一种具有重合闸功能的操动机构的制作方法

1.本发明属于断路器领域，涉及一种具有重合闸功能的操动机构。


背景技术：

2.断路器在电路中起到开断作用，断路器的分、合动作是通过操动机构来实现的，市面上现有结构复杂，制造成本较高，因此需要调整断路器操动机构的结构。


技术实现要素：

3.本发明为了克服现有技术的不足，提供一种具有重合闸功能的操动机构。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种具有重合闸功能的操动机构,包括机架，机架上设有合闸装置、分闸装置、弹簧储能装置、主轴、离合装置和电动驱动装置，弹簧储能装置与合闸装置联动，合闸装置和分闸装置分别与主轴联动，主轴与断路器连接并向断路器输入合闸扭矩和分闸扭矩，离合装置包括齿轮组、联锁片、离合片和离合杆，离合杆固设在机架，离合装置用于联动电动驱动装置和弹簧储能装置或解除电动驱动装置和弹簧储能装置的联动关系。
5.进一步的，所述机架包括后机构板和前机构板，后机构板和前机构板通过支柱组件固设连接，后机构板和前机构板设置有若干压筋。
6.进一步的，所述后机构板上固设有后拐臂孔、后主轴孔和后能转轴孔，前机构板上固设有前拐臂孔、前主轴孔和前能转轴孔，后拐臂孔和前拐臂孔安装有拐臂轴，后主轴孔和前主轴孔内安装有主轴，后能转轴孔和前能转轴孔内安装有储能轴，后拐臂孔、后主轴孔、后能转轴孔、前拐臂孔、前主轴孔和前能转轴孔分别设有翻边。进一步的，所述前机构板固设有分闸安装孔，分闸安装孔设置翻边。
7.进一步的，所述弹簧储能装置包括储能压簧组件、储能轴和储能拐臂，储能轴与机架转动连接，储能拐臂与储能轴固设连接，储能压簧组件包括上压簧头、储能弹簧和下压簧头，储能弹簧两端分别与上压簧头和下压簧头连接，上压簧头与后机构板连接，下压簧头与储能拐臂的自由端连接。
8.进一步的，所述弹簧储能装置还包括储能保持装置，储能保持装置包括合闸凸轮和合闸保持挚子，合闸凸轮与储能轴连接，合闸凸轮能够随储能轴同步转动，合闸凸轮的自由端设有储能保持滚轮，合闸保持挚子转动连接在挚子轴，挚子轴与前机构板和后机构板固设连接，合闸保持挚子与合闸凸轮位于同一平面。
9.进一步的，所述电动驱动装置包括电机和第一齿轮，第一齿轮固设在电机的电机输出轴，齿轮组固设在储能轴，第一齿轮和齿轮组啮合连接。
10.进一步的，所述齿轮组包括若干齿轮片，若干齿轮片叠加设置并通过铆接柱进行组装铆接。
11.进一步的，所述离合装置设置在储能轴与齿轮组之间，齿轮组与弹簧储能装置的储能轴转动连接，离合片与弹簧储能装置的储能轴固设连接，弹簧储能装置储能状态时联
锁片和离合片锁紧，齿轮组、联锁片、离合片和储能轴同步转动，离合杆解锁联锁片和离合片，使联锁片和离合片运动分离。
12.进一步的，所述主轴固设主轴拐臂，合闸装置和分闸装置分别通过主轴拐臂与主轴联动。
13.综上所述，本发明的有益之处在于：1）本发明的后机构板和前机构板设置有若干压筋,后机构板和前机构板的压筋通过压筋成型而成提高薄板的强度，减少用材的同时使其强度保持不变，且储能轴依靠后机构板和前机构板进行定位，有效提升了安装位置的精度，并且由于直接和后机构板和前机构板固定，大大增强可靠度；通过翻边设计，增大拐臂轴、主轴和储能轴与机架的接触面积，增强强度，以满足功能使用要求；分闸按钮依靠带翻边的分闸安装孔进行导向和定位，取消了现有的通过导向轴套进行安装的方式，结构更加简单稳定，减少加工工序，降低工人劳动强度。
14.2）本发明的齿轮组由若干齿轮片叠加设置并通过铆接柱进行组装铆接，齿轮片通过模具加工可靠地保证了齿轮片的精度，对齿轮片的尺寸把控更为有效，铆接连接有限提高零件的性能利用率。
15.3）本发明通过设置离合装置，储能轴被分闸装置带动反转时，储能轴与齿轮组脱离，从而不会对电机施加反向的转动力，不会对电机产生冲击，离合装置结构简单，稳定可靠，对零部件整体加工水平要求不高，大大提高了合格率。
16.4）本发明的微动检测开关和辅助连杆组件位于后机构板的两侧，在精确切换电信号的同时又为微动检测开关的信号接点留出了相应的空间。
17.5）本发明优化结构，降低零件加工难度，提升优良品质率，间接性的避免浪费材料，同时优化传动结构，提高了传动效率，降低簧力从而适当降低零部件强度，增加使用寿命。
