专利名称：自脱离式断路器的电动操纵器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种远程操纵断路器的方法和设备。 技术背景电动操纵器(电动蓄能机构)可对电气断路器进行电助动操纵。电 动操纵器通常固定在断路器壳体的顶部。电动操纵器内的联动系统可 与从断路器壳体上延伸出的断路器操纵杆机械地相互配合。该联动系 统可操作地连接在电动操纵器内的电动机上。电动机驱动联动系统， 而该联动系统又推动操纵杆，以操纵断路器。操纵杆在"on"(接通)、 "off"(断开)及"reset"(复位)位置之间运动，具体位置取决于电动 机的旋转方向。当操纵杆移动到0N位置时，断路器内的电接触器相互接触，使电 流流过断路器。当操纵杆移动到OFF位置时，电接触器是分离的，电 流不再流过断路器。当操纵杆移动到"reset"位置时，断路器内的操 纵机构按照需要，在响应由断路器保护的电路处于过电流状态而跳闸 运动之后复位。电动操纵器必须在将断路器操纵杆移动到这些不同位置时能防止 断路器及本身受到损坏。特别地，所设计的电动操纵器和断路器必须 保证在操纵杆通过复位位置而发生"超程"时不会损坏该断路器操纵机构。这通常通过加强电动操纵器和断路器，以使它们能经受由超程 引起的应力，或通过在操纵杆达到所述位置后使用限位开关和螺线管 来脱开电动机而实现。尽管上述方式是有效的，但利用限位开关和螺线管来使电动机脱 离需要使用许多部件，从而会增加电动操纵器的成本和造成潜在的故 障。发明内容一种断路器的电动操纵器，该电动操纵器包括一个电动驱动组件， 该组件连接在机械式联动系统上，它驱动贮能机构从多个状态中的第 一状态运动到多个状态的第二状态，每一个状态具有贮存于贮能机构 中的规定量的能量，该贮能机构向机械式联动系统提供推动力，该机 械式联动系统连接在一个滑架组件。电动驱动组件连接在机械式联动 系统上，以驱动贮能机构从所述多个状态的第一状态运动到所述多个 状态的第二状态，并且当贮能机构从所述多个状态的第一状态被驱动 到所述多个状态的第二状态时， 一个释放机构使电机驱动组件脱离该 机械式联动系统，并使一个释能机构连接到机械式联动系统上，以释放5!i存在贮能机构中的能量。当能量从贮能机构中释放后该释放机构 使电机驱动组件重结合机械式联动系统。具体地，提出一种用于操纵断路机构的操纵杆的机械系统，它包 括机械式联动系统，它与贮能机构相连，所述贮能机构采用多个状 态，各状态都有规定的储存在所述贮能机构中的能量值，所述贮能机 构向所述机械式联动系统提供一个推力，所述机械式联动系统连接在 一个滑架组件上；电机驱动组件，它连接在所述机械式联动系统上， 用于驱动所述贮能机构，使其从所述多个状态中的第一状态运动到所 述多个状态中的第二状态；释放机构，用于在所述贮能机构从所述多 个状态中的第一状态被驱动到第二状态时，使所述电机驱动组件与所 述机械式联动系统脱开；以及释能机构，它连接在所述机械式联动系 统上，用于释放储存在所述贮能机构中的能量；所述电机驱动组件还 包括电机；齿轮系，该齿轮系与所述电机啮合；以及棘轮系统，它 连接在所述齿轮系上并与凸轮轴上的凸轮相连，用于可旋转地使所述 凸轮轴上的凸轮响应所述电机的动作进行棘轮传动。所述棘轮系统还包括中心旋转的圆盘，连接在所述齿轮系上； 单向离合器轴承，可旋转地连接在所述凸轮轴上；杆，连接在所述圆 盘上并与所述单向离合器轴承相连，所述齿轮系响应所述电机的驱动 旋转,所述齿轮系带动所述凸轮轴旋转规定的角位移，以响应所述齿 轮系的运动。还包括手动棘轮杆，连接在所述单向离合器轴承上，用于通过 手动使所述凸轮轴以棘轮方式运动到所述规定的角位移。 所述贮能机构是能被压缩的弹簧。