专利名称：一种高压断路器用超大功率弹簧操动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压断路器用超大功率弹簧操动机构，属于高压输变电技术领域。技术背景
弹簧操动机构是高压输变电领域的重要设备，是高压断路器的重要组成部分，高压断路器的合分闸操作是通过弹簧操动机构来实现的。高压断路器的操动机构主要分为液压和弹簧两种操动机构，液压操动机构具有分、合闸时间短并且稳定等优点，但又存在结构复杂、成本高、技术实现难度高等缺点；弹簧操动机构具有成本低、结构简单、使用时间长等特点，适合在高压断路器上广泛大量使用。
目前应用于高压断路器的弹簧操动机构普遍存在整体体积庞大，结构复杂，制造工艺困难，输出功率小。由于结构的复杂性，造成断路器的分合闸时间长，特性不稳定，降低了高压断路器的可靠性。随着国家电力系统的发展，系统容量的不断增加，断路器技术的进步，国家电网需要一种分合闸时间短、机械特性稳定，输出功率大的新型弹簧操动机构。发明内容
本发明针对以上技术问题，提供了一种超大功率弹簧操动机构，解决目前弹簧操动机构体积大、结构复杂、输出功率小、制造工艺困难、分合闸时间不稳定等问题。
本实用新型实现上述目的的技术方案如下
一种超大功率弹簧操动机构，它主要包括壁板(1)、棘轮(62)、储能棘爪(8)、逆止棘爪(14)、合闸碟簧组与分闸碟簧组、合闸控制系统与分闸控制系统；两个棘轮(6 分别利用棘轮轴(6 活动固定于两块壁板(1)的内侧，两块壁板(1)外侧利用所述两个棘轮轴(6 分别固定两个连接拐臂(92)，两个连接拐臂(9 分别用连板轴A(67)连接对应的叉状连板(66)的左端，该叉状连板(66)的左端置于两个连接拐臂(92)的外侧，利用固定轴(91)穿装合闸拐臂(69)并固定在两个棘轮(62)中间，即合闸拐臂(69)置于两个棘轮 (62)的内侧；合闸拐臂(69)下端连接合闸碟簧组(77)，合闸拐臂(69)内侧的上端固定轴 (91)上方用合闸滚子轴(6 固定合闸滚子(64)，合闸滚子轴(6 和合闸滚子(64)置于合闸拐臂(69)顶端内侧，所述合闸滚子(64)受合闸控制系统驱动卡锁与解除卡锁；叉状连板(66)的左端利用两个连板轴A(67)分别固定在连接拐臂(9 上，将两个连接拐臂(92) 的旋转中心固定在两个棘轮轴上置于两个壁板的外侧，连接拐臂(9 与棘轮轴(6 共轴转动，叉状连板(66)的右端有限位槽，利用在大拐臂(59)的下端设置的连板轴B (68)与限位槽滑动配合，将叉状连板(66)与大拐臂(59)活动固定；大拐臂(59)利用其右端的输出轴(60)穿装固定于两块壁板(1)之间棘轮(62)的右侧，大拐臂(59)以输出轴(60)为轴转动，大拐臂(59)左上端受分闸控制系统驱动完成转动，分闸拐臂(81)的顶端利用分闸拐臂轴A(82)穿装固定在大拐臂(59)左端，分闸拐臂(81)的下端连接分闸碟簧组(86)；在两个棘轮(6 的棘齿边沿，设有与棘齿啮合的由旋转凸轮( 和储能拐臂(4)驱动的储能棘爪(8)，还设有与棘齿啮合的逆止棘爪(14)。
所述的一种超大功率弹簧操动机构，由合闸电磁铁(18)、合闸电磁铁拐臂(19)、 合闸挚子(21)、合闸挚子拐臂(25)、弹簧座A(30)、弹簧座B(31)以及与之配合的弹簧和轴销组成合闸控制系统；在壁板(1)左上方设有合闸电磁铁(18)，合闸半轴上穿装合闸电磁铁拐臂(19)并固定在两块壁板⑴中间合闸电磁铁(18)的右侧，合闸电磁铁(18)动铁芯在击打合闸电磁铁拐臂(19)时，带动合闸半轴旋转，合闸半轴上设有合闸半轴回位弹簧，合闸挚子轴0 上穿装合闸挚子并固定于两块壁板(1)之间的合闸电磁铁(18)的右侧，合闸挚子轴0 