本發(fā)明涉及真空斷路器，是一種永磁彈簧操動(dòng)一體機(jī)構(gòu)及其使用方法。

背景技術(shù)：

真空斷路器是一種因其滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名的電力設(shè)備；其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點(diǎn)，在配電網(wǎng)中應(yīng)用較為普及。真空斷路器一般在3～10kV的50Hz三相交流系統(tǒng)中的戶內(nèi)配電裝置，可供工礦企業(yè)、發(fā)電廠、變電站中作為電器設(shè)備的保護(hù)和控制之用，特別適用于要求無油化、少檢修及頻繁操作的使用場(chǎng)所，斷路器可配置在中置柜、雙層柜、固定柜中作為控制和保護(hù)高壓電氣設(shè)備用。彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)是真空斷路器中的主要機(jī)構(gòu)，其中一些彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用永磁設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。眾所周知，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)中的永磁機(jī)構(gòu)零部件少，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可頻繁操作，能真正做到免維護(hù)、少維護(hù)。然而不可避免地也存在了一個(gè)缺陷，那就是一旦對(duì)機(jī)構(gòu)接入的外接電源停電時(shí)，機(jī)構(gòu)要想再次合閘或者說手動(dòng)合閘就沒有辦法了。彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)零部件多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；另外，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)所采用的電器元件也比較多，對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)作特性影響較大，維護(hù)相對(duì)來說比較麻煩。為此，一些彈簧操動(dòng)一體機(jī)構(gòu)中采用了永磁機(jī)構(gòu)，如中國專利文獻(xiàn)中披露的申請(qǐng)?zhí)?01410370223.7，申請(qǐng)公布日2015.05.06，發(fā)明名稱“一種永磁彈操作組合機(jī)構(gòu)”；該永磁彈操作組合機(jī)構(gòu)包括機(jī)構(gòu)框架，所述機(jī)構(gòu)框架包括機(jī)構(gòu)前板和機(jī)構(gòu)后板，所述機(jī)構(gòu)前板和機(jī)構(gòu)后板通過連接軸連接在一起；所述機(jī)構(gòu)前板和所述機(jī)構(gòu)后板之間通過連接板和緊固螺釘設(shè)置有永磁機(jī)構(gòu)；所述機(jī)構(gòu)前板右側(cè)設(shè)置有三工位開關(guān)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)和三工位開關(guān)輸出軸，所述三工位開關(guān)輸出軸上設(shè)置有三工位開關(guān)輸出拐臂；所述機(jī)構(gòu)框架內(nèi)依次連接設(shè)置有永磁機(jī)構(gòu)動(dòng)銜鐵、永磁機(jī)構(gòu)連接頭、銷軸、斷路器輸出拐臂和斷路器輸出軸。上述機(jī)構(gòu)的永磁機(jī)構(gòu)位置設(shè)置和各部件之間的聯(lián)動(dòng)效果欠佳，手動(dòng)分合閘和自動(dòng)分合閘操作的聯(lián)動(dòng)原理有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述不足，本發(fā)明的目的是向本領(lǐng)域提供一種永磁彈簧操動(dòng)一體機(jī)構(gòu)及其使用方法，使其解決現(xiàn)有同類產(chǎn)品中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)欠佳，各部件之間的聯(lián)動(dòng)效果欠佳，體積較大，操作較為不便的技術(shù)問題。其目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種永磁彈簧操動(dòng)一體機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括前板、分閘拐臂軸、輸出軸、輔助開關(guān)、接線端子、合閘簧、轉(zhuǎn)軸、主軸、手合軸、手分軸、永磁機(jī)構(gòu)、后板、支撐桿、分閘拐臂、永磁機(jī)構(gòu)頂桿、合閘拐臂、手合拐臂和傳動(dòng)拐臂，所述前板和后板之間設(shè)有分閘拐臂軸、輸出軸、轉(zhuǎn)軸、主軸、手合軸、手分軸和支撐桿，分閘拐臂和永磁機(jī)構(gòu)設(shè)置于前板與后板之間的隔層，前板設(shè)有輔助開關(guān)和合閘簧，前板的輔助開關(guān)側(cè)頂部設(shè)有接線端子；永磁機(jī)構(gòu)的永磁機(jī)構(gòu)頂桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)開關(guān)合閘和開關(guān)分閘，轉(zhuǎn)到手合軸和手分軸實(shí)現(xiàn)手動(dòng)合閘和手動(dòng)分閘；其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)是所述輸出軸設(shè)有輸出軸拐臂，永磁機(jī)構(gòu)頂桿的輸出軸端與輸出軸拐臂一端的輸出拐臂滾輪相對(duì)設(shè)置，輸出軸拐臂的另一端與傳動(dòng)拉桿的一端連接，傳動(dòng)拉桿的另一端固定于后板；永磁機(jī)構(gòu)頂桿的轉(zhuǎn)軸端與合閘拐臂一端的合閘拐臂滾輪相對(duì)設(shè)置，合閘拐臂另一端的合閘滾輪與主軸的凸輪一側(cè)邊沿相抵，合閘拐臂滾輪和合閘滾輪對(duì)稱設(shè)置于轉(zhuǎn)軸的合閘拐臂兩端，轉(zhuǎn)軸處設(shè)有轉(zhuǎn)軸扭簧；手合軸通過手合拐臂與主軸的傳動(dòng)拐臂一端連接，連接處的手合拐臂設(shè)有腰形孔，手合拐臂與傳動(dòng)拐臂的連接端位于凸輪另一側(cè)邊沿下方，合閘簧的一端通過拉簧軸固定于前板，合閘簧的另一端與主軸連接，手合軸和手分軸伸出前板。上述結(jié)構(gòu)即通過永磁機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)合閘和電動(dòng)分閘，以及手動(dòng)合閘、手動(dòng)分閘與永磁機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)動(dòng)。