也提出一种操纵断路器的操纵杆的方法，包括驱动再蓄能凸轮， 所述再蓄能凸轮连接在旋转安装的传动板上，当所述传动板由所述再 蓄能凸轮带动旋转时，所述传动板压缩弹簧；当所述弹簧被压缩到预 定值时，使所述再蓄能凸轮与所述传动板脱离；将所述传动板锁定在 与所述被压缩的弹簧对应的某一位置上；驱动释放机构，所述释放机 构将所述压缩弹簧释放预定值，以操纵所述操纵杆。所述再蓄能凸轮由电机驱动。还包括在被压缩的所述弹簧释放后， 重新连接再蓄能凸轮。利用连接到所述电机上的减速齿轮系和单向离 合器轴承组件驱动所述再蓄能凸轮绕它的轴旋转。还包括当所述弹簧被压缩时，使所述电机与所述再蓄能凸轮脱 离。利用与所述再蓄能凸轮相连的操纵杆手动地驱动所述所述再蓄能 凸轮。还提出一个电机驱动系统，用于操纵一个断路机构的操纵杆，包 括再蓄能凸轮，由电机驱动；传动板，可旋转地安装到所述系统上， 当利用所述再蓄能凸轮被所述电机驱动时，所述再蓄能凸轮带动所述 传动板旋转；贮能机构，当所述传动板由所述再蓄能凸轮带动旋转时， 该贮能机构被所述传动板压缩；以及线性滑架，它连接在所述传动板 上，当所述贮能机构从其被压缩状态释放时，所述线性滑架操纵所述 断路机构的所述操纵杆。当所述贮能机构被压缩时，所述再蓄能凸轮与所述传动板脱离。所述传动板锁定在与所述贮能机构的蓄能状态对应的位置，所述 传动板由锬板和锁杆锁定。所述电机包括凸轮组件，以便使电机与再 蓄能凸轮断开和再连接。所述凸轮组件包括控制凸轮；传动杆；以及蓄能杆。当所述系统完成一个蓄能周期后，控制凸轮使所述传动杆绕它的 轴旋转,而该传动杆又推动蓄能板离开由所述电机操纵的齿轮。 所述蓄能周期是所述贮能机构的压缩过程。所述传动杆由弹簧偏压，以在所述贮能机构的压缩被释放时，推 动所述蓄能板与由所述电机操纵的所述齿轮相连。还包括开关，用于在所述电机与所述再蓄能凸轮机械式断开时， 切断通向所述电机的电 流o也提出一个电机驱动系统，用于操纵断路机构的一个操纵杆，包括再蓄能凸轮，由电机驱动；传动板，可旋转地安装在所述系统上， 当所述再蓄能凸轮被所述电机驱动时，所述再蓄能凸轮带动所述传动 板旋转;弹簧，当所述传动板被所述再蓄能凸轮带动旋转到锁定位置 中时，该弹簧被所述传动板压缩；线性滑架，它连接在所述传动板上， 所述线性滑架可运动地安装在所述系统上，并操纵所述断路机构的所 述操纵杆；在所述传动板处于所述锁定位置时用于使所述再蓄能凸轮 脱离的装置；以及用于将所述传动板从所述锁定位置释放的装置。当所述传动板从所述锁定位置释放时，所述断路机构的所述操纵 杆受到操纵。还包括用于在所述传动板从所述锁定位置释放并且所 述弹簧解压缩后再与所述再蓄能凸轮接合的装置。用于将所述传动板 从所述锁定位置释放的所述装置由螺线管远程启动。用于将所述传动 板从所述锁定位置释放的所述装置用开关手动启动。
图1是本发明的贮能机构的三维分解视图； 图2是图1的J^能机构的辅助弹簧导向件的视图； 图3是图1的贮能机构的主弹簧导向件的视图； 图4是图1的装配好的贮能机构的视图；闺5是图1的装配好的贮能机构的视图，该图表示出辅助弹簧导向 件相对主弹簧导向件的运动及装配好的贮能机构与一个侧板销的接合。图6是图5的装配好的贮能机构的一部分的更详细的视图，该图 表示出装配好的贮能机构接合到传动板销上的情况。國7是图1的贮能机构的三维视图，该机构包括与图1的主弹簧 同轴的第二弹簧。