重合闸断路器的电动操作机构的制作方法

本实用新型涉及低压电器领域，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。

现有的电动操作模式通常为，电动机通过传动机构和离合机构带动控制手柄分合闸，离合机构可以防止手动操作模式下带动电动机转动，防止电动机损坏。但是，现有的离合机构和传动机构不仅体积较大，还需要为离合机构的分离运动提供空间，而且零件数量比较多，装配不方便。

技术实现要素：

本实用新型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，本实用新型采用了如下技术方案：

一种重合闸断路器的电动操作机构，其包括分别与电动机和手操杆连接的曲柄机构，以及连接在曲柄机构与电动机之间的传动机构，传动机构包括至少两个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮与电动机连接，另一个齿轮内设有与曲柄机构配合的离合机构，电动机带动传动机构转动时，离合机构连接在曲柄机构与传动机构之间，传动机构通过离合机构带动曲柄机构驱动控制手柄移动，手操杆带动曲柄机构驱动控制手柄分合闸时，曲柄机构能够推动离合机构在对应齿轮内移动，使离合机构与曲柄机构分开。

优选的，所述离合机构包括滑动设置在对应齿轮内的离合轴，曲柄机构插入传动机构内与离合轴的一端配合，离合轴的另一端与弹簧连接，弹簧推动离合轴与中心轴的侧面接触，传动机构能够带动离合轴推动曲柄机构转动，曲柄机构在手操杆带动下转动时，曲柄机构克服弹簧作用推开离合轴。

优选的，所述曲柄机构包括曲柄件，以及分别固定在曲柄件两端的中心轴和偏心轴，中心轴分别与手操杆和离合机构配合，曲柄件能够带动偏心轴绕中心轴转动；中心轴的侧面向内凹陷形成离合槽，离合槽沿中心轴周向一侧的槽壁形成啮合面，离合槽沿中心轴周向另一侧的槽壁倾斜与中心轴的侧面连接形成滑动面，传动机构带动离合轴向啮合面一侧转动时，弹簧先推动对应离合轴滑入离合槽，再通过离合轴推动啮合面带动中心轴转动；手操杆带动中心轴向啮合面一侧转动时，滑动面推动离合轴克服弹簧的作用离开离合槽。

优选的，所述传动机构包括与电动机的第一齿轮、第一齿轮啮合的第二齿轮、与第二齿轮连接的第三齿轮、与第三齿轮啮合的第四齿轮、与第四齿轮连接的第五齿轮和与第五齿轮啮合的第六齿轮，所述离合机构设置在第六齿轮内。

优选的，还包括固定支架以及间隔设置在固定支架一侧的固定板，固定板通过固定件与固定支架连接，所述传动机构限位在固定板与固定支架之间。

优选的，传动机构的齿轮的中心设有向固定板一侧延伸的定位筒，所述固定板上设有分别与定位筒对应的定位孔，定位孔与定位轴连接，定位轴插入定位筒内。

优选的，还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间隙配合的手柄槽，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直线移动，滑块通过手柄槽带动控制手柄移动。

优选的，所述导向机构包括的导向支架，以及与滑块连接的滑动轴，导向支架上设有平行于控制手柄移动方向设置的导向长槽，滑动轴插入导向长槽滑动配合，滑块移动时带动滑动轴在导向长槽内滑动。

优选的，还包括固定支架以及间隔设置在固定支架一侧的固定板，固定板通过固定件与固定支架连接，所述传动机构限位在固定板与固定支架之间，所述固定支架和导向支架分别成u型结构，导向支架倒扣在固定板远离固定支架的一侧后与固定支架两侧的侧边连接，滑块设置在导向支架远离固定板的一侧，导向支架的中部设有分别设有用于避让控制手柄和曲柄机构的手柄避让孔和曲柄避让孔。

优选的，所述滑动轴成t型结构，滑动轴包括滑动部以及设置在滑动部一端的限位部，限位部与导向支架远离滑块的侧面配合，滑动部依次穿过导向长槽和对应的固定孔后与限位件连接，滑块和导向支架被限位在限位件与限位部之间。

优选的，所述手操杆与中心轴一体成型，在手操杆远离中心轴的一端设有用于连接扳手的操作槽，手操杆的两侧分别向内凹陷形成平面结构的驱动面，所述曲柄件设有驱动槽，驱动槽两侧的槽壁分别向内收缩形成平面结构的限位面，驱动槽能够套在手操杆外侧，使两个限位面分别与两个驱动面限位。

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曲柄件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“8”字型结构，所述曲柄机构包括曲柄件以及设置在曲柄件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。

本实用新型的重合闸断路器，手动操作时离合机构在曲柄机构与传动机构之间分离，传动机构不带动电动机转动，能够防止电动机损坏，而且离合机构设置在传动机构的齿轮内，手动操作时离合机构在对应齿轮内移动，还具有结构简单、体积小和成本低的特点。

附图说明

图1是本实用新型实施例重合闸断路器的电动操作机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例重合闸断路器的侧视图；

