专利名称：开关设备用弹簧操作器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关设备用弹簧操作器。
背景技术：
开关设备用弹簧操作器具有「开断」、「接地」二位置状态切换，并由一操作装置进 行不同开关位置的动作(中国台湾专利案号92122532)。上述之专利揭示此弹簧操作器，是透过连结到安装在输出轴上之连接杆的操作 棒，来操作断路开关的开启或关闭的。使用相接于直接连结在齿轮电动机输出轴上之蜗杆 轴的蜗轮令齿轮电动机减速，利用藉由卡合段部位之卡合好的肘节控制杆令蜗轮转动。又 亦可利用将手动操作把手连结到斜齿轮的操作轴上来代替齿轮电动机令其转动。随着肘节控制杆的转动，压缩一端被固定住而另一端连结到肘节控制杆上的肘节 弹簧。当肘节控制杆与肘节弹簧变为一直线形成死点时，肘节弹簧可达最大压缩量，然后 当肘节控制杆转动到超过肘节弹簧之死点时的瞬间，肘节弹簧将会开始释放能量，肘节控 制杆将迅速动作。此时肘节控制杆与蜗杆的卡合将会解开，利用肘节弹簧释放能量的力量 驱动肘节控制杆，而被肘节控制杆之卡合段部位与杠杆之卡合段部位的卡合给驱动的杠杆 系，透过与设置在杠杆上的滚子互相卡合的叉子状之叉杆驱动输出轴，透过连结在输出轴 之连接杆上的操作杆来操作断路开关的开启或关闭。以往弹簧操作器，在死点处，当输出轴开始活动时肘节弹簧之载重大而肘节控制 杆之矩臂小，但当输出轴停止活动时肘节控制杆之矩臂大而肘节弹簧之载重小，因此，肘节 控制杆之力矩将会变成在活动途中拥有尖峰值的山形特性。另一方面，应用到弹簧操作器之开闭器的负载特性，在行程初期或是行程结束时 必须需要较大的力矩，因此，藉由前述叉杆令其变换成在活动途中拥有底值的浴缸形特性。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种解决上述问题的开关设备用弹簧操作器，通过它在 操作设备时能确保弹簧储能动作完成前，输出连杆不因摩擦力过大而先行动作，确保设备 的确实性，有效地避免设备及操作器的损坏。本实用新型采用的技术方案是开关设备用弹簧操作器，包括箱体、启动装置、蜗杆和蜗齿轮，其特征是还包括传 动轮板、弹簧连杆、输出连杆、输出轴、弹簧、互锁机构装置和缓冲器，所述启动装置包括马达和/或手动操作把手，所述马达和/或手动操作把手通过 传动轴与蜗杆固定连接，所述蜗杆与蜗齿轮啮合，所述蜗齿轮与传动轮板固定连接，所述传 动轮板与弹簧连杆卡合，所述蜗齿轮、传动轮板和弹簧连杆均活动套装在输出轴上，所述弹 簧一端固定于箱体上、另一端与弹簧连杆的连接杆固定连接，所述弹簧连杆与输出连杆卡 合，所述输出连杆固定套装于输出轴上；所述互锁机构装置包括挡块、凸轮板、插销和复位弹簧，所述挡块固定于箱体上，
3所述挡块沟槽内部设有复位弹簧，所述复位弹簧一端固定于挡块上、另一端与插销固定连 接，所述输出连杆上设有与插销相对应的插销插入孔，所述凸轮板设于挡块侧面，所述凸轮 板固定连接于挡块内的插销上，凸轮板与插销间设有间隔柱，所述与凸轮板相对应的弹簧 连杆上固定有拨杆；所述输出连杆上下对称固定有两个支撑架，所述支撑架上均固定有滚轮，所述缓 冲器的一端固定于箱体上、另一端与其中一个滚轮在进行开断动作时撞击接触。