本發(fā)明屬于中壓開關(guān)柜技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是斷路器用的一種環(huán)網(wǎng)柜用全密封型彈簧操動機構(gòu)。

背景技術(shù)：

斷路器是中壓開關(guān)柜的重要設(shè)備，斷路器的彈簧操動機構(gòu)通過巧妙的四連桿機構(gòu)，配合凸輪機構(gòu)將彈簧的力值曲線最大程度的與真空開關(guān)的負載特性相匹配，使斷路器能夠開合、承載短路電流并滿足足夠的機械壽命所需要的一系列特性參數(shù)，同時還需滿足規(guī)定的操作力、操作規(guī)范及防誤操作的要求，如彈簧操動機構(gòu)必須具備手動和電動兩種儲能方式；必須同時具備電動分閘、短路跳閘和手動分閘三種分閘方式；斷路器的狀態(tài)可通過行程開關(guān)傳輸給控制終端，還可通過機械閉鎖將開關(guān)狀態(tài)直接指示在操作面板上；當斷路器處于合閘狀態(tài)時，不論是電動還是手動都不能再次進行儲能。

目前，我國現(xiàn)有的環(huán)網(wǎng)柜斷路器用的彈簧操動機構(gòu)，普遍存在儲能彈簧力值過大，機構(gòu)強度要求過高，無法進行整體密封問題；儲能彈簧力值過大，增加對操動機構(gòu)的沖擊，導致機械壽命低的問題，且為了增加強度，需要更穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支撐，這又提高了成本；操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜，重要的傳動部件一旦生銹，會影響操動機構(gòu)特性參數(shù)，甚至會出現(xiàn)拒分等更為嚴重的問題。

本發(fā)明很好的解決了以上問題，通過合理的四連桿機構(gòu)及凸輪輪廓線，正常合閘所需的最大驅(qū)動力矩不足27n.m，大大減小了儲能彈簧對操動機構(gòu)的沖擊，降低了對相關(guān)零部件強度的要求，延長了操動機構(gòu)的壽命；操作機構(gòu)所有的傳動部件全部密封在焊接框架內(nèi)，可在高溫高濕高鹽等惡劣環(huán)境下運行，且結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、還可模塊化安裝。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)網(wǎng)柜用全密封型彈簧操動機構(gòu)，解決儲能彈簧力值過大，機構(gòu)強度要求過高，無法進行整體密封問題；儲能彈簧力值過大，增加對操動機構(gòu)的沖擊，導致機械壽命低或為了增加強度，需要更穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支撐，提高成本問題；以及操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜，重要的傳動部件一旦生銹，會影響操動機構(gòu)特性參數(shù)，甚至出現(xiàn)拒分的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種環(huán)網(wǎng)柜用全密封型彈簧操動機構(gòu)，包括設(shè)置在支撐鈑金部件上的儲能部件、合閘保持及分閘部件、傳動機構(gòu)部件和狀態(tài)顯示部件，儲能部件通過人力或電機給傳動機構(gòu)部件提供動能進行合閘，合閘保持及分閘部件實現(xiàn)合閘狀態(tài)保持，及分閘操作，分合閘的狀態(tài)在狀態(tài)顯示部件上顯示，各部件整體密封設(shè)置。

所述的儲能部件包括儲能彈簧、儲能電機、手動儲能軸、嚙合塊、大錐齒輪、驅(qū)動塊、凸輪和凸輪軸，通過啟動儲能電機或操作手柄操作手動儲能軸的兩種儲能方式分別帶動大錐齒輪旋轉(zhuǎn)進行儲能，兩種儲能方式相互獨立；大錐齒輪通過滾針軸承安裝在凸輪軸上；嚙合塊和凸輪與凸輪軸固定，同步旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動塊固定在大錐齒輪上，繞其自身的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。

所述合閘保持及分閘部件包括繼電保護線圈、電動分閘線圈、合閘保持半軸組件、合閘保持掣子組件、手動分閘連板和手動分閘轉(zhuǎn)軸；所述合閘保持半軸組件包括合閘保持半軸和脫扣板；所述的合閘保持掣子組件包括掣子復位扭簧、掣子旋轉(zhuǎn)軸、掣子、分離塊復位扭簧、分離塊旋轉(zhuǎn)軸、掣子限位銷和分離塊；啟動繼電保護線圈或啟動電動分閘線圈或旋轉(zhuǎn)手動分閘轉(zhuǎn)軸驅(qū)動脫扣板，使合閘保持半軸逆時針旋轉(zhuǎn)一定的角度，實現(xiàn)分閘功能；掣子在掣子復位扭簧的作用下，其下邊緣與掣子限位銷外圓接觸，合閘保持半軸的外圓與掣子的上邊緣留有0.5mm的間隙；分離塊在分離塊復位扭簧的作用下保持在左側(cè)位置，在該操動機構(gòu)合閘過程中，分離塊被動地繞分離塊旋轉(zhuǎn)軸進行逆時針旋轉(zhuǎn)一定的角度避開合閘保持滾輪。

