本實(shí)用新型涉及斷路器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

斷路器要實(shí)現(xiàn)合閘或分閘操作，必須配用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)作為其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之一，其動(dòng)作原理是電機(jī)通過傳動(dòng)系統(tǒng)給合閘彈簧儲(chǔ)能，并通過儲(chǔ)能保持合閘脫扣系統(tǒng)進(jìn)行合閘彈簧能量保持；當(dāng)斷路器需要進(jìn)行合閘動(dòng)作時(shí)，儲(chǔ)能保持合閘脫扣系統(tǒng)在外力或電磁力的作用下，進(jìn)行脫扣動(dòng)作，儲(chǔ)能的合閘彈簧能量釋放，并通過凸輪滾子傳動(dòng)系統(tǒng)，帶動(dòng)滾子所在的輸出拐臂進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)，一方面實(shí)現(xiàn)斷路器的合閘操作，另一方面給分閘彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能，并通過合閘保持分閘脫扣系統(tǒng)對(duì)斷路器的合閘位置進(jìn)行保持，同時(shí)對(duì)儲(chǔ)能的分閘彈簧進(jìn)行保持，緩沖器在斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí)起到緩沖沖擊和消耗多余合閘彈簧能量的作用；當(dāng)斷路器需要進(jìn)行分閘動(dòng)作時(shí)，合閘保持分閘脫扣系統(tǒng)在外力或電磁力的作用下，進(jìn)行脫扣動(dòng)作，儲(chǔ)能的分閘彈簧能量釋放，作用于輸出拐臂進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)，實(shí)現(xiàn)斷路器的分閘操作，緩沖器在斷路器進(jìn)行分閘操作時(shí)起到緩沖沖擊和消耗多余分閘彈簧能量的作用。

現(xiàn)有的斷路器用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，合閘彈簧和分閘彈簧均為圓柱螺旋彈簧，圓柱螺旋彈簧力的特性與彈簧變形量滿足線性關(guān)系。在斷路器進(jìn)行空載特性調(diào)試時(shí)，通過調(diào)整彈簧變形量實(shí)現(xiàn)合閘彈簧或分閘彈簧輸出能量的改變，從而達(dá)到匹配斷路器的特性要求；在斷路器進(jìn)行負(fù)載開斷試驗(yàn)時(shí)，大部分?jǐn)嗦菲鞯呢?fù)載分閘特性曲線均會(huì)發(fā)生折彎現(xiàn)象，引起折彎現(xiàn)象的原因是由于斷路器在進(jìn)行負(fù)載分閘操作時(shí)在各種場力的作用下，對(duì)動(dòng)力源的反作用力增加，通過傳動(dòng)系統(tǒng)逆向傳遞到所配的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而使分閘彈簧輸出能量發(fā)生變化所致。圓柱螺旋彈簧由于彈簧力特性與彈簧變形量之間的線性關(guān)系，使得對(duì)這種逆向的反作用力響應(yīng)特別敏感，可能降低了斷路器的可靠性。

為了解決上述問題，目前現(xiàn)行的方法是增大彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘彈簧的能量，即增大分閘彈簧的操作功，以滿足斷路器負(fù)載開斷特性要求，相應(yīng)的也要增加合閘彈簧的操作功。增加操作功意味著彈簧需要加長或加粗，機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸就會(huì)加大，機(jī)構(gòu)可靠性也會(huì)降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，減弱分閘彈簧輸出能量發(fā)生的變化，保證斷路器負(fù)載開斷時(shí)的機(jī)械特性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括分閘彈簧和合閘彈簧，其中，所述分閘彈簧采用數(shù)片碟形彈簧組合而成，所述合閘彈簧采用圓柱螺旋彈簧。

所述碟形彈簧組的兩端分別安裝有支撐法蘭和導(dǎo)向法蘭，支撐法蘭和導(dǎo)向法蘭與碟形彈簧組的接觸面及各片碟形彈簧接觸面之間均設(shè)有支撐槽，該支撐槽內(nèi)安裝限位裝置，對(duì)碟簧起到徑向限位作用。

所述限位裝置為鋼絲。

所述導(dǎo)向法蘭的一端設(shè)置有導(dǎo)向圓柱，在碟簧組進(jìn)行壓縮或伸長過程中，部分碟形彈簧組自由穿過該導(dǎo)向圓柱，以限制碟簧組在徑向方向上產(chǎn)生較大滑移。

該斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)緩沖器內(nèi)的活塞與分閘彈簧固定連接，活塞隨碟形彈簧的壓縮或伸長一起運(yùn)動(dòng)。

所述緩沖器包括外缸和內(nèi)缸，所述內(nèi)缸的一端安裝有封閉端頭，該封閉端頭分別設(shè)置有第一通孔和第二通孔，該第一通孔和第二通孔分別于緩沖器的內(nèi)缸和外缸連通。

所述封閉端頭內(nèi)安裝有調(diào)節(jié)螺桿，該調(diào)節(jié)螺桿沿緩沖器的中心線朝向緩沖器中心延伸但未延伸至內(nèi)缸內(nèi)部，該調(diào)節(jié)螺桿的端部和封閉端頭的第一通孔之間形成環(huán)縫，通過調(diào)節(jié)旋入封閉端頭的螺桿長度調(diào)整環(huán)縫的大小，進(jìn)而決定液壓油通道的大小。

所述環(huán)縫通過以下形式形成：調(diào)節(jié)螺桿的端部設(shè)計(jì)為帶有錐度的結(jié)構(gòu)，所述第一通孔為柱狀的通孔。

所述環(huán)縫通過以下形式形成：調(diào)節(jié)螺桿的端部設(shè)計(jì)為球形結(jié)構(gòu)，所述第一通孔為球形的通孔。

數(shù)片碟形彈簧采用對(duì)合、疊合或?qū)ΟB相間的方式組合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型至少具有以下有益效果：分閘彈簧采用碟形彈簧組，充分利用碟形彈簧的剛度大、變剛度的非線性特性和占空間小的特點(diǎn)，為斷路器的分閘操作提供驅(qū)動(dòng)力，從而降低分閘彈簧因斷路器負(fù)載開斷時(shí)所帶來逆向反作用力的響應(yīng)敏感性，特別是用于需要大的或特大操作功的斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘彈簧，這種敏感性降低效果顯著，使斷路器在負(fù)載開斷時(shí)的機(jī)械特性更好。

【附圖說明】

圖1是本實(shí)用新型所涉及的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的分閘彈簧裝配示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的緩沖器裝配示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的緩沖器調(diào)節(jié)裝置的局部放大圖；

附圖標(biāo)記說明：

1.支架；2.傳動(dòng)鏈條；3.槽輪；4、合閘彈簧；5.支撐法蘭；6.緩沖器；7.碟形彈簧組；8.導(dǎo)向法蘭；9.分合閘彈簧筒；10.連板；11.輸出軸裝配；12.活動(dòng)件；13.支撐件；14.滾子；15.離合裝置；16.凸輪；17.傳動(dòng)齒輪軸裝配a；18傳動(dòng)齒輪軸裝配b；19.電機(jī)；61.密封圈；62.調(diào)節(jié)螺桿；63.鎖緊螺母；64.封閉端頭；65.外缸；66.內(nèi)缸；67.活塞。

【具體實(shí)施方式】

本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種特別適用于大的或特大操作功的(同時(shí)也適用于中等及較小操作功)斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘彈簧和帶有調(diào)節(jié)裝置的緩沖器組合，分閘彈簧采用碟形彈簧組，充分利用碟形彈簧的剛度大、變剛度的非線性特性和占空間小的特點(diǎn)，為斷路器的分閘操作提供驅(qū)動(dòng)力；緩沖器采用帶有一定調(diào)節(jié)作用的組合結(jié)構(gòu)，即彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)配斷路器進(jìn)行初始特性調(diào)試時(shí)，需對(duì)緩沖器內(nèi)缸的主要節(jié)流孔進(jìn)行尺寸和位置調(diào)整，當(dāng)主要節(jié)流孔的尺寸和位置調(diào)整合適，滿足斷路器主要速度特性曲線段后，對(duì)主要節(jié)流孔可不再進(jìn)行修改，通過調(diào)整位于緩沖器端部調(diào)節(jié)螺桿的旋入深度，對(duì)封閉端頭內(nèi)的節(jié)流孔封堵的大小進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器速度特性曲線的微調(diào)，采用此結(jié)構(gòu)，可以減少斷路器特性調(diào)試階段緩沖器內(nèi)缸的反復(fù)拆裝和修改，省時(shí)省力。