所述开关设备用弹簧操作器还包括机械闭锁装置，所述机械闭锁装置包括机构 锁固定板、闭锁连杆、微动开关和钥匙锁，所述弹簧连杆侧面开有闭锁插入孔，所述机构锁 固定板和微动开关固定于闭锁插入孔的一侧，所述闭锁连杆头部与整体之间设有阶梯，所 述闭锁连杆中部上侧和下侧均设有凹槽，所述下侧凹槽的靠近头部处的侧壁呈倾斜状；所 述闭锁连杆尾部设有固定架，在机械闭锁装置进行操作时所述固定架与机构锁固定板设有 钥匙锁。所述弹簧连杆与输出连杆的卡合处中，弹簧连杆卡合段部位与输出连杆卡合段部 位之间的空走角度，在从开断动作到接地动作时为10°，所述弹簧连杆卡合段部位与输出 连杆卡合段部位之间的空走角度，在从接地动作到开断动作时为40°。本实用新型的优点是(1)利用互锁机构装置将输出连杆限制住，解决弹簧储能过程中，防止输出轴因摩 擦力而发生偷跑问题，有效抑制输出轴在尚未处于弹簧释放状态即发生转动现象，避免因 人员误判以及设备误动作，确保设备及人员安全。(2)藉由空走角度设计，使设备「接地」到「开断」操作时，有较大的扭力来克服所 应用设备上之静摩擦力，使操作器有更大且稳定的力量带动设备上的运作，确保设备的寿 命及实用性。(3)于维修、保养时，使用闭锁连杆插入闭锁插入孔，抑制弹簧连杆的转动及切断 电动回路机制，避免维修、保养时误操作，确保设备与人员的安全。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型互锁机构的动作顺序图。(其中(a)「接地(EARTH)J 操作至「开断(OPEN) J 状态(al, a2、a3)，(b)「开断 (OPEN) J 操作至「接地(EARTH) J 状态(bl、b2、b3))。图3为本实用新型的机械闭锁装置结构示意图。((a)为右视图，(b)为前视图。)图4为本实用新型弹簧连杆卡合段部位与输出连杆卡合段部位之间的空走角度 示意图。(箭头代表弹簧连杆运动方向)(其中(a)「开断(OPEN)」到「接地(EARTH)」之空 走角度，(b)「接地(EARTH) J到「开断(OPEN) J之空走角度)其中1、箱体，2、蜗杆，3、蜗齿轮，4、传动轮板，5、弹簧连杆，6、输出连杆，7、输出 轴，8、弹簧，9、缓冲器，10、马达，11、手动操作把手，12、传动轴，13、连接杆，14、挡块，15、凸 轮板，16、插销，17、复位弹簧，18、插销插入孔，19、拨杆，20、支撑架，21、滚轮，22、机构锁固 定板，23、闭锁连杆，24、微动开关，25、钥匙锁，26、阶梯，27、凹槽，28、固定架，29、弹簧连杆 卡合段部位，30、输出连杆卡合段部位，31、传动轮板卡合段部位，32、弹簧连杆与传动轮板的卡合段部位，33、闭锁插入孔，34、间隔柱。
具体实施方式
实施例1如图1、2和4所示，本实用新型的开关设备用弹簧操作器，包括箱体1、启动装置、 蜗杆2和蜗齿轮3，还包括传动轮板4、弹簧连杆5、输出连杆6、输出轴7、弹簧8、互锁机构装 置和缓冲器9，启动装置包括马达10和/或手动操作把手11，马达10和/或手动操作把手 11通过传动轴12与蜗杆2固定连接，蜗杆2与蜗齿轮3啮合，蜗齿轮3与传动轮板4固定 连接，传动轮板4与弹簧连杆5卡合，蜗齿轮3、传动轮板4和弹簧连杆5均活动套装在输出 轴7上，弹簧8 —端固定于箱体1上、另一端与弹簧连杆5的连接杆13固定连接，弹簧连杆 5与输出连杆6卡合，输出连杆6固定套装于输出轴7上。互锁机构装置包括挡块14、凸轮 板15、插销16和复位弹簧17，挡块14固定于箱体1上，挡块14沟槽内部设有复位弹簧17， 复位弹簧17 —端固定于挡块14上、另一端与插销16固定连接，输出连杆6上设有与插销 16相对应的插销插入孔18，凸轮板15设于挡块14侧面，凸轮板15固定连接于挡块14内 的插销16上，凸轮板15与插销16间设有间隔柱34，与凸轮板15相对应的弹簧连杆5上 固定有拨杆19。