所述的傳動機構(gòu)部件包括分閘壓簧、鉚接板、連接板、分閘限位滾輪、拐臂、滾輪、驅(qū)動板、間隔套和合閘保持滾輪，分閘壓簧共有兩根，對稱布置于傳動機構(gòu)部件的兩側(cè)，其下端固定，上端可隨鉚接板上下運動；鉚接板由前后兩塊一樣的板鉚接而成，在實際使用過程中，與真空滅弧室的絕緣拉桿直接相連，在該操動機構(gòu)合閘或分閘過程中，只能在上下方向上運動；連接板和拐臂各有4個，對稱布置于傳動機構(gòu)部件的兩側(cè)，連接板一端與拐臂的一端通過轉(zhuǎn)軸連接，連接板的另一端通過轉(zhuǎn)軸與鉚接板連接，拐臂的另一端與固定的支撐點連接；滾輪通過轉(zhuǎn)軸和合閘保持滾輪固定在驅(qū)動板上，驅(qū)動板通過轉(zhuǎn)軸與連接板和拐臂連接。

所述的狀態(tài)顯示部件包括行程開關(guān)、行程開關(guān)驅(qū)動板、機械顯示驅(qū)動板和機械顯示驅(qū)動軸，行程開關(guān)驅(qū)動板與行程開關(guān)的旋轉(zhuǎn)軸固定；機械顯示驅(qū)動板與機械顯示驅(qū)動軸連接，機械顯示驅(qū)動板在該機構(gòu)分閘或合閘過程中實現(xiàn)直線運動，并帶動機械顯示驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動一定的角度，實現(xiàn)該操動機構(gòu)不同工作狀態(tài)的指示。

所述的支撐鈑金部件包括左側(cè)板和右側(cè)板，兩塊側(cè)板之間固定有若干間隔柱。

各部件全部密封在焊接框架內(nèi)，通過若干旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)密封狀態(tài)下對外聯(lián)接。

本發(fā)明通過精確的理論計算，確定四連桿機構(gòu)各傳動拐臂的尺寸及凸輪的輪廓線，以最小的驅(qū)動力矩實現(xiàn)最大的輸出力；操動機構(gòu)的儲能操作、分閘操作、合分閘顯示都通過旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)，便于密封。

本發(fā)明具有的積極效果是：降低了環(huán)網(wǎng)柜用彈簧操動機構(gòu)的機械強度要求，降低了成本，并實現(xiàn)操動機構(gòu)全密封。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的總裝圖主視圖；

圖2是本發(fā)明所屬儲能部件圖；

圖3是本發(fā)明所屬合閘保持及分閘部件圖；

圖4是本發(fā)明所屬傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明所屬狀態(tài)顯示結(jié)構(gòu)圖；

