)，緩沖彈簧的一端連接緩沖臂72的內(nèi)端，緩沖臂72的外端伸出殼體71，可抵頂于分閘限位螺栓41。緩沖臂72的內(nèi)端和外端均具有限位件，使得緩沖臂72的內(nèi)端限制在殼體71以內(nèi)，而外端則限制在殼體71外，不能進(jìn)入殼體71內(nèi)。

以下再介紹一下本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的合閘操作與分閘操作。

合閘操作：如圖3所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的為分閘狀態(tài)，手動(dòng)或電動(dòng)輸入帶動(dòng)圖2所示的輸入軸11逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。輸入軸11與彈簧撥銷(xiāo)19接觸后，帶動(dòng)彈力傳遞板2旋轉(zhuǎn)，使彈簧1儲(chǔ)能。當(dāng)彈簧1過(guò)死點(diǎn)后，如圖6所示狀態(tài)，會(huì)自動(dòng)釋放能量，彈力傳遞板2獲得能量后，脫扣撥片24撥動(dòng)分閘限位脫扣桿59，使分閘止位塊58旋轉(zhuǎn)，滾輪6不受限位。彈力傳遞板2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并撞擊止擋片隔墊12，并帶動(dòng)止擋片3旋轉(zhuǎn)。止擋片3與多功能操作塊5同時(shí)旋轉(zhuǎn)，多功能操作塊5帶動(dòng)滾輪6沿著滾到槽50的內(nèi)曲面51運(yùn)動(dòng)，使輸出拐臂4旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)輸出軸10輸出能量，實(shí)現(xiàn)合閘操作。合閘到位后，止擋片3受其中一連接柱13限制處于靜止?fàn)顟B(tài)，從而也限制了多功能操作塊5的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保持了合閘狀態(tài)。

分閘操作：如圖4的剖視圖中，本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧操作機(jī)構(gòu)的狀態(tài)為合閘狀態(tài)，手動(dòng)或電動(dòng)輸入帶動(dòng)圖2所示的輸入軸11順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。輸入軸11與彈簧撥銷(xiāo)19接觸后，帶動(dòng)彈力傳遞板2旋轉(zhuǎn)，使彈簧1儲(chǔ)能。當(dāng)彈簧1過(guò)死點(diǎn)后，如圖5所示狀態(tài)，會(huì)自動(dòng)釋放能量，通過(guò)彈力傳遞板2撞擊止擋片隔墊12，并帶動(dòng)止擋片3旋轉(zhuǎn)。止擋片3與多功能操作塊5同時(shí)旋轉(zhuǎn)，多功能操作塊5帶動(dòng)滾輪6沿著滾動(dòng)槽50的外曲面52運(yùn)動(dòng)，使輸出拐臂4旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)輸出軸10輸出能量，實(shí)現(xiàn)分閘操作。分閘到位后，多功能操作塊5受彈簧力作用處于分閘終止位置，滾輪6受分閘止位塊58限制處于靜止?fàn)顟B(tài)，保持了分閘狀態(tài)。

其中，如圖3所示的分閘狀態(tài)中，滾輪6處在滾動(dòng)槽50的下端，滾輪6的上緣處在下限位置54；而在圖4所示的合閘狀態(tài)中，滾輪6處在滾動(dòng)槽50的上限位置53附近。

本實(shí)用新型實(shí)施例的操作機(jī)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、多功能操作塊5能夠?qū)崿F(xiàn)合閘操作、分閘操作、合閘保持功能和分閘保持功能，省略了現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的合閘脫扣系統(tǒng)、分閘脫扣系統(tǒng)，使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單；

2、單根彈簧1即可提供合閘操作能量和分閘操作能量，減少了分閘彈簧，降低了彈簧的能量，提高零部件的壽命。

應(yīng)理解，以上描述的多個(gè)示例可沿多個(gè)方向(如傾斜、顛倒、水平、垂直，等等)并且以多個(gè)構(gòu)造被利用，而不背離本實(shí)用新型的原理。附圖中示出的實(shí)施例僅作為本實(shí)用新型的原理的有效應(yīng)用的示例而被示出和描述，本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例的任何具體的細(xì)節(jié)。

當(dāng)然，一旦仔細(xì)考慮代表性實(shí)施例的以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員就將容易理解，可對(duì)這些具體的實(shí)施例做出多種改型、添加、替代、刪除以及其他變化，并且這些變化在本實(shí)用新型的原理的范圍內(nèi)。因此，前面的詳細(xì)描述應(yīng)被清楚地理解為是僅以說(shuō)明和示例的方式來(lái)給出的，本實(shí)用新型的精神和范圍僅由所附權(quán)利要求書(shū)及其等同物限定。