重合闸断路器的电动操作机构的制作方法

本发明创造涉及低压电器领域，特别是涉及一种重合闸断路器的电动操作机构。

背景技术：

重合闸断路器广泛用于输配电电路中，起到控制和保护电路的作用，重合闸断路器具有电动操作和手动操作两种模式，电动操作可以代替手动操作，无需操作人员抵达现场，使重合闸断路器能够在远程信号控制下分合闸。

虽然现有的重合闸断路器在电动操作模式下，电动机可以通过多个连杆或齿轮和齿条带动控制手柄分合闸，但仍具有以下缺点：

1、电动机通过多个连杆带动控制手柄分合闸时，多个连杆转动时力的大小和方向均在不断变化，容易出现“死点”位置，为了避免在“死点”出现卡滞，需选用较大功率的电动机，不仅导致成本较高，而且存在体积大的问题。

2、电动机通过齿轮和齿条带动控制手柄分合闸时，不仅占用空间大，而且结构复杂、零件多、工艺复杂，成本也比较高。

技术实现要素：

本发明创造的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高的重合闸断路器的电动操作机构。

为实现上述目的，本发明创造采用了如下技术方案：

一种重合闸断路器的电动操作机构，其包括滑块以及用于限位滑块的导向机构，滑块的一端设有套在控制手柄上的手柄槽，滑块的另一端设有套在曲柄机构上的滑槽，滑块被导向机构限位在与控制手柄移动方向平行的方向上直线移动，曲柄机构在滑槽内转动时能够推动滑槽的槽壁，使滑块沿导向机构方向带动控制手柄移动。

优选的，所述曲柄机构包括转盘以及设置在转盘上偏心位置的偏心轴，转盘通过两个离合机构分别与电动机和手操杆连接，电动机能够通过离合机构带动转盘转动，手操杆带动转盘转动时与离合机构分开。

优选的，所述滑槽包括合闸槽框和分闸槽框，合闸槽框和分闸槽框对应在转盘的转动中心位置相连通，使滑槽成倾斜于滑块移动方向设置的“”字型结构，所述曲柄机构包括转盘以及设置在转盘上偏心位置的偏心轴，偏心轴推动合闸槽框时驱动滑块移动带动控制手柄合闸，偏心轴推动分闸槽框时驱动滑块移动带动控制手柄分闸。

优选的，所述合闸槽框包括合闸推动壁和合闸让位壁，以及连接在合闸推动壁和合闸让位壁一端之间的合闸连接壁，所述分闸槽框包括分闸推动壁和分闸让位壁，以及连接在分闸推动壁和分闸让位壁一端之间的分闸连接壁，分闸推动壁和分闸让位壁与分闸连接壁连接的另一端间隔设置，并分别与合闸让位壁和合闸推动壁用于连接合闸连接壁的另一端连接；偏心轴推动合闸推动壁时带动控制手柄合闸，偏心轴推动分闸推动壁时带动控制手柄分闸。

优选的，所述合闸推动壁、合闸让位壁、分闸推动壁和分闸让位壁分别成平面结构，且合闸推动壁和分闸推动壁垂直于滑块移动方向设置，合闸让位壁和分闸让位壁平行于滑块移动方向设置，所述合闸连接壁和分闸连接壁分别成弧面结构；所述合闸推动壁与分闸让位壁的连接处，以及合闸让位壁与分闸推动壁的连接处分别设有圆角结构，控制手柄合闸后，偏心轴离开合闸推动壁，并沿对应的圆角结构滑动到分闸让位壁一侧，控制手柄分闸后，偏心轴离开分闸推动壁，并沿对应的圆角结构滑动到合闸让位壁一侧。

优选的，所述合闸槽框包括一端相连的合闸推动壁和合闸过渡壁，所述分闸槽框包括一端相连的分闸推动壁和分闸过渡壁，合闸推动壁和合闸过渡壁的另一端间隔设置并分别与分闸过渡壁和分闸推动壁相互连接的另一端连接；偏心轴推动合闸推动壁时带动控制手柄合闸，偏心轴推动分闸推动壁时带动控制手柄分闸，合闸过渡壁与分闸推动壁连接的一端，以及分闸过渡壁与合闸推动壁连接的一端，分别向外侧凸起形成用于避让偏心轴的弧面结构，并在合闸过渡壁与分闸推动壁之间，以及分闸过渡壁与合闸推动壁之间分别形成三角形结构的滑块凸起。

