专利名称：快速动作弹簧机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种弹簧机构，特别是一种应用于高压电器开关领域，可 快速动作的弹簧机构。
背景技术：
户外高压隔离开关、负荷开关是电力系统的常用设备，具有承载和分断负 荷电流的功能，并且能关合短路电流,所以必须保证稳定且快速的分合闸速度。 其中，弹簧机构是高压电器的重要组成部分之一，其储能以及快速动作释放能 量的功能特性可以实现快速的分合闸速度，所以它的可靠性和快速动作的功能 特性是保证开关可靠工作的关键。传统的户外高压隔离负荷开关在使用时，一般使用者利用手柄操作连杆直 接带动开关进行分、合闸的动作，因此开关分、合闸速度以及稳定性均受到使 用者的操作技巧、体能、情绪等诸多因素的影响，即便是通过弹簧机构来增快 分合闸的动作速度，仍然不能完全克服上述的缺陷，况且，在某些工作环境下，不适合人工操作，使得生产受到了环境的制约。如中国专利第95212106号就 公开了一种"手动操作拉伸弹簧储能带隔离的真空负荷开关"，其通过减少冲 击力，增长有效力臂加快起始角加速度，提搞了机构的稳定性和可靠性，但是 仍然是适用于手动，应用范围十分有限，并且其结构中的互锁机构等也显得比 较复杂，储能位置也较不稳定。另外，还有一种利用电机来进行驱动，使弹簧装置储能的高压隔离负荷开 关，如中国专利第95230789. 8号就公开了一种"高压开关弹簧操动机构的储 能装置"，其通过设置调节弹簧以及内凸轮使输出轴上的反力矩为平滑曲线，从而可选择较小功率的储能电机，减少电能的消耗，并且通过改变内凸轮的曲 线及调节弹簧就能改变出力特性，可满足不同合闸力矩的要求，但是，在此技 术方案中，弹簧储能到位时，要由锁定机构将储能轴定位，在需要合闸时，脱扣机构动作将锁扣打开才能释放能量，一方面要设置专门定位储能弹簧的锁定 机构，结构上比较复杂，另一方面，弹簧的储能和释放能量不能随着机构的运 行而自动进行，需要由特殊的件来进行控制，自动化程度较低。由上述可知，现有技术中的户外高压隔离开关、负荷开关大多选用手动机 构或者匀速运动的减速机构进行设计，应用范围比较有限，自动化程度较低， 难于与开关要求的特性相匹配，受上述因素的影响，使得开关的作用不能充分的发挥，开关的使用环境也受到限制。随着电网自动化水平的逐步提高，对户外使用的隔离开关、负荷开关等产 品配套机构的要求也将越来越高，亟需具备近程和远程、手动和电动操作的功 能，高可靠性且具备快速动作的条件的户外高压隔离开关、负荷开关，来保证 变电站和线路整体的自动化水平的提高，稳定运转。实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种快速动作弹簧机构，应用于高压电器开关 领域，通过各个部件之间的结构配合关系，使弹簧机构能够快速动作，从而实 现机构的快速分合闸。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种快速动作弹簧机构，连接于高 压电器开关闸，其中，所述快速动作弹簧机构包括支架板，所述支架板上固 设有一轴套；传动减速部件，设于所述支架板上，所述传动减速部件的输入端 与一驱动部相连接，所述传动减速部件的输出端包括一蜗轮，所述蜗轮上设有 拨块；能受所述传动减速部件驱动而储能且能快速释放能量的储能部件，所述 储能部件包括能受所述拨块驱动的拉簧拐臂，所述拉簧拐臂具有一弯臂端以及一轴接端；以及两端分别与拐臂和支架相连接的一弹性部件；定位所述开关闸开关位置的定位部件，所述定位部件包括一定位销，所述定位销的一端为定位 端，另一端为能与所述弯臂端相配合连动的连动端；输出部件，包括一受所述 轴接端带动的转轴部，所述转轴部能转动的设于所述轴套内且所述转轴部一端 连接于所述轴接端，所述转轴部的能间歇转动的另一端固设有一能与所述定位 销的定位端相卡制定位的定位板，所述输出部件还包括一输出拐臂连接所述高 压电器开关闸，所述输出拐臂连接于所述转轴部的另一端。