用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓開關(guān)領(lǐng)域，特別是涉及一種為斷路器關(guān)合和開斷提供動(dòng)力源的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在高壓輸變電領(lǐng)域，高壓斷路器是構(gòu)成供電系統(tǒng)保護(hù)裝置鏈的最后一環(huán)。在幾毫秒的時(shí)間之內(nèi)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)必須提供將斷路器從一個(gè)優(yōu)良導(dǎo)體轉(zhuǎn)換為一個(gè)優(yōu)良絕緣體所需要的能量。操動(dòng)機(jī)構(gòu)中的某個(gè)故障通常意味著斷路操作的失敗。因此，對(duì)于斷路器以及整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性來說，操動(dòng)機(jī)構(gòu)起到了非常重要的作用。
[0003]現(xiàn)階段，用于高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)和彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中，液壓和氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)具有輸出功大、反應(yīng)靈敏并且穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，但二者的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造工藝及材料要求高、技術(shù)實(shí)現(xiàn)難、成本高等缺點(diǎn)制約了其被廣泛應(yīng)用。而彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造工藝要求適中，免維護(hù)，成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合在壓氣式和自能式高壓斷路器中廣泛使用。
[0004]目前，斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要可分為模塊化結(jié)構(gòu)、零部件分散結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)。模塊化結(jié)構(gòu)易于裝配，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形較大，成本較高。零部件分散布置的機(jī)構(gòu)位置精準(zhǔn)，但其零部件多，不易裝配，且加工精度要求較高，帶來了加工成本也相對(duì)提高。分體式結(jié)構(gòu)可進(jìn)行獨(dú)立安裝，易于裝配，便于通用化，但此類機(jī)構(gòu)與斷路器安裝后需進(jìn)行調(diào)試，加之結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝相對(duì)位置精度不高，使得傳動(dòng)系統(tǒng)的配合特性和機(jī)械特性不穩(wěn)定，降低了斷路器的可靠性。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)容量的不斷增加，傳輸電壓的不斷提高，提供不間斷的電能變得越來越重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種分合閘時(shí)間短、機(jī)械性能穩(wěn)定可靠、能量損失小、體積小的用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括兩個(gè)并列設(shè)置的第一側(cè)板和第二側(cè)板，第一側(cè)板和第二側(cè)板上集成有儲(chǔ)能系統(tǒng)、合閘及合閘控制系統(tǒng)、分閘及分閘控制系統(tǒng)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)包括儲(chǔ)能軸，儲(chǔ)能軸的一端安裝有第二儲(chǔ)能拐臂，第二儲(chǔ)能拐臂位于第二側(cè)板外側(cè)，儲(chǔ)能軸的另一端安裝有儲(chǔ)能齒輪，儲(chǔ)能齒輪位于第一側(cè)板外側(cè)，儲(chǔ)能齒輪的端面上安裝有第一儲(chǔ)能拐臂，第一儲(chǔ)能拐臂和第二儲(chǔ)能拐臂均連接有鏈條，兩根鏈條連接儲(chǔ)能彈簧組件，鏈條運(yùn)動(dòng)能夠?yàn)閮?chǔ)能彈簧儲(chǔ)能，電機(jī)安裝在第一側(cè)板外側(cè)，電機(jī)齒輪通過減速裝置帶動(dòng)儲(chǔ)能軸轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)能軸上還穿裝有輔助凸輪，輔助凸輪位于第一側(cè)板和第二側(cè)板之間，輔助凸輪通過連桿連接微動(dòng)開關(guān);分閘及分閘控制系統(tǒng)包括輸出軸，輸出軸上依次穿裝有輸出拐臂、異形拐臂、緩沖臂和中心曲柄軸，其中輸出拐臂位于第二側(cè)板外側(cè)，用于連接斷路器，異形拐臂位于第一側(cè)板和第二側(cè)板之間，儲(chǔ)能軸上穿裝的拐臂凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠推動(dòng)異形拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)，二級(jí)分閘掣子和二級(jí)分閘掣子復(fù)位扭簧穿裝在第二側(cè)板內(nèi)側(cè)的二級(jí)分閘掣子軸上，二級(jí)分閘掣子擺動(dòng)時(shí)能夠與異形拐臂相接觸，一級