上设有回位用扭簧即合闸挚子扭簧，合闸挚子的下方设有合闸挚子拐臂(25)，合闸挚子拐臂05)右端穿装合闸挚子拐臂轴(沈)，合闸挚子拐臂轴06)穿装固定于两块壁板(1)之间，小合闸滚子轴08)穿装小合闸滚子(XT)固定在合闸挚子拐臂05)的左端，小合闸滚子(XT)与合闸挚子接触限位或滚动滑出， 合闸挚子拐臂05)左端小合闸滚子轴08)上方设有合闸挚子拐臂销(四)，合闸挚子拐臂销09)穿装于两块壁板(1)间设置于两块壁板(1)上的月牙形限位槽内，合闸挚子拐臂销 (29)限制合闸挚子拐臂05)的转动限位，合闸挚子拐臂05)的中间用轴销B(34)穿装弹簧座B(31)，弹簧座A(30)上穿装轴销A(33)固定在两块壁板(1)之间弹簧座B(31)的上方，弹簧座A (30)和弹簧座B (31)之间设有使合闸挚子拐臂0 受到向下压力的合闸挚子弹簧(32)，在合闸挚子弹簧(3 的弹力作用下合闸挚子拐臂0 向下转动直到合闸挚子拐臂销09)卡在两块壁板(1)上的月牙形限位槽下方后限位，当合闸滚子(64)推动合闸挚子拐臂05)向上运动，小合闸滚子(XT)推开合闸挚子(21)，使合闸挚子拐臂05)向上运动直至合闸挚子拐臂销09)卡在两块壁板(1)上的月牙形限位槽上方后限位。
所述的一种超大功率弹簧操动机构，由分闸挚子拐臂G5)、小分闸挚子拐臂 (57)、弹簧座C(47)、弹簧座D(48)、弹簧座以49)和弹簧座F(50)形成联动杠杆，此联动杠杆加上分闸挚子(38)、分闸半轴(37)、分闸电磁铁拐臂(36)、分闸电磁铁(35)、弹簧和轴销组成分闸控制系统；在壁板(1)上边中间位置设有分闸电磁铁(35)，分闸半轴(37)上穿装分闸电磁铁拐臂(36)并固定在两块壁板(1)中间分闸电磁铁(35)的下方，分闸电磁铁 (35)动铁芯击打分闸电磁铁拐臂(36)，带动分闸半轴(37)旋转，分闸半轴(37)上设有分闸半轴回位弹簧，分闸挚子轴(39)上穿装分闸挚子(38)并固定于两块壁板(1)之间分闸半轴(37)的下方，分闸挚子(38)上端穿装分闸挚子销B (41)，分闸挚子销以42)穿装在两块壁板(1)之间分闸挚子销W41)的左侧，分闸挚子销AGO)穿装在两块壁板(1)之间分闸半轴(37)的左侧分闸挚子销W41)上方，分闸挚子拉簧两端分别固定在分闸挚子销 B(41)和分闸挚子销以42)之间，分闸挚子(38)下端穿装分闸挚子滚轴(44)，在分闸挚子拉簧拉力作用下分闸挚子滚轴G4)贴合在小分闸挚子拐臂(57)上，小分闸挚子拐臂 (57)下端穿装小分闸挚子拐臂轴(58)并固定在分闸挚子拐臂G6)的下端，分闸挚子拐臂 (45)的上端穿装分闸挚子拐臂轴(46)，分闸挚子拐臂轴06)穿装在两块壁板(1)之间分闸电磁铁(35)的右侧，分闸挚子拐臂G5)的中间穿装轴销C(51)，在轴销C(51)上穿装弹簧座以47)和滚动轴承(80)，轴销D(52)上穿装弹簧座IK48)并固定在两块壁板(1)之间弹簧座A(30)的上方，在弹簧座以47)和弹簧座IK48)之间设置分闸拐臂弹簧(55)，使弹簧座以47)弹簧座IK48)之间产生反向的力，从而施加给分闸挚子拐臂G5)逆时针旋转的力使滚动轴承(80)贴合大拐臂(59)，轴销E(53)上穿装弹簧座以49)并固定在弹簧座以47)上，轴销F(54)上穿装弹簧座F(50)并固定在小分闸挚子拐臂(57)上，在弹簧座以49)和弹簧座F(50)之间设置分闸挚子弹簧(56)；大拐臂(59)的左上端穿装滚轴(61)，滚轴(61) 在大拐臂(59)转动时贴合分闸挚子拐臂G5)滚动。
所述的一种超大功率弹簧操动机构，机构的棘轮(62)和连接拐臂(92)共轴，两个棘轮(62)之间用固定轴(91)连接同步转动，固定轴(91)和连板轴A(67)都以棘轮轴(63) 为中心旋转，固定轴(91)和连板轴A(67)之间设有夹角α。
所述的一种超大功率弹簧操动机构，机构基于两块壁板(1)的中面对称。