上述的快速动作弹簧机构，其中，所述传动减速部件包括蜗杆，能转动 的固设于所述支架板，所述蜗杆上固设有一传动齿轮，所述传动齿轮连接所述 驱动部；所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述蜗轮能转动的固接于所述轴套上，所 述拨块为销轴。上述的快速动作弹簧机构，其中，所述拉簧拐臂包括一臂杆，臂杆的一端 为所述轴接端，臂杆的另一端弯折延伸形成所述弯臂端并向与所述弯臂端相反 的方向突设有一弹性部件连接端，所述弯臂端上朝向所述轴接端的一侧凸设有 第一挡块；所述弹性部件，包括至少一个弹簧及设置于弹簧两端的两个弹簧固 定块，其中一个所述弹簧固定块能转动的连接于所述支架板上凸设的一连接 端，另一个所述弹簧固定块能转动连接于所述弹性部件连接端。 上述的快速动作弹簧机构，其中，所述弹簧为平行设置。 上述的快速动作弹簧机构，其中，所述定位部件包括销筒，固定于所述 支架板上，所述销筒的一端闭合，另一端开口，在其内部形成一容置空间，所 述销筒的闭合端设有一开孔，而所述销筒开口部位的销筒内壁向内收縮而形成 一卡台；弹性挡止件，套设于所属定位销并设置于所述容置空间内，所述弹性 挡止件截面形状与所述销筒的容置空间的截面形状相配合，所述弹性挡止件卡 置于所述卡台；所述定位销穿设于所述销筒的容置空间中，所述定位销的定位 端穿过所述销筒闭合端的所述开孔并伸出于销筒之外，所述定位销的连动端穿 过所述弹性挡止件的通孔并伸出于销筒之外，所述定位销容置于所述销筒容置 空间的部分凸设有一圈卡缘，所述卡缘的截面直径大于所述开孔的孔径，所述连动端上还设有一能受第一挡块抵压驱动的第二挡块；能弹性收缩的弹性件， 设置在所述容置空间中所述销筒内壁与所述定位销之间，所述弹性件一端顶抵 于所述卡缘，另一端顶抵于所述弹性挡止件。上述的快速动作弹簧机构，其中，所述第一挡块截面呈梯形，其侧边朝所 述弹性部件连接端方向呈逐渐收縮的斜坡状，而所述第二挡块的沿所述定位销 轴向的截面呈梯形其恻边朝所述定位销定位端方向呈逐渐收縮的斜坡状。上述的快速动作弹簧机构，其中，所述转轴部还包括第一转轴，能转动 的设于所述轴套内，所述第一转轴的一端连接于所述轴接端，另一端则形成一 第一枢接端；受所述第一转轴间歇性带动的第二转轴，能转动的设于所述轴套 内，所述第二转轴的一端为第二枢接端，所述第二枢接端与所述第一枢接端相 互嵌合并枢连；所述输出部件进一步包括定位板，固接于所述第二转轴，所 述定位板上设有能与所述定位端相卡制定位的定位孔；输出拐臂，其一端固接 于所述第二转轴的另一端，所述输出拐臂的另一端则连接于所述高压电器开关 闸。上述的快速动作弹簧机构，其中，所述第一转轴与所述轴接端连接的一端 形成一截面为方形的轴杆，而所述轴接端上则开设一方形的轴孔，所述轴杆穿 设并通过固定件固定于所述轴孔中。上述的快速动作弹簧机构，其中，所述第一枢接端在所述第一转轴的轴体 上对称的向外侧凸伸设有多个卡叶，所述第二枢接端则沿所述第二转轴的轴向 突设有多个卡块，所述多个卡块之间形成一容置部，所述第一转轴的轴体容置 于所述容置部，所述多个卡叶与所述多个卡块相互嵌合，所述卡块的周向间距 大于所述卡叶的宽度。上述的快速动作弹簧机构，其中，所述定位板为四分之一圆板，其圆心处 固接于所述第二转轴，所述定位孔开设于所述定位板上的周缘处，所述定位孔 开设有两个，且所述两个定位孔与所述定位板圆心的连线夹角为90度。上述的快速动作弹簧机构，其中，所述驱动部为驱动电机或者手动驱动杆。上述的快速动作弹簧机构，其中，所述支架板、传动减速部件、储能部件、 定位部件以及输出部件均组装于一箱体内，所述箱体四面设有能开关的门并相 应设有门锁结构，所述箱体的材料为不锈钢。由上述可知，本实用新型的快速动作弹簧机构具有如下优点-1、 通过各个部件的连接结构设计，使整个弹簧机构借由弹簧部件的储存 能量和释放能量达到快速动作的目的，弹簧机构再带动分合闸机构，从而实现 分合闸的快速动作，开关性能完全达标。