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式等做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型所涉及的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的分閘彈簧裝配示意圖。圖3是本實(shí)用新型的緩沖器裝配示意圖。圖4是本實(shí)用新型的緩沖器調(diào)節(jié)裝置的局部放大圖。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種斷路器用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括分閘彈簧、合閘彈簧4、電機(jī)19，以及傳動(dòng)系統(tǒng)和凸輪滾子傳動(dòng)系統(tǒng)。所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括與電機(jī)19連接的傳動(dòng)齒輪軸裝配(包括彼此嚙合的傳動(dòng)齒輪軸裝配a和傳動(dòng)齒輪軸裝配b)，凸輪和離合器15，以及傳動(dòng)鏈條2和槽輪3；所述凸輪滾子傳動(dòng)系統(tǒng)包括通過連扳與分閘彈簧連接的輸出軸裝配11，該輸出軸裝配11上進(jìn)一步安裝有活動(dòng)件12、支撐件13和滾子14。所述分閘彈簧和合閘彈簧安裝在分合閘彈簧筒9內(nèi)，為斷路器的分閘操作提供驅(qū)動(dòng)力。

請(qǐng)參閱圖2所示，所述分閘彈簧由數(shù)片碟形彈簧組7組合而成，碟形彈簧組7可以采用對(duì)合、疊合或?qū)ΟB相間的組合形式。該碟形彈簧組7的兩端分別設(shè)置有帶支撐槽的支撐法蘭5、和帶支撐槽的導(dǎo)向法蘭8。斷路器用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)緩沖器6貫穿支撐法蘭5、碟形彈簧組7和導(dǎo)向法蘭8的中心孔，導(dǎo)向法蘭與緩沖器的活塞67固定，隨碟形彈簧組7的壓縮或伸長一起運(yùn)動(dòng)，如此，整體結(jié)構(gòu)布置緊湊，機(jī)構(gòu)整體占用空間減少。

所述的支撐法蘭5和導(dǎo)向法蘭8與碟形彈簧組7的接觸面及各片碟形彈簧接觸面之間均設(shè)有支撐槽，該支撐槽具有一定的寬度和深度，該支撐槽內(nèi)可以安裝鋼絲，對(duì)碟簧起到徑向限位作用。此外，所述的導(dǎo)向法蘭8一端帶有一定長度的導(dǎo)向圓柱，當(dāng)?shù)螐椈山M的碟簧片數(shù)較多時(shí)，在碟簧組進(jìn)行壓縮或伸長過程中，部分碟形彈簧組通過本身的中心孔可以自由穿過導(dǎo)向圓柱，以限制碟簧組在徑向方向上產(chǎn)生較大滑移。

請(qǐng)結(jié)合圖3、圖4所示，帶調(diào)節(jié)作用的緩沖器包括內(nèi)缸66、活塞67、外缸65、封閉端頭64、調(diào)節(jié)螺桿62、鎖緊螺母63和密封圈61。所述的內(nèi)缸66在圓周上設(shè)有節(jié)流孔，以滿足斷路器分合閘操作的基本特性要求。

所述的封閉端頭64中心區(qū)域開孔依次設(shè)置有螺紋、密封槽和節(jié)流用第一通孔，該第一通孔與內(nèi)缸66相通，換句話說，所述的封閉端頭為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁設(shè)置有螺紋，用于與調(diào)節(jié)螺桿連接，另外，該封閉端頭的內(nèi)壁進(jìn)一步設(shè)置有密封槽，密封槽內(nèi)安裝有密封圈，以保證封閉端頭與調(diào)節(jié)螺桿的密封性能，最后，該封閉端頭開設(shè)有與內(nèi)缸連通的第一通孔；此外，封閉端頭64的圓周設(shè)有節(jié)流用的第二通孔，該第二通孔分別與中心孔和外缸相通，形成內(nèi)缸與外缸相通的液壓油通道，通道的大小可通過調(diào)節(jié)螺桿62進(jìn)行調(diào)整，第二通孔的數(shù)量不定，但可控制在2～3個(gè)，多則增加加工成本；封閉端頭64與外缸65接觸面設(shè)有密封槽，密封槽中裝入密封圈，起到密封外缸(65)液壓油的作用。