所述的一种超大功率弹簧操动机构，实现合闸碟簧组和分闸碟簧组之间力量传动的叉状连板(66)为U形设计，其右端设有对称的限位槽，凹槽右端为U形的连接处。
本发明的弹簧操动机构具有如下优点采用合闸拐臂、叉状连板分别连接固定棘轮产生特定的转动角度减少能量损耗的设计，达到机构整体结构简单，易于装配和维护的效果，同时避免了传统弹簧操动机构传动中能量损失大的缺点，从而提高了输出功率；本发明的弹簧操动机构能够在合闸动作完成后立即进行分闸操作；或在合闸操作完成后，合闸弹簧再次储能后进行重合间操作，具有分合间时间稳定、机械传动效率高，输出功率大等优点ο
图1为本发明实例中弹簧操动机构分闸储能状态剖面示意图2为本发明实例中弹簧操动机构合闸未储能状态剖面示意图3为本发明实例中弹簧操动机构合闸储能状态剖面示意图4为本发明实例中弹簧操动机构分闸未储能状态剖面示意图(初始状态)；
图5为本发明实例中弹簧操动机构左视图部分剖面示意图中编号1、壁板，2、凸轮轴，3、凸轮，4、储能拐臂，5、储能滚子轴，6、储能滚子， 7、储能棘爪轴，8、储能棘爪，9、储能拐臂轴，10、储能棘爪扭簧，11、储能拐臂扭簧，12、储能棘爪销，13、储能拐臂销，14、逆止棘爪，15、逆止棘爪轴，16、逆止棘爪扭簧，17、逆止棘爪销， 18、合闸电磁铁，19、合闸电磁铁拐臂，20、合闸半轴，21、合闸挚子，22、合闸挚子轴，23、合闸挚子扭簧，24、合闸挚子销，25、合闸挚子拐臂，26、合闸挚子拐臂轴，27、小合闸滚子，28、小合闸滚子轴，29、合闸挚子拐臂销，30、弹簧座Α，31、弹簧座B，32、合闸挚子弹簧，33、轴销Α， 34、轴销B，35、分闸电磁铁，36、分闸电磁铁拐臂，37、分闸半轴，38、分闸挚子，39、分闸挚子轴，40、分闸挚子销Α，41、分闸挚子销B，42、分闸挚子销C，43、分闸挚子拉簧，44、分闸挚子滚轴，45、分闸挚子拐臂，46、分闸挚子拐臂轴，47、弹簧座C，48、弹簧座D，49、弹簧座Ε，50、 弹簧座F，51、轴销C，52、轴销D，53、轴销E，M、轴销F，55、分闸拐臂弹簧，56、分闸挚子弹簧， 57、小分闸挚子拐臂，58、小分闸挚子拐臂轴，59、大拐臂，60、输出轴，61、滚轴，62、棘轮，63、 棘轮轴，64、合闸滚子，65、合闸滚子轴，66、叉状连板，67、连板轴A，68、连板轴B，69、合闸拐臂，70、导向滚子，71、导向滚子轴，72、合闸碟簧连杆，73、接头，74、合闸碟簧定位销，75、合闸碟簧法兰，76、合闸碟簧筒，77、合闸碟簧组，78、导轨，79、合闸碟簧筒连接法兰，80、滚动轴承，81、分闸拐臂，82、分闸拐臂轴A，83、分闸拐臂轴B，84、导向接头，85、分闸碟簧法兰， 86、分闸碟簧组，87、分闸碟簧定位法兰，88、分闸碟簧筒，89、分闸碟簧筒连接法兰，90、导向环，91、固定轴，92、连接拐臂。
具体实施
本发明的弹簧操动机构如图1所示，两块壁板1用定位柱平行的固定在一起，弹簧操动机构基于两块壁板1的中面对称，两块壁板1之间左下方设有凸轮3，凸轮3上穿装凸轮轴2固定于两块壁板1间，储能拐臂轴9上穿装储能拐臂4并固定于两块壁板之间凸轮轴2的右上方，储能拐臂4左下端用储能滚子轴5穿装储能滚子6，储能棘爪轴7穿装储能棘爪8固定在储能拐臂4的左上端，储能棘爪轴7和储能拐臂轴9上安装有储能棘爪扭簧 10和储能拐臂扭簧11，储能棘爪扭簧10 —端固定储能棘爪销12上，另一端固定在储能棘爪8上，储能拐臂扭簧11 一端固定在储能拐臂销13上，另一端固定在储能棘爪销12上，储能棘爪销12固定在储能拐臂4上，在储能棘爪扭簧10和储能拐臂扭簧11的扭力作用下使储能滚子6贴合凸轮3，使储能棘爪8贴合棘轮62圆周的棘齿上，储能拐臂4的右上方棘轮62的右下方利用逆止棘爪轴15穿装逆止棘爪14并固定于两块壁板之间，在逆止棘爪轴 15上穿装逆止棘爪扭簧16，逆止棘爪销17固定在逆止棘爪轴15的右上方两块壁板之间， 逆止棘爪扭簧16 —端固定在逆止棘爪14上，另一端固定在逆止棘爪销17上，在逆止棘爪扭簧16的扭力作用下使逆止棘爪14的爪尖贴合棘轮62圆周上的棘齿。当凸轮3转动时， 凸轮3推动储能滚子6从而带动储能拐臂4往复运动，使储能棘爪8的爪尖往复的推动棘轮62圆周上的棘齿，最终使棘轮62顺时针转动。逆止棘爪14的爪尖始终贴合棘轮62圆周上的棘齿，防止棘轮62在合闸碟簧组77的作用下逆时针转动，从而起逆止作用。