所述手分軸通過手分軸拐臂與手分推桿的一端連接，手分推桿的另一端與分閘拐臂連接，分閘拐臂的手分推桿一端與分閘拐臂復(fù)位簧的一端連接，分閘拐臂復(fù)位簧通過彈簧銷釘固定于前板和后板之間，手分軸處設(shè)有手分軸扭簧，手分推桿設(shè)置于前板與后板之間的隔層。上述結(jié)構(gòu)便于手分軸與分閘拐臂之間的操作、聯(lián)動(dòng)和復(fù)位。

所述分閘拐臂的另一端后方設(shè)有分閘拐臂限位銷。上述結(jié)構(gòu)為了分閘拐臂的操作限位。

所述手合軸的軸銷一端通過手合復(fù)位拉簧與前板的彈簧銷釘連接，彈簧銷釘位于拉簧軸處的下方。上述結(jié)構(gòu)為了進(jìn)一步穩(wěn)定手合軸的復(fù)位和操作。

所述凸輪的一側(cè)設(shè)有棘輪，另一側(cè)設(shè)有偏心凸沿，合閘拐臂的合閘滾輪與凸輪的相抵端位于凸輪的棘輪處。上述結(jié)構(gòu)進(jìn)一步穩(wěn)定合閘滾輪與凸輪之間的聯(lián)動(dòng)和限位。

所述永磁機(jī)構(gòu)頂桿的轉(zhuǎn)軸端通過導(dǎo)向扣固定于后板。上述結(jié)構(gòu)為了進(jìn)一步穩(wěn)定永磁機(jī)構(gòu)中永磁機(jī)構(gòu)頂桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

所述輸出軸的輸出軸拐臂設(shè)有兩個(gè)呈“﹤”字形的輸出軸拐臂。上述結(jié)構(gòu)為輸出軸拐臂的一種結(jié)構(gòu)形式。

其自動(dòng)分閘、合閘和手動(dòng)分閘、合閘的具體操作如下：所述永磁機(jī)構(gòu)通電，永磁機(jī)構(gòu)頂桿在永磁機(jī)構(gòu)內(nèi)置線圈的電磁力作用下向左推出，通過推動(dòng)輸出拐臂滾輪使輸出軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)拉桿對(duì)開關(guān)輸出功，實(shí)現(xiàn)開關(guān)合閘；永磁機(jī)構(gòu)通反方向的電，永磁機(jī)構(gòu)的磁力消失，開關(guān)在內(nèi)置分閘力的作用下往回運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)輸出軸沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)回到初始位置，實(shí)現(xiàn)開關(guān)分閘。所述手分軸沿順時(shí)針方向扳轉(zhuǎn)，通過手分推桿和分閘拐臂推動(dòng)輸出軸，輸出軸沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，永磁機(jī)構(gòu)失磁，永磁機(jī)構(gòu)頂桿向右運(yùn)動(dòng)恢復(fù)到初始位置；機(jī)構(gòu)輸出軸由于沒有永磁機(jī)構(gòu)頂桿的作用力，繼續(xù)沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)直到分閘到位，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)分閘。所述手合軸上下往復(fù)扳動(dòng)，通過手合軸上的手合拐臂推動(dòng)裝在主軸上的傳動(dòng)拐臂，主軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)拉伸合閘簧；當(dāng)合閘簧拉伸到位，合閘簧迅速復(fù)位，釋放能量，此過程中裝在主軸上的凸輪迅速沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，凸輪迅速推動(dòng)永磁機(jī)構(gòu)頂桿向左運(yùn)動(dòng)，并通過永磁機(jī)構(gòu)頂桿推動(dòng)輸出軸沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得開關(guān)合閘，機(jī)構(gòu)合閘簧及主軸轉(zhuǎn)回到初始位置，手動(dòng)合閘動(dòng)作完成。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，體積小，操作、生產(chǎn)、裝配方便，各部件之間聯(lián)動(dòng)效果好；其適合作為帶永磁機(jī)構(gòu)的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)使用，以及同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中作了A-A和B-B剖視。