图8是图1的贮能机构的锁定部件的视图；闺9是处于"闭合"位置的本发明的断路器电机操纵器的侧视图； 图IO是图9的断路器电动操纵器的侧视图，该操纵器从图9的闭合位置移动到0PEN位置；图ll是图9的断路器电动操纵器的侧视图，该操纵器从图9的闭合位置移动到0PEN位置；图12是图9的断路器电动操纵器的侧视图，该操纵器从图9的闭合位置移动到0PEN位置；图13是图9的断路器电机操纵器的侧视图；图14是图9的断路器电机操纵器的第一三维视图；图15是图9的断路器电机操纵器的第二三维视图；图16是图9的断路器电机操纵器的第三三维视图；图17是图9的断路器电机操纵器的凸轮的视图；图18是图9的断路器电机操纵器的传动板的视图；图19是图9的断路器电机操纵器的闩锁板的视图；图20是图9的断路器电机操纵器的第一闩锁连杆的视图；图21是图9的断路器电机操纵器的第二闩锁连杆的视图；图22是图9的断路器电机操纵器的第一和第二闩锁连杆连接时的视图;图23是图9的断路器电机操纵器的三维视图，该操纵器包括电机 驱动组件；图24是未装侧板的图9的断路器电机操纵器的三维视图；图25是图9的断路器电机操纵器的电机驱动组件的棘轮机构的视26是图9的断路器电机操纵器的力和力矩图。
具体实施方式
参照图1，贮能机构都用附图标记300表示。贮能机构300包括一 个主弹簧导向件304 (也参见图3),它是一个具有第一封闭槽3H和第 二封闭槽314的大致平的杆状装置。主弹簧导向件304包括位于其一 端的一个半圆插孔320及位于相对端的开口槽316。主弹簧导向件3(M 包括一对突块318,它从包含开口槽316的主弹簧导向件304的端部的一对叉状部件338向外延伸距离"h"(图3)。该对叉状部件338大致 处在主弹簧导向件304的平面上。贮能机构300还包括一个辅助弹簧导向件308。辅助导向件308 (也 参见图2)是一个具有大致相互平行并利用基件336连接的第一框架部 件330和第二框架部件332的大致平的结构。梁式部件326从处于辅 助弹簧导向件308的平面上的第一框架部件330大致垂直地延伸到靠 近第二框架部件332，这样就在梁式部件326 —端和第二框架部件332 之间形成间隙340 (如图2所示)。间隙340 (参见图2)使梁式部件326 从而使辅助弹簧导向件308在第二封闭槽314处与主弹簧导向件304 接合。梁式部件326、第一框架部件330、第二框架部件332和基件336 插在孔334内。舌形件328从基件336延伸入孔334,并用于接收弹簧 系数为h的辅助弹簧306，从而使辅助弹簧306保持在孔334内。保 持在孔334内的辅助弹簧306与辅助弹簧导向件308的组件以下述方 式连接在主弹簧导向件304上梁式部件326与第二封闭槽314接合 并可沿第二封闭槽的长度运动。因而，通过向辅助弹簧导向件308的 基件336施加一个力，可使辅助弹簧导向件308相对主弹簧导向件304 运动。这样，利用叉形部件338使辅助弹簧306保持在开口槽316内， 同时利用第一框架部件330和第二框架部件332使该辅助弹簧306保 持在孔334内。贮能机构300还包括一个弹簧系数为L的主弹簧302。沿辅助弹 簧导向件308延伸并与辅助弹簧306接合的主弹簧导向件304位于主 弹簧302的内部，从而使主弹簧302的一端紧靠着突块318。锁定销 310(图7)穿过第一封闭槽312,使主弹簧302的相对端紧靠着锁定销 310，以便将主弹簧302卡在并锁定在锁定销310和突块318之间。如 图4所示，装配好的主弹簧302、主弹簧导向件304、辅助弹簧306、 辅助弹簧导向件308和锁定销310等结构构成一个共同作用的机械装 置。为了更清楚地描述图1和4中的贮能机构，分别参照表示出辅助 弹簧导向件308和主弹簧导向件304的图2和3。现在参照图5和6。图5表示出装配好的贮能机构300。固定到侧 板(图中未示出)上的侧板销418保持在插孔320内，从而可使贮能机 构300绕弹簧装配轴线322旋转。在图6中，固定到传动板(图中未示出)的传动板销406紧靠着辅助弹簧导向件308并保持在包含有开口槽 316的主弹簧导向件304端部的叉形部件338之间。