一种断路器及其操作机构的制作方法

1.本实用新型涉及输变电技术领域，特别涉及一种断路器操作机构，以及一种设置有该操作机构的断路器。


背景技术：

2.断路器是供电系统中进行电力传送与切换所必需的产品，它主要作用是在输变电力系统中进行分合闸操作。
3.断路器中用于分合闸操作的主要动作元件是安装在断路器内用于实现弹簧储能的操作机构。操作时：首先通过操作机构实现弹簧储能，然后进行分合闸。
4.现有技术中的断路器操动机构只能实现电动操作，不能实现手动操作。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种断路器操作机构，以及一种设置有该操作机构的断路器，该操作机构能够同时满足电动操作需求和手动操作需求。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种断路器操作机构，包括驱动器、减速器和手动输入轴，其中：
8.所述减速器包括减速器箱体和设置在所述减速器箱体内的多级齿轮减速机构，所述驱动器的电机输出轴与所述多级齿轮减速机构的减速器输入轴传动连接，所述多级齿轮减速机构的减速器输出轴与储能系统传动连接；
9.所述减速器箱体上用于安装所述手动输入轴的安装孔内设置有第一单向轴承，所述第一单向轴承的锁紧状态用于阻止断路器负载带动所述减速器输出轴转动；
10.所述多级齿轮减速机构中，与所述减速器输出轴相邻布置的中间轴和所述中间轴上的第一中间齿轮之间设置有第二单向轴承，所述第二单向轴承的离合状态用于在手动操作时令所述第一中间齿轮可相对所述中间轴单向转动。
11.可选地，在上述断路器操作机构中，所述减速器输出轴和所述手动输入轴同轴固连，或为同一轴杆。
12.可选地，在上述断路器操作机构中，所述减速器输出轴上设置有输出齿轮；
13.所述中间轴上设置有所述第一中间齿轮和第二中间齿轮，所述第一中间齿轮与减速器输入轴传动连接，所述第二中间齿轮与所述输出齿轮啮合。
14.可选地，在上述断路器操作机构中，所述输出齿轮的部分端面伸出并裸露在所述减速器箱体外。
15.可选地，在上述断路器操作机构中，所述输出齿轮通过键槽结构安装在所述减速器输出轴上。
16.可选地，在上述断路器操作机构中，所述驱动器为电动机。
17.可选地，在上述断路器操作机构中，所述驱动器和所述手动输入轴分别位于所述减速器箱体的两侧。
18.可选地，在上述断路器操作机构中，所述手动输入轴上，远离所述减速器箱体的一端设置有操作手柄或操作盘。
19.可选地，在上述断路器操作机构中，所述多级齿轮减速机构为四级齿轮传动机构。
20.一种断路器，设置有上文中所述的断路器操作机构。
21.从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的断路器及其操作机构中，输出单元为减速器输出轴。其中：驱动器和多级齿轮减速机构可构成断路器的电动操作机构，驱动器启动时，可通过多级齿轮减速机构驱动储能系统实现断路器储能；此外，手动输入轴和多级齿轮减速机构构成了断路器的手动操作机构，手动操作手动输入轴转动时，可通过多级齿轮减速机构驱动储能系统实现断路器储能。可见，该断路器操作机构中将电动操作和手动操动集成在一个操作机构中，能够电动操作，也能够手动操作，能够解决现有断路器中储能路径长，没有手动储能的问题。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型具体实施方式提供的断路器操作机构的内部结构剖视图；
24.图2是本实用新型具体实施方式提供的断路器操作机构中的多级齿轮减速机构的结构示意图；
25.图3是本实用新型具体实施方式提供的断路器操作机构的整体结构示意图。
具体实施方式
26.本实用新型公开了一种断路器操作机构，和一种设置有该操作机构的断路器，该操作机构能够同时满足电动操作需求和手动操作需求。
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.请参阅图1至图3，图1是本实用新型具体实施方式提供的断路器操作机构的内部结构剖视图；图2是本实用新型具体实施方式提供的断路器操作机构中的多级齿轮减速机构的结构示意图；图3是本实用新型具体实施方式提供的断路器操作机构的整体结构示意图。
29.本实用新型实施例提供的断路器操作机构，包括驱动器8、减速器和手动输入轴2。其中：
30.减速器包括减速器箱体1和设置在减速器箱体1内的多级齿轮减速机构7，驱动器8的电机输出轴与多级齿轮减速机构7的减速器输入轴传动连接，多级齿轮减速机构7的减速器输出轴30与储能系统传动连接；
31.减速器箱体1上用于安装手动输入轴2的安装孔内设置有第一单向轴承6，手动输
