专利名称：高压真空隔离断路器四工位一体式操动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高压电气设备技术领域，涉及一种双功能四工位的高压真空隔离断路器用的操动机构。
背景技术：
目前本领域现有高压真空断路器操动机构和高压隔离开关操动机构均为各种高压独自的专用部件。现有高压断路器的操动机构均以螺旋式压缩弹簧或拉伸弹簧储能为动力源的结构形式，机构的合闸弹簧储备的能量不但要使断路器合闸，同时还要对分闸弹簧进行储能，因此传动装置必需采用多个连杆机构。目前本领域公知产品均为单一功能，存在结构松散复杂且体积大，相互之间的操作与逻辑联锁需要大量的中间转换联接，结构繁琐，且不易实现，综合成本高，机械效率低，运行可靠性较差等不足。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决现有技术存在的问题和填补空缺，进而提供一种创新型的一体化设计、功能复合、结构简单、体积小、综合制造成本低、性能稳定、机械效率和运行可靠性高的高压真空隔离断路器四工位一体式操动机构。本实用新型的目的是通过以下技术解决方案实现的该高压真空隔离断路器四工位一体式操动机构由高压真空断路器操作装置、高压隔离开关操作装置两大部分组成，并将它们各自的驱动操作功能、控制保护功能、信号传递功能、逻辑联锁等功能模块化，以纵向直线驱动与横向旋转驱动的同心同轴的驱动中心为基准，分区共箱集成布置在一个机构箱体内，可实现断路器的分、合闸及隔离开关的分、合闸共四种电连接工位的操作。所述的高压真空断路器的操作装置由布置在机箱左侧的涡卷弹簧储能系统、镜向对称双轨迹槽凸轮旋转驱动系 统、及半轴、掣子、拐臂组成的缓冲限位保持系统、储能系统转角定位控制装置，布置在机箱上部的脱扣系统、控制保护系统，以及布置于机箱右侧的信号传递系统，布置于机箱前下部的锁定联锁系统等组成。通过脱扣系统与缓冲限位保持系统控制涡卷弹簧在360°内分段释放能量，旋转驱动系统带动断路器连杆操作系统进行合闸和分闸操作。断路器合闸后，手动储能或由储能系统转角定位装置驱动电机自动储能。所述的隔离开关操作装置由布置在机箱右侧的可双向旋转的直流电机、齿轮组、信号显示系统，布置在机箱后部的滚珠丝杠副、一体化公共交联支撑/操作转换副、控制保护系统等组成。通过双向旋转直流电机、齿轮组和滚珠丝杠副，驱动一体化公共交联支撑/操作转换副，带动断路器极柱正、反旋转90°，进行隔离开关分闸和合闸操作。所述的断路器操作装置和隔离开关操作装置及其二者之间的工位组合和转换的机械/电气联锁装置，是通过他们的传动系统之间的交联与互动关系，即运动件的共用或联动，实现工位操作转换或锁定的。当断路器处于合闸状态，机械联锁装置阻止隔离开关手动或电动分闸或合闸，即阻挡隔离开关操作手柄插入操作杆，不能使三相极柱从垂直位置旋转到水平位置或从水平位置旋转到垂直位置。当隔离开关手动分闸或合闸过程中，机械联锁装置锁定合闸半轴，阻止断路器手动合闸。所述的断路器操作装置中的信号显示系统，由套装固定在主轴上的联锁槽凸轮，随主轴360°旋转过程中驱动推杆，带动指示器上下运动，从而显示断路器的分、合闸位置状态。所述的隔离开关操作装置中的信号显示系统由一体化公共交联支撑/操作转换副在正、反旋转90°过程中，驱动连杆机构带动旋转指示盘转动,通过旋转指示盘上红色横条的水平与垂直位置变化，从而显示隔离开关的隔离与接通位置状态。二者工位状态指示器为复合对应显示结构，并与机箱面板视窗相对应。所述的机械锁定联锁装置是将断路器和隔离开关四工位操作与逻辑联锁统一集成于隔离断路器手车左右锁栓上，通过手车配柜状态，提供给成套开关柜和接地开关的安全防误操作机械联锁信号。二者之间的电气联锁、电气状态对应信息，由集成布置于机箱上部的二次控制保护系统提供给成套开关设备智控系统处理。与现有技术相比，本实用新型所述的高压真空隔离断路器四工位一体式操动机构，采用了一机一体多功能复合的创新构思，将两种工作特性与功能完全不同的的高压开关元件各自必需的驱动操作装置、控制保护装置、信号装置、逻辑联锁装置等，经过全面优化与创新重组后，有机集成于本实用新型所述的一台产品上。实现了一机多功能技术集成，结构紧凑、体积小、性能稳定、运行可靠性高、性价比更具竞争力等优点。为高压开关设备功能复合、小型化及高可靠性创造了核心技术支持基础。本实用新型所述产品可用于高压真空隔离断路器或真空隔离负荷开关，还可用于其它小型化的高压开关组合电器。
图1为本实用新型一个具体实施例的正视向结构简图。图2为本实 用新型一个具体实施例的右视向剖视结构简图。图3为本实用新型一个具体实施例的俯视向结构简图。图4为本实用新型中的四工位操作转换机械联锁结构图示意图。图5为本实用新型中的四工位信号显示复合结构图示意图。
具体实施方式