2、 本实用新型快速动作弹簧机构具有手动和电动操作模式，并且能实现 近程和远程控制操作，整个机构只需起始由电机或手动驱动，弹簧的储能和释 放能量以及各部件的定位都是自动完成，大大的提高了自动化性能，并且具有 广泛的应用领域。3、 本实用新型快速动作弹簧机构的各个部件之间结构布局设计合理，使得在保证功能的前提下，整个产品的体积小且紧凑，有效的节省了空间，能适用于更多的工作环境；并且外形美观，壳体采用不锈钢材料制作，使用寿命长， 并且适于户外使用。4、 由于本实用新型快速动作弹簧机构主要起到的是一个开关动作快速传 导的功能，所以其型号不受限制，可根据实际的开关结构而相应的设计输出部 件，使其与幵关闸有效连接， 一方面提高了其通用性，另一方面由于本实用新 型的产品能实现专业化生产，提高了生产效率。5、 本实用新型采用蜗轮、蜗杆传动原理，结构简单，安装简易，降低了 成本，并且可靠性高，能量损耗低，有效提高了传动效率。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新 型的范围。图1为本实用新型快速动作弹簧机构整体的主视示意图；图2为本实用新型快速动作弹簧机构整体的俯视示意图；图3为本实用新型快速动作弹簧机构的传动减速部件的主视示意图；图4为本实用新型快速动作弹簧机构的传动减速部件的俯视示意图；图5为本实用新型快速动作弹簧机构的蜗轮驱动储能部件示意图；图6为本实用新型快速动作弹簧机构各部件组装示意图；图7为本实用新型快速动作弹簧机构的弹性部件示意图；图8A、图8B及图8C分别为本实用新型快速动作弹簧机构的拉簧拐臂的主视、右视、俯视示意图；图9为本实用新型快速动作弹簧机构的定位部件示意图；图IOA、图10B为本实用新型快速动作弹簧机构的第一转轴的主视图及俯视图；图IIA、图IIB为本实用新型快速动作弹簧机构的第二转轴的主视图及仰 视图；图12A至图12D为本实用新型快速动作弹簧机构卡叶和卡块位置关系示意图；图13为本实用新型快速动作弹簧机构的定位板结构示意图； 图14为本实用新型快速动作弹簧机构的输出拐臂位置示意图； 图15A为本实用新型快速动作弹簧机构组装入箱体的主视示意图； 图15B为本实用新型快速动作弹簧机构组装入箱体的俯视示意图。 附图标记说明100 快速动作弹簧机构1 支架板 10 连接端2 传动减速部件20 蜗杆21 固定座22传动齿轮23电机24蜗轮25轴套26拨块3储能部件31拉簧拐臂311轴接端312弯臂端313弹性部件连接端314第一挡块32弹性部件33弹簧34、35弹簧固定块36钩持端37卡钩38调节螺杆4定位部件41定位销411定位端412卡缘413连动端42销筒421开孔422卡台43弹性件44 第二挡块45 螺固件46 弹性挡止件 5 输出部件51 第一转轴 511 第一枢接端5111 轴体5112 卡叶52 第二转轴 521 第二枢接端5211 容置部5212 卡块53 定位板531 第一定位孔532 第二定位孔54 输出拐臂具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附 图说明本实用新型的具体实施方式
。请参考图l、图2，其中图l为本实用新型快速动作弹簧机构整体的主视 示意图，图2为本实用新型快速动作弹簧机构整体的俯视示意图，如图所示， 本实用新型快速动作弹簧机构主要包括支架板l、传动减速部件2、储能部 件3、定位部件4以及输出部件5，其中支架板1用于安装定位各个功能部件， 一驱动部通过传动减速部件2将驱动力传入，并且经传动减速部件2将转速进 行适当调整，以适于储能部件3对储能弹簧进行拉伸，进而实现快速动作弹簧机构的整体动作，而储能部件3除了拉伸弹簧进行储能外还能与定位部件4连动，储能部件3在运动过程中连动定位部件4以及输出部件5，定位部件4 受储能部件3的连动而对输出部件5上的定位板解除定位以及在自身弹簧的弹 力作用下恢复对定位板的定位，输出部件5则输出整个快速动作弹簧机构整体 的输出运动，从而实现闸门的开合。上述驱动部可为一驱动电机或者一手动驱动杆，以便能实现电动或手动两 种驱动方式，在以下的实施方式说明中，都将以驱动部是驱动电机为例进行说 明，而手动驱动方式的传动与电机驱动相同，就不再赘述。