手动分合式永磁机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高压真空断路器分、合闸驱动装置，特别是涉及一种具备手动分、合闸操作的新型永磁机构。
【背景技术】
[0002]永磁操动机构是近年来高压智能开关设备较多采用的一种驱动装置。它的最大优势是结构简单，构成零部件用量较少，降低了单个元件因素引起的故障率。
[0003]永磁操动机构的工作原理是把电能转化为动能的过程，通过控制器管控能量转化来实现配套真空断路器的合闸与分闸功能。当机构励磁线圈通电后产生的磁场与磁铁固有磁场方向一致时，两个磁场叠加后形成磁合力，随着线圈驱动电流的不断增大，磁场产生的驱动力也逐渐变大，当驱动力大于断路器的分闸保持力时，动铁芯向合闸方向运动，同时带动断路器真空灭弧室的动触头与静触头闭合，此时永磁铁与铁芯形成铁磁闭合回路，磁阻非常小，形成的磁场吸合力已足以克服断路器的合闸保持力，控制器自动切断励磁线圈电源，无须线圈电流的磁场而完成合闸的锁扣过程，最终完成断路器的合闸功能；当励磁线圈产生的磁场与永磁铁固有磁场产方向相反时，两个磁场力量相持，永磁铁与铁芯形成铁磁闭合回路被打破，断路器失去合闸保持力，动铁芯在分闸弹簧力的作用下迅速返回并定位在分闸位置，最终完成断路器的分闸功能。
[0004]永磁操动机构在电气自动化应用中主要采用电动操作，当电源或者控制器出现故障时，配套断路器的分合闸操作就需要人工手动来完成。目前，永磁机构的紧急手动分闸技术较为成熟，手动合闸技术受制于永磁机构结构的局限，特别是在单稳态永磁机构的应用当中较难实现。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种紧凑型结构设计，同时具备电动和手动操作功能的新型高压真空断路器驱动永磁机构。
[0006]本发明所采用的技术方案是:以永磁机构为电动操作主体，以弹簧储能操作为手动操作主体，再把两主体通过机架及机械传动组成整体。其中，永磁机构主体为敞开式单稳态结构，永磁机构底座通过螺钉安装于机架的中间位置，永磁机构动磁轭的顶部装有连接头，连接头内部装有滚轮，滚轮用来承接和传动手动合闸时的能量释放，连接头外部安装断路器驱动轴上面的拐臂，连接头、滚轮及拐臂三者通过轴销同步动作；机架前端的内侧设计有齿轮变速及离合器装置，其中，小齿轮通过轴套安装于轴I的位置，轴的一端通过单向棘轮安装储能合闸操作手柄，小齿轮上端安装止回机爪后与大齿轮齿合，大齿轮、离合轮、凸轮及拐臂通过轴承同轴安装与轴2位置，机架的另一侧通过拐臂及挂簧板固定储能弹簧的一端，弹簧的另一端通过挂簧座及拉紧调节螺栓固定于挂簧挂轴的一端，挂簧轴通过轴套安装于轴4的位置，轴1、轴2、轴4及其元件的关联组合形成了手动弹簧储能合闸总成。分闸轴上面焊装有小凸轮和限位拐臂，通过轴套安装于机构的轴3位置，分闸轴及合闸总成是本发明的手动操作主体。
[0007]本发明的积极有益效果是:
1.本发明把永磁机构加入弹簧机构的手动合闸功能，并且一体化设计，既具备了永磁机构故障率低，运行更加可靠的优点，也含有弹簧机构具备手动合闸功能的长处，使永磁机构的操作功能更加完备。
[0008]2.弹簧机构与永磁机构的一体化设计，减少了相关材料的用量，缩小了机构在断路器箱体内部的安装占用空间。
[0009]3.符合模块化设计理念，便于安装调试和使用维护。
[0010]4.本发明成功解决了控制器失去电源或自身故障造成的永磁真空断路器不能紧急手动合闸的缺陷，可以保障更换控制器期间高压永磁真空断路器能够手动合闸运行，有效降低电力线路故障停电率。
【附图说明】
[0011]图1:弹簧永磁机构俯视图；
图2:机构变速器纵剖视图。
[0012]图中:1.小轴、2.小齿轮、3.大轴、4.大齿轮、5.销轴、6.滚轮、7.永磁机构、8.分闸轴、9.机架、10.挂簧轴、11.棘爪、12.变速座、13.离合轮、14.凸轮、15.拐臂、16.连接头、17.挂簧板、18.弹簧、19.挂簧座、20.调节螺栓。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0014]第一部分:发明的形状及构造特征