附图说明
18.图1为本发明的操动机构示意图一。
19.图2为本发明的操动机构示意图二。
20.图3为本发明的后机构板示意图。
21.图4为本发明的前机构板示意图。
22.图5为本发明的操动机构内部结构示意图。
23.图6为本发明的合闸装置结构示意图。
24.图7为本发明的分闸装置结构示意图。
25.图8为本发明的电动驱动装置结构示意图。
26.图9为本发明的分闸拐臂示意图。
27.图10为本发明的联锁片示意图。
28.图11为本发明实施例二的分闸拐臂示意图。
29.图中标识：机架1、后机构板11、前机构板12、翻边13、压筋14、后拐臂孔110、后主轴孔111、后能转轴孔112、前拐臂孔120、前主轴孔121、前能转轴孔122、分闸安装孔123、合闸装置2、拐臂轴20、合闸拐臂21、合闸推杆22、分闸装置3、分闸推杆32、电动分闸装置33、分闸
储能保持装置30、分闸拐臂31、电机41、电机输出轴42、齿轮组43、第一齿轮44、齿轮片431、离合杆46、离合扭簧47、离合片48、缺口481、联锁片49、第一自由端493、第二自由端494、尖端495、第一内孔491、第二内孔492、弹簧储能装置5、储能轴52、储能拐臂53、合闸凸轮54、合闸保持挚子55、分合停档杆56、电动合闸装置57、上压簧头510、储能弹簧511、下压簧头512、挚子轴551、储能保持端552、储能释放端553、分合停档端554、主轴6、主轴拐臂61、微动检测开关62、辅助连杆组件63。
具体实施方式
30.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
32.本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、横向、纵向
……
)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.因安装误差等原因，本发明实施例中所指的平行关系可能实际为近似平行关系，垂直关系可能实际为近似垂直关系。
34.实施例一：如图1-10所示，一种具有重合闸功能的操动机构，包括机架1，机架1上设有合闸装置2、分闸装置3、弹簧储能装置5和主轴6，弹簧储能装置5与合闸装置2联动，合闸装置2和分闸装置3分别与主轴6联动，主轴6与断路器连接并向断路器输入合闸扭矩和分闸扭矩。
35.主轴6固设主轴拐臂61，合闸装置2和分闸装置3分别通过主轴拐臂61与主轴6联动。
36.机架1包括后机构板11和前机构板12，后机构板11和前机构板12通过支柱组件固设连接，支柱组件位于后机构板11和前机构板12之间，且两端分别与后机构板11和前机构板12固设连接，本实施例中，后机构板11和前机构板12平行设置。
37.后机构板11和前机构板12为薄板结构，后机构板11和前机构板12设置有若干压筋14,后机构板11和前机构板12的压筋通过压筋成型而成提高薄板的强度，减少用材的同时使其强度保持不变。
38.后机构板11上固设有后拐臂孔110、后主轴孔111和后能转轴孔112，前机构板12上固设有前拐臂孔120、前主轴孔121和前能转轴孔122，后拐臂孔110和前拐臂孔120中心轴线共线，后拐臂孔110和前拐臂孔120安装有拐臂轴20，后主轴孔111和前主轴孔121中心轴线共线，后主轴孔111和前主轴孔121内安装有主轴6，后能转轴孔112和前能转轴孔122中心轴线共线，后能转轴孔112和前能转轴孔122内安装有储能轴52，拐臂轴20、主轴6和储能轴52
与后机构板11和前机构板12转动连接，本实施例中储能轴52依靠后机构板11和前机构板12进行定位，有效提升了安装位置的精度，并且由于直接和后机构板11和前机构板12固定，大大增强可靠度。
39.本实施例中后拐臂孔110、后主轴孔111、后能转轴孔112、前拐臂孔120、前主轴孔121和前能转轴孔122分别设有翻边13，从而增大拐臂轴20、主轴6和储能轴52与机架1的接触面积，增强强度，以满足功能使用要求。
40.前机构板12固设有分闸安装孔123，分闸安装孔123设置翻边13，分闸安装孔123用于安装分闸装置的分闸按钮，本实施例分闸按钮依靠带翻边13的分闸安装孔123进行导向和定位，取消了现有的通过导向轴套进行安装的方式，结构更加简单稳定，减少加工工序，降低工人劳动强度。