输出连杆6上下对称设有两个支撑架20，支撑架20上均固定有滚轮21，缓 冲器9的一端固定于箱体1上、另一端与其中一个滚轮21在进行开断动作时撞击接触。弹 簧连杆5与输出连杆6的卡合处中，弹簧连杆卡合段部位29与输出连杆卡合段部位30之 间的空走角度，在从开断动作到接地动作时为10°，弹簧连杆卡合段部位29与输出连杆卡 合段部位30之间的空走角度，在从接地动作到开断动作时为40°。本实用新型中，利用马达10或手动操作把手11带动蜗杆2，结构中蜗齿轮3、传动 轮板4与弹簧连杆5以输出轴7的轴心自由转动，而输出连杆6与输出轴7固定连接且共 轴。藉由蜗齿轮3与传动轮板4转动，使传动轮板4的传动轮板卡合段部位31带动弹簧连 杆与传动轮板的卡合段部位32而转动弹簧连杆5，使弹簧连杆5压缩弹簧8进行储能动作。 当弹簧连杆5的连接杆13与弹簧8变为一直线形成死点时，弹簧8可达最大压缩量。当弹 簧连杆5过死点后，弹簧8能量释放迅速带动弹簧连杆5，而传动轮板4与弹簧连杆5之卡 合部位将会分开。此时拨杆19推动凸轮板15，使插销16退出插销插入孔18，使输出连杆6 不受互锁机构装置限制而可自由转动。当互锁解除后，弹簧连杆5的弹簧连杆卡合段部位 29即可顺利推动输出连杆6的输出连杆卡合段部位30，使输出连杆6转动进而带动输出轴 7作动。输出连杆6作动时，藉由缓冲器9的缓冲能力，有效减缓弹簧8释放的冲击力，最后 撞击到挡块14时即到达定位。本实用新型的互锁机构装置为弹簧操作器上设置的防偷跑机构，其装置包含挡 块14、凸轮板15、插销16与复位弹簧17。当手动、电动操作时，弹簧8进行储能动作中，因 弹簧连杆5活动套装于输出轴7上，且弹簧连杆5在运转过程中所产生的摩擦力可能会带 动输出轴7，导致输出轴7发生偷跑现象。利用互锁机构装置可以解决上述问题，进行动作 过程中，拨杆19推动凸轮板15，使插销16退出插销插入孔18，让输出连杆6解除被插销16 的限制而可自由转动，进而传动至定位。当输出连杆6到达定位后，复位弹簧17即推动插 销16插入插销插入孔18，使输出连杆6再次处于互锁状态，输出轴7亦无法转动。本实用新型利用输出连杆6的空走角度设计，运用于设备所需之特性而改良，当「接地(EARTH)」到「开断(OPEN)」操作通过死点后，弹簧连杆5的弹簧连杆卡合段部位29 与输出连杆6的输出连杆卡合段部位30形成40°的空走角度，如图4(b)所示，使「接地 (EARTH)」到「开断(OPEN)」操作有更大的力量带动输出轴7。实施例2如图3所示，本实用新型的所述开关设备用弹簧操作器还包括机械闭锁装置，机 械闭锁装置包括机构锁固定板22、闭锁连杆23、微动开关24和钥匙锁25，弹簧连杆5侧 面开有闭锁插入孔33，机构锁固定板22和微动开关24固定于闭锁插入孔33的一端，闭锁 连杆23头部与整体之间设有阶梯26，闭锁连杆23中部上侧和下侧均设有凹槽27，下侧凹 槽的靠近头部处的侧壁呈倾斜状；闭锁连杆23尾部设有固定架28，在机械闭锁装置进行操 作时该固定架28与机构锁固定板22设有钥匙锁25。其余结构同实施例1。以上揭示的是具有机械闭锁装置的开关设备用弹簧操作器，是用于维修、保养用 途的。