外置式电动操作装置及应用该操作装置的断路器的制作方法

本技术涉及低压断路器的，尤其是涉及一种外置式电动操作装置及应用该操作装置的断路器。

背景技术：

1、低压断路器主要承担配电线路和用电设备的过载、欠电压、短路保护的作用。低压断路器外设置有塑料手柄，塑料手柄可手动操作，以实现低压断路器的分闸或合闸。

2、为了提高低压断路器的智能化程度，现针对于低压断路器的外部手柄进行结构优化，即外置电动操作装置作为低压断路器的外部附件，以电控的方式控制低压断路器的分闸或合闸。

3、该外置电动操作装置虽然能够通过电动的方式实现分合闸动作，但其传动结构的连续性导致传动比始终为固定值，正向传动或反向传动均受限于固定的传动比，传动结构的层叠也就导致传动速度受影响，导致手柄的合闸速度慢，进而影响该低压断路器内部的合闸速度。

技术实现思路

1、为了提高电控方式下的低压断路器的合闸速度，本技术提供一种外置式电动操作装置。

2、本技术提供一种外置式电动操作装置，采用如下的技术方案：

3、一种外置式电动操作装置，包括壳体，壳体内设有：

4、储能机构，包括用于推动手柄的储能组件、用于使储能组件产生或释放势能的保持组件；

5、驱动机构，包括驱动组件、由驱动组件带动的齿轮组件、由齿轮组件带动的异步齿轮，异步齿轮带动保持组件进行运动，保持组件的运动使储能组件储能或释放势能；

6、释放机构，包括由异步齿轮同步带动的触发盘、对触发盘构成转动限位的限位组件、带动限位组件脱离触发盘的限位位置的释放组件，当触发盘脱离限位组件的限位时，储能组件释放势能，储能组件使手柄转向合闸方向；

7、壳体上设有合闸按键和储能按键，合闸按键用于触发手柄的合闸联动，储能按键用于触发手柄分闸后的储能机构储能。

8、通过采用上述技术方案，首先壳体内集成了各个电控结构，依然操作方便、省力。具体的，驱动组件可具体为一个或多个电机，以电机带动齿轮组件实现动力传动，同时减速增力，齿轮组件最终将带动异步齿轮运动，异步齿轮在转动时，与异步齿轮通过键连接的保持组件同步运动，保持组件带动储能组件存势能，为了保存该势能并在必要的时候进行释放，释放机构具有势能保持以及势能释放的能力，具体的，触发盘与异步齿轮同步转动，触发盘被限位组件限制转动，限位组件通过释放组件解除限位状态，实现势能的释放，即当触发盘脱离限位组件的限位时，储能组件释放势能，直接完成合闸动作而无需前述的传动结构逐一传动，摆脱了固定的传动比；壳体上的合闸按键的作用是实现快速的手柄合闸联动，合闸按键按下时，储能组件将释放势能，使得手柄快速合闸，储能按键的作用是实现手柄的分闸联动，通过启动驱动组件，实现前述的势能释放以及合闸动作；总体分闸动作稳定，合闸动作迅速。

9、在一个具体的可实施方案中，所述储能组件包括储能架、与储能架滑动连接的储能滑座、带动储能滑座滑动的储能弹簧，所述储能滑座供手柄内置并用于带动手柄转动；

10、所述保持组件包括一偏心凸轮，所述偏心凸轮用于抵触储能滑座的壁面，当所述偏心凸轮从储能滑座的壁面脱离时，储能弹簧释放弹性势能。

11、通过采用上述技术方案，储能组件整体是为了存势能，利用势能的释放快速控制手柄合闸，而不用另一条驱动机构的传动路径，耗损传动速度；偏心凸轮带动储能滑座移动，储能架整体与安装板固定，储能滑座则与储能架滑动连接，储能滑座拉长储能弹簧产生弹性势能，此时偏心凸轮若跨过储能滑座的抵触面，则储能滑座将不再被约束，储能弹簧快速释放势能拉动储能滑座滑动，从而带动手柄快速转动，达到快速合闸的目的。

12、在一个具体的可实施方案中，所述储能滑座上延伸有半推板，所述偏心凸轮的转动轴线外设有用于推动半推板的抵触轮，所述抵触轮从半推板的侧面滑出时，储能组件释放势能。

13、通过采用上述技术方案，半推板从储能滑座上延伸出的宽度小于储能滑座延伸出的宽度，抵触轮则抵触于该半推板的壁面上，由于抵触的壁面较小，因此在抵触轮推动半推板至最远处时，抵触轮进一步移动即可脱离抵触关系，半推板脱离抵触关系后，储能滑座利用储能组件释放的势能快速运动，从而实现快速合闸的动作；半推板和抵触轮的存在，使得内部势能的释放动作反应更加及时，体现该储能结构能够快速释放势能的原因。

14、在一个具体的可实施方案中，所述驱动机构还包括棘轮组件，所述棘轮组件包括棘轮盘、由棘轮盘单向转动带动的棘轮轴，棘轮盘内设有棘轮槽，棘轮轴沿径向开设有离合槽，离合槽内滚动有离合球，离合槽内设有推动离合球至离合槽内的离合弹簧。

