柱上开关断路器及隔离刀用一体式动力操作机构的制作方法

本实用新型属于柱上开关技术领域，特别涉及一种柱上开关断路器及隔离刀用一体式动力操作机构。

背景技术：

目前户外柱上开关基本以ZW32型、ZW20型、FZW28型为主，其中ZW32型、ZW20型为户外柱上断路器，隔离刀外置；FZW28型为户外负荷开关，隔离刀内置。上述柱上开关在配电网中属于一次设备，直接作用于输电线路上，为了能更好的使配电网工作，还需配备监控设备、控制设备等，而这些设备称为二次设备。虽然这些一次设备与二次设备结合作用，通过现代科技可以实现智能配电，但是设备间接口不匹配，兼容性、扩展性、互换性差，实现完全的智能配电有点难度。因此为了响应“十三五”配电自动化建设应用工作，研发了一种配电一二次设备相融合的新型柱上开关。

然而传统的柱上开关设备中断路器机构和隔离开关需要两个机构分别控制，因此针对此新型柱上开关还需要研发一种针对断路器及隔离刀用的动力源操作装置。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供了一种柱上开关断路器及隔离刀用一体式动力操作机构，其应用在上述研发的一种配电一二次设备相融合的新型柱上开关上，实现了对断路器及隔离刀动作单独或者同时提供动力源；为达到上述目的所采取的技术方案是：

柱上开关断路器及隔离刀用一体式动力操作机构，包括前面板和后面板，在前面板和后面板之间形成部件安装腔室，在部件安装腔室内安装有用于控制隔离刀分与合的隔离动力机构、用于控制断路器通与断的断路器动力机构、用于断路器合闸蓄能的断路器合闸蓄能机构；

所述隔离动力机构包括隔离开关扭柱、隔离主轴，所述隔离主轴的两端分别与前面板和后面板转动连接，在隔离主轴上固定有第一隔离摆臂和第二隔离摆臂，在隔离开关扭柱上固定有隔离传动臂，在隔离传动臂上设有条形滑槽，在条形滑槽内滑动连接有隔离滑动轴，所述隔离滑动轴与第一隔离摆臂固定连接，在部件安装腔室内转动连接有隔离连接柱，在隔离连接柱上设有穿孔，在穿孔内滑动连接有隔离导向柱，隔离导向柱的末端与第二隔离摆臂铰接，在隔离导向柱上套接有隔离蓄能压簧；

所述断路器动力机构包括断路器分闸蓄能机构和断路器主轴，所述断路器主轴的两端分别与前面板和后面板转动连接，在断路器主轴上固定有三爪拐臂，所述三爪拐臂包括第一伸出爪、第二伸出爪和第三伸出爪，在第一伸出爪上铰接有断路器导向柱，在部件安装腔室内固定有断路器限位套，断路器导向柱位于断路器限位套内且与断路器限位套滑动连接，在断路器导向柱上套接有断路器分闸蓄能压簧；

所述断路器分闸蓄能机构包括断路器分闸掣子和断路器分闸扭柱，所述断路器分闸掣子和断路器分闸扭柱均与前面板和后面板转动连接，断路器分闸掣子包括第一分闸摆臂和第二分闸摆臂，当三爪拐臂转动时第二伸出爪推动第一分闸摆臂转动从而使得第二分闸摆臂搭接在断路器分闸扭柱上完成断路器合闸和断路器分闸蓄能，当断路器分闸扭柱转动时第二分闸摆臂脱离断路器分闸扭柱完成断路器分闸；

所述断路器合闸蓄能机构包括蓄能单元和凸轮，当蓄能单元释放机械能量时带动凸轮转动，凸轮转动过程中推动第三伸出爪转动从而带动断路器主轴转动完成断路器合闸和断路器分闸蓄能。