传动板销406这样 保持在开口槽316内它可相对于突块318具有初始位移"D"。因此， 如图5和6所示，装配好的^能机构300限定在侧板销418(图5)、传 动板销406 (图6)、插孔320和开口槽316之间。由于作用在辅助弹簧 导向件308上、传动板销406上、主弹簧导向件304上和侧板销418 上的的辅助弹簧306力，使贮能机构300牢固地保持在它们之间。如图5所示，通过应用图6所示的沿直线342的作用力，使辅助 弹簧导向件308不受主弹簧302制约而运动，并相对于主弹簧导向件 304移动距离"L"。当辅助弹簧导向件308横向移动距离"L"时，侧 板销418避开了插孔320,并且Ji&能机构300可与侧板销418和传动板 销406脱离。从图5、 6中可清楚地理解到，辅助弹簧306的弹簧系数ka足以使 装配好的l&能机构300牢固地保持侧板销418和传动板销406之间， 但只需要使用最小的力来压缩辅助弹簧306并使辅助弹簧导向件308 移动距离"L"。这样很容易用手将贮能机构300从侧板销418和传动 板销406之间取下。参照图7，图中示出了弹簧系数为k。并与主弹簧同轴对齐的同轴 弹簧324。同轴弹簧324可以按与图4中主弹簧302相同的方式接合在 突块318与锁定销310(图中未示出)之间的主弹簧导向件304上，从而 提供了总弹簧系数为kt= kra+ b的贮能机构300。突块318延伸距离 "h"，该距离足以调节主弹簧302和同轴弹簧324。因此，该贮能机构300是一个在现场或在工厂很容易去除或用一 个新的或备用的主弹簧302替换的模块化装置。这样，不需要专门的 或辅助工具就能改变贮存在贮能机构300内的能量大小。参照图9-16，图中所示的模制外壳断路器(MCCB)都用100表示。 模制外壳断路器100包括一个从该断路器上延伸断路器操纵杆102，它 连接在一组断路器接触器(图中未示出)上。图9-16中所示的本发明的 断路器电机操纵器的组件都用200表示。电机操纵器200 —般包括一 个保持器，如连接在断路器操纵杆102上的滑架202、 一个如上所述的 贮能机构300及一个机械式联动系统400。机械式联动系统400与贮能 机构300、滑架202和电机驱动组件500相连(图20和21)。为了采用多种组合，滑架202、贮能机构300和机械式联动系统400作为一个协 同机械装置响应电机驱动组件500和断路器操纵杆102的动作而动作。 特别地，电机操纵器200可操作地与连接在断路器操纵杆102上的一 组断路器接触器脱离或再接合。众所周知，这组断路器接触器的脱离 (即断开)会切断通过模制外壳断路器100的电流。断路器接触器的再 接合(即闭合)使电流流过模制外壳断路器100。在图9及图14、 15和16中更具体地显示出的机械式联动系统400 包括一对利用一组支柱602， 604而使之相互大致平行的侧板416,该对 侧板连接在外壳断路器100上。 一对传动板402 (图19)设置在内部并 大体上与一对侧板416平行。传动板402相互连接并绕传动板轴408 旋转。传动板轴408与一对侧板416相连。该对传动板402包括一个 连接其间并与贮能机构300在主弹簧导向件304的开口槽316处接合 的传动板销406。连杆414与一对传动板402相连并可旋转地连接在处于轴210上 的滑架202上。可在凸轮轴422上旋转的凸轮420 (如图17所示)包括 第一凸轮表面424和第二凸轮表面426 (图18)。凸轮420通常是鹦鹉 螺形，其中第二凸轮表面426是凹弧形表面，第一凸轮表面424是凸 弧形表面。凸轮轴422穿过各对传动板402上的槽404,并由一对侧板 416支承。凸轮422还与电机驱动组件500相连(图24和25)，凸轮420 由凸轮轴驱动旋转。