优选的，所述导向机构包括成u型结构的导向支架，以及两个分别连接在导向支架相对的两侧侧壁之间的导向柱，导向柱与控制手柄的移动方向平行设置，在滑块的侧面设有垂直于导向柱设置的导向板，在导向板上设有套在导向柱上滑动配合的导向孔。

优选的，还包括成u型结构的限位盖板，限位盖板倒扣在曲柄机构的顶侧，限位盖板相对的两侧侧壁分别与导向支架连接，曲柄机构的顶侧设有手操杆，限位盖板的中部设有与手操杆配合的限位孔。

优选的，所述滑块与限位盖板侧壁相对的两侧侧边分别沿移动方向凸起形成弧面结构的限位凸台，两个限位凸台分别与限位盖板相对的两侧侧壁的内侧限位配合。

优选的，所述手柄槽与控制手柄间隙配合，手柄槽对应在控制手柄移动方向上相对的两侧侧壁分别向侧面延伸形成弧面结构的接触板。

优选的，所述偏心轴的一端与转盘连接，在偏心轴的另一端设有可转动的轴套，轴套的外侧圆周与滑槽的槽壁滚动配合。

优选的，所述的两个离合机构分别包括主动件和从动件，两个离合机构的主动件分别与电动机和手操杆连接，两个离合机构的从动件分别与曲柄机构连接；电动机和手操杆向一侧转动时能够带动相连的主动件推动对应从动件水平转动，使从动件带动曲柄机构分合闸控制手柄，同时曲柄机构带动另一者对应的从动件和主动件分开。

优选的，包括壳体以及多个并排设置在壳体内的主回路单元，壳体内设有多个与主回路单元一一对应的腔体，所述电动机设置在接入零线的主回路单元的腔体内，控制手柄的一端设置在接入火线的主回路单元的腔体内。

本发明创造的重合闸断路器，滑块的滑槽套在曲柄机构上，使曲柄机构推动滑槽的槽壁带动滑块移动，不需要连杆或齿轮带动控制手柄分合闸，不仅能够避免死点导致卡滞的问题，而且还具有零件少、结构简单、体积小和成本低的特点。

附图说明

图1是本发明创造实施例重合闸断路器的电动操作机构的结构示意图；

图2是本发明创造实施例重合闸断路器的电动操作机构的侧视图；

图3是本发明创造实施例滑块的第一种实施方式；

图4是本发明创造实施例滑块的第二种实施方式；

图5是本发明创造实施例偏心轴的结构示意图；

图6是本发明创造实施例曲柄机构与滑块的配合示意图；

图7是本发明创造实施例离合机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明创造的重合闸断路器的电动操作机构包括包括滑块400以及用于限位滑块400的导向机构，滑块400的一端设有套在控制手柄200上的手柄槽410，滑块400的另一端设有套在曲柄机构300上的滑槽420，滑块400被导向机构限位在与控制手柄200移动方向平行的方向上移动，曲柄机构300在滑槽420内转动时能够推动滑槽420的槽壁，使滑块400沿导向机构方向直线移动，通过滑块400上的手柄槽410带动控制手柄200移动，控制手柄200移动时可以进行合闸、分闸和再扣操作。

本发明创造的重合闸断路器，滑块400的滑槽420套在曲柄机构300上，使曲柄机构300推动滑槽420的槽壁带动滑块400移动，不需要连杆或齿轮带动控制手柄200分合闸，不仅能够避免死点导致卡滞的问题，而且还具有零件少、结构简单、体积小和成本低的特点。