41.弹簧储能装置5安装在机架1的后机构板11上，具体来说弹簧储能装置5包括储能压簧组件、储能轴52和储能拐臂53，储能轴52与机架1通过单向轴承转动连接，储能拐臂53与储能轴52固设连接，储能压簧组件可采用现有结构，储能压簧组件包括上压簧头510、储能弹簧511和下压簧头512，储能弹簧511两端分别与上压簧头510和下压簧头512连接，上压簧头510与后机构板11连接，下压簧头512与储能拐臂53的自由端连接，以上压簧头510为定点，储能轴52转动带动储能拐臂53转动，储能拐臂53转动通过下压簧头512带动储能弹簧511拉伸储能。
42.弹簧储能装置5还包括对储能拉簧51的储能进行定位和保持的储能保持装置，储能保持装置位于前机构板12和后机构板11之间，储能保持装置包括合闸凸轮54和合闸保持挚子55，合闸凸轮54与储能轴52连接，合闸凸轮54能够随储能轴52同步转动，合闸凸轮54的自由端设有储能保持滚轮(图未显示)，合闸保持挚子55转动连接在挚子轴551上，挚子轴551与前机构板12和后机构板11固设连接，合闸保持挚子55与合闸凸轮54位于同一平面。
43.合闸保持挚子55包括储能保持端552、储能释放端553和分合停档端554，前机构板12和后机构板11之间还固设有分合停档杆56，分合停档杆56位于储能保持端552和分合停档端554之间，非运行状态下，分合停档杆56与分合停档端554相抵，当合闸凸轮54转到储能拉簧51的最大储能位置时，储能保持端552与储能保持滚轮相抵，分合停档杆56与分合停档端554相抵，从而使得储能拉簧51保持在储能位置，并形成稳定的储能保持状态。
44.合闸装置2采用现有结构，合闸装置2采用现有的运动机理以及与相关装置的联动关系，在此不作赘述，合闸装置2包括合闸拐臂21和合闸推杆22，合闸拐臂21固设于拐臂轴20，合闸装置2通过合闸推杆22与合闸保持挚子55联动，合闸装置2通过合闸拐臂21与弹簧储能装置5联动，合闸装置2通过对合闸保持挚子55的储能释放端553施加推力，使合闸保持挚子55转动，进而使储能保持端552与储能保持滚轮脱离相抵状态，此时弹簧储能装置5释能，合闸凸轮54能够在储能拉簧51的作用下继续转动，进而推动合闸拐臂21，合闸装置2与主轴6联动，从而驱动主轴6向合闸方向转动，进而向断路器输入合闸扭矩。
45.分闸装置3采用现有结构，分闸装置3采用现有的运动机理以及与相关装置的联动关系，合闸装置2合闸时分闸装置3通过分闸储能装置进行分闸储能，分闸储能装置与主轴6联动。
46.操动机构还包括分闸储能保持装置30，分闸储能保持装置30用于保持分闸装置3在合闸装置2合闸时的分闸储能状态。
47.分闸装置3包括分闸推杆32和分闸拐臂31，分闸装置3通过分闸推杆32与分闸储能保持装置30联动，分闸装置3通过分闸拐臂31与分闸储能保持装置30联动，分闸装置3通过分闸推杆32控制分闸储能装置释能，从而驱动主轴6向分闸方向转动，进而向断路器输入分闸扭矩，同时分闸储能保持装置30带动分闸拐臂31转动，为下一次储能做准备。
48.本实施例中，分闸拐臂31和合闸拐臂21分别固设于拐臂轴20，分闸拐臂31设置三相拐臂结构，分闸拐臂31包括三组分闸拐臂板，相邻分闸拐臂板的自由端通过销固设连接。
49.操动机构还包括电动合闸装置57和电动分闸装置33，电动合闸装置57和电动分闸装置33采用现有结构，电动合闸装置57通过推动分合停档端554，使动合闸保持挚子55绕挚子轴551转动，使储能保持端552与储能保持滚轮脱离相抵状态，弹簧储能装置5释能实现合闸操作，同理电动分闸装置33用于控制分闸储能保持装置30解除分闸储能状态，实现分闸装置3释能实现分闸操作。
50.本实施例中主轴6合闸以及分闸的转动角度控制在65-75度，优选为70度，有效提高了传动效率，且降低了冲撞的力度，减小变形，同时机架1设置压筋，各轴孔设置翻边，因此操作机构的强度大大加强，因此本实施例中合闸拐臂21和分闸拐臂31可直接与支柱组件撞击停止。