一对第一锁杆442 (图21)连接在一对第二锁杆450 (图22)上，它 们可绕杆412转动(图19)。第二锁杆450也可绕凸轮轴422转动。第 一锁杆442和第二锁杆450在传动板402里面并与传动板402平行。 辊444连接在使第一锁杆442与传动板402相连的辊轴410上。辊444 可绕辊轴410旋转。辊轴410与传动板402相连，并且辊444靠近凸 轮420的第二凸轮表面426并与该表面426紧密接触。支柱456连接 一对第二锁杆450。释能机构，如锁板430 (图16)可绕传动板轴408旋 转，并与可绕连杆轴412旋转的辊销446紧密接触。辊销446沿锁板 430的第一凹表面434和第二凹表面436 (见图20))运动。锁板430的 第一凹表面434和第二凹表面436是弧形的沿锁板430的周边凹下的 部分，当锁板430绕传动板轴408旋转时，用于接收辊销446并使辊 销446座落在其内。锁板430包括一个释放杆458，可将力施加到该释放杆上，以驱动锁板430绕传动板轴408旋转。在图8中，锁板430 还与支柱604接触。利用轴210的连杆414将滑架202连接在传动板402上并可绕轴 210旋转。滑架202包括一组止动弹簧204、第一保持杆206和第二保 持杆208。位于滑架202内的止动弹簧204的作用是顶住第一保持杆 206,它使断路器操纵杆102牢固地保持在笫一保持杆206和第二保持 杆208之间。利用连接在各侧板416内的槽214上的第一保持杆206 可使滑架202相对于侧板416横向运动。滑架202沿槽214来回运动， 从而使断路器操纵杆102在图8的位置和图12的位置之间来回作肘杆 式运动。参照图9，模制外壳断路器IOO处于闭合位置(即电接触器闭合)， 并且主弹簧302内没有存储能量。电机操纵器200操纵断路器操纵杆 102,使其在图9的闭合位置和图12的断开位置(即电接触器断开)运 动。此外，当模制外壳断路器100由于例如相关电气系统处在过电流 状态而跳闸时，电机操纵器200动作，以通过推动操纵杆至图13的断 开位置来重置断路器100内的操作机构(图中未示出)。为了将操纵杆从图9的闭合位置运动到图13的断开位置，电机驱 动组件500驱动凸轮420以从凸轮轴422的方向看去的顺时针方向旋 转，从而驱动机械式联动系统400顺次地并连续地通过图10， 11和12 所示的相对位置。参照图10,凸轮420绕凸轮轴422顺时针旋转。由 于在传动板402中有槽404,所以能使传动板402运动。在辊轴410上 的辊子444沿凸轮420的第一凸轮表面424运动。传动板402的逆时 针方向的旋转带动传动板销406沿开口槽316运动，从而压缩主弹簧 302并使能量储存在该弹簧中。贮能机构300绕弹簧组件轴322和侧板 销418顺时针方向旋转。紧靠支柱604的锁板430相对于侧板416保 持回定。参照图11，传动板402进一步沿逆时针方向旋转使传动板406进 一步压缩主弹簧302。凸轮420继续沿顺时针方向旋转。辊销446从锁 板430的第二凹表面436(图20)部分地运动到第一凹表面"4(图20)， 而锁板430沿顺时针朝离开支柱604的方向旋转。传动板销406进一 步沿开口槽316压缩主弹簧302。参照 图12和13，锁板430沿顺时针旋转，直到辊销4"完全靠在第一凹表面434 (图20)内时为止。当凸轮420继续以顺时针方向转动 时，辊444与第一凸轮表面424 (图18)紧密接触。凸轮420完成它的 顺时针方向旋转后，辊444从凸轮420上脱离。辊销446与锁板430 的第一凹表面434 (图20)保持接触。因此，机械式联动系统400停止在图13所示的相对位置上。