以下结合附图1至7给出的实施例，进一步说明本发明创造的重合闸断路器的电动操作机构的具体实施方式。本发明创造的重合闸断路器的电动操作机构不限于以下实施例的描述。

如图1-2所示，本发明创造的重合闸断路器包括壳体以及多个并排设置在壳体内的主回路单元，壳体内设有多个与主回路单元一一对应的腔体，四个主回路单元为依次设置的a相主回路单元、b相主回路单元、c相主回路单元和n相主回路单元，a相主回路单元、b相主回路单元、c相主回路单元分别为接入火线，n相主回路单元接入零线，电动机140设置在n相主回路单元对应的腔体内。通过将电动机140设置在n相主回路单元对应的腔体内，不仅能够有效利用重合闸断路器壳体内的空间，减少整体的体积，而且能够避免电动机140设置在零序电流互感器的上方，减少整体的高度。当然，电动机140设置在也可以设置在c相主回路单元和n相主回路单元对应的腔体内，都属于本发明创造的保护范围。

滑块400的长度方向与控制手柄200的移动方向垂直设置，滑块400的一端设有套在控制手柄200上间隙配合的手柄槽410，滑块400的另一端设有与电动机140对应的滑槽420，曲柄机构300设置在滑槽420内分别与电动机140和手操杆150连接。优选的，所述电动机140为交流减速电机，交流减速电机不仅能够有效降低产品噪声，而且成本较低。

如图1-2所示，所述导向机构包括成u型结构的导向支架521，以及两个分别连接在导向支架521相对的两侧侧壁之间的导向柱522，导向柱522与控制手柄200的移动方向平行设置，在滑块400的侧面设有垂直于导向柱522设置的导向板523，在导向板523上设有套在导向柱522上滑动配合的导向孔524。

具体的，所述控制手柄200和电动机140分别从导向支架521的中部穿过，曲柄机构300位于导向支架521的内侧，两个导向柱522分别设置在控制手柄200与电动机140相互远离的一侧，滑块400的侧面对应每个导柱分别设有两个相对的导向板523，两个导向板523上分别设有套在同一个导向柱522上滑动配合的导向孔524。

进一步，还包括成u型结构的限位盖板525，限位盖板525倒扣在曲柄机构300的顶侧，限位盖板525相对的两侧侧壁分别与导向支架521连接，曲柄机构300的顶侧设有手操杆150，限位盖板525的中部设有与手操杆150配合的限位孔，手操杆150的穿过限位孔伸到限位盖板525的顶侧。

滑块400上的导向孔524套在导向柱522上以后，能够将滑块400限位在导向支架521的内侧，使滑块400与导向机构能够装配为一体后再一起安装到重合闸断路器的壳体上，再盖上限位盖板525即可完成重合闸机构装配，能够有效提升装配效率，并降低人工成本。

进一步，所述滑块400与限位盖板525侧壁相对的两侧侧边分别沿移动方向凸起形成弧面结构的限位凸台526，两个限位凸台526分别与限位盖板525相对的两侧侧壁的内侧限位配合，用于限位滑块400移动的极限位置。

进一步，所述手柄槽410对应在控制手柄200移动方向上相对的两侧侧壁分别向侧面延伸形成弧面结构的接触板411，弧面结构的接触板411能够降低与控制手柄200之间的摩擦力。

参阅图3-4所示，所述曲柄机构300包括转盘310以及设置在转盘310上偏心位置的偏心轴320，转盘310通过两个离合机构分别与电动机140和手操杆150连接，电动机140能够通过离合机构带动转盘310转动，手操杆150带动转盘310转动时与离合机构分开，离合机构使电动机140和手操杆150只能够带动转盘310向顺时针单向转动，电动机140和手操杆150向另一侧逆时针转动时对应的离合机构空转，转盘310不转动。转盘310与偏心轴320铆接在一起，或者通过螺钉固定、焊接等。

所述滑槽420包括两个相连通的槽框，转盘310能够带动偏心轴320在两个槽框之间移动，并通过偏心轴320分别推动两个槽框的侧壁，使滑块400带动控制手柄200分闸和合闸。换句话说，在两个槽框连通位置的两侧分别形成驱动凸起，通过偏心轴320分别推动两个驱动凸起，使滑块400带动控制手柄200分闸和合闸。

具体的，所述的两个槽框分别为合闸槽框421和分闸槽框422，合闸槽框421和分闸槽框422对应在转盘310的转动中心位置相连通使滑槽420成倾斜于滑块400移动方向设置的“8”字型结构，偏心轴320与合闸槽框421配合驱动滑块400移动带动控制手柄200合闸，偏心轴320与分闸槽框422配合驱动滑块400移动带动控制手柄200分闸。