15、通过采用上述技术方案，设置棘轮组件的目的在于储能时正常传动，而释放势能时，棘轮组件并不会将传动力传导回驱动组件，此处摆脱固定的传动比，由此减少传动阻力，使得势能释放的动作更流畅，合闸更迅速；即棘轮组件单向传导作用力，反向传导则会空转，反向转导时棘轮盘通过棘轮槽对离合球挤压，离合球被挤压回离合槽内，而正向转导时离合球通过离合弹簧处于外露状态，棘轮槽可被离合球推动；由于棘轮轴空转，所以减小整体势能释放时受到的传动阻碍，达到快速释放势能的目的；那么具体的结构中，棘轮盘单向带动棘轮轴转动来储能，棘轮轴同向转动则无法带动棘轮盘转动，此处减少了传导力，势能由此释放更加迅速；此处结构中需要说明是，储能弹簧可跨过势能最高点，跨过势能最高点后，保持组件使得储能弹簧保持势能，储能弹簧对于异步齿轮的扭力方向使异步齿轮在释放势能时的转向始终与储能动作时的转向相同。

16、在一个具体的可实施方案中，所述壳体内设有安装板，所述限位组件包括与安装板转动连接的第一限位扣、与安装板转动连接的第二限位扣、与安装板滑动连接的解扣座；所述解扣座移动时带动第二限位扣转动，第二限位扣转动时带动第一限位扣转动，第一限位扣转动时，第一限位扣对触发盘的转动约束被解除；合闸按键用于带动解扣座运动。

17、通过采用上述技术方案，主要以结构双跳动作触发合闸动作，双跳设计的目的在于，能够触发势能释放的动作且一定程度上避免误跳动；具体的合闸按键按压后，解扣座再被推动，解扣座被推动后，第一限位扣再产生转动，第一限位扣转动一定角度后与第一限位扣脱扣，实现第一处解锁，此时第二限位扣可转动，第二限位扣转动一定角度后与触发盘脱扣，实现第二处解锁，此时储能组件的势能才被释放。前述的双跳动作允许第一限位扣和第二限位扣均有一定的转动虚位，合闸按键轻微的按压也不会触发储能组件的系列动作，总体而言，非触发时保持状态稳定，触发时迅速合闸。

18、在一个具体的可实施方案中，所述壳体上开设外通槽，所述棘轮组件通过外通槽与壳体外相通，棘轮组件外置于外通槽的一面设有旋转槽。

19、通过采用上述技术方案，外通槽让壳体内外相通，操作人员能够通过旋转槽实现手动储能，即取一工具，例如内六角螺丝刀对旋转槽旋转，带动后续的结构联动，实现储能组件的手动储能，在驱动组件失电的情况下也能手动储能。

20、在一个具体的可实施方案中，所述壳体内滑动有用于遮挡旋转槽的外挡板，所述外挡板上设有穿出壳体的操作块，所述壳体上设有供操作块滑动的操作槽。

21、通过采用上述技术方案，壳体内滑动的外挡板可以遮挡旋转槽，旋转槽被遮挡后即无法获得施力点，而在需要时再划开外挡板，通过外挡板建立临时屏障，限制手动储能的使用。

22、在一个具体的可实施方案中，所述壳体内滑动有用于遮挡旋转槽的内挡板、推动内挡板的一侧的内推弹簧、推动内挡板的另一侧的封锁组件；所述内挡板通过滑动对合闸按键和储能按键的按压限位。

23、通过采用上述技术方案，壳体内还有内挡板，该内挡板具有多维度限制操作的功能，利用封锁组件实现内挡板的位置调整，当内挡板移动并遮挡旋转槽时，则操作人员无法将工具插入旋转槽进行操作，也就无法手动储能，其次，内挡板对合闸按键和储能按键的按压限位，因此合闸按键和储能按键在内挡板构成限位时无法下压，形成手动操作的进一步约束。

24、在一个具体的可实施方案中，所述封锁组件包括滑动连接于壳体内的锁板和锁杆，所述锁杆用于触碰断路器的跳闸键，锁板用于推动内挡板；

25、锁板上设有挂锁孔，所述壳体内设有由锁板带动而推动锁杆的旋转锁舌；当锁板相对壳体向外滑动后，挂锁孔外置，旋转锁舌被锁板推动并下压锁杆，当锁板相对壳体向内滑动后，挂锁孔内置，旋转锁舌与锁板分离并不再下压锁杆；

26、所述壳体内设有用于推动锁杆远离断路器的跳闸键的复位弹簧。

27、通过采用上述技术方案，锁板和锁杆承担了不同的功能，锁杆能够直接触及断路器的跳闸键，实现紧急跳闸，当锁板上滑后，锁板能够通过挂锁孔实现物理锁死，避免手动操作；同时，锁板向外滑动后还可同步推动内挡板，实现同步物理锁死；反之，锁板向壳体内滑动后，为解锁状态，则复位弹簧将推动内挡板，使得内挡板脱离限位位置，实现解锁；该外置的物理锁，可实现解锁，以及多重锁定，以保护该装置。

28、本技术还提供一种断路器，应用上述的外置式电动操作装置。

29、通过采用上述技术方案，断路器应用该外置式电动操作装置，合闸更加迅速。

30、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

31、1.外置式电动操作装置能够先储能后合闸，基于较大的势能条件进行合闸动作，跨过了原本连续性的固定传动比，合闸速度快；

32、2.优化了外置式电动操作装置的势能释放逻辑，利用储能结构跨越临界点的形式存储和释放势能，利用棘轮组件减少势能释放时反向传动的结构传动阻力，达到快速释放势能；

33、3.合闸采用双跳的逻辑，使得储能组件的势能释放稳定可靠；

34、4.外置有手动储能结构，操作逻辑进一步优化，而且针对手动储能有多重物理锁的结构，优化操作逻辑的同时建立限制性方案，提高整体方案实施的安全性。