模块化断路器的制作方法与工艺

模块化断路器本申请是专利名称为：《一种模块化断路器》的分案申请，原申请的申请日2014-7-17、申请号为201410339587.9。技术领域本发明涉及一种断路器，具体说是一种模块化组装、拆卸的断路器。

背景技术：
目前，在煤矿电力系统广泛使用的高压断路器，其功能性部件，如：操作机构、电动机、脱扣器等均分别安装在狭小的断路器箱体空间内，随着设备要求的逐渐小型化，安装、维护非常不便。

技术实现要素：
针对现有技术中断路器无法满足小型化的便捷安装、维护要求，本发明提供了一种结构简单、紧凑，安装、维护方便的模块化断路器。本发明采用的技术方案是：一种模块化断路器，包括绝缘柜、主轴、通断拐臂、合闸拐臂、操作机构、分闸拐臂和分闸拉簧，主轴穿接于绝缘柜上，主轴上固定穿接通断拐臂、合闸拐臂和分闸拐臂，通断拐臂经超程弹簧连接真空管，分闸拐臂经分闸拉簧拉接于绝缘柜上，其特征在于所述操作机构经机构底板滑动支承于绝缘柜内呈插入绝缘柜内对应接合合闸拐臂传动配合或拉出绝缘柜脱开合闸拐臂传动配合的状态；所述操作机构包括电动机、输入轴、合闸轴、合闸凸轮和合闸连杆组，电动机安装于机构底板上，输入轴和合闸轴穿接于机构底板的两侧立板上，电动机传动输入轴，输入轴经链轮组传动合闸轴，合闸轴经合闸凸轮驱动合闸连杆组传动合闸拐臂呈旋转带动主轴合闸状态。进一步地，所述输入轴或合闸轴上设有离合电动机对合闸拐臂动力传输的离合器，离合器与电动机电源通断联动，离合器与主轴旋转联动。进一步地，所述离合器包括主动半离合器、从动半离合器、离合弹簧和离合杠杆，主动半离合器经离合弹簧滑动穿接于输入轴或合闸轴上，从动半离合器穿接于输入轴或合闸轴上，主动半离合器与从动半离合器对应离合位置位于合闸拐臂与链轮组之间，离合杠杆的一端对应主动半离合器设置呈杠杆旋转推动主动半离合器压缩离合弹簧脱开从动半离合器与输入轴或合闸轴的动力传输连接的状态；所述离合杠杆的另一端上对应设有连接电机的电源通端辅助开关。进一步地，所述合闸连杆组包括合闸板、驱动板和扇形板，合闸板一端活动铰接合闸拐臂，合闸板另一端铰接驱动板一端且铰接处抵紧合闸凸轮，驱动板另一端铰接扇形板下端，扇形板活动铰接固定在绝缘柜内。进一步地，所述还包括手动分闸机构，手动分闸机构包括分闸板、分闸杆、分闸复位簧和脱扣板，脱扣板平行设置于主轴上方，脱扣板上设有垂直于合闸轴方向的滚子槽，脱扣板沿滚子槽方向中部支撑呈跷跷板结构，脱扣板绕中部支撑起跷呈滚子槽卡接合闸连杆组中任一连杆的端部或合闸凸轮限制合闸轴旋转状态，分闸杆下端连接于脱扣板的任意起跷端，分闸板连接分闸杆上端呈可旋转带动分闸杆带动脱扣板起跷且分闸板连接有分闸复位簧，所述扇形板中部活动铰接固定在绝缘柜内，扇形板的另一端由下向上卡接入脱扣板滚子槽内且该端经回位弹簧拉接。进一步地，还包括电动分闸机构，电动分闸机构包括电动脱扣器和脱扣板，脱扣板平行设置于主轴上方，脱扣板沿垂直合闸轴方向支撑呈跷跷板结构，电动脱扣器拉接于脱扣板的任意起跷端。进一步地，还包括欠压分闸机构，欠压分闸机构包括欠压脱扣器、欠压弹簧和脱扣板，脱扣板平行设置于主轴上方，脱扣板沿垂直合闸轴方向支撑呈跷跷板结构，欠压脱扣器经欠压弹簧拉接于脱扣板的任意起跷端。进一步地，所述链轮组的任意一链轮上设有使链轮转过一定角度后旋转回复的合闸拉簧。进一步地，还包括分闸缓冲机构和显示装置，所述分闸缓冲机构包括止回杠杆和止回调节螺钉，止回杠杆一端活动交接合闸拐臂，止回杠杆中部活动铰接固定，止回杠杆另一端下压于螺纹可调升降固定于绝缘柜内的止回调节螺钉顶端，所述显示装置包括显示拉杆、显示杠杆、分合闸显示牌和计数器，显示拉杆连接于主轴拐臂上，显示拉杆拉接显示杠杆一端，显示杠杆中部支撑，显示杠杆另一端连接用于对应断路器显示窗口的分合闸显示牌，显示杠杆任一端对应计数器。