51.操作机构还包括电动驱动装置，电动驱动装置用于驱动弹簧储能装置5进行储能，电动驱动装置包括电机41、第一齿轮44和齿轮组43，第一齿轮44固设在电机41的电机输出轴42，齿轮组43固设在储能轴52，第一齿轮44和齿轮组43啮合连接，当电机41转动时，通过齿轮组43带动储能轴52转动，从而进行弹簧储能装置5的储能。
52.齿轮组43包括若干齿轮片431，齿轮片431设为薄片结构，若干齿轮片431叠加设置并通过铆接柱进行组装铆接，齿轮片431通过模具加工可靠地保证了齿轮片431的精度，对齿轮片431的尺寸把控更为有效。
53.操作机构还包括离合装置，离合装置设置在储能轴52与齿轮组43之间，通过齿轮组43带动储能轴52转动，当储能轴52被分闸装置3带动反转时，储能轴52与齿轮组43脱离，从而不会对电机41施加反向的转动力，不会对电机41产生冲击。
54.离合装置包括齿轮组43、联锁片49、离合片48和离合杆46，齿轮组43与弹簧储能装置5的储能轴52转动连接，离合片48与弹簧储能装置5的储能轴52固设连接，弹簧储能装置5储能状态时联锁片49和离合片48锁紧，齿轮组43、联锁片49、离合片48和储能轴52同步转动，离合杆46解锁联锁片49和离合片48，使联锁片49和离合片48运动分离。
55.齿轮组43与电动驱动装置联动，电动驱动装置将运动传递至齿轮组43，在合闸装置2进行合闸操作使，电动驱动装置启动带动齿轮组43转动。
56.联锁片49通过销与齿轮组43转动连接，联锁片49包括第一自由端493和第二自由端494，销位于第一自由端493和第二自由端494之间，使联锁片49形成类杠杆结构，第一自由端493固设尖端495，第二自由端494的两侧边分别设置第一内孔491和第二内孔492，联锁片49通过离合扭簧47设置在齿轮组43，并保持相对稳定的状态，离合扭簧47扣入第一内孔491，可防止离合扭簧47滑动，离合扭簧47采用常规结构和运动机理，在此不作赘述。
57.离合片48的侧面固设缺口481，弹簧储能装置5前期进行储能时，离合扭簧47将联锁片49的尖端495压入离合片48的缺口481中，尖端495和缺口481相扣并依靠摩擦力自锁，电动驱动装置驱动齿轮组43对储能轴52进行驱动，在储能轴52达到储能完成位置时，安装
在后机构板上的离合杆扣入第二内孔492并压制第二自由端494，从而将联锁片49从离合片48的缺口481处抵出，使齿轮组43和储能轴52脱离连接，从而使电机41无法驱动储能轴52进行转动，离合装置结构简单，稳定可靠，对零部件整体加工水平要求不高，大大提高了合格率。
58.操动机构还包括辅助开关装置，辅助开关装置通过主轴拐臂61与主轴6联动，辅助开关装置包括微动检测开关62和辅助连杆组件63，辅助连杆组件63一端与主轴拐臂61连接，另一端与微动检测开关62的转轴连接。
59.本实施例中，微动检测开关62位于前机构板12和后机构板11之间，且微动检测开关62固设在前机构板12，辅助连杆组件63位于后机构板11外侧，微动检测开关62和辅助连杆组件63通过后机构板11进行隔离，在精确切换电信号的同时又为微动检测开关62的信号接点留出了相应的空间。
60.本实施例中，分闸装置3在合闸装置2合闸时进行分闸储能，并通过分闸储能保持装置30保持分闸储能状态，弹簧储能装置5储能保持装对储能拉簧51的储能进行定位和保持，分闸装置3和弹簧储能装置5结构分离，从而实现在分闸时进行弹簧储能装置5储能，达到分闸后立即合闸的目的，实现重合闸的效果。
61.本实施例操作机构未说明的其他结构采用现有设备，未说明的其他结构并不是本技术的创新点在此不作说明。
62.实施例二：如图11所示，本实施例与实施例一的区别在于，实施例一中，分闸拐臂31设置三相拐臂结构，分闸拐臂31包括三组分闸拐臂板，相邻分闸拐臂板的自由端通过销固设连接，而本实施例中，分闸拐臂31包括两组分闸拐臂板，两组分闸拐臂板通过铆接柱进行组装铆接，两组分闸拐臂板的自由端之间设置有用于驱动的销，从而通过模具加工可靠地保证了分闸拐臂31的精度，对分闸拐臂31的尺寸把控更为有效，且制作简单，对工艺要求相对较低，从而有效提高了分闸拐臂311的生产效率。
63.显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。