一种新型单稳态永磁机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高压开关用永磁机构，具体涉及一种新型单稳态永磁机构。
【背景技术】
[0002]目前，永磁机构以其结构简单，运动部件少，可靠性高而成为高压开关操动机构行业一颗新的明星，而单稳态永磁机构采用分闸弹簧驱动断路器分闸，分闸弹簧的输出特性可与断路器所要求的速度特性一致，因此单稳态永磁机构又比双稳态永磁机构稍胜一筹，成为用户的首选。从市场上来看，永磁机构使用较多的是配户外极柱式断路器，采用三台机构分别操动ABC三相，这种一台开关配三台机构的结构同时带来了成本激增和装配耗时的问题，因此有必要开发一款新产品来降低成本提高生产效率。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有设备的不足，本实用新型提供了装配简单，采用一台机构可同时操控ABC三相的新型单稳态永磁机构。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:包括连杆、输出轴、绕一固定轴转动的输出拐臂、驱动杆、永磁机构动端和永磁机构静端；所述永磁机构动端通过芯轴上的螺纹与输出轴的一端刚性连接，所述输出轴和输出拐臂一端铰接在一起，所述输出拐臂另一端与连杆和驱动杆的一端连接，所述驱动杆另一端通过与曲柄的连接带动断路器主轴的转动实现分合闸。
[0005]作为上述方案的进一步改进，所述永磁机构设置有一手动分闸轴，所述连杆另一端与手动分闸轴上的拐臂铰接。
[0006]其中，所述连杆上设有滑槽，所述滑槽内设置有一滑杆，所述拐臂通过滑杆与连杆和驱动杆实现连接，输出拐臂可带动滑杆在滑槽内运动，从而带动连杆和驱动杆运动。
[0007]作为上述方案的进一步改进，所述机构还设置有动端导向系统与静端导向系统。
[0008]其中，所述动端导向系统与静端导向系统均由导向轴套、固定导向轴套的夹板和固定夹板的立柱刚性连接组成。
[0009]其中，所述输出轴的另一端设置在静端导向系统的导向轴套内，输出轴可在轴向运动。
[0010]其中，所述永磁机构动端与导杆刚性连接，所述永磁机构动端导杆设置在动端导向系统的导向轴套内，永磁机构动端可在轴向运动。
[0011 ] 其中，所述永磁机构静端内装有分合闸线圈和永久磁铁。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]本单稳态永磁机构仅需一台就可实现同时操空断路器ABC三相合分闸，采用平面正切机构的方式将永磁机构动端的直线运动转化为输出拐臂的旋转，通过驱动杆和曲柄带动断路器主轴旋转，主轴上的拐臂带动绝缘拉杆运动，绝缘拉杆带动灭弧室固封极柱上的拐臂运动，进而带动断路器真空灭弧室触头进行合分闸运动，摒弃了传统的ABC三相分立式的结构，排除了三台机构同时运动的差异性，装配时仅需调节绝缘拉杆的长度就可以获得理想的机械特性参数，大大提高了生产效率，提升了产品性能。
[0014]进一步，该机构还设置了手动分闸环节，通过传动比的优化，使得机构手动脱扣的操作力大大降低，同时分闸弹簧又保证了足够的分闸速度，实现了真正意义上的手动分闸。本专利产品机构输出特性与真空开关配合良好，非常适合12kV真空开关设备使用。
[0015]进一步，多次合闸时输出轴会发生挠性变形，所述机构设置了动端导向系统3和静端导向系统11，均衡了输出轴的负载应力及保证了输出轴的既定寿命，降低了负载应力对输出轴的挠性变形影响，保证了机构的寿命。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型较佳实施例分闸时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0018]参照图1，所述机构包括连杆2、输出轴4、输出拐臂5、驱动杆6、永磁机构动端10和永磁机构静端8，所述永磁机构静端8内装有分合闸线圈和永久磁铁，所述永磁机构动端10通过芯轴上的螺纹与输出轴4 一端刚性连接，所述输出轴4与永磁机构动端10通过芯轴螺纹连接，所述输出轴4 一端和输出拐臂5 —端铰接在一起，所述连杆2上设有滑槽，所述输出拐臂5通过滑杆穿过连杆2上的滑槽后与驱动杆6铰接，输出拐臂5可在滑槽内运动，所述永磁机构设置有一手动分闸轴1，所述连杆2另一端与手动分闸轴I上的拐臂铰接，所述驱动杆6另一端与曲柄9铰接，所述曲柄9内设置有断路器主轴12。所述机构还设置有动端导向系统11与静端导向系统3。所述导向系统11和3都由导向轴套、固定导向轴套的夹板和固定夹板的立柱刚性连接组成。所述输出轴4的另一端设置在静端导向系统3的导向轴套内，输出轴4可在轴向运动，所述永磁机构动端10与导杆刚性连接，所述永磁机构动端10导杆设置在动端导向系统11的导向轴套内，永磁机构动端10可在轴向运动，所述断路器主轴12上套有三个主轴拐臂13分别带动ABC三相的绝缘拉杆14及拐臂17运动，实现断路器三相同时运动。