请参考图3和图4，其中图3为本实用新型快速动作弹簧机构的传动减速 部件的主视示意图，图4为本实用新型快速动作弹簧机构的传动减速部件的俯 视示意图，如图所示，传动减速部件2包括蜗杆20，蜗杆20可转动的固设于 支架板1,在本实施例中蜗杆20是通过两个固定座21能转动的固接于支架板 1上。蜗杆20上固设有一传动齿轮22，该传动齿轮22即为一个输入动力件， 其一端连接电机23，电机23的动力齿轮与传动齿轮22啮合以输入动力；或 者传动齿轮22也可连接一手动驱动杆从而通过手动输入动力。蜗杆20与蜗轮 24啮合并带动蜗轮24转动，作为传动减速部件的动力输出件的蜗轮24可转 动的固接于一轴套25上，轴套25固定于支架板1上。通过上述结构，电机 23的动力齿轮驱动传动齿轮22转动，传动齿轮22带动蜗杆20转动，通过采 用蜗轮蜗杆的传动结构，使传动的稳定性提高，并降低能量损耗，有效提高了 传动效率。请结合参考图5，为本实用新型快速动作弹簧机构的蜗轮驱动储能部件示 意图，如图所示，蜗轮24上凸设有拨块26，所述拨块可为销轴，在蜗轮24 转动的过程中，拨块26将抵接于储能部件3中的拉簧拐臂31，拨块26用来 驱动拉簧拐臂31。请参考图6，为本实用新型快速动作弹簧机构各部件组装示意图，结合参 考图1和图2，储能部件3包括拉簧拐臂31以及弹性部件32，参考图7，其为本实用新型快速动作弹簧机构的弹性部件示意图，由图可知，弹性部件32还包括至少一个弹簧33，以及设置于弹簧33两端的两个弹簧固定块34、 35， 弹簧33的两端分别连接于两个弹簧固定块34、 35，在本实施例中弹簧固定块 34、 35与弹簧33的连接方式为弹簧固定块34、 35上对应设有钩持端36， 而弹簧33的两端分别形成有卡钩37，卡钩37与钩持端36相钩连，从而使弹 簧33两端连接于弹簧固定块34、 35。当设置有多个弹簧33时，多个弹簧33 优选为平行的设置于两个弹簧固定块34、 35之间。另外，在弹簧固定块上还 可设置有调节螺杆38，调节螺杆38对应的设置于弹簧固定块与弹簧33连接 处，来调节弹簧33在两个弹簧固定块34、 35之间的有效弹性长度，关于有效 弹性长度如何调整以及将对弹性性能有何种影响将在下文中详细说明。另外， 调节螺杆38可设置于弹簧固定块34或者弹簧固定块35上，也可为弹簧固定 块34和弹簧固定块35上均设有调节螺杆38。储能部件3中的拉簧拐臂31，其包括一臂杆，臂杆的一端连接于输出部 件5中设于轴套25内的转轴部，另一端带动定位部件4中的定位销41，请参 考图8A、图8B及图8C，其分别为本实用新型快速动作弹簧机构的拉簧拐臂的 主视、右视、俯视示意图，如图所示，拉簧拐臂31臂杆的一端为轴接端311， 该轴接端311与输出部件5的转轴部相连接并能连动其进行转动；而拉簧拐臂 31臂杆的另一端则弯折延伸形成弯臂端312(在图6及图8A中为向上弯折延伸) 并向与所述弯臂端相反的方向突设有一弹性部件连接端313(在图6及图8A中 为向下突设)，该弯臂端312上朝向所述轴接端311的一侧(即图8A中的右侧) 凸设有一第一挡块，如图8B所示，该第一挡块314的截面呈梯形，其侧边为 工作面，并且朝所述弹性部件连接端313的方向呈逐渐收縮的斜坡状；或者， 该第一挡块314的侧边也可为朝所述弹性部件连接端方向呈逐渐收縮的圆弧 滑坡(如图8B中的虚线所示)，而整个第一挡块314呈圆弧顶状。该拉簧拐臂 31上突设的弹性部件连接端313用于连接弹性部件32的其中一个弹簧固定块 35 (或弹簧固定块34)，并且弹簧固定块35与弹性部件连接端313为可转动的连接，而另一个弹簧固定块34则连接于支架板1上突设的连接端10上(结合 参考图2)，并且也为可转动的连接，这样，当拉簧拐臂31以其轴接端311为 轴心转动的时候，其弹性部件连接端313将带动弹簧固定块35运动，从而使 弹簧33拉伸变形，由于弹簧固定块34、 35分别为可转动的连接于连接端10 及弹性部连接端313，所以在转动的过程中，不会影响到弹簧33的拉伸变形， 两个弹簧固定块34、35的相对位置保证了弹簧33总是延各自的轴向进行拉伸。 