首先，打开机构锁固定板22，将闭锁连杆23插入闭锁插入孔33，使微动开关24开路 断电，再用钥匙锁25固定机械闭锁装置固定架28与机构锁固定板22，确保设备无法进行手 动及电动操作。显然地，依照上面实施例中的描述，本实用新型可能有许多的修正与差异。因此需 要在其附加的权利要求项之范围内加以理解，除了上述详细的描述外，本实用新型还可以 广泛地在其它的实施例中施行。上述仅为本实用新型之较佳实施例而已，并非用以限定本 实用新型的申请专利范围；凡其它未脱离本实用新型所揭示之精神下所完成的等效改变或 修饰，均应包含在下述申请专利范围内。本实用新型的优点是在操作设备时能确保弹簧储能动作完成前，输出连杆不因 摩擦力过大而先行动作，确保设备的确实性，有效地避免设备及操作器的损坏。
权利要求开关设备用弹簧操作器，包括箱体、启动装置、蜗杆和蜗齿轮，其特征是还包括传动轮板、弹簧连杆、输出连杆、输出轴、弹簧、互锁机构装置和缓冲器，所述启动装置包括马达和/或手动操作把手，所述马达和/或手动操作把手通过传动轴与蜗杆固定连接，所述蜗杆与蜗齿轮啮合，所述蜗齿轮与传动轮板固定连接，所述传动轮板与弹簧连杆卡合，所述蜗齿轮、传动轮板和弹簧连杆均活动套装在输出轴上，所述弹簧一端固定于箱体上、另一端与弹簧连杆的连接杆固定连接，所述弹簧连杆与输出连杆卡合，所述输出连杆固定套装于输出轴上；所述互锁机构装置包括挡块、凸轮板、插销和复位弹簧，所述挡块固定于箱体上，所述挡块沟槽内部设有复位弹簧，所述复位弹簧一端固定于挡块上、另一端与插销固定连接，所述输出连杆上设有与插销相对应的插销插入孔，所述凸轮板设于挡块侧面，所述凸轮板固定连接于挡块内的插销上，凸轮板与插销间设有间隔柱，所述与凸轮板相对应的弹簧连杆上固定有拨杆；所述输出连杆上下对称固定有两个支撑架，所述支撑架上均固定有滚轮，所述缓冲器的一端固定于箱体上、另一端与其中一个滚轮在进行开断动作时撞击接触。
2.根据权利要求1所述的开关设备用弹簧操作器，其特征是所述开关设备用弹簧操 作器还包括机械闭锁装置，所述机械闭锁装置包括机构锁固定板、闭锁连杆、微动开关和 钥匙锁，所述弹簧连杆侧面开有闭锁插入孔，所述机构锁固定板和微动开关固定于闭锁插 入孔的一侧，所述闭锁连杆头部与整体之间设有阶梯，所述闭锁连杆中部上侧和下侧均设 有凹槽，所述下侧凹槽的靠近头部处的侧壁呈倾斜状；所述闭锁连杆尾部设有固定架，在机 械闭锁装置进行操作时所述固定架与机构锁固定板设有钥匙锁。
3.根据权利要求1所述的开关设备用弹簧操作器，其特征是所述弹簧连杆与输出连 杆的卡合处中，弹簧连杆卡合段部位与输出连杆卡合段部位之间的空走角度在从开断动作 到接地动作时为10°，所述弹簧连杆卡合段部位与输出连杆卡合段部位之间的空走角度在 从接地动作到开断动作时为40°。
专利摘要本实用新型涉及开关设备用弹簧操作器，包括箱体、启动装置、蜗杆和蜗齿轮，其特征是还包括传动轮板、弹簧连杆、输出连杆、输出轴、弹簧、互锁机构装置和缓冲器，所述启动装置包括马达和/或手动操作把手，所述互锁机构装置包括挡块、凸轮板、插销和复位弹簧。本实用新型的优点是在操作设备时能确保弹簧储能动作完成前，输出连杆不因摩擦力过大而先行动作，确保设备的确实性，有效地避免设备及操作器的损坏。
文档编号H01H3/30GK201732702SQ20102025176
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者余铭容, 古宏华, 林汉忠 申请人:江苏中兴创元高压电气有限公司