一种断路器操动机构的制作方法

本发明涉及断路器操动机构领域，尤其是指一种断路器操动机构。

背景技术：

1、常见的高压真空断路器的操动机构有电磁式操动机构、液压式操动机构和弹簧式操动机构等，其中弹簧式操动机构因性价比很高和便于维护而得到广泛应用，但现有的弹簧操动机构体积大、厚度过厚、无法满足用户对扁平体积的操动机构的要求，且布局复杂、零部件拆装困难，与断路器本体不能简易快捷安装，二次电器件更换困难，造成安装和维护比较困难，也增加了检修和维护的时间和费用，为此，申请人曾研发过一种满足占用空间少，零部件数量相对较少，结构布局精简需求的断路器操动机构(中国专利号cn202210355108.7)，而上述断路器操动机构主要适用于有环境要求带密封的工作环境，受限于密封壳体的设置，制约了上述断路器操动机构无法进一步简化机构和优化体积，因此申请人研发出一种适用多种工作环境(包含带密封要求的工作环境)，且占用空间更少，更简洁可靠的新型断路器操动机构。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种断路器操动机构，其优化本体结构和内部零部件的布局，以进一步压缩其厚度。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种断路器操动机构，包括底板、驱动构件、前板、储能驱动装置、储能构件、合闸限位构件、传动构件和分闸限位构件；前板设置在底板前侧，前板的前后区域分别为第一安装空间和第二安装空间；驱动构件设置在第二安装空间内，包括相互啮合的驱动齿轮和从动齿轮；储能驱动装置设置在底板前侧，其包括电动操作装置，电动操作装置用于驱动驱动齿轮旋转；前板上对应储能驱动装置设有第一避空区；储能构件设有合闸弹性件和位于第一安装空间内偏心摇杆，偏心摇杆与从动齿轮同轴固定连接，合闸弹性件设置在第一安装空间和第二安装空间之间且对位第一避空区，其一端与底板活动连接，另一端与偏心摇杆铰接，储能驱动装置驱动偏心摇杆旋转以使合闸弹性件储存弹性势能；合闸限位构件的抵接位置设置在所述第二安装空间内，用于在所述偏心摇杆与合闸弹性件的连接点旋转超过其最高点完成储能操作时锁定储能构件；传动构件包括联动件、分闸弹性件和顶轴拐臂，联动件转动地设置在所述第二安装空间内；所述分闸弹性件一端可旋转地设置在所述底板上，另一端与所述联动件连接，所述顶轴拐臂的一摆臂与所述联动件连接，所述顶轴拐臂通过操动轴控制断路器合闸或分闸；分闸限位构件的抵接位置设置在所述第二安装空间内；顶轴拐臂与联动件的连接处旋转超过最高位置完成合闸操作时，分闸限位构件锁定所述联动件。

4、与现有技术相比，本发明的一种断路器操动机构，具有以下有益效果：

5、(1)本发明设置前板仅对需要提供前后支撑的配件(配件后部连接底板)的前部进行固定(如联动件、分闸弹性件、顶轴拐臂等)，以及设置第一避空区以对设置在第二安装空间内的零部件进行避空，以实现将驱动构件、储能驱动装置、储能构件、合闸限位构件的抵接位置、传动构件和分闸限位构件的抵接位置错位集成到第二安装空间，进一步扁平布置零部件，使零部件的布局更加合理紧凑，提高了断路器机构扁平化程度，相比于现有断路器操动机构将零部件分别布置在隔板和安装板上的布置方式，省去了隔板占用的空间以及设置在隔板上的零部件占用的空间，即将纵向立式布置结构改为平面式布置结构，从而压缩断路器操动机构的体积，使厚度更薄、零配件数量更少，且性能稳定可靠，使断路器操动机构的设置更扁平，满足用户对机构体积超薄型尺寸要求，节约占地空间及成本；

6、(2)本发明的前板对设置在第二安装空间的零部件进行避空，从而便于对集成到第二安装空间的零部件进行安装和维修，提高本发明的生产效率和降低维护成本，克服零部件安装维护不方便的缺陷；另外，由于零部件的安装和维护方便，从而便于将本发明应用到不同电流等级、型号的高压真空断路器(开关柜)，即如需将本发明用于不同额定电流等级的断路器产品时，无需拆散整个机构，仅需更换合闸弹性件和分闸弹性件上的部件即可；