参见图5，所述的弹簧操动机构有两个棘轮62，分别利用棘轮轴63固定于两块壁板的内侧，棘轮62的圆周上均布着单向的齿状凹槽即棘齿。合闸滚子轴65上套装合闸滚子64并连接固定在合闸拐臂69上端的中间，合闸拐臂69的上端合闸滚子轴65下端穿装固定轴91并固定在两个棘轮62中间，将两个连接拐臂92的旋转中心固定在两个棘轮轴63 上置于两个壁板1的外侧，连接拐臂92与棘轮62共轴并利用固定轴91同步其运动，叉状连板66的左端分别用两个连板轴A67分别固定在两个连接拐臂92上，叉状连板66置于连接拐臂92的外侧。所述的棘轮轴63两端为六方轴中间为圆轴，圆轴部分固定于壁板1，两端六方轴部分分别固定棘轮62和连接拐臂92。
所述的弹簧操动机构左上方设有合闸电磁铁18，合闸半轴20上穿装合闸电磁铁拐臂19并固定在两块壁板中间合闸电磁铁18的右侧，合闸电磁铁18动铁芯可以击打合闸电磁铁拐臂19从而带动合间半轴20旋转，合间半轴20上设有回位弹簧可使合间半轴20 旋转后自动复位，合闸挚子轴22上穿装合闸挚子21并固定于两块壁板之间合闸电磁铁18 的右侧，合间挚子轴22上设有回位用扭簧即合间挚子扭簧23，合间挚子扭簧23—端固定在合闸挚子21上，另一端固定在合闸挚子销M上，合闸挚子扭簧23向合闸挚子21施加逆时针旋转的扭力，合闸挚子21的下方设有合闸挚子拐臂25，合闸挚子拐臂25右端穿装合闸挚子拐臂轴26，合闸挚子拐臂轴沈穿装固定于两块壁板之间，小合闸滚子轴观穿装小合闸滚子27固定在合闸挚子拐臂25的左端，小合闸滚子27可与合闸挚子21接触限位也可滚动滑出，合闸挚子拐臂25左端小合闸滚子轴观上方穿装固定合闸挚子拐臂销四，合闸挚子拐臂销四穿装于两块壁板之间设置于两块壁板上的月牙形限位槽内，合闸挚子拐臂销四用来限制合闸挚子拐臂25的转动限位，合闸挚子拐臂25的中间用轴销B34穿装弹簧座B31， 弹簧座A30上穿装轴销A32固定在两块壁板之间弹簧座B31的上方，弹簧座A30和弹簧座 B31之间设有合闸挚子弹簧32，在合闸挚子弹簧32的弹力作用下可使合闸挚子拐臂25受到向下的压力，使合闸挚子拐臂25向下转动直到合闸挚子拐臂销四卡在两块壁板上的月牙形限位槽下方后限位。合闸电磁铁18、合闸电磁铁拐臂19、合闸半轴20、合闸挚子21、合闸挚子拐臂25、弹簧座A30、弹簧座B31以及与之配合的各种弹簧和轴销组成了本发明弹簧操动机构的合闸控制系统。
所述的弹簧操动机构壁板1上边中间位置设有分闸电磁铁35，分闸半轴37上穿装分闸电磁铁拐臂36并固定在两块壁板中间分闸电磁铁35的下方，分闸电磁铁35动铁芯可以击打分间电磁铁拐臂36从而带动分间半轴37旋转，分间半轴37上设有回位弹簧可使分闸半轴37旋转后自动复位，分间挚子轴39上穿装分间挚子38并固定于两块壁板之间分闸半轴37的下方，分闸挚子38上端穿装分闸挚子销B41，分闸挚子销C42穿装在两块壁板之间分闸挚子销B41的左侧，分闸挚子销A40穿装在两块壁板之间分闸半轴37的左侧，分闸挚子拉簧43两端分别固定在分间挚子销B41和分间挚子销C42上，分间挚子拉簧43产生拉力使分间挚子38上端贴合分间挚子销A40并限位，分间挚子38下端穿装分间挚子滚轴44，在分间挚子拉簧43拉力作用下分间挚子滚轴44贴合在小分间挚子拐臂