一种单模块弹簧操动机构的制作方法

本发明涉及电器开关设备领域，特别是一种单模块弹簧操动机构。

背景技术

目前的市场上的真空断路器弹簧操动机构普遍采用多模块的结构。机构部由合闸模块、分闸模块、储能模块、主轴模块、联锁模块和机箱模块组成，有些机构部还有单独的选配附件模块。多模块机构导致断路器用零件数量较多，成本较高，内部可利用空间较小，而且对零件的材质及加工工艺要求高。多模块机构部在生产及检验过程，要求企业投入较多的人力和物力。当断路器出厂投入运行后，出现需对断路器进行维修时，存在更换或维修零部件不便利情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种单模块弹簧操动机构，为了减少机构部零件数量，加大机构内部空间，降低断路器成本，整合机构部内各单元模块，确保断路器的机械特性稳定及一致性，为断路器小型化及提高生产组立与售后维修的便捷性。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种单模块弹簧操动机构，包括了左侧板、右侧板、小齿轮轴、储能轴、分闸半轴、合闸按钮拐臂轴、若干支撑轴、分闸电磁铁、合闸电磁铁、闭锁电磁铁、储能指示组件、合分闸指示组件、扇形板固定架和储能弹簧组件；

小齿轮轴、储能轴、分闸半轴、合闸按钮拐臂轴和若干支撑轴安装在左侧边与右侧板之间，分闸电磁铁安装在左侧板上部，储能指示组件安装在左侧板中部，合闸电磁铁和闭锁电磁铁安装在右侧板的上部，合分闸指示组件安装在右侧板中部；

小齿轮轴上嵌套有小齿轮，小齿轮轴的右侧安装有储能手柄，位于右侧板之外，储能轴上嵌套有大齿轮、棘轮组件和传动凸轮组件，棘轮组件和传动凸轮组件分别设置在大齿轮的左右两侧，大齿轮与小齿轮相互啮合，储能轴的右侧安装有储能弹簧拐臂，位于右侧板之外，储能弹簧组件安装在储能弹簧拐臂上；

扇形板固定架设置在左侧边与右侧板之间，通过分闸半轴、合闸按钮拐臂轴和若干支撑轴进行固定，分闸半轴上嵌套有分闸按钮拐臂，分闸按钮拐臂的上端部与分闸电磁铁相接，合闸按钮拐臂轴上嵌套有合闸按钮拐臂和棘轮分离滚子，合闸按钮拐臂的上端部与合闸电磁铁相接，棘轮分离滚子与棘轮组件同侧设置，扇板固定架内设置有分闸联板组件。

优选的，还包括有储能电机，储能电机安装在左侧板的底部，储能电机的输出端带动小齿轮轴转动。

优选的，还包括有联锁组件，联锁组件包括了下联锁板、联锁顶针和联锁拨叉，下联锁板通过下联锁导向块固定在右侧板的下部，联锁顶针安装在下联锁导向块上，通过联锁顶针固定块固定在右侧板上，联锁拨叉嵌套在分闸半轴上，联锁拨叉的下端部与联锁顶针上端部相接。

优选的，还包括有分闸按钮弯板和合闸按钮弯板，分闸按钮弯板和合闸按钮弯板分别安装在左侧板和右侧板的上端，分别对应与分闸电磁铁和合闸电磁铁相接。

其中，储能指示组件包括了微动开关压板和储能指示牌，储能指示牌活动连接于微动开关压板的下端部。

其中，合分闸指示组件包括了计数器和合分闸指示牌，计数器固定安装在右侧板中部，合分闸指示牌活动安装在右侧板下部，计数器通过计数器拉簧与合分闸指示牌相钩连。

其中，棘轮组件包括了棘爪轮和传动棘爪，棘爪轮设置在大齿轮的外侧，传动棘爪轴连固定在大齿轮的齿轮盘上。

其中，传动凸轮组件包括了传动凸轮和传动凸轮滚子，传动凸轮滚子轴连在传动凸轮的侧面，传动凸轮滚子与合闸按钮拐臂的下端部相接。

其中，分闸联板组件包括了分闸联板和联板扭簧，分闸联板轴连固定在扇形板固定架中部，联板扭簧嵌套在分闸联板的连接轴上。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过结构优化设计，整合现有机构部各单元模块，以单模块来实现多模块机构部功能，将传统的储能模块与合闸模块、合闸模块与分闸模块合并、联锁模块与合分闸模块整合，减少机构部零件数量，加大机构内部空间，降低断路器成本，整合机构部内各单元模块，确保断路器的机械特性稳定及一致性，为断路器小型化及提高生产组立与售后维修的便捷性。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的立体图。