7、(3)现有的断路器操动机构的储能驱动装置设置在隔板上，从而使得隔板前部占用的空间增多，而本发明中，将储能驱动装置设置到底板上，并在前板上设置有第一避空区对储能驱动装置进行避空，从而压缩了储能驱动装置占用的底板前部的空间；另外，相比于现有的操动机构中储能驱动装置和顶轴拐臂设置在竖向方向上不共面的两个平面上的设置方式(储能驱动装置设置在隔板，顶轴拐臂设置在安装板，储能驱动装置投影位置在顶轴拐臂的部件下方)，本发明将储能驱动装置和顶轴拐臂的部件的前后错位和上下布局的方式调整为同一平面上的左右错位布局，充分利用底板上的空间实现储能驱动装置和顶轴拐臂的布置，同时避免占用操动机构前部的位置，设计巧妙；

8、(4)当操动机构与操动轴连接时，仅需松开分闸弹性件下端的固定端，即可手动轻松转动调节顶轴拐臂的角度姿态从而与操动轴配合锁定，之后再将分闸弹性件恢复原样便完成其安装，实现操动机构的快捷拆装，提高生产和维护效率，从而使本发明拥有集成模块单元具有的通用适配以及拓展的优势。

9、进一步的，合闸弹性件包括合闸拉簧、合闸上挂板和合闸下挂板，合闸上挂板上部与偏心摇杆铰接，合闸下挂板下部与连接底板并可绕自身轴心转动的第一凸轴铰接，合闸拉簧连接在合闸上挂板和合闸下挂板之间；合闸上挂板下部所在平面位于合闸上挂板上部所在平面和底板之间；第一避空区靠近偏心摇杆处设有向偏心摇杆凹陷的凹槽；储能时，合闸拉簧活动嵌入凹槽内。

10、现有的操动机构的合闸弹性件为了避开固定凸轮组件的转轴一端的连杆拐臂，而采用长悬臂、大力矩、分布式结构，而本发明的操动机构的合闸弹性件充分利用空间，通过设置向底板靠近的合闸上挂板、第一凸轴以及将合闸拉簧嵌入至第二安装空间，既利用下部所在平面位于合闸上挂板上部所在平面和底板之间的合闸上挂板有效的避开偏心摇杆，同时偏心摇杆悬臂大幅缩短，力矩变小，合闸做功更加平稳，使产品更加稳定可靠，同时大大减薄了机构的厚度；另外，凹槽的设置能充分利用空间，实现操动机构内部机构的减薄。

11、进一步的，分闸弹性件包括分闸拉簧、分闸上挂板和分闸下挂板，分闸上挂板上部与联动件连接，分闸下挂板下部与连接底板或前板且可绕自身轴心转动的横轴铰接，分闸拉簧连接在分闸上挂板和分闸下挂板之间；分闸下挂板下部与一自下向上穿过横轴的第二连接件连接，通过调节第二连接件可解除分闸下挂板与横轴之间的连接。

12、合闸弹性件和分闸弹性件采用吊臂内嵌式结构，相比现有操动机构的合闸弹性件和分闸弹性件，其能有效压缩操动机构的厚度又不影响其性能。

13、本发明的操动机构的合闸弹性件、分闸弹性件采用上述设置方式，通过更换适合的合闸拉簧和分闸弹性件的弹簧即可调整本发明的操动机构的合闸力和分闸力，使本发明的操动机构适配不同规格的开关柜，另外，由于大电流开关柜的合闸弹性件和分闸弹性件的弹簧拉伸力要大于小电流的开关柜的合闸弹性件和分闸弹性件的弹簧拉伸力，因此，可将适配大电流开关柜的本发明直接使用到小电流的开关柜上(适配1250a开关柜的本发明的操动机构可直接安装到630a开关柜上使用)。

14、进一步的，所述联动件为多爪拐臂，其包括第一爪臂、第二爪臂和第三爪臂，所述第一爪臂可间隙性地与所述合闸限位构件抵接，分闸弹性件铰接第二爪臂，顶轴拐臂与第二爪臂联动，所述第三爪臂用于与分闸做功的凸轮抵接；所述第二爪臂外端下方设置有弹性缓冲件；分闸时，所述第二爪臂向分闸状态的位置摆动并抵靠在弹性缓冲件上。

