一种高压开关断路器以及断路器操动机构用连接机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高压开关断路器以及断路器操动机构用连接机构，该连接机构由三组夹叉连杆、三个拐臂及一根转轴组成。转轴固定可旋转，第一拐臂一端固定在转轴上，另一端通过销钉与第一夹叉连杆相连，第一夹叉连杆另一端与断路器直动拉杆通过销钉连接，第二拐臂固定在转轴端头，第三拐臂固定在操动机构输出轴端头，第二拐臂与第三拐臂之间通过两组夹叉连杆组成一个平行四边形结构，转轴固定第二拐臂的端头装有一个螺杆，用以连接旋转测速器。本实用新型安装拆卸方便，力学性能优异，传动振动小，能根据空间大小随意放置，能够有效降低断路器分合闸操作对机构带来的力的作用，减小操动机构的损伤，提高其使用寿命。
【专利说明】一种高压开关断路器以及断路器操动机构用连接机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高压开关断路器与操动机构的连接装置，特别是一种输出扭矩且输出轴为花键轴的大功率弹簧操动机构与断路器的连接机构。
技术背景
[0002]操动机构的输出轴和断路器灭弧室直动拉杆不能直接连接，一般都是操动机构上连接一个拐臂，拐臂另一端连接夹叉连杆，夹叉再和直动拉杆相连。这样的连接方式对操动机构的空间位置要求比较高，在放置操动机构时限制条件多，而且在分合闸操作过程中拐臂反作用于操动机构输出轴上的弯矩很大，这个弯矩通过操动机构的输出轴作用到机构本体上。
[0003]在已出现的问题中，就有操动机构本体因为受到大弯矩作用导致操动机构的固定部位出现拉裂现象，更有甚者，在实验过程中还出现与操动机构相连接的断路器因为受到操动机构传递来的弯矩作用而导致断路器随着分合闸操作而在地面大幅度偏转的现象。
[0004]鉴于以上技术问题，实有必要提供一种断路器操动机构用连接机构，以解决以上技术问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供了一种断路器操动机构的连接机构，它安装拆卸方便，力学性能优异，传动振动小，能根据空间大小随意放置，可有效降低断路器分合闸操作对机构带来的力的作用，减小操动机构的损伤，提高其使用寿命。
[0006]本实用新型的技术方案是:
[0007]—种断路器用操动机构的连接机构，该连接机构由三组夹叉连杆、三个拐臂及一根转轴组成；所述转轴固定可旋转，第一拐臂一端固定在转轴上，另一端通过第二销钉与第一夹叉连杆相连，第一夹叉连杆另一端与断路器直动拉杆通过第一销钉连接；第二拐臂固定在转轴端头，第三拐臂固定在操动机构输出轴端头，第二拐臂与第三拐臂以及其之间设置的两组夹叉连杆组成四边形结构。
[0008]所述第二拐臂和第三拐臂结构相同，都为拐臂对称中心通过固定轴线并随固定轴旋转，第二和第三拐臂两端开孔，第二夹叉连杆和第三夹叉连杆通过该开孔与拐臂连接，所述第二和第三拐臂两端开孔的中心与拐臂对称中心在一条直线上且第二和第三拐臂两端开孔的中心到拐臂对称中心距离相等。
[0009]所述转轴与操动机构的输出轴平行设置并均为花键轴且两轴齿数模数相同。
[0010]所述第二和第三夹叉连杆包括通过第三销钉连接在第二拐臂两端的第三夹叉以及连接在第三拐臂两端的第四交叉，所述第三夹叉和第四夹叉之间通过第二螺纹连杆连接并通过第三和第四螺母调节位置。
[0011]所述第一夹叉连杆包括通过第一销钉连接在灭弧室直动拉杆一端的第一夹叉以及通过第二销钉连接在第一拐臂一端的第二夹叉，所述第一夹叉和第二夹叉之间通过第一螺纹连杆连接并通过第一和第二螺母调节位置。
[0012]所述第一和第二螺纹连杆结构相同，均为一端左旋一端右旋。
[0013]所述夹叉连杆中的夹叉和对应的拐臂之间装有球轴承。
[0014]所述转轴上花键齿顶与其外周设置的深沟球轴承的内圈直接接触。
[0015]所述第二拐臂和第三拐臂的中心安装有螺杆，用以连接旋转测速器。
[0016]与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果:在本实用新型机构中，第二拐臂与第三拐臂以及其之间设置的两组夹叉连杆组成四边形结构，该四边形拐臂连杆机构消除了单个拐臂传动时对操动机构带来的弯矩，改善了操动机构的受力状况，减小了分合闸时操动机构的震动，最大限度的保护了操动机构本体不受损伤，保证了操动机构的使用寿命，同时，操动机构可在空间允许范围内自由放置，使得其安装拆卸更为方便，也降低了时间成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型所示装置结构示意图；