57上，小分闸挚子拐臂57下端穿装小分闸挚子拐臂轴58并固定在分闸挚子拐臂45的下端，分闸挚子拐臂45的上端穿装分闸挚子拐臂轴46，分闸挚子拐臂轴46穿装在两块壁板之间分闸电磁铁35的右上方，分闸挚子拐臂45的中间穿装轴销C51，在轴销C51上穿装弹簧座C47和滚动轴承80，轴销D52上穿装弹簧座D48并固定在两块壁板之间弹簧座A30的上方，在弹簧座C47和弹簧座D48之间设置分间拐臂弹簧55，使弹簧座C47弹簧座D48之间产生反向的力，从而施加给分间挚子拐臂45逆时针旋转的力使滚动轴承贴合大拐臂59，轴销E53上穿装弹簧座E49并固定在弹簧座C47上，轴销FM上穿装弹簧座F50并固定在小分闸挚子拐臂57上，在弹簧座E49和弹簧座F50之间设置分间挚子弹簧56，至此分间挚子拐臂45、小分闸挚子拐臂57、弹簧座C47、弹簧座D48、弹簧座E49和弹簧座F50形成联动杠杆，此联动杠杆加上分间挚子38、分间半轴37、分间电磁铁拐臂36、分间电磁铁35、与之配合的各种弹簧和轴销组成了本发明弹簧操动机构的分闸控制系统。
所述的弹簧操动机构操作功由输出轴60完成，输出轴60穿装大拐臂59的中间并穿装在两块壁板之间机构的右侧，大拐臂59的上端穿装滚轴61，滚轴可在大拐臂59转动时贴合分闸挚子拐臂45滚动，利用分闸拐臂轴A82将分闸拐臂81的上端固定在大拐臂59上输出轴60的左侧，大拐臂59的下端穿装连板轴B68，连板轴B68穿在叉状连板66的右端限位槽内，叉状连板66的左端利用两个连板轴A67分别固定在两个连接拐臂92上，连接拐臂 92与棘轮62共轴，当棘轮62转动时推动叉状连板66向右运动，利用杠杆原理连板轴B68 推动大拐臂59逆时针转动，当棘轮62继续转动，棘轮62会拉动叉状连板66向左运动，此时由于叉状连板66右端有限位槽不会拉动连板轴B68向左运动，大拐臂59也不会被顺时针拉动回原位。
所述的弹簧操动机构壁板的下方有两套碟簧组来保证机构操作所需要的操作功， 分别为分间碟簧组86和合间碟簧组77，其中分间碟簧组77套装在分间碟簧筒88的外边， 分闸碟簧筒88下端螺纹固定分间碟簧固定法兰87，分间碟簧筒的上端焊接分间碟簧筒连接法兰89，分间碟簧筒连接法兰89螺栓固定在两块壁板的右下方，分间碟簧法兰85穿装在分闸碟簧筒88外分间碟簧组86的上方分间碟簧筒连接法兰89的下方，分间碟簧组86便被压缩限位在分间碟簧定位法兰87和分间碟簧法兰85之间分间碟簧筒88的外侧，分闸拐臂81的下端穿装分闸拐臂轴B83，分闸拐臂轴B83穿装分闸碟簧法兰85并穿在分闸碟簧筒88上端的限位槽内，分闸拐臂轴B83穿装在导向接头84的上端，导向接头84设置在分闸碟簧筒88内，在导向接头84外侧与分闸碟簧筒88内侧设置导向环90，使导向接头84外壁与分闸碟簧筒88同轴滑动，当分闸拐臂81向下运动时分闸拐臂轴B83带动导向接头84 和分间碟簧法兰85 —起向下同轴于分间碟簧筒88运动，从而压缩分间碟簧组86。
所述的弹簧操动机构合间碟簧组77套装在合间碟簧筒76外，合间碟簧筒76上端焊接固定合间碟簧筒连接法兰79，合间碟簧筒连接法兰79再用螺栓固定在两块壁板的下方分间碟簧组86的左侧，合间碟簧筒连接法79下端面固定贴合合间碟簧组77的上端面， 对合间碟簧组77进行上限位，合间碟簧组77下端面贴合合间碟簧法兰75的上端面，合闸碟簧法兰75套装在合间碟簧筒76外，合间碟簧定位轴74穿过合间碟簧筒76的下端限位槽穿装固定在合间碟簧法兰75上，合间碟簧法兰75可在合间碟簧筒76外侧与合间碟簧筒 76同轴的上下滑动，从而压缩释放合闸碟簧组77，利用合闸碟簧筒76的下端限位槽和合闸碟簧定位轴74来进行上下的限位，在合间碟簧筒76内合间碟簧定位轴74穿装接头73，接头73上端螺纹连接合间碟簧连杆72的下端，合间碟簧连杆72的上端穿装导向滚子轴71， 导向滚子轴71外安装导向滚子70，导向滚子轴71穿装在合闸拐臂69的下端，合闸碟簧筒 76上端内壁设有导轨78，导轨78可使导向滚子70沿着合间碟簧筒76的轴线上下运动，从而使合间碟簧连杆72沿着合间碟簧筒76的轴线上下运动。当棘轮62转动时合间拐臂69 带动合间连杆72、接头73、合间碟簧定位轴74和合间碟簧法兰75 —起运动，从而压缩释放合闸碟簧组77。