(jí)分閘掣子穿裝在一級(jí)分閘掣子軸上，一級(jí)分閘掣子與二級(jí)分閘掣子相接觸，一級(jí)分閘掣子的位置由分閘電磁開關(guān)控制，緩沖臂位于第一側(cè)板和第二側(cè)板之間，緩沖臂連接有分閘緩沖器，中心曲柄軸位于第二側(cè)板外側(cè)，中心曲柄軸上穿裝有中心曲柄，中心曲柄的兩端各與一個(gè)分閘彈簧連接，兩個(gè)分閘彈簧沿中心曲柄軸的軸線中心對(duì)稱放置，分閘彈簧的另一端安裝在分閘彈簧側(cè)板上，分閘彈簧側(cè)板固定在第一側(cè)板上，分閘彈簧側(cè)板上還安裝有分閘輔助開關(guān)，分閘輔助開關(guān)通過連桿和輔助拐臂連接輸出軸;合閘及合閘控制系統(tǒng)包括儲(chǔ)能掣子軸，儲(chǔ)能掣子軸上依次穿裝有儲(chǔ)能掣子座和儲(chǔ)能掣子，儲(chǔ)能掣子上端與安裝在儲(chǔ)能齒輪端面上的合閘限位軸承配合安裝，儲(chǔ)能掣子的位置由合閘電磁開關(guān)控制，合閘限位掣子位于第一側(cè)板外側(cè)，合閘限位掣子通過連桿與分閘輔助開關(guān)的連桿鉸接，合閘限位掣子與儲(chǔ)能掣子相接觸。
[0007]本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述儲(chǔ)能彈簧組件包括活動(dòng)托板，兩根鏈條均連接在活動(dòng)托板上，活動(dòng)托板通過螺栓安裝在第一側(cè)板和第二側(cè)板上開設(shè)的長(zhǎng)方形導(dǎo)向槽里，導(dǎo)向槽里還通過螺栓安裝有固定托板，固定托板和活動(dòng)托板之間安裝有兩個(gè)儲(chǔ)能彈簧，固定托板和活動(dòng)托板之間設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)向桿，兩個(gè)導(dǎo)向桿分別從兩個(gè)儲(chǔ)能彈簧中心穿過。
[0008]本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述減速裝置包括一級(jí)傳動(dòng)大齒輪，一級(jí)傳動(dòng)大齒輪與電機(jī)齒輪相嚙合，一級(jí)傳動(dòng)大齒輪通過一級(jí)齒輪軸承帶動(dòng)一級(jí)傳動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，一級(jí)傳動(dòng)小齒輪與二級(jí)傳動(dòng)大齒輪相互嚙合，二級(jí)傳動(dòng)大齒輪和三級(jí)傳動(dòng)小齒輪通過銷釘固定在第一齒輪軸上，第一齒輪軸固定在第一側(cè)板和第二側(cè)板之間，并伸出到第一側(cè)板外側(cè)，三級(jí)傳動(dòng)小齒輪與三級(jí)傳動(dòng)大齒輪嚙合，三級(jí)傳動(dòng)大齒輪、離合器和三級(jí)齒輪軸承均穿裝在第二齒輪軸上，第二齒輪軸上位于第一側(cè)板外側(cè)的花鍵與儲(chǔ)能齒輪嚙合。
[0009]本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述合閘電磁開關(guān)連接有手動(dòng)撥片，所述手動(dòng)撥片帶有手動(dòng)合閘連桿。
[0010]本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)將儲(chǔ)能系統(tǒng)、合閘及合閘控制系統(tǒng)、分閘及分閘控制系統(tǒng)都集成到第一側(cè)板和第二側(cè)板上，機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)變得更緊湊，體積更小。兩個(gè)分閘彈簧直接固定在分閘中心曲柄上，并且沿中心曲柄軸的軸線中心對(duì)稱設(shè)置，不僅可以大大增加本發(fā)明的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出功，也可以減小動(dòng)態(tài)操作沖擊，增強(qiáng)本發(fā)明的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)分閘中心曲柄軸直接與輸出軸相連，不但提高了在合閘過程中，分閘彈簧儲(chǔ)能時(shí)的能量轉(zhuǎn)化，也降低了分閘彈簧進(jìn)行分閘時(shí)的能量損失，提高了彈簧機(jī)構(gòu)整體的能量轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)在合閘過程后設(shè)置有儲(chǔ)能過程，合閘后不會(huì)使儲(chǔ)能齒輪立刻停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而是在電機(jī)的帶動(dòng)下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)半圈完成向儲(chǔ)能彈簧組件儲(chǔ)能，以減小儲(chǔ)能齒輪的能量損耗。本發(fā)明的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在合閘動(dòng)作完成后立即進(jìn)行分閘操作，也可以在合閘操作完成后，合閘彈簧再次儲(chǔ)能后進(jìn)行分閘操作，具有分合閘時(shí)間快、機(jī)械特性穩(wěn)定、可靠性尚等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)左前方視角的立體圖(省去鏈條)；
[0013]圖2為本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)中第二側(cè)板及第二側(cè)板上安裝的結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0014]圖3為本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)右后方視角的立體圖(省去第一側(cè)板及第一側(cè)板外側(cè)安裝的結(jié)構(gòu))；