请参考图9，为本实用新型快速动作弹簧机构的定位部件示意图，如图所 示，定位部件4包括定位销41、销筒42、弹性件43、第二挡块44及螺固件 45，其中，销筒42固定于支架板1上，其可为通过螺钉螺固于支架板1，销 筒42—端闭合，另一端开口，从而在销筒42内部形成一容置空间，并在销筒 42的闭合端上开设有一开孔421，本实施例中，该容置空间为圆柱形。定位销 41穿设于该容置空间，其一端为定位端411，另一端为连动端413，所述定位 端411穿过销筒42闭合端上的开孔421并突伸于销筒的外部，定位销41容置 于销筒容置空间的部分凸设有一圈卡缘412，本实施例中，该卡缘412为圆形 的凸缘，并且卡缘412的截面直径大于开孔421的孔径，借助于该卡缘412 能使定位销41相对销筒42在一个方向卡止定位。销筒42的内壁靠近开口部 位向内收縮形成一卡台422，另外，所述定位销41上套设有弹性挡止件46， 且弹性挡止件46设置于销筒42的容置空间内，在本实施例中，该弹性挡止件 46为一弹性挡片，弹性挡止件46的截面形状与销筒42的容置空间的截面形 状相配合，从而该弹性挡止件46能卡置于上述的卡台422上，使其不能从销 筒42的容置空间中脱出，弹性挡止件46是借助于自身的可收缩特性而能装入 销筒42的容置空间内。在销筒42的容置空间中，还设有一弹性件43，该弹 性件43可为螺旋弹簧，围绕在定位销41的外部，弹性件43的一端顶抵于卡 缘412，另一端端顶抵于弹性挡止件46，并可于销筒42的容置空间内弹性收 縮，储存能量。如图9所示，定位销41的连动端413伸出于销筒42，与拉簧 拐臂31的弯臂端312连动，连动端413上固设有第二挡块44，该第二挡块44能受第一挡块314驱动，第二挡块44与第一挡块的形状相配合，设置方向相 反，即如图9所示，该第二挡块44侧面为工作面，其沿所述定位销41轴向 的截面呈梯形，且其侧边朝所述定位销41定位端411方向呈逐渐收縮的斜坡 状，整个第二挡块44呈一圆台状；或者，该第二挡块44的侧面也可朝所述定 位销定位端方向呈逐渐收缩的圆弧滑坡，而整个第二挡块44呈圆弧顶状。如图9所示，由上述定位部件4的结构可知，定位销41可相对销筒42 向下移动，在移动的同时，弹性件43的下端受弹性挡止件46的挡止，上端受 卡缘412的压缩而弹性收縮，储存能量；而在弹性件43弹性复位时，由于有 卡缘412卡止于销筒42的开孔421，使定位销41不会从销筒42中脱出。结合参考图2和图6，本实用新型快速动作弹簧机构的输出部件5包括 转轴部、定位板53和输出拐臂54，转轴部又包括第一转轴51及第二转轴52， 第一转轴51 —端与拉簧拐臂31的轴接端311相连接，第一转轴51与拉簧拐 臂31的连接端为一截面为方形的轴杆，并且该方形轴杆端伸出于所述轴套25， 轴接端311上开设一方形的轴孔，轴杆与方形轴孔相配合，该轴杆穿设于方形 轴孔，并用螺钉件固定，从而将第一转轴51与拉簧拐臂31相固接，而第一转 轴51是可转动的设于轴套25内，所以拉簧拐臂31的转动将带动第一转轴51 在轴套25中转动。第二转轴52也是可转动的设于轴套25内，其设于第一转 轴51上部，并且第二转轴52的第二枢接端521与第一转轴51的第一枢接端 511相互嵌合并枢连，使第一转轴51间歇性的带动第二转轴52进行转动，也 就是说，在第一转轴51转动的过程中，在一部分转动阶段(结合参考图12A 至图12C)，仅第一转轴51转动，而没有带动第二转轴52转动；而在另一部 分转动阶段(结合参考图12C至图12D)，第一转轴51将带动第二转轴52 —起 转动。