优选的，在隔离动力机构与断路器动力机构之间设有锁定机构，所述锁定机构包括固定在断路器主轴上的锁定拐臂，在锁定拐臂上固定有连锁板；当断路器主轴旋转进行断路器合闸时，锁定拐臂向隔离主轴方向旋转，使得连锁板卡住第一隔离摆臂；当断路器主轴反向旋转进行断路器分闸时，锁定拐臂反方向旋转，使得连锁板脱离第一隔离摆臂。

优选的，所述蓄能单元包括断路器合闸掣子、断路器合闸扭柱、传动机构和凸轮；所述传动机构包括主动转轴和从动转轴，所述主动转轴和从动转轴的两端分别与前面板和后面板转动连接，所述凸轮固定在从动转轴上，在主动转轴上固定有主动小齿轮，在从动转轴上固定有与主动小齿轮相啮合的从动大齿轮，在从动转轴上转动连接有圆轮，在圆轮圆周边上设有周向渐进开口，在圆轮上固定有顶柱，在从动大齿轮上固定有离合拐臂，在从动大齿轮旁的部件安装腔室内固定有离合柱，在从动转轴上转动连接有蓄能拐臂，在蓄能拐臂上连接有断路器合闸蓄能拉簧；当从动大齿轮转动时离合拐臂顶靠在周向渐进开口内推动圆轮转动直至顶柱顶靠在断路器合闸掣子底部使得断路器合闸掣子顶部搭接在断路器合闸扭柱上完成断路器合闸蓄能，当断路器合闸扭柱转动时断路器合闸掣子脱离断路器合闸扭柱，在凸轮转动过程中推动第三伸出爪转动从而带动断路器主轴转动完成断路器合闸和断路器分闸蓄能。

优选的，在断路器合闸扭柱和断路器分闸扭柱上均套设有扭簧，在断路器合闸扭柱上固定有断路器合闸拨片，在断路器分闸扭柱上固定有断路器分闸拨片，在部件安装腔室内安装有断路器开关扭柱，在断路器开关扭柱上固定有拨臂，当正反扭转断路器开关扭柱时，拨臂拨动断路器合闸拨片或者断路器分闸拨片转动。

优选的，所述主动转轴的转动通过手动或者伺服电机进行提供动力源；所述断路器开关扭柱的转动通过手动或者电动脱扣器进行提供动力源。

优选的，在断路器分闸掣子上固定有分闸限位摆臂，在部件安装腔室内安装有与分闸限位摆臂相配合作用的分闸限位柱。

优选的，所述隔离开关扭柱正反扭转的范围为45°，带动第二隔离摆臂正反扭转90°范围，第二隔离摆臂在正反扭转时均跨过连接柱与隔离主轴之间连线的位置。

本实用新型所具有的有益效果为：隔离动力机构对隔离刀分与合的控制、断路器动力机构对断路器通与断的控制即能够独立操作又能相互连锁，工作可靠性高；断路器分闸时，隔离刀的分与合不受限制，当断路器处于合闸状态时，将对隔离刀自动锁定而不能操作从而大大提高了整体安全性能；整体将隔离动力机构和断路器动力机构一体式结构设计，整体体积较小，结构简单，便于安装；实现了对断路器及隔离刀动作单独或者同时提供动力源的柱上开关断路器及隔离刀用一体式动力操作机构。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的后视图；

图3为锁定机构的结构示意图；

图4为三爪拐臂的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步描述。

如图1至图4所示，本实用新型包括前面板（图中未示出）和后面板13，在前面板和后面板13之间形成部件安装腔室，在部件安装腔室内安装有用于控制隔离刀分与合的隔离动力机构、用于控制断路器通与断的断路器动力机构、用于断路器合闸蓄能的断路器合闸蓄能机构；