[0019]本机构的运动方式:
[0020]合闸运动:合闸时给机构分合闸线圈通以正向电流，电流产生磁场，在磁场的作用下永磁机构动端10以一定的速度向永磁机构静端8靠近，带动输出轴4向左运动，同时永磁机构动端10驱动输出轴4带动输出拐臂5顺时针旋转，在驱动杆6及曲柄9的作用下使得断路器主轴12逆时针旋转，断路器主轴12上的三个拐臂13带动绝缘拉杆14及拐臂17运动，拐臂17通过销轴与灭弧室动触头连接，实现三个灭弧室的合闸。合闸到位后，在永磁体磁场的作用下永磁机构动端10与永磁机构静端8牢牢吸合，保持在合闸位置。合闸的过程即为电磁力合闸、永磁力保持，机构合闸时通过断路器主轴12上的拐臂7给分闸弹簧16储能。
[0021]分闸运动:分闸时给机构线圈通以反方向电流，电流产生的磁场削弱永磁体产生的磁场，使机构永磁体的保持力不足以抵抗分闸弹簧16的拉力，在分闸弹簧16的拉力作用下永磁机构动端10以一定的速度远离永磁机构静端8直至分闸到位完成分闸动作。分闸过程靠电磁力解除锁扣，完全由分闸弹簧16带动分闸，因此具有很好的速度特性。
[0022]本永磁机构还配备了手动分闸功能。在合闸状态下，由于存在触头反力及分闸弹簧16的拉力，机构时刻准备分闸，但是由于永磁体产生的保持力克服了系统反力又使得机构牢牢保持在合闸位置，因此只要降低保持力或者加大系统反力即可使机构分闸。手动分闸时通过转动手动分闸轴I上的拐臂带动手动分闸轴I逆时针转动，在连杆2、输出拐臂5及输出轴4的传动下系统反力不断加大，直到系统反力大于永磁机构的合闸保持力而解除合闸锁扣，在分闸弹簧16的带动下永磁机构动端10以一定的速度远离永磁机构静端8，直至分闸到位完成分闸动作。由于手动分闸环节传动比较高，手动分闸操作力很小，同时，分闸弹簧16带动分闸又保证了分闸速度，使得手动分闸功能得以真正实现。
[0023]考虑到机构合闸时负载较大且机构输出轴4受力点离支撑点较远，多次合闸时输出轴会发生挠性变形，为均衡输出轴4的负载应力及保证输出轴4的既定寿命，在机构两端分别设置了静端导向系统3和动端导向系统11。起导向作用的是中间的黄铜轴套，轴套限制了输出轴4和永磁机构动端10的运动，使得永磁机构动端10和输出轴4始终保持在轴向运动，降低了负载应力对输出轴4的挠性变形影响，保证了机构的寿命。
[0024]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种新型单稳态永磁机构，其特征在于:包括连杆、输出轴、绕一固定轴转动的输出拐臂、驱动杆、永磁机构动端和永磁机构静端；所述永磁机构动端通过芯轴上的螺纹与输出轴的一端刚性连接，所述输出轴和输出拐臂一端铰接在一起，所述输出拐臂另一端与连杆和驱动杆的一端连接，所述驱动杆另一端通过与曲柄的连接带动断路器主轴的转动实现分合闸。2.根据权利要求1所述的一种新型单稳态永磁机构，其特征在于:所述永磁机构设置有一手动分闸轴，所述连杆另一端与手动分闸轴上的拐臂铰接。3.根据权利要求1所述的一种新型单稳态永磁机构，其特征在于:所述连杆上设有滑槽，所述滑槽内设置有一滑杆，所述拐臂通过滑杆与连杆和驱动杆实现连接，输出拐臂可带动滑杆在滑槽内运动，从而带动连杆和驱动杆运动。4.根据权利要求1所述的一种新型单稳态永磁机构，其特征在于:所述机构还设置有动端导向系统与静端导向系统。5.根据权利要求4所述的一种新型单稳态永磁机构，其特征在于:所述动端导向系统与静端导向系统均由导向轴套、固定导向轴套的夹板和固定夹板的立柱刚性连接组成。6.根据权利要求5所述的一种新型单稳态永磁机构，其特征在于:所述输出轴的另一端设置在静端导向系统的导向轴套内，输出轴可在轴向运动。7.根据权利要求5所述的一种新型单稳态永磁机构，其特征在于:所述永磁机构动端与导杆刚性连接，所述永磁机构动端导杆设置在动端导向系统的导向轴套内，永磁机构动端可在轴向运动。8.根据权利要求1所述的一种新型单稳态永磁机构，其特征在于:所述永磁机构静端内装有分合闸线圈和永久磁铁。
【专利摘要】本实用新型公开一种新型单稳态永磁机构，所述机构包括连杆、输出轴、绕一固定轴转动的输出拐臂、驱动杆、永磁机构动端和永磁机构静端；所述永磁机构动端通过芯轴上的螺纹与输出轴一端刚性连接，所述输出轴和输出拐臂一端铰接在一起，所述输出拐臂另一端与连杆和驱动杆的一端连接，所述驱动杆另一端通过与曲柄的连接带动断路器主轴的转动实现断路器的分合闸。该新型单稳态永磁机构结构简单、运动部件少，可靠性高；相较于三相分立式的永磁机构成本低廉、装配简单省时，生产效率高。
【IPC分类】H01H3/32, H01H3/28
【公开号】CN204884923
【申请号】CN201520586633
【发明人】高艳辉, 周斌, 刘明清, 钱远驰
【申请人】珠海许继电气有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月6日