圖3是圖2的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖2的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖序號(hào)及名稱：1、前板，2、分閘拐臂軸，3、輸出軸，4、輔助開關(guān)，5、接線端子，6、傳動(dòng)拉桿，7、拉簧軸，8、合閘簧，9、轉(zhuǎn)軸，10、手合復(fù)位拉簧，11、主軸，12、手合軸，13、手分軸，14、永磁機(jī)構(gòu)，15、手分推桿，16、后板，17、支撐桿，18、分閘拐臂限位銷，19、分閘拐臂，20、輸出拐臂滾輪，21、永磁機(jī)構(gòu)頂桿，22、合閘拐臂滾輪，23、合閘拐臂，24、合閘滾輪，25、凸輪，26、分閘拐臂復(fù)位簧，27、手合拐臂，28、傳動(dòng)拐臂。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖，以WJCT20Y型為例，對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)和使用作進(jìn)一步描述。如圖1-圖4所示，該機(jī)構(gòu)包括前板1、分閘拐臂軸2、輸出軸3、輔助開關(guān)4、接線端子5、合閘簧8、轉(zhuǎn)軸9、主軸11、手合軸12、手分軸13、永磁機(jī)構(gòu)14、后板16、支撐桿17、分閘拐臂19、永磁機(jī)構(gòu)頂桿21、合閘拐臂23、手合拐臂27和傳動(dòng)拐臂28，前板和后板之間設(shè)有分閘拐臂軸、輸出軸、轉(zhuǎn)軸、主軸、手合軸、手分軸和支撐桿，前板設(shè)有輔助開關(guān)和合閘簧，前板的輔助開關(guān)側(cè)頂部設(shè)有接線端子，永磁機(jī)構(gòu)頂桿的轉(zhuǎn)軸端通過導(dǎo)向扣固定于后板。其結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)如下：輸出軸的輸出軸拐臂設(shè)有兩個(gè)呈“﹤”字形的輸出軸拐臂，永磁機(jī)構(gòu)頂桿的輸出軸端與輸出軸拐臂一端的輸出拐臂滾輪20相對(duì)設(shè)置，輸出軸拐臂的另一端與傳動(dòng)拉桿6的一端連接，傳動(dòng)拉桿的另一端固定于后板；永磁機(jī)構(gòu)頂桿的轉(zhuǎn)軸端與合閘拐臂一端的合閘拐臂滾輪22相對(duì)設(shè)置，合閘拐臂另一端的合閘滾輪24與主軸的凸輪25一側(cè)邊沿相抵，合閘拐臂滾輪和合閘滾輪對(duì)稱設(shè)置于轉(zhuǎn)軸的合閘拐臂兩端，轉(zhuǎn)軸處設(shè)有轉(zhuǎn)軸扭簧。同時(shí)，凸輪的一側(cè)設(shè)有棘輪，另一側(cè)設(shè)有偏心凸沿，合閘拐臂的合閘滾輪與凸輪的相抵端位于凸輪的棘輪處。手合軸12通過手合拐臂與主軸的傳動(dòng)拐臂一端連接，連接處的手合拐臂設(shè)有腰形孔，手合拐臂與傳動(dòng)拐臂的連接端位于凸輪另一側(cè)邊沿下方，合閘簧的一端通過拉簧軸7固定于前板，合閘簧的另一端與主軸連接，手合軸和手分軸伸出前板。同時(shí)，手合軸的軸銷一端通過手合復(fù)位拉簧10與前板的彈簧銷釘連接，彈簧銷釘位于拉簧軸處的下方。手分軸通過手分軸拐臂與手分推桿15的一端連接，手分推桿的另一端與分閘拐臂連接，分閘拐臂的手分推桿一端與分閘拐臂復(fù)位簧26的一端連接，分閘拐臂復(fù)位簧通過彈簧銷釘固定于前板和后板之間，手分軸處設(shè)有手分軸扭簧，分閘拐臂的另一端后方設(shè)有分閘拐臂限位銷18，手分推桿、傳動(dòng)拉桿、分閘拐臂和永磁機(jī)構(gòu)設(shè)置于前板與后板之間的隔層。