请参考图IOA、图10B以及图IIA、图IIB，其中图IOA、图10B为本实用 新型快速动作弹簧机构的第一转轴的主视图及俯视图，图11A、图11B为本实 用新型快速动作弹簧机构的第二转轴的主视图及仰视图，如图所示，第一转轴51的第一枢接端511是在轴体5111上对称的向外侧凸伸设有多个扇形的卡叶 5112，本实施例中是在轴体5111的截面直径两端对称的设有两个卡叶5112; 而在第二转轴52的第二枢接端521则在轴体的端面上沿轴向突设有多个卡块 5212，多个卡块5212中间形成一容置部5211，，所述多个卡块5212与所述 多个卡叶5112对应设置，在本实施例中，由于是对称的设置了两个卡叶5112， 所以卡块5212也设置有两个，并且两个卡块5212也是对称的设置于轴体截面 直径的两端。第一转轴51与第二转轴52相互组接时，所述第一枢接端511 的轴体5111容置于容置部5211，并且卡叶5112与卡块5212相互嵌合(结合 参考图12A至图12D)，每两个卡块5212之间均设有一卡叶5112，并且两卡块 5212之间的周向间距(h)大于卡叶5112的宽度(d)，使得在第一转轴51转动 的过程中，卡叶5112有一段自转的距离，并且当卡叶5112转过一定的距离之 后，卡叶5112的侧面将能卡抵于卡块5212，从而带动第二转轴52转动。
第二转轴上部固接有定位板53及输出拐臂54 (结合参考图2),图13为定 位板53的结构示意图，如图所示，本实施例中的定位板53为四分之一圆板， 其圆心处固接于第二转轴52，使整个定位板53可随第二转轴52转动。定位 板53上的周缘处开设有第一定位孔531和第二定位孔532，并且优选为所述 第一定位孔531和第二定位孔532与圆心的连线成90度角，所述第一定位孔 531和第二定位孔532与上述的定位销41的定位端411相互配合，定位端411 能伸入并卡置于所述第一定位孔531和第二定位孔532。
而输出拐臂54的一端固接于第二转轴52，另一端将连接开关闸，并驱动
开关闸的开启和关闭。
下面再结合参考图1和图2来简单说明本实用新型快速动作弹簧机构的传 动关系，在上面已经提到，电机23通过传动结构将动力传送至蜗轮24，蜗轮 24转动，其上固设的拨块26将驱动拉簧拐臂31转动，由于拉簧拐臂31的轴 接端311是固接于设于轴套25的第一转轴51，所以拉簧拐臂31将以其轴接 端311为轴心而进行转动，同时轴接端311将会带动第一转轴51在轴套25内转动。如图5所示的状态，以拉簧拐臂顺时针转动为例，拉簧拐臂31的弹
性部件连接端313将会拉动弹性部件32，使弹簧33被拉伸而储存能量，当拉 簧拐臂31转动到水平位置时(参考图1及图2中所示的状态)，弹簧33将被拉 伸至最长的状态，此时弹性部件中所储存的能量最大，而与此同时(参考图2)， 拉簧拐臂31的弯臂端32上设置的第一挡块314与定位部件4中的第二挡块 44接触并驱动第二挡块44，由于第一挡块314与第二挡块44具有上面所述的 斜面或弧面结构，并且为方向相反配合设置，所以随着拉簧拐臂31的转动， 第一挡块314的斜面或弧面将会抵压第二挡块44的斜面或弧面，并对其产生 一个拉力，进而对定位销41产生一个将其从销筒42中拉出的力，定位销41 受力运动将会压缩定位部件4中的弹性件43使其储存能量，并且，定位端411 将会脱离第一定位孔531 (或第二定位孔532)，从而定位板具有了绕第二转轴 52转动的自由度。另外，在弹簧33被拉伸至最长之前，拉簧拐臂31—直在 带动第一转轴51在轴套25中转动，但第一转轴51 —直没有连动第二转轴52 转动(由于卡叶5112的宽度d小于卡块5212间的周向间距h，所以图12A至 图12C中卡叶5112 —直没有和卡块5212接触)，在弹簧33被拉伸至最长的时 刻(确切的说，是当第一挡块314与第二挡块44相接触，定位部件的定位端 411脱离定位板53的同时)，卡叶5112的一侧边将与卡块5212接触(参考图 120。