[0015]圖4為本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖(省去分閘彈簧側(cè)板及分閘彈簧側(cè)板上安裝的結(jié)構(gòu))；
[0016]圖5為本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能過程結(jié)束后的結(jié)構(gòu)示意圖(省去第二側(cè)板和鏈條);
[0017]圖6為本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘過程結(jié)束后的結(jié)構(gòu)示意圖(省去第二側(cè)板和鏈條);
[0018]圖7為本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘過程后立即進(jìn)行分閘過程結(jié)束后的結(jié)構(gòu)示意圖(省去第二側(cè)板和鏈條)；
[0019]圖8為本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘過程后延時(shí)進(jìn)行分閘過程結(jié)束后的結(jié)構(gòu)示意圖(省去第二側(cè)板和鏈條)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1-圖4所示，本發(fā)明用于斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)并列設(shè)置的第一側(cè)板9和第二側(cè)板5，第一側(cè)板9和第二側(cè)板5上集成有儲(chǔ)能系統(tǒng)、合閘及合閘控制系統(tǒng)、分閘及分閘控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。
[0021]儲(chǔ)能系統(tǒng)包括儲(chǔ)能軸16，儲(chǔ)能軸16安裝在第一側(cè)板9和第二側(cè)板5之間，儲(chǔ)能軸16的一端安裝有第二儲(chǔ)能拐臂35，第二儲(chǔ)能拐臂35位于第二側(cè)板5外側(cè)，儲(chǔ)能軸16的另一端安裝有儲(chǔ)能齒輪3，儲(chǔ)能齒輪3位于第一側(cè)板9外側(cè)，儲(chǔ)能齒輪3的端面上安裝有第一儲(chǔ)能拐臂38，第一儲(chǔ)能拐臂38和第二儲(chǔ)能拐臂35均通過鏈條接頭連接有鏈條25，兩根鏈條25分別繞過鏈輪4固定在儲(chǔ)能彈簧組件上，儲(chǔ)能彈簧組件包括活動(dòng)托板8，活動(dòng)托板8通過螺栓安裝在第一側(cè)板9和第二側(cè)板5上開設(shè)的長(zhǎng)方形導(dǎo)向槽里，導(dǎo)向槽里還通過螺栓安裝有固定托板6，固定托板6和活動(dòng)托板8之間安裝有兩個(gè)儲(chǔ)能彈簧7。第一儲(chǔ)能拐臂38和第二儲(chǔ)能拐臂35同步拉動(dòng)鏈條25運(yùn)動(dòng)時(shí)，活動(dòng)托板8可以帶動(dòng)兩個(gè)儲(chǔ)能彈簧7在導(dǎo)向槽里進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)?；顒?dòng)托板8—端的螺栓可以調(diào)整儲(chǔ)能彈簧7的壓縮量，固定托板6—端的螺栓可以對(duì)儲(chǔ)能彈簧7起到限位作用。固定托板6和活動(dòng)托板8之間還設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)向桿29，兩個(gè)導(dǎo)向桿29分別從兩個(gè)儲(chǔ)能彈簧7中心穿過，對(duì)儲(chǔ)能彈簧7起到導(dǎo)向作用。電機(jī)I通過螺栓固定在第一側(cè)板9外側(cè)，電機(jī)I的輸出軸伸入第一側(cè)板9和第二側(cè)板5之間，電機(jī)齒輪22通過減速裝置帶動(dòng)儲(chǔ)能軸16轉(zhuǎn)動(dòng)。減速裝置包括一級(jí)傳動(dòng)大齒輪21，一級(jí)傳動(dòng)大齒輪21與電機(jī)齒輪22相嗤合，一級(jí)傳動(dòng)大齒輪21通過一級(jí)齒輪軸承帶動(dòng)一級(jí)傳動(dòng)小齒輪27轉(zhuǎn)動(dòng)，一級(jí)傳動(dòng)小齒輪27與二級(jí)傳動(dòng)大齒輪20相互嚙合，二級(jí)傳動(dòng)大齒輪20和三級(jí)傳動(dòng)小齒輪通過銷釘固定在第一齒輪軸19上，第一齒輪軸19固定在第一側(cè)板9和第二側(cè)板5之間，并伸出到第一側(cè)板9外側(cè)，三級(jí)傳動(dòng)小齒輪與三級(jí)傳動(dòng)大齒輪23嚙合，三級(jí)傳動(dòng)大齒輪23、離合器和三級(jí)齒輪軸承穿裝在第二齒輪軸18上，三級(jí)傳動(dòng)大齒輪23帶動(dòng)離合器進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，離合器與第二齒輪軸19向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，第二齒輪軸19上位于第一側(cè)板9外側(cè)的花鍵28與儲(chǔ)能齒輪3嚙合，帶動(dòng)儲(chǔ)能齒輪3進(jìn)行儲(chǔ)能轉(zhuǎn)動(dòng)。儲(chǔ)能軸16上還穿裝有輔助凸輪17，輔助凸輪17位于第一側(cè)板9和第二側(cè)板5之間。輔助凸輪17通過連桿連接微動(dòng)開關(guān)2，輔助凸輪17在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中可以控制微動(dòng)開關(guān)2發(fā)出開啟或關(guān)閉電機(jī)I的信號(hào)。
[0022]分閘及分閘控制系統(tǒng)包