参见附图1-3，本实用新型所述的高压真空隔离断路器四工位一体式操动机构由高压真空断路器操作装置、高压隔离开关操作装置两大部分组成。断路器操作装置布置在机箱I左侧，由一只涡卷弹簧及其储能系统4、一组镜向对称双轨迹槽凸轮旋转驱动系统9、一对由半轴、掣子、拐臂组成的分闸与合闸缓冲限位保持系统3、储能系统转角定位控制装置10、分闸与合闸脱扣系统5、控制保护系统2、信号显示装置6组成。当涡卷弹簧4储能一圈时，储能系统转角定位控制装置10被锁定。此时，可手动或电动进行合闸操作合闸脱扣系统5与分闸保持系统3解裂，涡卷弹簧释放半圈能量，槽凸轮驱动系统9随主轴11按设定的角度，顺时针旋转210°，断路器连杆完成合闸。接着，可手动或电动进行分闸操作分闸脱扣系统5与合闸保持系统3解裂，涡卷弹簧再释放半圈能量，槽凸轮驱动系统9随主轴11按设定的角度，顺时针旋转150°，断路器完成分闸，每次合闸后，储能系统转角定位装置10解锁并驱动涡卷弹簧储能系统4进行储能，涡卷弹簧释能一圈，凸轮旋转360° .断路器完成分闸和合闸一个循环。高压隔离开关的操作装置布置在机箱I后部和右侧，由双向旋转的直流电机7、齿轮组14、滚珠丝杠副13、一体化交联共支/操作转换副8和控制装置2组成。通过直流电机7的正、反向旋转，经齿轮组14和滚珠丝杠副13带动一体化交联共支/操作转换装置8旋转，驱动断路器极柱正、反旋转90°，进行隔离开关分闸和合闸操作。参见附图4，本实用新型所述的断路器操作装置和隔离开关操作装置及其二者的工位操作转换的机械联锁装置布置在机箱右侧前面，由锁扣16、锁杆17、锁板18、挡板19、转轴21组成。当断路器处于合闸状态，套装在主轴上的锁板18顶住锁杆17，阻止固定在转轴21上的挡板19转动，阻挡了隔离开关操作手柄插入操作杆20，即阻止隔离开关手动分闸或合闸。当隔离开关手动分闸或合闸过程中，隔离开关操作手柄插入操作杆20，挡板19带动转轴21转动，锁杆17带动锁扣16向上转动锁定合闸半轴15，阻止断路器手动合闸。参见附图5，本实用新型所述断路器操作装置中的信号显示系统由指示器22、推杆23、滚轮24、联锁槽凸轮25组成。联锁槽凸轮25套装固定在主轴11上，在360°旋转过程中，随联锁槽凸轮25曲线的升程变化，使束缚在凸轮槽25内的滚轮24驱动推杆23，并带动指示器22上下运动，从而显示断路器的分、合闸位置状态。本实用新型所述隔离开关操作装置中的信号显示系统由一体化交联共支/操作转换副26、连杆机构27、旋转指示盘28组成，一体化交联共支/操作转换副26在驱动三相极柱正、反旋转90°过程中，同时驱动连杆机构27带动旋转指示盘28转动，通过旋转指示盘上红色横条在水平与垂直位置，显示隔离开关的隔离与接通位置状态。二者工位状态的指示器为复合对应显示结构，布置在机箱右侧前面与机箱面板视窗相对应。参见附图，断路器和隔离开关之间四工位操作与逻辑联锁统一集成于锁定联锁装置12的左右锁栓上，根据手车配置状态提供给成套开关柜和接地开关的安 全防误操作机械联锁信号。当隔离开关在合闸状态，锁栓插入开关柜的锁定孔内并被锁定，此时接地开关的操动机构也被锁栓锁定，接地开关不能合闸操作。当断路器在分闸状态且隔离开关在分闸状态时，锁栓可手动解锁，进行接地开关的合闸操作。
权利要求1.一种高压真空隔离断路器四工位一体式操动机构，其内包含用涡卷弹簧储能直线驱动的断路器操作装置和由电机直接驱动的隔离开关操作装置两部分，其特征在于所述的两种操作装置按功能复合布置方式，以纵向直线驱动与横向旋转驱动的同心同轴的驱动中心为基准，分区共箱集成安装在一个机构箱体内。
2.根据权利要求1所述的高压真空隔离断路器四工位一体式操动机构，其特征在于断路器操作装置是由布置于机箱左侧的涡卷弹簧储能系统、镜向对称双轨迹封闭槽凸轮旋转驱动系统、及由半轴、掣子、拐臂组成的缓冲限位保持系统、储能系统转角定位控制装置、布置于机箱上部的脱扣系统、控制保护系统以及布置于机箱右侧工位显示和配柜联锁的信号传递系统组成。
3.根据权利要求1所述的高压真空隔离断路器四工位一体式操动机构，其特征在于隔离开关操作装置由布置于机箱右侧的可双向旋转的直流电机、齿轮组以及布置于机箱后部的滚珠丝杠副、一体化交联公支/操作转换副和控制装置组成。
专利摘要本实用新型涉及一种高压真空隔离断路器四工位一体式操动机构。由高压真空断路器操作装置、高压隔离开关操作装置两大主体部分组成。在保证二者各自不同功能特性要求及其运动轨迹的前提下，两大主体结构和所需子功能结构，以其同心同轴的驱动中心为基准的布置方式，将驱动操作功能、控制保护功能、信号传递功能及其逻辑联锁功能结构模块化，分区集成安装在一个机构箱体内。利用一组与机箱一体布置的，双功能操动机构与本体交联共支/操作转换功能副，实现断路器纵向直线驱动操作和隔离开关横向旋转驱动操作，即断路器的开断和关合以及隔离开关的隔离和接通四种工位电连接状态的操作和转换。
文档编号H01H33/666GK202905587SQ20122027035
公开日2013年4月24日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者李芳 , 屈绪民, 刘平平, 叶荣伟, 杜沛 申请人:广东维能电气有限公司