图3为本发明的另一角度的立体图。

图4为本发明的后视图。

图5为本发明的立体图，省略左侧板。

图6为本发明的合分闸后视图。

图7为本发明的合分闸立体图。

图8为本发明的联锁组件结构示意图。

图9为本发明的整体机构部主视图。

图10为本发明的整体机构部侧面剖视图。

图11为本发明所搭配的主轴模块立体图。

主要部件符号说明：

1：左侧板，2：右侧板，3：小齿轮轴，4：小齿轮，5：储能手柄，6：储能轴，7：大齿轮，8：棘爪轮，9：传动棘爪，10：传动凸轮，11：传动凸轮滚子，12：储能弹簧拐臂，13：分闸半轴，14：分闸按钮拐臂，15：合闸按钮拐臂轴，16：合闸按钮拐臂，17：棘轮分离滚子，18：支撑轴，19：分闸电磁铁，20：合闸电磁铁，21：闭锁电磁铁，22：微动开关压板，23：储能指示牌，24：微动开关，25；计数器，26：计数器拉簧，27：合分闸指示牌，28：扇形板固定架，29：分闸联板，30：联板扭簧，31：储能弹簧组件，32：储能电机，33：下联锁板，34：联锁顶针，35：联锁拨叉，36：下联锁导向块，37：联锁顶针固定块，38：分闸按钮弯板，39：合闸按钮弯板，40：分闸弹簧，41：主轴连杆，42：主轴，43：主轴小拐臂。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1-11所示，本发明公开了一种单模块弹簧操动机构，包括了左侧板1、右侧板2、小齿轮轴3、储能轴6、分闸半轴13、合闸按钮拐臂轴15、若干的支撑轴18、分闸电磁铁19、合闸电磁铁20、闭锁电磁铁21、储能指示组件、合分闸指示组件、扇形板固定架28和储能弹簧组件31；

小齿轮轴3、储能轴6、分闸半轴13、合闸按钮拐臂轴15和若干支撑轴18安装在左侧边1与右侧板2之间，分闸电磁铁19安装在左侧板1上部，储能指示组件安装在左侧板1中部，合闸电磁铁20和闭锁电磁铁21安装在右侧板2的上部，合分闸指示组件安装在右侧板2中部；

小齿轮轴3上嵌套有小齿轮4，小齿轮轴3的右侧安装有储能手柄5，位于右侧板2之外，储能轴6上嵌套有大齿轮7、棘轮组件和传动凸轮组件，棘轮组件和传动凸轮组件分别设置在大齿轮7的左右两侧，大齿轮7与小齿轮4相互啮合，储能轴6的右侧安装有储能弹簧拐臂12，位于右侧板2之外，储能弹簧组31件安装在储能弹簧拐臂12上；

棘轮组件包括了棘爪轮8和传动棘爪9，棘爪轮8设置在大齿轮7的外侧，传动棘爪9轴连固定在大齿轮7的齿轮盘上。

传动凸轮组件包括了传动凸轮10和传动凸轮滚子11，传动凸轮滚子11轴连在传动凸轮10的侧面，传动凸轮滚子11与合闸按钮拐臂16下端部相接。

扇形板固定架28设置在左侧边1与右侧板2之间，通过分闸半轴13、合闸按钮拐臂轴15和若干支撑轴18进行固定，分闸半轴13上嵌套有分闸按钮拐臂14，分闸按钮拐臂14的上端部与分闸电磁铁19相接，合闸按钮拐臂轴15上嵌套有合闸按钮拐臂16和棘轮分离滚子17，合闸按钮拐臂16的上端部与合闸电磁铁20相接，棘轮分离滚子17与棘轮组件同侧设置，扇板固定架内28设置有分闸联板组件。