圖6是本發(fā)明所屬儲能過程原理圖；

圖7是本發(fā)明所屬合閘過程原理圖；

圖8是本發(fā)明所屬合閘保持原理圖；

圖9是本發(fā)明所屬分閘過程原理圖；

圖10是本發(fā)明的總裝圖立體圖；

圖11是本發(fā)明的總裝圖后視圖；

其中：1是儲能部件、2是合閘保持及分閘部件、3是傳動機構(gòu)部件、4是狀態(tài)顯示部件、5是支撐鈑金部件；1-1是儲能彈簧、1-2是儲能電機、1-3是手動儲能軸、1-4是嚙合塊、1-5是大錐齒輪、1-6是驅(qū)動塊、1-7是凸輪、1-8是凸輪軸；2-1是繼電保護線圈、2-2是電動分閘線圈、2-3是合閘保持半軸組件、2-4是合閘保持掣子組件、2-5是手動分閘連板、2-6是手動分閘轉(zhuǎn)軸、2-3-1是合閘保持半軸、2-3-2是脫扣板、2-4-1是掣子復位扭簧、2-4-2是掣子旋轉(zhuǎn)軸、2-4-3是掣子、2-4-5是分離塊復位扭簧、2-4-6是分離塊旋轉(zhuǎn)軸、2-4-7是掣子限位銷、2-4-8是分離塊、3-1是分閘壓簧、3-2是鉚接板、3-3是連接板、3-4是分閘限位滾輪、3-5是拐臂、3-6是滾輪、3-7是驅(qū)動板、3-8是間隔套、3-9是合閘保持滾輪；4-1是行程開關(guān)、4-2是行程開關(guān)驅(qū)動板、4-3是機械顯示驅(qū)動板、4-4是機械顯示驅(qū)動軸、5-1是左側(cè)板、5-2是右側(cè)板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例：

實施例參照圖1、圖10和圖11，一種環(huán)網(wǎng)柜用彈簧操動機構(gòu),由儲能部件1、合閘保持及分閘部件2、傳動機構(gòu)部件3、狀態(tài)顯示部件4和支撐鈑金部件5等幾個主要的部件組成。

參照圖2，儲能部件1由儲能彈簧1-1、儲能電機1-2、手動儲能軸1-3、嚙合塊1-4、大錐齒輪1-5、驅(qū)動塊1-6、凸輪1-7和凸輪軸1-8等零件組成。

參照圖3，合閘保持及分閘部2由繼電保護線圈2-1、電動分閘線圈2-2、合閘保持半軸組件2-3、合閘保持掣子組件2-4、手動分閘連板2-5和手動分閘轉(zhuǎn)軸2-6等零部件組成；所述的合閘保持半軸組件2-3由合閘保持半軸2-3-1和脫扣板2-3-2組成；所述的合閘保持掣子組件2-4由掣子復位扭簧2-4-1、掣子旋轉(zhuǎn)軸2-4-2、掣子2-4-3、分離塊復位扭簧2-4-5、分離塊旋轉(zhuǎn)軸2-4-6、掣子限位銷2-4-7和分離塊2-4-8組成。

參照圖4，傳動機構(gòu)部件3分閘壓簧3-1、鉚接板3-2、連接板3-3、分閘限位滾輪3-4、拐臂3-5、滾輪3-6、驅(qū)動板3-7、間隔套3-8和合閘保持滾輪3-9等零件組成

參照圖5，狀態(tài)顯示部件4由行程開關(guān)4-1、行程開關(guān)驅(qū)動板4-2、機械顯示驅(qū)動板4-3和機械顯示驅(qū)動軸4-4組成。

在具體實施過程中，參照圖6，啟動儲能電機1-2或順時針旋轉(zhuǎn)手動儲能軸1-3都會帶動大錐齒輪1-5逆時針轉(zhuǎn)動，由于驅(qū)動塊1-6固定在大錐齒輪1-5上，所以驅(qū)動塊1-6在旋轉(zhuǎn)過程中會扣住嚙合塊1-4，進而帶動凸輪軸按照逆時針轉(zhuǎn)動，拉伸儲能彈簧1-1進行儲能。

參照圖7，儲能彈簧1-1過變形最大處后，自動釋放，帶動凸輪1-7逆時針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動固定在驅(qū)動板3-7上的滾輪3-6，從而實現(xiàn)鉚接板3-2向下運動，帶動真空開關(guān)動觸頭向靜觸頭運動。

參照圖8，當完成合閘后，合閘保持滾輪3-9頂住分離塊2-4-8，分離塊2-4-8頂住掣子2-4-3，掣子2-4-3又被合閘保持半軸2-3-1擋住，從而真空開關(guān)被保持在合閘位置。

參照圖9，當操動機構(gòu)接收到分閘命令后，合閘保持半軸2-3-1逆時針旋轉(zhuǎn)一定的角度，圖8中所形成的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)被破壞，掣子2-4-3被合閘保持滾輪3-9帶著逆時針旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)分閘。

本實施例通過合理的四連桿機構(gòu)及凸輪輪廓線，正常合閘所需的最大驅(qū)動力矩不足27n.m，大大減小了儲能彈簧對操動機構(gòu)的沖擊，降低了對相關(guān)零部件強度的要求，延長了操動機構(gòu)的壽命；操作機構(gòu)所有的傳動部件全部密封在焊接框架內(nèi)，可在高溫高濕高鹽等惡劣環(huán)境下運行，且結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、還可模塊化安裝。