当拉簧拐臂31转过图1所示的水平位置时，电机23即停止驱动，弹簧 33收縮释放能量，而拉簧拐臂31将在弹簧33的回复力的带动下快速的继续 顺时针转动，此过程完全依靠弹簧所释放的能量，而与此同时，第一转轴51、 第二转轴52以及定位板53都将在拉簧拐臂的带动下转过一定的角度，当然， 输出拐臂54也同步进行转动。在拉簧拐臂31的带动下，当第一挡块314脱离 第二挡块44时，定位销41将在弹性件43的作用下弹性复位，而由于此时定 位板53已经转过了一定的角度，所以其定位端411将不能再伸入并卡置于第 一定位孔531，而是在弹性件43的作用下顶抵于定位板53。拉簧拐臂在弹簧33的作用下继续顺时针转动，第一转轴51、第二转轴52、定位板53以及输 出拐臂54也继续转动，当弹簧33的能量释放完毕，拉簧拐臂31不再转动， 定位板52及输出拐臂54都转过了一预订的角度，在本实施例中，此预订的角 度为90度，定位板53在转过了 90度之后，定位销41恰好对位于第二定位孔 532(或第一定位孔531)，定位销41将在弹性件43的作用下伸入卡置于第二 定位孔532，从而将第二转轴52及输出拐臂54卡制定位。输出拐臂54转过 90度的动作，可根据实际需要而设定为开关闸的开启或者关闭，如图14所示。 上面提到了，弹簧在两个弹簧固定块34、 35之间的有效弹性长度可通过 调节螺杆38进行调节，具体来说，若选用的弹簧33不变，通过调整调节螺杆 38使弹簧在弹簧固定块34、 35之间的长度减少，那么当拉簧拐臂31转动到 图1所示的水平位置时，此时的弹簧33将会受到更大程度的拉伸而储存更多 的能量，在拉簧拐臂31转过水平位置后，储存有更多能量的弹簧33将会使拉 簧拐臂31更加快速的继续转动，从而实现更快速的开闸或合闸的动作。同理， 若增大弹簧在弹簧固定块34、 35之间的长度将会相应的降低开合闸的速度， 在此不再赘述。
另外，拉簧拐臂31逆时针转动时机构的连动原理与顺时针相同，实现开 关闸的反向动作，在此就不再赘述，而拉簧拐臂31的顺、逆时针转动是分别 对应于开闸及合闸的动作。
请参考图15A及图15B，为本实用新型快速动作弹簧机构组装入箱体的主 视示意图及俯视示意图，如图所示，整个的快速动作弹簧机构ioo组装于一箱 体中，由于要适用于户外环境，箱体采用的是密封设计，并且壳体采用不锈钢 材料制作，使用寿命长，同时为了便于操作和维修，箱体的四面设计为可开门 形式，并且门上装有户外门锁。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新 型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提 下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1、一种快速动作弹簧机构，连接于高压电器开关闸，其特征在于，所述快速动作弹簧机构包括支架板，所述支架板上固设有一轴套；传动减速部件，设于所述支架板上，所述传动减速部件的输入端与一驱动部相连接，所述传动减速部件的输出端包括一蜗轮，所述蜗轮上设有拨块；能受所述传动减速部件驱动而储能且能快速释放能量的储能部件，所述储能部件包括能受所述拨块驱动的拉簧拐臂，所述拉簧拐臂具有一弯臂端以及一轴接端；以及两端分别与拐臂和支架相连接的一弹性部件；定位所述开关闸开关位置的定位部件，所述定位部件包括一定位销，所述定位销的一端为定位端，另一端为能与所述弯臂端相配合连动的连动端；输出部件，包括一受所述轴接端带动的转轴部，所述转轴部能转动的设于所述轴套内且所述转轴部一端连接于所述轴接端，所述转轴部的能间歇转动的另一端固设有一能与所述定位销的定位端相卡制定位的定位板，所述输出部件还包括一输出拐臂连接所述高压电器开关闸，所述输出拐臂连接于所述转轴部的另一端。
2、 根据权利要求l所述的快速动作弹簧机构，其特征在于，所述传动减 速部件包括蜗杆，能转动的固设于所述支架板，所述蜗杆上固设有一传动齿轮，所述 传动齿轮连接所述驱动部；所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述蜗轮能转动的固接于所述轴套上，所述拨 块为销轴。