图3是本实用新型实施例传动机构与固定支架和固定板的配合示意图；

图4是本实用新型实施例传动机构的结构示意图；

图5是本实用新型实施例离合机构的结构示意图；

图6是本实用新型实施例离合机构的俯视图；

图7是本实用新型实施例曲柄机构的结构示意图；

图8是本实用新型实施例导向支架的结构示意图；

图9是本实用新型实施例滑块的结构示意图；

图10是本实用新型实施例曲柄机构与滑块的配合示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，本实用新型的重合闸断路器的电动操作机构包括分别与电动机140和手操杆150连接的曲柄机构300，以及连接在曲柄机构300与电动机140之间的传动机构，传动机构包括至少两个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮与电动机140连接，另一个齿轮内设有与曲柄机构300配合的离合机构，电动机140带动传动机构转动时，离合机构连接在曲柄机构300与传动机构之间，传动机构通过离合机构带动曲柄机构300驱动控制手柄200移动，手操杆150带动曲柄机构300驱动控制手柄200分合闸时，曲柄机构300能够推动离合机构在对应齿轮内移动，使离合机构与曲柄机构300分开，曲柄机构300不带动传动机构和电动机140转动。

本实用新型的重合闸断路器，手动操作时离合机构在曲柄机构300与传动机构之间分离，传动机构不带动电动机140转动，能够防止电动机140损坏，而且离合机构设置在传动机构的齿轮内，手动操作时离合机构在对应齿轮内移动，还具有结构简单、体积小和成本低的特点。

以下结合附图1至10给出的实施例，进一步说明本实用新型的重合闸断路器的电动操作机构的具体实施方式。本实用新型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。

参阅图3，本实施例的电动机140为直流高速电动机140，传动机构具有减速器作用，传动机构包括与电动机140的输出轴141连接的第一齿轮711、第一齿轮711啮合的第二齿轮712、与第二齿轮712连接的第三齿轮713、与第三齿轮713啮合的第四齿轮714、与第四齿轮714连接的第五齿轮715和与第五齿轮715啮合的第六齿轮716，所述离合机构设置在第六齿轮716内，电动机140的输出轴141转动时依次带动第一齿轮711、第二齿轮712、第三齿轮713、第四齿轮714、第五齿轮715和第六齿轮716转动，第六齿轮716再通过离合机构带动曲柄机构300转动。显然根据需要可以增加或者减少中间的传动齿轮。

参阅图3，所述离合机构包括滑动设置在第六齿轮716内的离合轴2，所述曲柄机构300插入到第六齿轮716内与离合轴2的一端配合，离合轴2的另一端与弹簧3连接，弹簧3推动离合轴2与曲柄机构300接触，第六齿轮716在电动机140驱动下向一侧转动时，通过离合轴2带动曲柄机构300转动，曲柄机构300在手操杆150带动下向一侧转动时，曲柄机构300克服弹簧3作用推开离合轴2，使曲柄机构300转动时不会带动离合轴2转动，也就不会通过传动机构带动电动机140转动。本实施例为单向电动机140，如果电动机140反向转动，则离合轴2也会被曲柄机构300推开，离合轴2不会带动曲柄机构300转动。

具体的，参阅图1，所述曲柄机构300包括曲柄件310，以及分别固定在曲柄件310两端的中心轴1和偏心轴320，中心轴1分别与手操杆150和离合机构配合，手操杆150和离合机构能够分别通过中心轴1带动曲柄件310转动，使偏心轴320绕中心轴1转动以驱动控制手柄200移动。可以理解的是，所述曲柄件310也可是圆形结构的曲柄件310，都属于本实用新型的保护范围。

参阅图3-5，所述离合机构包括两个分别设置在第六齿轮716内滑动的离合轴2，两个离合轴2相对设置在第六齿轮716圆心的两侧并被第六齿轮716周向限位，两个离合轴2相互远离的一端分别与弹簧3连接，所述曲柄机构300的中心轴1插入到两个离合轴2之间，弹簧3分别推动对应离合轴2与中心轴1的侧面接触。

中心轴1的两侧分别向内凹陷形成离合槽720，两个离合槽720沿中心轴1周向一侧的槽壁分别形成啮合面721，两个离合槽720沿中心轴1周向另一侧的槽壁分别向外倾斜后与中心轴1的侧面连接形成滑动面722。

可以理解的是，其中一个离合槽720的啮合面721与另一个离合槽720的滑动面722之间，在中心轴1的侧面上形成凸起，相当于棘轮的棘齿，离合轴2则相当于棘爪。此外，离合轴2的数量可以是一个，也可以是三个，离合槽720的数量和夹角与离合轴2对应，都属于本实用新型的保护范围。

电动模式下：

第六齿轮716带动离合轴2向啮合面721一侧转动时，弹簧3先推动对应离合轴2滑入离合槽720，再通过离合轴2推动啮合面721带动中心轴1转动；

第六齿轮716带动离合轴2向滑动面722一侧转动时，滑动面722推动离合轴2克服弹簧3的作用离开离合槽720，防止中心轴1通过离合轴2带动第六齿轮716转动；

手动模式下：

手操杆150带动中心轴1向啮合面721一侧转动时，滑动面722推动离合轴2克服弹簧3的作用离开离合槽720，防止中心轴1通过离合轴2带动第六齿轮716转动；手操杆150不会带动中心轴1向滑动面722一侧转动。