所述转盘310的转动中心沿滑块400移动方向上的投影，位于合闸槽框421和分闸槽框422沿滑块400移动方向上的投影的重叠区域内，转盘310通过偏心轴320推动滑块400移动的过程中，使安装在转盘310的转动中心上的手操杆150能够进入合闸槽框421和分闸槽框422，即通过合闸槽框421和分闸槽框422避让转盘310的转动中心上的手操杆150。

图3、4示出了滑块400的两种实施方式，两种实施方式工作原理相同，仅滑槽420的形状不同。

参阅图3示出滑槽420的第一种实施方式，所述合闸槽框421包括合闸推动壁4211和合闸让位壁4212，以及连接在合闸推动壁4211和合闸让位壁4212一端之间的合闸连接壁4213，合闸推动壁4211和合闸让位壁4212与合闸连接壁4213连接的另一端间隔设置；

所述分闸槽框422包括分闸推动壁4221和分闸让位壁4222，以及连接在分闸推动壁4221和分闸让位壁4222一端之间的分闸连接壁4223，分闸推动壁4221和分闸让位壁4222与分闸连接壁4223连接的另一端间隔设置，并分别与合闸让位壁4212和合闸推动壁4211用于连接合闸连接壁4213的另一端连接。

优选的，所述合闸推动壁4211、合闸让位壁4212、分闸推动壁4221和分闸让位壁4222分别成平面结构，且合闸推动壁4211和分闸推动壁4221垂直于滑块400移动方向设置，合闸让位壁4212和分闸让位壁4222平行于滑块400移动方向设置，所述合闸连接壁4213和分闸连接壁4223分别成弧面结构。

优选的，所述合闸推动壁4211与分闸让位壁4222的连接处，以及合闸让位壁4212与分闸推动壁4221的连接处分别设有圆角结构431，控制手柄200合闸后，偏心轴320离开合闸推动壁4211，并沿对应的圆角结构431滑动到分闸让位壁4222一侧，控制手柄200分闸后，偏心轴320离开分闸推动壁4221，并沿对应的圆角结构431滑动到合闸让位壁4212一侧。

参阅图4示出滑槽420的第二种实施方式，本实施方式由第一种实施方式的合闸让位壁4212与合闸连接壁4213构成一体的合闸过渡壁4214，并由分闸让位壁4222与分闸连接壁4223构成一体的分闸过渡壁4224。

具体的，所述合闸槽框421包括一端相连的合闸推动壁4211和合闸过渡壁4214，所述分闸槽框422包括一端相连的分闸推动壁4221和分闸过渡壁4224，合闸推动壁4211和合闸过渡壁4214的另一端间隔设置并分别与分闸过渡壁4224和分闸推动壁4221相互连接的另一端连接；

偏心轴320推动合闸推动壁4211时带动控制手柄200合闸，偏心轴320推动分闸推动壁4221时带动控制手柄200分闸，合闸过渡壁4214与分闸推动壁4221连接的一端，以及分闸过渡壁4224与合闸推动壁4211连接的一端，分别向外侧凸起形成用于避让偏心轴320的弧面结构432，并在合闸过渡壁4214与分闸推动壁4221之间，以及分闸过渡壁4224与合闸推动壁4211之间分别形成三角形结构的滑块凸起433。

参阅图6，以上述滑槽420的第一种实施方式为例，滑块400的具体动作过程如下：

电动操作模式下由电动机140带动转盘310顺时针转动，手动操作模式下由手操杆150带动转盘310顺时针转动，转盘310每次转动半周，使偏心轴320向另一侧的槽框内转动，并在转动的过程中推动所在槽框的槽壁。

分闸过程，即合闸位置向分闸位置转动的过程，参阅图示合闸位置、分闸过程1-3、分闸位置，该过程由转盘310带动偏心轴320顺时针转动：

合闸位置，偏心轴320紧靠分闸让位壁4222，偏心轴320不产生驱动力。

分闸过程1，偏心轴320在分闸槽框422内向分闸推动壁4221方向空转，不产生驱动力；

分闸过程2，偏心轴320与分闸推动壁4221接触，并通过偏心轴320推动分闸推动壁4221向下推动滑块400移动，滑块400开始带动控制手柄200向分闸方向移动；