[0018]图2为本实用新型所示分闸位置示意图；
[0019]图3为本实用新型所示受力分析示意图；
[0020]图4为本实用新型装置使用状态示意图。
[0021]附图标记如下:
[0022]1.第一销钉；2.第一夹叉；3.断路器灭弧室直动拉杆；4.第一螺母；
[0023]5.第一螺纹连杆；6.第二螺母；7.第二夹叉；8.第二销钉；
[0024]9.第一拐臂；10.轴承；11.转轴；12.第一螺杆；13.第一端盖；
[0025]14.第二拐臂；15.第三销钉；16.第三夹叉；17.第四螺母；
[0026]18.第二螺纹连杆；19.第三螺母；20.第四夹叉；21.第三拐臂；
[0027]22.第二端盖；23.操动机构；24.操动机构输出轴
【具体实施方式】
[0028]在图1中示出了断路器用弹簧操动机构连接机构示意图。该连接机构包括三组夹叉连杆、三个拐臂9、14、21及一根转轴11。所述转轴11固定可旋转，例如，转轴11固定在断路器法兰盘下面的连接架上，或者用一个固定在架子上的支撑台将其固定。所述转轴11的外周连接有第一拐臂9，所述转轴11的一个端头连接有第二拐臂14，第三拐臂21固定在操动机构输出轴24的端头，且第二拐臂14、第三拐臂21，以及其之间设置的第二和第三夹叉连杆形成四边形结构，在本实施例中，为平行四边形结构。所述转轴11与操动机构输出轴24平行设置，所述第二拐臂14与转轴11共中心，所述第三拐臂21与操动机构输出轴共中心。另外，所述转轴11与操动机构输出轴24均为花键轴且两轴的齿数模数相同。
[0029]所述第一拐臂9的一端连接在转轴11上，另一端通过第二销钉8与第一夹叉连杆相连；所述第一夹叉连杆包括第一夹叉2和第二夹叉7，以及连接第一夹叉2和第二夹叉7的第一螺纹连杆5，所述第一夹叉2通过第一销钉1连接在灭弧室直动拉杆3上，所述第二夹叉7通过第二销钉8连接在第一拐臂9的一端，第一螺纹连杆5分别通过第一螺母4和第二螺母6调整第一夹叉2和第二夹叉7的位置。
[0030]第二夹叉连杆和第三夹叉连杆分别包括第三夹叉16和第四夹叉20，以及连接第三夹叉16和第四夹叉20的第二螺纹连杆18，所述第三夹叉16通过第三销钉15连接在第二拐臂14两端部的开孔内，所述第四夹叉20通过第四销钉连接在第三拐臂21两端部的开孔内，所述第二螺纹连杆18通过第三螺母19和第四螺母17调节第三夹叉16和第四夹叉20的位置。所述第二拐臂14、第三拐臂21以及两个第二螺纹连杆18形成所述平行四边形。前述所述的第一螺纹连杆5和第二螺纹连杆18结构相同，均为一端左旋一端右旋。
[0031]所述第二拐臂14和第三拐臂21的结构相同，均为以对称中心为轴对称结构，通过中心轴线固定随固定轴旋转。此外，所述第二拐臂14和第三拐臂21两端设置有开孔用以与前述第三夹叉连接，所述两端的两个开孔的中心与对应拐臂对称中心的距离相等。
[0032]在上述结构中，对应的夹叉与对应的拐臂之间均安装有球轴承；所述转轴11的外周设置有深沟球轴承10，转轴11上的花键齿顶与该深沟球轴承10的内圈直接接触。
[0033]进一步，所述转轴11在固定第二拐臂14的端部安装有第一螺杆12以及第一端盖13，所述第一螺杆12依次穿过第二拐臂14和第一端盖13，用以连接旋转测速器，同理，操动机构输出轴24的端部安装有第二螺杆和第二端盖22，第二螺杆依次穿过第三拐臂21和第二端盖22，用以连接旋转测速器。上述第一和第二螺杆结构相同，均为一端为外螺纹，一端为内螺纹，外螺纹用于固定轴端盖，内螺纹用于连接旋转测速器。
[0034]安装时，先将操动机构23固定，可以将机构挂在断路器上，采取“上吊”的方式，也可以将机构放在架子上，采取“下支”的方式。转轴11可以用一个固定在断路器法兰盘下面的连接架将其固定，也可以用一个固定在架子上的支撑台将其固定。在固定转轴11的同时将第一拐臂9和转轴11装在一起。第二拐臂14和第三拐臂21与转轴11和操动机构输出轴24上事先都打好基准齿，按照基准齿将两个拐臂装入相应轴上，装入两组夹叉连杆，与第二拐臂14和第三拐臂21组成四边形，转动第二螺纹连杆18，调整距离，使之成为平行四边形，锁紧第三螺母19和第四螺母17。将第一夹叉连杆装入第一拐臂9，将第一夹叉2与断路器灭弧室直动拉杆3用第一销钉1连接，转动第一螺纹连杆5，调整断路器灭弧室直动拉杆3至正确位置，锁紧第一螺母4和第二螺母6。