在从 图9的位置到图13位置的过程中，由于传动板402绕传动板轴408逆 时针旋转，使主弹簧302被传动板销406压缩了一段距离"x"。因而， 主弹簧302的压缩使能量按照公式E=l/2 k乂储存其内，其中x是主 弹簧302的位移。利用第一锁杆442、第二锁杆450和锁板430使电机 操纵器200、贮能机构300和机械式联动系统400保持在图13的稳定 位置上。第一锁杆442、第二锁杆450之间的相对定位及相对锁板430 和凸轮420的定位可防止被压缩的主弹簧302膨胀，从而可防止储存 在该弹簧内的能量释放。如图26所示，这种作用是靠下面的因素完成 的虽然有一个由压缩的主弹簧302引起的沿直线462 (如图26所示) 的作用力，并且该作用力趋向于使传动板402和第一锁杆442绕驱动 板轴408顺时针旋转，但凸轮轴422是相对于侧板416固定的，这又 固定在模制外壳断路器100。因此，在图13的相对位置上，第一锁杆 442和第二锁杆450形成刚性联动。第一锁杆442和第二锁杆450具有绕杆轴412旋转和折叠的联动 的趋势。但是，该趋势可利用沿直线470 (图26)的作用力来防止，而 该作用力是与沿直线468 (图23)的作用力相逆的。在凸轮轴上的沿直 线472的反作用力抵消沿直线462 (图26)的弹簧作用力的力矩。因此， 在图13的相对位置下，这些作用在电机操纵器200上的力和力矩是平 衡的，并且不会使机械式联动系统400旋转。参照图13，图中示出处于断开位置的模制外壳断路器100。为了 从图13的相对位置返回到图9的相对位置(即电接触器闭合)，向锁板 杆458上的锁板430施加一个于460处表示的力。施加该力是为了使 锁板430沿逆时针方向绕传动板轴408旋转并使辊销446从第一凹表 面434运动到第二凹表面436，分别参见图9和20。该动作释放了储 存在主弹簧302内的能量，并且作用在传动板销406上的力使传动板 402沿顺时针方向绕传动板轴408旋转。传动板402的顺时针旋转在第 二保持杆208处向断路器操纵杆102施加了一个力，将该断路器操纵杆102向左推，这时主弹簧302、锁板430和机械式联动系统400停止 在图9的位置上。参照图23，图中示出了与电机操纵器200、 ji&能机构300和机械 式联动系统400接合的电机驱动组件500。电机驱动组件500包括一个 与齿轮系504 (图20)啮合的电机502 (图24)。齿轮系504 (图24)包括 多个齿轮506， 508， 510， 512， 514。齿轮系504的一个齿轮514可绕轴 526旋转并连接在轴526上的圓盘516上。圆盘516可绕轴526旋转。 但是，轴526偏离圆盘516的中心。因此，当圆盘516由于电机和齿 轮系504的作用而旋转时，圆盘516起凸轮的作用，使圆盘516偏心 地绕轴526旋转。电机驱动组件500还包括连接在凸轮轴422上的一个单向离合器 轴承522和一个连接在棘轮柄518上的蓄能板520。辊530连接在棘轮 柄518的一端并靠在圆盘516上(图25)。因此，当圓盘516绕轴526 旋转时，棘轮柄518如图25中的528那样来回j故肘杆式运动。这种来 回运动的动作使单向离合器轴承522绕凸轮轴422以规定的角位移由 棘轮推动运动，该运动又使凸轮420 (图17)由棘轮推动运动相同的角 位移。参照图23,电机驱动组件500还包括一个连接在单向离合器轴承 422上的手动操纵杆524 (图24),这样，可通过手动不断重复地下推手 动操纵杆524 (图23)，使单向离合器轴422，从而使凸轮420 (图17) 作棘轮式运动。一个典型实施例的方法和系统将能量存储在一个或多个弹簧302 内，在安装在一根公共轴422上的至少一个再蓄能凸轮420的旋转过 程中，该弹簧被至少一个传动板402驱动而使其压缩。