本发明弹簧操动机构工作方式
储能工作如图1所示为本发明弹簧操动机构的初始状态，当操动机构需要储能时，旋转凸轮轴2，凸轮轴2带动凸轮3旋转，凸轮3往复推动储能滚子6使储能拐臂4往复推动储能棘爪8，在储能棘爪扭簧10和储能拐臂扭簧11的配合下，储能棘爪8每往复运动一次爪尖都会推动棘轮62圆周上的一个棘齿，由于逆止棘爪14的爪尖在逆止棘爪扭簧16 的配合下始终贴合棘轮62圆周的棘齿，不让棘轮62逆时针旋转，储能棘爪8便往复运动推动棘轮62顺时针旋转，棘轮62上的固定轴91会逆时针旋转向高点运动，于是带动合闸拐臂69、合间连杆72、接头73、合间碟簧定位轴74和合间碟簧法兰75 —起向上运动，因为合闸碟簧组77上端面固定，合间碟簧法兰75便向上压缩合间碟簧组77，此过程为所述的弹簧操动机构储能过程。
合闸储能锁定如图2所示本发明弹簧操动机构的储能锁定状态，当棘轮62转动使合间拐臂69上合间滚子轴65通过高点后，在合间碟簧组77的作用力下合间滚子64会顺时针向下运动，合间滚子64会贴合在合间挚子拐臂25的左端卡槽内，施加给合间挚子拐臂25向上的力，合闸挚子拐臂25上的小合闸滚子27向左上推动合闸挚子21，合闸半轴20 会卡锁住合间挚子21，使合间挚子21位置锁定，这样使合间滚子64通过高点后卡锁在合闸挚子拐臂25的左端卡槽内，锁定合间拐臂69和棘轮62的位子，使合间碟簧组77的能量得以保存，此过程为所述的弹簧操动机构合间储能锁定。
合闸操作如图3所示本发明实例中弹簧操动机构的合闸后锁定(分闸储能锁定)状态，当合闸电磁铁18通电，合闸电磁铁18的动铁芯杆推动合闸电磁铁拐臂19使其顺时针旋转，合闸电磁铁拐臂19带动合闸半轴20旋转，此时合闸半轴20让开合闸挚子21，9合闸挚子21不再卡锁小合闸滚子27，在合闸碟簧组77释能力的作用下合闸滚子64向上推开合间挚子拐臂25，棘轮62快速顺时针转动连板轴A67推动叉状连板66向右运动，叉状连板66推动连板轴B68使大拐臂59逆时针转动，直至叉状连板66右端凹槽限位连板轴B68， 大拐臂59带动分间拐臂81、分间碟簧法兰85向下运动压缩分间碟簧组86，完成分间储能动作，当大拐臂59逆时针转动大拐臂59上的滚轴61会贴合分闸挚子拐臂45右侧面滚动， 滚轴61滚动到分闸挚子拐臂45下端的卡槽时，分闸挚子拐臂45在联动杠杆的作用下卡锁住滚轴61，从而锁定大拐臂59、输出轴60和分间碟簧组86的位置，完成合间位置的锁定动作，大拐臂59带动输出轴60转动，输出轴60向开关提供合闸操作所需的参数。合闸操作中可完成分间碟簧组86的压缩和合间位子的锁定两项任务。
分闸操作图4为本发明实例中弹簧操动机构未储能状态剖面示意图(初始状态或分闸后状态)，当分闸电磁铁35通电后，分闸电磁铁35的动铁芯杆推动分闸电磁铁拐臂 36使其顺时针转动，分间电磁铁拐臂36带动分间半轴37旋转，此时分间半轴37让开分闸挚子38，分间挚子38上的分间挚子滚轴44不再卡锁小分间挚子拐臂57，联动杠杆提供给分闸挚子拐臂45的力小于分闸碟簧组86通过分闸碟簧法兰85、分闸拐臂81、大拐臂59、滚轴61再施加给分闸挚子拐臂25的力，因此分闸挚子拐臂25会顺时针向左上移动，使滚轴 61贴合分闸挚子拐臂25下端面向上滚动，大拐臂59在分闸碟簧组86释能作用下带动输出轴60顺时针旋转直至分间碟簧法兰85上端面贴合分间碟簧筒连接法兰89的下端面完成限位，大拐臂59转动时连板轴B68推动叉状连板66右端凹槽使叉状连板66向左运动，连板轴A67推动连接拐臂92转动带动棘轮62使棘轮62顺时针转动，直至连板轴B68停在叉状连板66凹槽左侧，在分闸过程中输出轴60向开关提供分闸操作所需的参数。