再进一步地，还包括手动合闸机构，手动合闸机构包括手动轴、轴承座和手动链轮机构，手动轴穿接与机构底板的一侧立板上，绝缘柜侧边设有一横向U型槽，手动轴依次穿接横向U型槽以及固定于绝缘柜侧边轴承座，手动轴经手动链轮组传动合闸轴。与现有技术相比，本发明的优点是：1、断路器的各机构均安装于机构底板上，机构底板整合成大模块，在大模块的侧面和底面与绝缘柜相对应滑动安装，安装时在外将各部件组装于机构底板上并滑动推进绝缘柜固定即可，反之维修时拉出绝缘柜即可，整进整出，装配、检修便捷，提高了工作效率，降低生产、检修成本，适用于绝缘柜小型化的使用；2、电动合闸时，电动机电源接通，电动机传动输入轴，输入轴上主动半离合器在离合弹簧作用下与从动半离合器常态接合，从动半离合器上的链轮组由输入轴经主、从动半离合器动力输入，链轮组由电动机带动驱动合闸轴旋转，经合闸凸轮驱动合闸连杆组，合闸凸轮抵紧合闸板与驱动板的铰接端，合闸板受力驱动合闸拐臂使主轴旋转，主轴旋转带动通断拐臂经由超程弹簧接通绝缘柜内真空管实现合闸。此时，驱动臂同样受力驱动扇形板绕其中部活动旋转，扇形板的上部旋转卡接入脱扣板一端滚子槽内，脱扣板另一端在欠压脱扣器经由欠压弹簧作用下使脱扣板一端滚子槽始终与扇形板上部卡紧防止合闸的松脱分闸，确保合闸稳定。同时连接电机的电源通端辅助开关吸合离合杠杆另一端，旋转离合杠杆一端推动主动半离合器压缩离合弹簧脱开从动半离合器与输入轴的动力传输连接，避免电机运转打死损坏，电机运转安全保护，合闸拉簧同步复位链轮确保合闸时动力传输的断开，确保系统机构运转安全保护；3、手动合闸时，手动轴穿接与机构底板的一侧立板上，绝缘柜侧边设有一横向U型槽，手动轴依次穿接横向U型槽以及固定于绝缘柜侧边轴承座，手动轴经手动链轮组传动合闸轴，合闸轴动力由手动轴经由人工手动提供，其合闸及防护原理与电动合闸一样；4、电动分闸时，电动脱扣器拉接于脱扣板使脱扣板一端起翘，脱扣板一端起翘使其滚子槽松开对扇形板上部的卡紧，扇形板在回位弹簧的作用下驱动驱动板带动合闸板旋转，合闸板对合闸拐臂无驱动力，主轴在分闸拉簧通过分闸拐臂的作用力下反向旋转，主轴反向旋转带动通断拐臂经由超程弹簧脱开绝缘柜内真空管实现分闸。此时，合闸拐臂回位旋转，由止回杠杆通过止回调节螺钉的反向限制作用缓冲合闸拐臂在分闸拉簧的瞬间回复冲击力，避免损伤机构的硬连接与抵紧，确保系统机构运转安全保护。5、手动分闸时，按动分闸板，分般板带动分闸杆上升，分闸杆上升带动脱扣板起翘使其滚子槽松开对扇形板上部的卡紧，其分闸及防护原理与电动分闸一样；6、欠压防护时，在合闸状态下，当断路器使用环境下电压低于35%时，由欠压脱扣器通电松开欠压弹簧对脱扣板另一端的拉紧，脱扣板另一端下压，脱扣板一端上升经由滚子槽松开对扇形板的卡紧，断路器分闸，避免低压工作损坏，由此实现欠压状态下的系统机构安全防护。7、显示、计数，合闸拐臂分、合闸时带动显示拉杆拉动显示杠杆起翘运动，显示杠杆上的分合闸显示牌对应至断路器显示窗口显示通、断状态，以及计数器对应显示杠杆计数通断次数，能直观对外反馈断路器工作状态。本发明在断路器内采用离合控制电机动力输入、凸轮和杠杆组驱动合闸拐臂、脱扣板与手动、电动分、合机构、欠压、缓冲机构联动集成操作机构，实现断路器的安全、稳定通断，具有结构简单、紧凑，安装、维护方便，通断控制方便，机构运转安全，寿命长。附图说明图1为本发明结构示意图；图2为图1左视图；图3为电动机经离合器传动合闸轴结构示意图；图4为合闸传动机构结构示意图。图中：绝缘柜1，真空管2，通断拐臂3，超程弹簧4，主轴5，分闸拐臂6，分闸拉簧7，合闸拐臂8，机构底板9，机构左、右立板91、92，电动机10，输入轴11，主动半离合器12，离合弹簧13，从动半离合器14，离合杠杆15，辅助开关16，链轮组17，合闸拉簧18，合闸轴19，凸轮20，合闸板21，驱动板22，扇形板23，回位弹簧24，脱扣板25，滚子槽26，电动脱扣器27，欠压脱扣器28，欠压弹簧29，分闸板30，分闸杆31，分闸复位簧32，止回杠杆33，止回调节螺钉34，显示拉杆35，显示杠杆36，分合闸显示牌37，计数器38，手动轴39，轴承座40，手动链轮机构41。