入轴2驱动减速器输出轴30正向转动以实现断路器储能时，第一单向轴承6处于离合状态，不影响手动储能；第一单向轴承6的锁紧状态用于阻止断路器负载带动减速器输出轴30反向转动，也就是说，当减速器输出轴30和手动输入轴2由于断路器负载而即将发生倒转时，第一单向轴承6处于锁紧状态，从而避免倒，可见，第一单向轴承6可以防止操作机构在手动储能过程中受到断路器储能系统反向力时发生倒转；
32.多级齿轮减速机构7中，与减速器输出轴30相邻布置的中间轴40和中间轴40上的第一中间齿轮4之间设置有第二单向轴承5，第二单向轴承5的离合状态用于在手动操作时令第一中间齿轮4可相对中间轴40单向转动。也就是说，第二单向轴承5处于锁紧状态时，驱动器8能够通过多级齿轮减速机构7实现断路器储能；手动操作断路器储能时，第二单向轴承5处于离合状态，此时，仅减速器输出轴30和倒数第一级齿轮组(即减速器输出轴30上的输出齿轮3所在的齿轮组)转动，多级齿轮减速机构7中的其他齿轮和电机不转动，从而，第二单向轴承5可以帮助在手动储能时更省力。
33.可见，本实用新型实施例提供的断路器操作机构中的输出单元为减速器输出轴30。其中：驱动器8和多级齿轮减速机构7构成了断路器的电动操作机构，驱动器8启动时，可通过多级齿轮减速机构7驱动储能系统实现断路器储能；此外，手动输入轴2和多级齿轮减速机构7构成了断路器的手动操作机构，手动操作手动输入轴2转动时，可通过多级齿轮减速机构7驱动储能系统实现断路器储能。可见，该断路器操作机构中将电动操作和手动操动集成在一个操作机构中，能够电动操作，也能够手动操作，能够解决现有断路器中储能路径长，没有手动储能的问题。
34.具体地，在上述断路器操作机构中，减速器输出轴30上设置有输出齿轮3，减速器输出轴30和手动输入轴2同轴固连，或为同一轴杆；中间轴40上设置有第一中间齿轮4和第二中间齿轮，第一中间齿轮4与减速器输入轴传动连接，第二中间齿轮与输出齿轮3啮合。
35.具体地，减速器箱体11上设置有用于伸出输出齿轮3的部分端面的开口。也就是说，输出齿轮3的部分端面伸出并裸露在减速器箱体1外，以便于和储能系统传动连接。例如，输出齿轮3的裸露部分和断路器负载齿轮啮合。由于输出齿轮3直接和断路器储能系统(即断路器储能齿轮)啮合，不需要再新增加任何齿轮传动，从而有利于优化储能路径，减少储能零件数量。
36.具体地，输出齿轮3通过键槽结构安装在减速器输出轴30上，从而，输出齿轮3和减速器输出轴30固连在一起且同轴、同步转动，同时，输出齿轮3和手动输入轴2固连在一起且同轴、同步转动。
37.在此需要说明的是，现有技术中的操作机构输出的动力形式一般是轴的转动，轴的转动经过速度降低后，传递到储能系统例如弹簧储能机构使其变形储能，其储能路径长，储能链条零件多，储能功消耗大，储能效率低。而本实用新型实施例提供的断路器操作机构中的输出单元为减速器输出轴30上的输出齿轮3，其输出的是驱动力和的转动扭矩，输出齿轮3将驱动力和转动扭矩传递到储能系统，其储能路径短，储能链条零件较少，储能功消耗较小，储能效率高。
38.具体地，在上述断路器操作机构中，驱动器8为电动机；手动输入轴2上，远离减速器箱体1的一端设置有操作手柄或操作盘。而且，驱动器8和手动输入轴2分别位于减速器箱体1的两侧。
39.具体地，上述断路器操作机构中的多级齿轮减速机构7为四级齿轮传动机构。
40.在具体实施例中，上述断路器操作机构的工作过程如下：
41.电动操作时，驱动器8通电，减速器箱体1内的多级齿轮减速机构7带动输出齿轮3转动，输出齿轮3带动断路器负载齿轮转动，断路器储能系统实现储能；
42.手动操作时，手动操作带动手动输入轴2逆时针旋转，手动输入轴2带动输出齿轮3逆时针旋转，输出齿轮3带动断路器负载齿轮(即储能系统)转动，断路器储能系统实现储能。
43.其中，在手动操作过程中，如果停止手动操作，断路器负载力会促使输出齿轮3有顺时针旋转的趋势，但此时单向轴承6处于锁紧状态，因此输出齿轮3的倒转趋势被抑制，断路器储能保持。
44.而且，在手动操作过程中，输出齿轮3会带动第一中间齿轮4(即倒数第二级齿轮)转动，但此时第二单向轴承5处于离合状态，多级齿轮减速机构7中的其他齿轮和电动机8不会转动，手动储能会轻松不费力。
45.此外，本实用新型还提供了一种断路器，该断路器中设置有如上文中所述的断路器操作机构。
46.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
47.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
48.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。