所述隔离动力机构包括隔离开关扭柱1、隔离主轴7，所述隔离主轴7的两端分别与前面板和后面板13转动连接，在隔离主轴7上固定有第一隔离摆臂8和第二隔离摆臂6，在隔离开关扭柱1上固定有隔离传动臂36，在隔离传动臂36上设有条形滑槽9，在条形滑槽9内滑动连接有隔离滑动轴5，所述隔离滑动轴5与第一隔离摆臂8固定连接，在部件安装腔室内转动连接有隔离连接柱2，在隔离连接柱2上设有穿孔，在穿孔内滑动连接有隔离导向柱3，隔离导向柱3的末端与第二隔离摆臂6铰接，在隔离导向柱3上套接有隔离蓄能压簧4；

所述断路器动力机构包括断路器分闸蓄能机构和断路器主轴34，所述断路器主轴34的两端分别与前面板和后面板13转动连接，在断路器主轴34上固定有三爪拐臂，所述三爪拐臂包括第一伸出爪35、第二伸出爪29和第三伸出爪30，在第一伸出爪35上铰接有断路器导向柱11，在部件安装腔室内固定有断路器限位套12，断路器导向柱11位于断路器限位套12内且与断路器限位套12滑动连接，在断路器导向柱11上套接有断路器分闸蓄能压簧10；

所述断路器分闸蓄能机构包括断路器分闸掣子14和断路器分闸扭柱15，所述断路器分闸掣子14和断路器分闸扭柱15均与前面板和后面板13转动连接，断路器分闸掣子14包括第一分闸摆臂44和第二分闸摆臂43，当三爪拐臂转动时第二伸出爪29推动第一分闸摆臂44转动从而使得第二分闸摆臂43搭接在断路器分闸扭柱15上完成断路器合闸和断路器分闸蓄能，当断路器分闸扭柱15转动时第二分闸摆臂43脱离断路器分闸扭柱15，三爪拐臂反向转动从而完成断路器分闸；

所述断路器合闸蓄能机构包括蓄能单元和凸轮，当蓄能单元释放机械能量时带动凸轮转动，凸轮转动过程中推动第三伸出爪转动从而带动断路器主轴转动完成断路器合闸和断路器分闸蓄能。

为了实现在断路器合闸后，对隔离刀分与合进行锁定而达到工作安全要求，在隔离动力机构与断路器动力机构之间设有锁定机构，所述锁定机构包括固定在断路器主轴34上的锁定拐臂39，在锁定拐臂39上固定有连锁板40；当断路器主轴34旋转进行断路器合闸时，锁定拐臂39向隔离主轴7方向旋转，使得连锁板40卡住第一隔离摆臂8从而使得无论处于分状态还是处于合状态的隔离刀均进行锁定；当断路器主轴34反向旋转进行断路器分闸时，锁定拐臂39反方向旋转，使得连锁板40脱离第一隔离摆臂8从而解除锁定。

其中，所述断路器合闸蓄能机构可以采用现有柱上开关的合闸蓄能机构或者其它现有的蓄能机构，本实施例中，所述蓄能单元包括断路器合闸掣子21、断路器合闸扭柱20、传动机构和凸轮；所述传动机构包括主动转轴33和从动转轴22，所述主动转轴33和从动转轴22的两端分别与前面板和后面板13转动连接，所述凸轮固定在从动转轴22（被从动大齿轮27遮挡未示出）上，在主动转轴33上固定有主动小齿轮32，在从动转轴22上固定有与主动小齿轮22相啮合的从动大齿轮27（也可以在主动小齿轮22与从动大齿轮27之间啮合有中间过渡齿轮31），在从动转轴22上转动连接有圆轮28，在圆轮28圆周边上设有周向渐进开口24，在圆轮28上固定有23顶柱，在从动大齿轮27上转动连接有离合拐臂25，在扭簧的作用下离合拐臂25紧贴圆轮28圆周边，在从动大齿轮27旁的部件安装腔室内固定有离合柱26，在从动转轴22上固定有蓄能拐臂37，在蓄能拐臂37上连接有断路器合闸蓄能拉簧38；当从动大齿轮27转动时离合拐臂25顶靠在周向渐进开口24内推动圆轮28转动直至顶柱23顶靠在断路器合闸掣子21底部使得断路器合闸掣子21转动而使得顶部搭接在断路器合闸扭柱20上完成断路器合闸蓄能，当断路器合闸扭柱20转动时断路器合闸掣子21脱离断路器合闸扭柱20，在凸轮转动过程中推动第三伸出爪30转动从而带动断路器主轴34转动完成断路器合闸和断路器分闸蓄能。