本发明为卧式长440mm、宽170mm、高113mm方体结构。其中，手动变速、离合器及凸轮安装在机构的前部，永磁机构及分闸轴安装在机构的中间位置，挂簧轴安装在机构的后部，弹簧挂在机构的外侧并通过拐臂与凸轮轴形成连接。
[0015]第二部分:技术方案的实施
本发明主要应用于ZW32-12型户外高压永磁真空断路器手动分合闸操作及自动化保护动作。
[0016]1.把断路器箱体内部装入与弹簧永磁机构相关联的手动合闸外轴及操作手柄；
2.把组装好的弹簧永磁机构装入断路器的内部底座并使用螺钉加以固定；
3.装入手动分闸外轴及操作手柄并与机构分闸轴对应连接；
4.装入断路器驱动轴，把驱动轴上面的焊接拐臂套进永磁机构顶部的连接头并贯入轴销；
5.通过手动或电动给断路器分合闸操作，调整断路器真空灭弧室动静触头的开距和超行程。
[0017]第三部分:动作过程及工作原理
1.手动合闸操作:用手上下往复拉动合闸手柄，通过单向棘轮、变速齿轮、离合轮及储能拐臂给机构合闸弹簧储能，当储能拐臂过零点后，储能弹簧通过凸轮向连接头内部的滚轮释放能量，滚轮通过轴销同时带动永磁机构的动磁轭及断路器驱动轴动作。当永磁机构动静磁轭吸合后，使断路器驱动轴保持静止状态，此时，断路器真空灭弧室动静触头闭合，断路器处于合闸状态。
[0018]2.手动分闸操作:用力拉动分闸手柄，通过分闸轴上面的小凸轮顶开永磁机构的动磁轭导向轴，使动静磁轭强行分离，在断路器分闸弹簧的快速拉动下，通过驱动连接使断路器真空灭弧室动静触头分开。此时，断路器处于分闸状态。
[0019]3.电动分合闸操作:使用永磁真空断路器专用控制器对弹簧永磁机构进行常规的分合闸操作。
【主权项】
1.一种新型手动分合式永磁机构，包括永磁机构主体为敞开式单稳态结构，永磁机构底座通过螺钉安装于机架的中间位置，永磁机构动磁轭的顶部装有连接头，连接头内部装有滚轮，滚轮用来承接和传动手动合闸时的能量释放，连接头外部安装断路器驱动轴上面的拐臂，连接头、滚轮及拐臂三者通过轴销同步动作；机架前端的内侧设计有齿轮变速及离合器装置，其中，小齿轮通过轴套安装于轴I的位置，轴的一端通过单向棘轮安装储能合闸操作手柄，小齿轮上端安装止回机爪后与大齿轮齿合，大齿轮、离合轮、凸轮及拐臂通过轴承同轴安装于轴2位置，机架的另一侧通过拐臂及挂簧板固定储能弹簧的一端，弹簧的另一端通过挂簧座及拉紧调节螺栓固定于挂簧轴的一端，挂簧轴通过轴套安装于轴4的位置，轴1、轴2、轴4及其元件的关联组合形成了手动弹簧储能合闸总成；分闸轴上面焊装有小凸轮和限位拐臂，通过轴套安装于机构的轴3位置，分闸轴及合闸总成是本发明的手动操作主体。2.根据权利要求1所述的新型弹簧永磁机构，其形状及构造特征在于本发明为卧式长440mm、宽170mm、高113mm方体结构，其中，手动变速、离合器及凸轮安装在机构的前部，永磁机构及分闸轴安装在机构的中间位置，挂簧轴安装在机构的后部，弹簧挂在机构的外侧并通过拐臂与凸轮轴形成连接。
【专利摘要】本发明涉及一种高压真空断路器分、合闸驱动装置，特别是涉及一种具备手动分、合闸操作的新型永磁机构。永磁操动机构在电气自动化应用中主要采用电动操作，当电源或者控制器出现故障时，配套断路器的分合闸操作就需要人工手动来完成。目前，永磁机构的紧急手动分闸技术较为成熟，手动合闸技术受制于永磁机构结构的局限，特别是在单稳态永磁机构的应用当中较难实现。本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种紧凑型结构设计，同时具备电动和手动操作功能的新型高压真空断路器驱动永磁机构。本发明所采用的技术方案是：以永磁机构为电动操作主体，以弹簧储能操作为手动操作主体，再把两主体通过机架及机械传动组成整体。本发明主要应用于ZW32-12型户外高压永磁真空断路器手动分合闸操作及自动化保护动作。
【IPC分类】H01H33/666
【公开号】CN105070585
【申请号】CN201510525029
【发明人】李新建, 陈玉杰
【申请人】李新建, 郑州瑞能电气有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月25日