储能指示组件包括了微动开关压板22和储能指示牌23，储能指示牌23活动连接于微动开关压板22的下端部。

合分闸指示组件包括了计数器25和合分闸指示牌27，计数器25固定安装在右侧板2中部，合分闸指示牌27活动安装在右侧板2下部，计数器25通过计数器拉簧26与合分闸指示牌27相钩连。

分闸联板组件包括了分闸联板29和联板扭簧30，分闸联板29轴连固定在扇形板固定架28中部，联板扭簧30嵌套在分闸联板29的连接轴上。

本发明的储能方式还可以选用储能电机32，储能电机32安装在左侧板1的底部，储能电机32的输出端带动小齿轮轴3转动。

本发明的还可以集成联锁组件，联锁组件包括了下联锁板33、联锁顶针34和联锁拨叉35，下联锁板33通过下联锁导向块36固定在右侧板2的下部，联锁顶针34安装在下联锁导向块36上，通过联锁顶针固定块37固定在右侧板2上，联锁拨叉35嵌套在分闸半轴13上，联锁拨叉35的下端部与联锁顶针34上端部相接。

本发明的合分闸操作还可以采用分闸按钮弯板38和合闸按钮弯板39，分闸按钮弯板38和合闸按钮弯板39分别安装在左侧板1和右侧板2的上端，分别对应与分闸电磁铁19和合闸电磁铁20相接。

工作原理：

本方案的储能原理如下：

通过储能电机32或储能手柄5带动小齿轮4旋转，小齿轮4旋转时带动大齿轮7转动，由于大齿轮7与储能弹簧拐臂12同在储能轴6上，大齿轮7转动过程、储能弹簧拐臂12转动并带动储能弹簧组件31储能；当储能到位时，储能指示牌23通过微动开关压板22切换微动开关24，将储能回路切断，防止电动储能，同时棘爪轮8与棘轮分离滚子17分离，实现储能后继续储能时大齿轮7空转，防止继续储能。

本方案合闸过程如下：

在机构储能到位时，传动凸轮10挂金至合闸按钮拐臂16上，实现合闸挂金，通过合闸电磁铁20吸合或手动按压合闸按钮弯板39带动合闸按钮拐臂16旋转，实现储能弹簧组件31释放，达到合闸目的，合闸释放时，传动凸轮10旋转带打击主轴滚子，带动主轴42旋转实现机构合闸，机构合闸时分闸弹簧40被拉长，实现分闸储能；在合闸到位时，合分闸指示牌27被主轴连杆41按压切换，可显示机构部合闸状态，同时合分闸指示牌27通过计数器拉簧26实现计数功能，在合闸过程，主轴42旋转，主轴小拐臂43按压分闸联板29，实现分闸挂金。

本方案分闸过程如下：

在机构部合闸后，分闸弹簧40被拉长，主轴小拐臂43按压分闸联板29实现挂金，通过分闸电磁铁19通电吸合或者手动按压分闸按钮弯板38，带动分闸按钮拐臂14旋转，使得分闸联板29脱扣，分闸弹簧40释放，分闸弹簧40释放过程带动主轴42旋转实现机构部分闸；分闸到位，主轴42旋转过程，合分闸指示牌27释放，显示机构部为分闸状态，在此过程计数器25不切换，避免重复计数。

本方案联锁及合闸闭锁说明如下：

在闭锁电磁铁21未通电时，闭锁电磁铁21的电磁铁吸杆由于自重落下，吸杆挡住合闸按钮弯板39，可防止弯板按压，实现机械合闸闭锁，同时闭锁电磁铁21的微动开关处于自由状态，微动开关常开点与合闸回路串联，实现电动合闸闭锁功能；当断路器处于非试验或工作位置时，底盘车翻板上升带动下联锁板33上升，下联锁板33带动联锁拨叉35旋转，联锁拨叉35上升后凹槽结构挡住合闸按钮拐臂16，实现防止合闸脱扣；当断路器处于合闸状态时，主轴滚子按压底盘车翻板，防止断路器摇入或摇出；左侧板1、右侧板2提供机构部支撑及紧固至机箱作用，并实现了合闸模块、分闸模块、储能模块以及联锁模块的集成。

本申请单模块弹簧操动机构零部件数量少，生产组立及售后维修便利，而且对机构部内部空间要求小，为断路器的小型化及智能化模块安装提供了更大的内部空间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。