具体实施方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1-4所示，一种模块化断路器包括绝缘柜1、真空管2、通断拐臂3、超程弹簧4、主轴5、分闸拐臂6、分闸拉簧7、合闸拐臂8、机构底板9、机构左、右立板91、92、电动机10、输入轴11、主动半离合器12、离合弹簧13、从动半离合器14、离合杠杆15、辅助开关16、链轮组17、合闸拉簧18、合闸轴19、凸轮20、合闸板21、驱动板22、扇形板23、回位弹簧24、脱扣板25、滚子槽26、电动脱扣器27、欠压脱扣器28、欠压弹簧29、分闸板30、分闸杆31、分闸复位簧32、止回杠杆33、止回调节螺钉34、显示拉杆35、显示杠杆36、分合闸显示牌37、计数器38、手动轴39、轴承座40和手动链轮机构41。主轴5穿接于绝缘柜1上，主轴5上固定穿接通断拐臂3、合闸拐臂8和分闸拐臂6，通断拐臂3经超程弹簧4连接真空管2，分闸拐臂6经分闸拉簧7拉接于绝缘柜1上，机构底板9滑动支承于绝缘柜1内呈插入绝缘柜内对应接合合闸拐臂传动配合或拉出绝缘柜脱开合闸拐臂传动配合的状态；电动机10安装于机构底板9上，输入轴11和合闸轴19穿接于机构底板9的机构左、右立板91、92上，电动机10传动输入轴11，输入轴11经链轮组17传动合闸轴19，合闸轴19经合闸凸轮20驱动合闸连杆组传动合闸拐臂呈旋转带动主轴合闸状态，链轮组17的任意一链轮上设有使链轮转过一定角度后旋转回复的合闸拉簧1；手动轴39穿过绝缘柜1侧板后穿接与机构底板9的右侧立板92上，绝缘柜1侧边设有一横向U型槽，手动轴39依次穿接横向U型槽以及固定于绝缘柜侧边轴承座40，手动轴39经手动链轮组41传动合闸轴19。图2所示，输入轴上设有离合电动机对合闸拐臂动力传输的离合器，离合器与电动机电源通断联动，离合器与主轴旋转联动，离合器包括主、从动离合器12、14，主动半离合器12经离合弹簧13滑动穿接于输入轴11上，从动半离合器14穿接于输入轴11上，主动半离合器12与从动半离合器14对应离合位置位于合闸拐臂8与链轮组17之间，离合杠杆15的一端对应主动半离合器120设置呈杠杆旋转推动主动半离合器12压缩离合弹簧13脱开从动半离合器14与输入轴的动力传输连接的状态，15离合杠杆的另一端上对应设有连接电机10的电源通端辅助开关16。图4所示，合闸连杆组包括合闸板21、驱动板22和扇形板23，合闸板21一端活动铰接合闸拐臂8，合闸板21另一端铰接驱动板22一端且铰接处抵紧合闸轴19上的凸轮20，驱动板22另一端铰接扇形板23下端，扇形板23中部活动铰接固定在绝缘柜内；脱扣板25平行设置于主轴5上方，脱扣板25上设有垂直于合闸轴19方向的滚子槽26，脱扣板沿滚子槽方向中部支撑呈跷跷板结构，扇形板23的另一端由下向上卡接入脱扣板滚子槽26内且该端经回位弹簧24拉接，脱扣板25绕中部支撑起跷呈滚子槽卡接扇形板23上端部限制合闸轴19旋转状态，分闸杆31下端连接于脱扣板25的一起跷端，分闸板30连接分闸杆31上端呈可旋转带动分闸杆31带动脱扣板25起跷且分闸板30连接有分闸复位簧32，电动脱扣器27拉接于脱扣板25的一起跷端沿垂直合闸轴19方向支撑呈跷跷板结构，欠压脱扣器28经欠压弹簧29拉接于脱扣板25的另一起跷端沿垂直合闸轴19方向支撑呈跷跷板结构；合闸拐臂8上活动交接止回杠杆33一端，止回杠杆33中部活动铰接固定，止回杠杆33另一端下压于螺纹可调升降固定于绝缘柜内的止回调节螺钉34顶端；合闸拐臂19上连接显示拉杆35，显示拉杆35拉接显示杠杆36一端，显示杠杆36中部支撑，显示杠杆36另一端连接用于对应断路器显示窗口的分合闸显示牌37，显示杠杆任一端对应计数器38。