該機(jī)構(gòu)同樣是雙側(cè)板結(jié)構(gòu)，其動(dòng)作原理如下：當(dāng)機(jī)構(gòu)需要電動(dòng)操作時(shí)，只需對(duì)永磁機(jī)構(gòu)14通電，永磁機(jī)構(gòu)頂桿21在永磁機(jī)構(gòu)內(nèi)置線圈的電磁力作用下向左推出，通過推動(dòng)輸出拐臂滾輪20來使得輸出軸3沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度；然后，通過傳動(dòng)拉桿6對(duì)開關(guān)輸出功，進(jìn)而使得開關(guān)合閘，在永磁機(jī)構(gòu)的磁力作用下開關(guān)處于合閘位置。當(dāng)需要分閘時(shí)，只需對(duì)永磁機(jī)構(gòu)通反方向的電，永磁機(jī)構(gòu)的磁力消失，開關(guān)在內(nèi)置分閘力的作用下往回運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)輸出軸3沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)回到初始位置，實(shí)現(xiàn)開關(guān)分閘。如果需要手動(dòng)分閘，只需用手力沿順時(shí)針方向扳轉(zhuǎn)手分軸13到一定位置，通過手分推桿15和分閘拐臂19推動(dòng)輸出軸3，使得輸出軸3沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，永磁機(jī)構(gòu)14失磁，永磁機(jī)構(gòu)頂桿21向右運(yùn)動(dòng)恢復(fù)到初始位置；機(jī)構(gòu)輸出軸3由于沒有永磁機(jī)構(gòu)頂桿21的作用力，力的平衡被打破，繼續(xù)沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)直到分閘到位，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)分閘。

根據(jù)電動(dòng)合閘、電動(dòng)分閘以及手動(dòng)分閘過程，手動(dòng)合閘過程過程具體如下：要進(jìn)行手動(dòng)合閘操作，只需上下往復(fù)扳動(dòng)手合軸12，通過手合軸12上的手合拐臂27推動(dòng)裝在主軸11上的傳動(dòng)拐臂28，進(jìn)而使得主軸11沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸11轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)拉伸合閘簧8。當(dāng)合閘簧8拉伸到一定位置時(shí)（過中位置），合閘簧迅速復(fù)位，釋放能量，此過程中裝在主軸11上的凸輪25也迅速沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，凸輪25迅速推動(dòng)永磁機(jī)構(gòu)頂桿21向左運(yùn)動(dòng)，并通過永磁機(jī)構(gòu)頂桿21推動(dòng)輸出軸3沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，進(jìn)而使得開關(guān)合閘，機(jī)構(gòu)合閘簧8及主軸11轉(zhuǎn)回到初始位置，手動(dòng)合閘動(dòng)作完成。

綜上所述，本發(fā)明是為了配合現(xiàn)有市場(chǎng)上的戶外柱上真空斷路器ZW20而設(shè)計(jì)的一款新品，同時(shí)也可匹配與戶外柱上真空斷路器ZW20合閘功能相當(dāng)?shù)钠渌愋偷恼婵諗嗦菲鳌，F(xiàn)有與戶外柱上真空斷路器ZW20匹配的CT20W機(jī)構(gòu)主要有單一的永磁機(jī)構(gòu)或者是單一的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明主要是針對(duì)現(xiàn)階段戶外柱上真空斷路器ZW20開關(guān)上所配機(jī)構(gòu)的種種不足，專門開發(fā)設(shè)計(jì)出的一款新型永磁永磁彈簧操動(dòng)一體機(jī)構(gòu)及其使用方法。本發(fā)明繼承了原來永磁機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)并彌補(bǔ)了它的不足之處，達(dá)到了目的。