为了断路器合闸、分闸操作方便快捷，在断路器合闸扭柱20和断路器分闸扭柱15上均套设有扭簧，在断路器合闸扭柱20上固定有断路器合闸拨片45，在断路器分闸扭柱15上固定有断路器分闸拨片17，在部件安装腔室内安装有断路器开关扭柱18，在断路器开关扭柱18上固定有拨臂16，当正反扭转断路器开关扭柱18时，拨臂16拨动断路器合闸拨片45或者断路器分闸拨片17转动，为了整体结构的布局也可以在拨臂16与断路器合闸拨片45之间设置过渡拨片19来改变拨臂16对断路器合闸拨片45拨动的旋转方向。

为了实现智能自动化控制，所述主动转轴33的转动通过手动或者伺服电机进行提供动力源；所述断路器开关扭柱18的转动也可以通过手动或者电动脱扣器提供动力源。

为了保证在断路器分闸的过程中，断路器分闸掣子14旋转超范围，在断路器分闸掣子14上固定有分闸限位摆臂42，在部件安装腔室内安装有与分闸限位摆臂42相配合作用的分闸限位柱（图中未示出）。

其中，优选地，所述隔离开关扭柱1正反扭转的范围为45°，带动第二隔离摆臂6和隔离主轴7正反扭转90°范围，第二隔离摆臂6在正反扭转时均跨过连接柱2与隔离主轴7之间连线的位置，即需要过中动作从而实现对隔离主轴7的锁定作用。

本实用新型工作时，首先让隔离主轴7与隔离刀动力轴连接，让断路器主轴34与断路器动力轴连接；

当柱上开关需要合闸时，隔离刀先合闸然后断路器再合闸，逆时针旋转隔离开关扭柱1至45°，带动隔离主轴7顺时针旋转90°从而完成隔离刀的合闸动作，此过程隔离蓄能压簧4蓄能从而将隔离刀锁定在合闸状态。然后手动或者电动控制主动转轴33逆时针转动，从而带动从动大齿轮27逆时针转动，离合拐臂25顶靠在周向渐进开口24内推动圆轮28逆时针转动直至顶柱23顶靠在断路器合闸掣子21底部使得断路器合闸掣子21转动而使得顶部搭接在断路器合闸扭柱20上完成断路器合闸蓄能；接着手动或者电动控制断路器开关扭柱18拨动过渡拨片19，过渡拨片19拨动断路器合闸拨片45，断路器合闸掣子21脱离断路器合闸扭柱20，在凸轮转动过程中推动第三伸出爪30转动从而带动断路器主轴34转动完成断路器合闸和断路器分闸蓄能。与此同时，锁定拐臂39向隔离主轴7方向旋转，使得连锁板40卡住第一隔离摆臂8从而对隔离刀进行锁定。

当柱上开关需要分闸时，断路器先分闸然后隔离刀再分闸，手动或者电动控制断路器开关扭柱18拨动断路器分闸拨片17，第二分闸摆臂43脱离断路器分闸扭柱15，三爪拐臂反向转动从而完成断路器分闸，与此同时，锁定拐臂39反方向旋转，使得连锁板40脱离第一隔离摆臂8从而解除锁定。然后，顺时针旋转隔离开关扭柱1至复位，带动隔离主轴7逆时针旋转90°从而完成隔离刀的分闸动作，此过程隔离蓄能压簧4再次蓄能从而将隔离刀锁定在分闸状态。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。