[0035]图2所示为连接机构在分闸位置的示意图。操动机构合闸时，机构输出轴24顺时针旋转，固定在机构输出轴上的第三拐臂21旋转，通过第二和第三夹叉连杆带动固定在转轴11上的第二拐臂14顺时针旋转，转轴11顺时针转，带动第一拐臂9顺时针旋转，第一夹叉连杆推动模拟负载直动拉杆3向上运动，从而完成合闸操作。分闸操作与上述合闸动作相反。
[0036]所述连接机构初始位置如下:当机构处于分闸即将要合闸的状态时，如果操动机构输出轴的输出转角为2 Θ，则第一拐臂9的初始位置为以转轴11中心线为旋转点从水平线开始逆时针旋转Θ位置处，第二拐臂14与第三拐臂21的初始位置均为在竖直平面内转轴11与机构输出轴24中心线连线的垂线方向上逆时针旋转Θ位置处。
[0037]图3为连接机构动作时的受力分析示意图。假定此时为合闸动作某一时刻，则第三拐臂21对位于上边的夹叉连杆为拉力，对下边的夹叉连杆为推力。上边夹叉连杆反作用于第三拐臂21的拉力匕沿着夹叉连杆向左，下边的夹叉连杆反作用于第三拐臂21的推力F2沿着夹叉连杆向右。
[0038]将匕沿着第三拐臂21对称中心线方向和垂直第三拐臂21对称中心线方向分解，得到切向力Flt和法向力Fln，方向如图所示。同理，将F2分解，得到切向力F2t和法向力F2n。Flt与F2t大小相等，方向相反，乘以第三拐臂21回转半径即为操动机构23输出扭矩值，F2t与F2n大小相等，方向相反，作用在一条直线上，刚好抵消。单个拐臂连杆在分合闸操作过程中只有匕或F2中的一个，通过轴心线的力Fln或F2n就抵消不了，因此会对操动机构输出轴形成一个弯矩。
【权利要求】
1.一种断路器用操动机构的连接机构，其特征在于:连接机构由三组夹叉连杆、三个拐臂及一根转轴组成；所述转轴(11)固定可旋转，第一拐臂(9) 一端固定在转轴(11)上，另一端通过第二销钉(8)与第一夹叉连杆相连，第一夹叉连杆另一端与断路器直动拉杆(3)通过第一销钉(1)连接；第二拐臂(14)固定在转轴端头，第三拐臂(21)固定在操动机构输出轴(24)端头，第二拐臂(14)与第三拐臂(21)以及其之间设置的两组夹叉连杆组成四边形结构。
2.根据权利要求1所述的连接机构，其特征在于，所述第二拐臂(14)和第三拐臂(21)结构相同，都为拐臂对称中心通过固定轴线并随固定轴旋转，第二和第三拐臂两端开孔，第二夹叉连杆和第三夹叉连杆通过该开孔与拐臂连接，所述第二和第三拐臂两端开孔的中心与拐臂对称中心在一条直线上且第二和第三拐臂两端开孔的中心到拐臂对称中心距离相坐寸。
3.根据权利要求1所述的连接机构，其特征在于，所述转轴(11)与操动机构(2)的输出轴(24)平行设置并均为花键轴且两轴齿数模数相同。
4.根据权利要求1所述的连接机构，其特征在于:所述第二和第三夹叉连杆包括通过第三销钉(15)连接在第二拐臂(14)两端的第三夹叉(16)以及连接在第三拐臂两端的第四交叉(20)，所述第三夹叉(16)和第四夹叉(20)之间通过第二螺纹连杆(18)连接并通过第三和第四螺母(19、17)调节位置。
5.根据权利要求4所述的连接机构，其特征在于，所述第一夹叉连杆包括通过第一销钉(1)连接在灭弧室直动拉杆(3) —端的第一夹叉(2)以及通过第二销钉(8)连接在第一拐臂(9) 一端的第二夹叉(7)，所述第一夹叉(2)和第二夹叉(7)之间通过第一螺纹连杆(5)连接并通过第一和第二螺母(4、6)调节位置。
6.根据权利要求4所述的连接机构，其特征在于:所述第一和第二螺纹连杆(5、18)结构相同，均为一端左旋一端右旋。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的连接机构，其特征在于，夹叉连杆中的夹叉和对应的拐臂(14)之间装有球轴承。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的连接机构，其特征在于，所述转轴(11)上花键齿顶与其外周设置的深沟球轴承(10)的内圈直接接触。
9.根据权利要求1至6中任意一项所述的连接机构，其特征在于，所述第二拐臂和第三拐臂的中心安装有螺杆(12)，用以连接旋转测速器，所述螺杆(12) —端为外螺纹，一端为内螺纹，外螺纹用于固定轴端盖，内螺纹用于连接旋转测速器。
10.一种高压开关断路器，其特征在于:所述高压开关断路器配备有根据权利要求1至8中任一项所述的连接机构。
【文档编号】H01H3/46GK204117938SQ201420357579
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】刘超, 赵奔, 顾磊, 康子雄 申请人:中国西电电气股份有限公司