权利要求
1.一种超大功率弹簧操动机构，它主要包括壁板(1)、棘轮(62)、储能棘爪(8)、逆止棘爪(14)、合闸碟簧组与分闸碟簧组、合闸控制系统与分闸控制系统；其特征在于，两个棘轮(62)分别利用棘轮轴(6 活动固定于两块壁板(1)的内侧，两块壁板(1)外侧利用所述两个棘轮轴(6 分别固定两个连接拐臂(92)，两个连接拐臂(9 分别用连板轴A(67)连接对应的叉状连板(66)的左端，该叉状连板(66)的左端置于两个连接拐臂(9 的外侧， 利用固定轴(91)穿装合闸拐臂(69)并固定在两个棘轮(62)中间，即合闸拐臂(69)置于两个棘轮(6 的内侧；合闸拐臂(69)下端连接合闸碟簧组(77)，合闸拐臂(69)内侧的上端固定轴(91)上方用合闸滚子轴(6 固定合闸滚子(64)，合闸滚子轴(6 和合闸滚子 (64)置于合闸拐臂(69)顶端内侧，所述合闸滚子(64)受合闸控制系统驱动卡锁与解除卡锁；叉状连板(66)的左端利用两个连板轴A (67)分别固定在连接拐臂(9 上，将两个连接拐臂(9 的旋转中心固定在两个棘轮轴上置于两个壁板的外侧，连接拐臂(9 与棘轮轴(63)共轴转动，叉状连板(66)的右端有限位槽，利用在大拐臂(59)的下端设置的连板轴 B(68)与限位槽滑动配合，将叉状连板(66)与大拐臂(59)活动固定；大拐臂(59)利用其右端的输出轴(60)穿装固定于两块壁板(1)之间棘轮(62)的右侧，大拐臂(59)以输出轴 (60)为轴转动，大拐臂(59)左上端受分闸控制系统驱动完成转动，分闸拐臂(81)的顶端利用分闸拐臂轴A(82)穿装固定在大拐臂(59)左端，分闸拐臂(81)的下端连接分闸碟簧组 (86)；在两个棘轮(6 的棘齿边沿，设有与棘齿啮合的由旋转凸轮C3)和储能拐臂(4)驱动的储能棘爪(8)，还设有与棘齿啮合的逆止棘爪(14)。
2.根据权利要求1所述的一种超大功率弹簧操动机构，其特征在于，由合闸电磁铁 (18)、合闸电磁铁拐臂(19)、合闸挚子(21)、合闸挚子拐臂(25)、弹簧座A(30)、弹簧座 B(31)以及与之配合的弹簧和轴销组成合闸控制系统；在壁板(1)左上方设有合闸电磁铁 (18)，合闸半轴上穿装合闸电磁铁拐臂(19)并固定在两块壁板(1)中间合闸电磁铁 (18)的右侧，合闸电磁铁(18)动铁芯在击打合闸电磁铁拐臂(19)时，带动合闸半轴旋转，合闸半轴上设有合闸半轴回位弹簧，合闸挚子轴0 上穿装合闸挚子并固定于两块壁板(1)之间的合闸电磁铁(18)的右侧，合闸挚子轴0 上设有回位用扭簧即合闸挚子扭簧，合闸挚子的下方设有合闸挚子拐臂(25)，合闸挚子拐臂0 右端穿装合闸挚子拐臂轴(26)，合闸挚子拐臂轴06)穿装固定于两块壁板(1)之间，小合闸滚子轴08)穿装小合闸滚子(XT)固定在合闸挚子拐臂(25)的左端，小合闸滚子(XT)与合闸挚子接触限位或滚动滑出，合闸挚子拐臂0 左端小合闸滚子轴08)上方设有合闸挚子拐臂销( )，合闸挚子拐臂销09)穿装于两块壁板(1)间设置于两块壁板(1)上的月牙形限位槽内，合闸挚子拐臂销09)限制合闸挚子拐臂05)的转动限位，合闸挚子拐臂05)的中间用轴销B(34)穿装弹簧座B(31)，弹簧座A(30)上穿装轴销A(33)固定在两块壁板(1)之间弹簧座B(31)的上方，弹簧座A(30)和弹簧座B(31)之间设有使合闸挚子拐臂05)受到向下压力的合闸挚子弹簧(32)，在合闸挚子弹簧(32)的弹力作用下合闸挚子拐臂05)向下转动直到合闸挚子拐臂销09)卡在两块壁板(1)上的月牙形限位槽下方后限位，当合闸滚子(64)推动合闸挚子拐臂05)向上运动，小合闸滚子(XT)推开合闸挚子(21)，使合闸挚子拐臂05)向上运动直至合闸挚子拐臂销09)卡在两块壁板(1)上的月牙形限位槽上方后限位。