传动板铰接在 贮能机构的两个侧板416之间，并至少有一个安装在传动板上的辊子 随动器444，在蓄能周期过程中，传动板与再蓄能凸轮相互配合运动。 断路器操纵杆由贮能系统通过连接在传动板上的线性滑架202致动。 传动板也连接在至少一个储存了能量的压缩弹簧302上。贮能机构安 装在断路器的前部并用螺钉固定在盖上。再蓄能凸轮420被驱动而绕其轴旋转是通过下述方式进行的通 过连接在轴一端上的电机502及一个减速齿轮系504和一个单向离合 器轴承组件522以自动模式驱动，以及通过连接在相同的蓄能板520上的手动操纵杆524以手动模式驱动。在蓄能周期结束时，再蓄能凸轮420完全从传动板402上脱离， 并利用锁板430和锁杆将传动板402锁定在蓄能后的状态。利用一个 通过螺线管的激励的自动模式的闭合螺线管跳闸线圉的动作；以及利 用一个锁板上的手动模式的0N按钮，通过按该按钮使锁板绕其自由设 定的轴旋转，从而使传动板绕枢轴旋转到它的初始位置等方式来使能 量释放。这种系统的优点是由于再蓄能凸轮和传动板的完全脱离， 所以当传动板通过对锁板解锁而释放时，没有蓄能系统形成的阻力。 这样就确保在闭合断路器时所需的存储能量浪费最小，对再蓄能凸轮 和辊子随动器的磨损也较小。断路器的闭合时间也大大减少。因此， 需闭合断路器来保持存储的能量的传动板与再蓄能凸轮和用于蓄能的 轴脱离，从而使用最小的信号功能就使断路器迅速闭合，而且可靠性 较高。该系统最大程度地减小了闭合断路器机构时所需的存储能量， 并减少了闭合的时间，从而使机构的规模和成本最优化。在蓄能周期结束时，安装在公共轴上的控制凸轮推动传动杆绕其 轴旋转，而该传动杆又推动蓄能板离开偏心的蓄能齿轮，从而使电机 与运动杆断开，并使电机自由旋转。在主弹簧释放过程中，控制凸轮 通过一个偏心弹簧使传动杆返回到其正常位置，因而使蓄能板再次连 接到偏心蓄能齿轮上，以使运动杆完成一个新的蓄能周期。在电机操纵器中，通过直接凸轮动作来使电机功率与蓄能机构脱 离，从而消除了蓄能机构上的过应力并使电机避免了过负荷。凸轮组 件是利用几个机械部件实现上述功能的，从而降低了电机操纵器的成 本并延长了它的使用寿命。虽然上文根据优选实施例描述了本发明，但本领域的专业技术人 员可理解到，在不脱离本发明的范围的情况下可进行各种变换，并且 呵用等同物来替换上述部件。此外，在不背离本发明的基本保护范围 的情况下，可按照本发明的教导，为适应特定场合或材料，可做许多 改型。因此，本发明不限于上述作为实施本发明的最佳模式的特定实 施例，而是包括落入所附权利要求的保护范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种操纵断路器的操纵杆的方法，包括驱动再蓄能凸轮，所述再蓄能凸轮连接在旋转安装的传动板上，当所述传动板由所述再蓄能凸轮带动旋转时，所述传动板压缩弹簧；当所述弹簧被压缩到预定值时，使所述再蓄能凸轮与所述传动板脱离；将所述传动板锁定在与所述被压缩的弹簧对应的某一位置上；驱动释放机构，所述释放机构将所述压缩弹簧释放预定值，以操纵所述操纵杆。
2. 按照权利要求l的方法，其中所述再蓄能凸轮由电机驱动。
3. 按照权利要求2的方法，还包括在被压缩的所述弹簧释放后， 重新连接再蓄能凸轮。
4. 按照权利要求3的方法，其中利用连接到所述电机上的减速 齿轮系和单向离合器轴承组件驱动所述再蓄能凸轮绕它的轴旋转。
5. 按照权利要求2的方法，还包括当所迷弹簧被压缩时，使所述电机与所述再蓄能凸轮脱离。
6. 按照权利要求1的方法，其中利用与所述再蓄能凸轮相连的 操纵杆手动地驱动所述所述再蓄能凸轮。