如圖3、圖4所示，自帶螺紋的調(diào)節(jié)螺桿62安裝在封閉端頭內(nèi)，該調(diào)節(jié)螺桿62一端為六方結(jié)構(gòu)(扳手作用位置)，一端為帶有錐度的結(jié)構(gòu)，中間分別是螺紋和光軸結(jié)構(gòu)，螺紋與封閉端頭64的螺紋配合使用，光軸與密封圈61配合使用，錐度結(jié)構(gòu)與封閉端頭64的第一通孔配合使用。

如圖3、圖4所示，緩沖器起調(diào)節(jié)作用的動(dòng)作原理如下所述。

首先松脫鎖緊螺母63，調(diào)整調(diào)節(jié)螺桿62旋入封閉端頭64的深度，使調(diào)節(jié)螺桿62帶錐度的端頭進(jìn)入封閉端頭64的第一通孔內(nèi)，從而使帶錐度的端頭和第一通孔形成節(jié)流環(huán)形縫隙(以下稱環(huán)縫)，環(huán)縫的通流面積可以對(duì)緩沖特性進(jìn)行精確調(diào)整，實(shí)現(xiàn)緩沖特性的圓滑過渡，起到類似“閥”的作用。調(diào)節(jié)螺桿62旋入的一個(gè)極端位置是帶錐度的端頭與節(jié)流圓孔接觸，把節(jié)流圓孔完全封堵，相當(dāng)于關(guān)閉“閥”；調(diào)節(jié)螺桿62的另一個(gè)極端位置是環(huán)縫的通流面積等于或大于封閉端頭64圓周布置的所有節(jié)流小孔通流面積之和，相當(dāng)于完全打開“閥”。當(dāng)緩沖特性滿足斷路器的最佳特性要求時(shí)，緊固鎖緊螺母63。

本實(shí)用新型應(yīng)用于某一斷路器的空載特性調(diào)試和負(fù)載開斷試驗(yàn)，空載特性調(diào)試拆裝次數(shù)少，特性調(diào)試效果顯著；負(fù)載開斷試驗(yàn)比分閘彈簧是圓柱螺旋彈簧(機(jī)構(gòu)其它結(jié)構(gòu)一致，操作功與碟形彈簧相當(dāng))效果好。

綜上所述，本實(shí)用新型對(duì)比傳統(tǒng)的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，分合閘彈簧均為圓柱螺旋彈簧，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)分閘彈簧采用碟形彈簧組，充分利用碟形彈簧的剛度大、變剛度的非線性特性和占空間小的特點(diǎn)，為斷路器的分閘操作提供驅(qū)動(dòng)力，顯著降低分閘彈簧因斷路器負(fù)載開斷時(shí)所帶來逆向反作用力的響應(yīng)敏感性，特別是用于需要大的或特大操作功的斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘彈簧，這種敏感性降低效果顯著，使斷路器在負(fù)載開斷時(shí)的機(jī)械特性更好。

2)緩沖器采用帶有一定調(diào)節(jié)作用的組合結(jié)構(gòu)，不但可以對(duì)緩沖特性進(jìn)行精確調(diào)整，實(shí)現(xiàn)緩沖特性的圓滑過渡，又可以減少斷路器特性調(diào)試階段緩沖器內(nèi)缸的反復(fù)拆裝和修改次數(shù)，縮短研發(fā)周期，省時(shí)省力。

以上按具體實(shí)施例說明了本實(shí)用新型一種斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型并不限定于這種實(shí)施方式，還可以是包含本實(shí)用新型所述特征的其他實(shí)施方式，例如：

1)實(shí)施例中，分閘彈簧7與帶調(diào)節(jié)裝置的緩沖器6為組合結(jié)構(gòu)，但帶調(diào)節(jié)裝置的緩沖器可以單獨(dú)使用，雖然占用一定的空間，拆卸卻比較方便。

2)實(shí)施例中，調(diào)節(jié)螺桿62與封閉端頭64配合的端部為錐度結(jié)構(gòu)，但也可以是球形結(jié)構(gòu)或其他任何形狀，而封閉端頭64節(jié)流圓孔改為帶錐度的形狀，即只要是能夠調(diào)整環(huán)縫大小的結(jié)構(gòu)(類似“閥”)均可。