3、 根据权利要求l所述的快速动作弹簧机构，其特征在于，所述拉簧拐 臂包括一臂杆，臂杆的一端为所述轴接端，臂杆的另一端弯折延伸形成所述弯 臂端并向与所述弯臂端相反的方向突设有一弹性部件连接端，所述弯臂端上朝向所述轴接端的一侧凸设有第一挡块；所述弹性部件，包括至少一个弹簧及设置于弹簧两端的两个弹簧固定块， 其中一个所述弹簧固定块能转动的连接于所述支架板上凸设的一连接端，另一 个所述弹簧固定块能转动连接于所述弹性部件连接端。
4、 根据权利要求3所述的快速动作弹簧机构，其特征在于，所述弹簧为 平行设置。
5、 根据权利要求3所述的快速动作弹簧机构，其特征在于，所述定位部件包括销筒，固定于所述支架板上，所述销筒的一端闭合，另一端开口，在其内 部形成一容置空间，所述销筒的闭合端设有一开孔，而所述销筒开口部位的销筒内壁向内收縮而形成一卡台；弹性挡止件，套设于所属定位销并设置于所述容置空间内，所述弹性挡止 件截面形状与所述销筒的容置空间的截面形状相配合，所述弹性挡止件卡置于所述卡台；所述定位销穿设于所述销筒的容置空间中，所述定位销的定位端穿过所述 销筒闭合端的所述开孔并伸出于销筒之外，所述定位销的连动端穿过所述弹性 挡止件的通孔并伸出于销筒之外，所述定位销容置于所述销筒容置空间的部分 凸设有一圈卡缘，所述卡缘的截面直径大于所述开孔的孔径，所述连动端上还 设有一能受第一挡块抵压驱动的第二挡块；能弹性收縮的弹性件，设置在所述容置空间中所述销筒内壁与所述定位销 之间，所述弹性件一端顶抵于所述卡缘，另一端顶抵于所述弹性挡止件。
6、 根据权利要求5所述的快速动作弹簧机构，其特征在于，所述第一挡 块截面呈梯形，其侧边朝所述弹性部件连接端方向呈逐渐收縮的斜坡状，而所 述第二挡块的沿所述定位销轴向的截面呈梯形其侧边朝所述定位销定位端方 向呈逐渐收縮的斜坡状。
7、 根据权利要求5所述的快速动作弹簧机构，其特征在于，所述转轴部还包括-第一转轴，能转动的设于所述轴套内，所述第一转轴的一端连接于所述轴 接端，另一端则形成一第一枢接端；受所述第一转轴间歇性带动的第二转轴，能转动的设于所述轴套内，所述 第二转轴的一端为第二枢接端，所述第二枢接端与所述第一枢接端相互嵌合并枢连；所述输出部件进一步包括定位板，固接于所述第二转轴，所述定位板上设有能与所述定位端相卡制 定位的定位孔；输出拐臂，其一端固接于所述第二转轴的另一端，所述输出拐臂的另一端 则连接于所述高压电器开关闸。
8、 根据权利要求7所述的快速动作弹簧机构，其特征在于，所述第一转 轴与所述轴接端连接的一端形成一截面为方形的轴杆，而所述轴接端上则开设 一方形的轴孔，所述轴杆穿设并通过固定件固定于所述轴孔中。
9、 根据权利要求7所述的快速动作弹簧机构，其特征在于，所述第一枢 接端在所述第一转轴的轴体上对称的向外侧凸伸设有多个卡叶，所述第二枢接 端则沿所述第二转轴的轴向突设有多个卡块，所述多个卡块之间形成一容置 部，所述第一转轴的轴体容置于所述容置部，所述多个卡叶与所述多个卡块相 互嵌合，所述卡块的周向间距大于所述卡叶的宽度。
10、 根据权利要求7所述的快速动作弹簧机构，其特征在于，所述定位板 为四分之一圆板，其圆心处固接于所述第二转轴，所述定位孔开设于所述定位 板上的周缘处，所述定位孔开设有两个，且所述两个定位孔与所述定位板圆^ 的连线夹角为90度。
专利摘要本实用新型公开了一种快速动作弹簧机构，包括支架板；设于支架板上的传动减速部件，传动减速部件的输入端与一驱动部相连接，传动减速部件的输出端包括一蜗轮，蜗轮上设有拨块；储能部件，包括受拨块驱动的拉簧拐臂，其具有一弯臂端以及一轴接端，以及一弹性部件；定位部件，包括一定位销，定位销的一端为定位端，另一端为能与所述弯臂端相配合连动的连动端；输出部件，包括一受轴接端带动的转轴部，其能转动的设于所述轴套内且转轴部一端连接于轴接端，其另一端能间歇转动并固设有一能与定位销的定位端相卡制定位的定位板，输出部件还包括一输出拐臂连接高压电器开关闸，通过上述结构能实现快速开关动作且可靠度高、传动效率高。
文档编号H01H3/00GK201345304SQ20092000282
公开日2009年11月11日 申请日期2009年1月23日 优先权日2009年1月23日
发明者沈桂清, 沈百能, 沈聪芬, 马益站 申请人:宁波鑫鑫鑫寅电气有限公司