7. —个电机驱动系统，用于操纵一个断路机构的操纵杆，包括 再蓄能凸轮，由电机驱动；传动板，可旋转地安装到所述系统上，当利用所述再蓄能凸轮被 所述电机驱动时，所述再蓄能凸轮带动所述传动板旋转；贮能机构，当所述传动板由所述再蓄能凸轮带动旋转时，该贮能 机构^皮所述传动板压缩；以及线性滑架，它连接在所述传动板上，当所述贮能机构从其被压缩 状态释放时，所述线性滑架操纵所述断路机构的所述操纵杆。
8. 按照权利要求7的系统，其中当所述贮能机构被压缩时，所述 再蓄能凸轮与所述传动板脱离。
9. 按照权利要求7的系统，其中所述传动板锁定在与所述贮能机 构的蓄能状态对应的位置，所述传动板由锁板和锁杆锁定。
10. 按照权利要求7的系统，其中所述电机包括凸轮组件，以便 使电机与再蓄能凸轮断开和再连接。
11. 按照权利要求10的系统，其中所述凸轮组件包括 控制凸轮；传动杆；以及 蓄能杆。
12. 按照权利要求ll的系统，其中当所述系统完成一个蓄能周期 后，控制凸轮使所述传动杆绕它的轴旋转，而该传动杆又推动蓄能板 离开由所述电机操纵的齿轮。
13. 按照权利要求12的系统，其中所述蓄能周期是所述贮能机构 的压缩过程。
14. 按照权利要求12的系统，其中所述传动杆由弹簧偏压，以在 所述贮能机构的压缩被释放时，推动所述蓄能板与由所述电机操纵的 所述齿轮相连。
15. 按照权利要求7的系统，还包括开关，用于在所述电机与所述再蓄能凸轮机械式断开时，切断通 向所述电机的电 流。
16. —个电机驱动系统，用于操纵断路机构的一个操纵杆，包括 再蓄能凸轮，由电机驱动；传动板，可旋转地安装在所述系统上，当所述再蓄能凸轮被所述 电机驱动时，所述再蓄能凸轮带动所述传动板旋转；弹簧，当所述传动板被所述再蓄能凸轮带动旋转到锁定位置中时， 该弹簧被所述传动板压缩；线性滑架，它连接在所述传动板上，所述线性滑架可运动地安装 在所述系统上，并操纵所述断路机构的所述操纵杆；在所述传动板处于所述锁定位置时用于使所述再蓄能凸轮脱离的 装置；以及用于将所述传动板从所述锁定位置释放的装置。
17. 按照权利要求16的系统，其中当所述传动板从所述锁定位置 释放时，所述断路机构的所述操纵杆受到操纵。
18. 按照权利要求16的系统，还包括用于在所述传动板从所述锁定位置释放并且所述弹簧解压缩后再 与所述再蓄能凸轮接合的装置。
19. 按照权利要求16的系统，其中用于将所述传动板从所述锁定位置释放的所述装置由螺线管远程启动。
20.按照权利要求16的系统，其中用于将所述传动板从所述锁定 位置释放的所述装置用开关手动启动。
全文摘要
本发明公开了自脱离式断路器的电动操纵器，特别是一种用于断路器的电机操纵器，该电机操纵器包括一个电机驱动组件，它连接在一个机械式联动系统上，用于驱动一个贮能机构，使其从多个状态中的第一状态运动到多个状态中的第二状态；电机操纵器还包括一个释放机构，用于在贮能机构从多个状态中的第一状态被驱动到多个状态中的第二状态时，使电机驱动组件与机械式联动系统脱开。机械式联运系统包括一个由电机驱动组件驱动的再蓄能凸轮。再蓄能凸轮带动一个可旋转地安装在该系统上的传动板旋转。线性滑架连接在传动板上并且操纵断路器的操纵杆。当贮能机构被压缩到贮能状态，并且传动板锁定在与贮能状态对应的位置时，再蓄能凸轮与传动板脱离。利用释能机构使传动板从锁定位置释放并将贮能机构所储存的能量释放，以操纵断路器的操纵杆。当贮能机构的能量释放后，使再蓄能凸轮重新连接。
文档编号H01H3/30GK101252062SQ200810088358
公开日2008年8月27日 申请日期2001年3月20日 优先权日2000年3月20日
发明者B·N·萨胡, D·瓦马, J·M·纳拉亚南, M·J·拉尼, M·R·瓦努库里, R·P·阿南德 申请人:通用电气公司