参阅图4，所述手操杆150与中心轴1一体成型，在手操杆150远离中心轴的一端设有用于连接扳手的操作槽，需要手动操作时，可以将扳手插入操作槽，通过扳手带动手操杆150转动。当然，手操杆150也可以与中心轴1分体设置，手操杆150也可以与曲柄机构300一体成型，都属于本实用新型的保护范围。操作槽也可以是截面成u型结构的凹槽，也可以是六角孔。

进一步，所述手操杆150或中心轴1的两侧分别向内凹陷形成平面结构的驱动面152，所述曲柄件310设有驱动槽311，驱动槽311两侧的槽壁分别向内收缩形成平面结构的限位面312，驱动槽311能够套在手操杆150外侧，使两个限位面312分别与两个驱动面152限位，手操杆150或中心轴1转动时，通过两侧的驱动面152分别推动对应的限位面312，使曲柄机构300一起转动。当然，手操杆150也可以通过其它方式与曲柄件310连接。

参阅图1，还包括滑块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，滑块400通过手柄槽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。

如图1所示，本实用新型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，都属于本实用新型的保护范围。

如图1-2所示，所述导向机构包括导向支架521，以及与滑块400连接的滑动轴531，导向支架521上设有平行于控制手柄200移动方向设置的导向长槽532，滑动轴531插入导向长槽532滑动配合，滑块400移动时带动滑动轴531在导向长槽532内滑动。

具体的，所述导向支架521的两侧分别设有导向长槽532，所述滑块400对应每个导向长槽532分别设有至少两个固定孔533，滑动轴531的数量与固定孔533数量对应，滑动轴531成t型结构，滑动轴531包括滑动部以及设置在滑动部一端的限位部534，限位部534与导向支架521远离滑块400的侧面配合，滑动部依次穿过导向长槽532和对应的固定孔533后与限位件542连接，滑块400和导向支架521被限位在限位件542与限位部534之间，所述导向支架521的中部设有分别设有用于避让控制手柄200和曲柄机构300的手柄避让孔535和曲柄避让孔536，控制手柄200和曲柄机构300从导向支架521的一侧分别穿过手柄避让孔535和曲柄避让孔536后与导向支架521另一侧的滑块400配合。限位件542可以是卡簧，也可是铆钉。

如图1-2所示，还包括固定在重合闸断路器壳体上的u型结构的固定支架537，以及间隔设置在固定支架537内侧的固定板538，固定板538通过固定件539与固定支架537连接，所述传动机构限位在固定板538与固定支架537之间。优选的，固定件539为铆钉，也可以是螺钉。

进一步，所述第三齿轮713和第五齿轮715的中心分别设有向固定板538一侧延伸的定位筒540，所述固定板538上设有分别与定位筒540对应的定位孔541，定位孔541与定位轴连接，定位轴插入定位筒540内用于定位对应的齿轮。可以理解的是，传动机构的其它齿轮也可以设置定位筒540，并不仅限于第三齿轮713和第五齿轮715。

进一步，所述导向支架521成u字形结构倒扣在固定板538远离固定支架537的一侧，导向支架521两侧的侧边分别伸到固定板538的两侧与固定支架537两侧的侧边连接，滑块400设置在导向支架521远离固定板538的一侧。

通过将传动机构限位在固定支架537与固定板538之间，并将导向支架521与固定支架537连接，使上述零件能够先装配为一体，再一起安装到重合闸断路器的壳体上，具有装配方便的特点。

参阅图8所示，所述滑槽420包括两个相连通的槽框，曲柄件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。

如图9所示，所述偏心轴320的一端与曲柄件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。

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对应在曲柄件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，曲柄件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，曲柄件310通过偏心轴320推动滑块400移动的过程中，使安装在曲柄件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避让曲柄件310的转动中心上的手操杆150。

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、分闸让位壁4222、合闸连接壁4213和分闸连接壁4223均成弧面结构。

参阅图10，滑块400的具体动作过程如下：

电动操作模式下由电动机140带动曲柄件310顺时针转动，手动操作模式下由手操杆150带动曲柄件310顺时针转动，曲柄件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：

分闸过程1，在曲柄件310驱动下偏心轴320顺时针转动；

分闸过程2，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3，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。

合闸过程，即分闸位置向合闸位置转动的过程，原理与上述分闸过程相同：

合闸过程1，在曲柄件310驱动下偏心轴320顺时针转动；

合闸过程2，偏心轴320在合闸槽框421内向合闸推动壁4211方向空转，不产生驱动力；

合闸过程3，偏心轴320与合闸推动壁4211接触，并通过偏心轴320推动合闸推动壁4211向上推动滑块400移动，滑块400开始带动控制手柄200向合闸方向移动。

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和安装在曲柄件310上的手操杆150。

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

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