15、现有的操动机构使用油压式缓冲器对旋转的零部件进行缓冲和限位(零部件摆动到达停止位)，而油压式缓冲器受限于其液压结构的原因(内部储存有液体)无法在倒装状态下起到缓冲作用(现有操动机构仅只能用于下隔离开关柜，由于油缓冲器不能倒装的原因而导致上述操动机构不能通用于上隔离开关柜，若油压式缓冲器倒装，其无法发挥缓冲作用)，且油压式缓冲器在反复快速过压后，其密封圈存在老化松动而造成油泄漏的情况；本发明使用弹性缓冲件对联动件的摆动端进行缓冲，由于弹性缓冲件是通过自身物料的弹性实现缓冲，在操动机构采用正装或反装的情况下均能起到缓冲限位作用(供上隔离开关柜和下隔离开关柜统一使用)，且弹性缓冲件无需维护，因此其可靠性强，且达到免维护的目的。

16、进一步的，前板设有第二避空区；还包括操控机构，包括嵌入式辅助开关和多连杆构件，嵌入式辅助开关通过第一安装件设置在第二安装空间且穿过第二避空区伸入第一安装空间，第一安装件设置在底板上并穿过第二避空区向第一安装空间延伸，多连杆构件一端连接联动件，另一端连接所述嵌入式辅助开关；合闸和分闸时联动件旋转以驱动多连杆构件连接嵌入式辅助开关的一端旋转使嵌入式辅助开关获知操动机构处于合闸或分闸状态；底板上对应嵌入式辅助开关设有避开槽。

17、本发明中储能驱动装置和嵌入式辅助开关采用这种设置方式，从而充分利用第二安装空间水平左右两侧的空间，使本发明能设计得更加扁平，其次，嵌入式辅助开关直接与联动件联动，从而使嵌入式辅助开关能精准获知操动机构是处于合闸或分闸状态，提高本发明的可靠性，另外，底板上的避开槽能对嵌入式辅助开关进行避空，从而使嵌入式辅助开关更加贴近开关柜上供本发明安装的安装面，避免嵌入式辅助开关占用第一安装空间内过多的空间。

18、进一步的，合闸限位构件设有位于第一安装空间内的合闸扣板，通过操作合闸挡板可解除合闸限位构件对储能构件的锁定；所述前板位于合闸限位构件侧部设有第三避空区；操控机构还包括合闸触发装置，合闸触发装置位于第一安装空间内并穿过第三避空区连接底板，合闸触发装置用于控制合闸挡板，合闸触发装置与嵌入式辅助开关通讯连接。

19、进一步的，分闸限位构件设有位于第一安装空间内的分闸扣板，通过操作分闸挡板可解除分闸半轴对分闸扣板的锁定；所述前板位于分闸限位构件侧部设有第四避空区；操控机构还包括分闸触发装置，分闸触发装置位于第一安装空间内并穿过第四避空区连接底板，分闸触发装置用于控制分闸挡板，分闸触发装置与嵌入式辅助开关通讯连接。

20、进一步的，偏心摇杆上设有触发件；前板上设有储能指示组件和微动开关，微动开关通过第二安装件设置在前板上并嵌入至第二安装空间内，微动开关与电动操作装置通信连接，储能指示组件用于显示操动机构是否处于储能状态；偏心摇杆旋转至合闸弹性件完成储能的位置后，触发件抵压储能指示组件以触发微动开关控制电动操作装置停止工作。

21、这种设置方式能使微动开关更加贴近底板，从而避免占用前板前方的空间，使得本发明能设置得更加轻薄。

22、进一步的，还包括外壳；还包括联锁装置，其包括联锁推板和行程开关；行程开关位于外壳下部，行程开关与合闸触发装置电连接，用于与联锁推板联动实现电动联锁；联锁推板上设有竖向的滑槽，滑槽通过螺柱与外壳连接，联锁推板上设有手动合闸锁板和分合闸锁板；联锁推板处于锁上状态，所述手动合闸锁板限制合闸半轴的旋转，且触发行程开关控制合闸触发装置不能合闸动作；合闸时，分合闸锁板与多爪拐臂的联动件联锁；联锁装置的设置能提高本发明的安全性。

23、进一步的，还包括外壳，外壳包覆底板，外壳的后侧边缘设置有密封件，外壳后侧与开关柜接触位置之间通过密封件密封配合；外壳上对应合闸限位构件设有手动合闸件，以及对应分闸限位构件设有手动分闸件，手动合闸件、手动分闸件与外壳密封配合，通过操作手动合闸件可触发合闸限位构件解除对储能构件的锁定，通过操作手动分闸件可触发分闸限位构件解除对联动件的锁定。

24、密封件、手动合闸件和手动分闸件的设置能有效防止外界环境得污秽及潮湿对本发明的内部零部件造成锈蚀、卡滞等不良影响。