3.根据权利要求1所述的一种超大功率弹簧操动机构，其特征在于，由分闸挚子拐臂(45)、小分闸挚子拐臂(57)、弹簧座C(47)、弹簧座D(48)、弹簧座E(49)和弹簧座F(50)形成联动杠杆，此联动杠杆加上分闸挚子(38)、分闸半轴(37)、分闸电磁铁拐臂(36)、分闸电磁铁(3 、弹簧和轴销组成分闸控制系统；在壁板(1)上边中间位置设有分闸电磁铁(35)， 分闸半轴(37)上穿装分闸电磁铁拐臂(36)并固定在两块壁板(1)中间分闸电磁铁(35) 的下方，分闸电磁铁(3 动铁芯击打分闸电磁铁拐臂(36)，带动分闸半轴(37)旋转，分闸半轴(37)上设有分闸半轴回位弹簧，分闸挚子轴(39)上穿装分闸挚子(38)并固定于两块壁板(1)之间分闸半轴(37)的下方，分闸挚子(38)上端穿装分闸挚子销B(41)，分闸挚子销以42)穿装在两块壁板(1)之间分闸挚子销W41)的左侧，分闸挚子销AGO)穿装在两块壁板(1)之间分闸半轴(37)的左侧分闸挚子销W41)上方，分闸挚子拉簧两端分别固定在分闸挚子销W41)和分闸挚子销以42)之间，分闸挚子(38)下端穿装分闸挚子滚轴(44)，在分闸挚子拉簧拉力作用下分闸挚子滚轴G4)贴合在小分闸挚子拐臂(57) 上，小分闸挚子拐臂(57)下端穿装小分闸挚子拐臂轴(58)并固定在分闸挚子拐臂G6)的下端，分闸挚子拐臂G5)的上端穿装分闸挚子拐臂轴(46)，分闸挚子拐臂轴06)穿装在两块壁板⑴之间分闸电磁铁(35)的右侧，分闸挚子拐臂G5)的中间穿装轴销C(51)，在轴销C (51)上穿装弹簧座以47)和滚动轴承(80)，轴销D (52)上穿装弹簧座W48)并固定在两块壁板(1)之间弹簧座A(30)的上方，在弹簧座以47)和弹簧座IK48)之间设置分闸拐臂弹簧(55)，使弹簧座以47)弹簧座IK48)之间产生反向的力，从而施加给分闸挚子拐臂 (45)逆时针旋转的力使滚动轴承(80)贴合大拐臂(59)，轴销E(53)上穿装弹簧座以49) 并固定在弹簧座以47)上，轴销F(54)上穿装弹簧座F(50)并固定在小分闸挚子拐臂(57) 上，在弹簧座以49)和弹簧座F(50)之间设置分闸挚子弹簧(56)；大拐臂(59)的左上端穿装滚轴(61)，滚轴(61)在大拐臂(59)转动时贴合分闸挚子拐臂G5)滚动。
4.根据权利要求1所述的一种超大功率弹簧操动机构，其特征在于，机构的棘轮(62) 和连接拐臂(9 共轴，两个棘轮(6 之间用固定轴(91)连接同步转动，固定轴(91)和连板轴A(67)都以棘轮轴(63)为中心旋转，固定轴(91)和连板轴A(67)之间设有夹角α。
5.根据权利要求1所述的一种超大功率弹簧操动机构，其特征在于，机构基于两块壁板(1)的中面对称。
6.根据权利要求1所述的一种超大功率弹簧操动机构，其特征在于，实现合闸碟簧组和分闸碟簧组之间力量传动的叉状连板(66)为U形设计，其右端设有对称的限位槽，凹槽右端为U形的连接处。
全文摘要
本发明公开了一种超大功率弹簧操动机构，属于输变电技术领域，包括壁板、棘轮、连杆、叉状连板、导向座、合闸挚子、分闸挚子、合闸拐臂、分闸拐臂、合闸碟簧组、分闸碟簧组等。本发明的弹簧操动机构在减小了机构整体的体积下大大的提高机构的输出功率，具有分合闸速度快、性能参数稳定、可靠性高和超大输出功率等优点。
文档编号H01H71/10GK102509674SQ20111031844
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者王颖, 贾越 申请人:王颖, 贾越