分闸过程3，偏心轴320与分闸推动壁4221分开以前，控制手柄200在滑块400驱动下分闸到位；

分闸位置，转轴继续转动，带动偏心轴320与分闸推动壁4221分开，并滑入到合闸槽框421内，使偏心轴320紧靠合闸让位壁4212。可以理解的是，偏心轴320此时也可以不紧靠合闸让位壁4212，如上述滑槽420的第二种实施方式，也可以间隔设置。

合闸过程，即分闸位置向合闸位置转动的过程，原理与上述的分闸过程相同，参阅图示分闸位置、合闸过程1-3、合闸位置，该过程由转盘310带动偏心轴320顺时针转动，偏心轴320先在合闸槽框421内空转(合闸过程1)至与合闸推动壁4211接触(合闸过程2)，再推动合闸推动壁4211向上推动滑块400移动，通过滑块400带动控制手柄200向合闸方向移动，在偏心轴320与合闸推动壁4211分开以前(合闸过程3)，控制手柄200在滑块400驱动下合闸到位，最后转轴继续转动，带动偏心轴320与合闸推动壁4211分开，并滑入到分闸槽框422内，使偏心轴320紧靠分闸让位壁4222(合闸位置)。

参阅图示合闸位置和分闸位置，偏心轴320位于合闸槽框421和分闸槽框422的连通处，如果此时重合闸断路器脱扣，则控制手柄200向合闸位置与分闸位置的脱扣位置移动，同时控制手柄200带动滑块400移动，滑块400通过合闸槽框421和分闸槽框422避让偏心轴320和安装在转盘310上的手操杆150。

如图5所示，所述偏心轴320的一端与转盘310连接，在偏心轴320的另一端设有可转动的轴套323，轴套323的外侧圆周与滑槽420的槽壁滚动配合，滚动配合能够有效降低摩擦力。

如图7所示，所述曲柄机构300通过两个离合机构分别与电动机140和手操杆150连接，离合机构使电动机140和手操杆150只能够带动转盘310向顺时针单向转动。

具体的，两个离合机构分别包括主动件1和从动件2，两个离合机构的主动件1分别与电动机140的输出轴141和手操杆150连接，两个离合机构的从动件2分别与曲柄机构300连接，电动机140或手操杆150向一侧转动时能够带动相连的主动件1推动对应从动件2水平转动，使从动件2带动曲柄机构300分合闸控制手柄200，同时曲柄机构300带动电动机140和手操杆150中另一者对应的从动件2和主动件1沿水平方向分开进行空转；

电动机140和手操杆150向另一侧转动时带动相连的主动件1与对应从动件2分开进行空转。

进一步，本实施例的两个本实施例的两个离合机构的结构基本相同，均为外侧啮合的棘轮离合方式，所述主动件1为棘轮，从动件2为棘爪，棘爪被弹簧3限位在棘轮四周多个倾斜的棘齿上，棘齿的一侧能够与棘爪限位，使棘轮向该侧转动时带动棘爪转动，棘齿的另一侧能够推动棘爪远离棘轮，使棘轮向该侧转动时将棘爪推开。

具体的，所述曲柄机构300包括与转盘310相对设置的底板133，以及设置在底板133与转盘310之间的两个安装板131，转盘310、底板133、电操安装板131和手操安装板132通过螺钉135固定连接，两个离合机构的棘轮分别设置在两个安装板131的内侧，两个离合机构的棘爪分别被两个安装板131周向限位，棘轮推动对应棘爪转动时，棘爪带动对应的安装板131和转盘310转动，再通过转盘310上的偏心轴320推动滑块400带动控制手柄200实现分合闸和再扣。

优选的，所述手操杆150设有六角凹槽，需要手动操作时，可以将扳手插入六角凹槽，通过扳手带动手操杆150转动。当然，所述手操杆150也可以与对应的棘轮一体成型。可以理解的是，两个离合机构的结构也可以不同，也可以采用内侧内核的棘轮离合方式，都属于本发明创造的保护范围。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明创造所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造的具体实施只局限于这些说明。对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。