專利名稱：開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)設(shè)備中使用的電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸與輸出軸之間多用四連桿傳動(dòng)，有的為了 改善合、分閘啟動(dòng)段及到位段的傳動(dòng)特性，還要另外增加傳動(dòng)環(huán)節(jié)。傳動(dòng)部 分零部件數(shù)量多，尺寸較大，由于傳動(dòng)鏈較長(zhǎng)，摩擦損耗較大，傳動(dòng)效率降 低。由于合閘到位段(同時(shí)也是分閘啟動(dòng)段)開(kāi)關(guān)的動(dòng)、靜觸頭接觸，阻力 較大，僅用四連桿傳動(dòng)時(shí)，優(yōu)先保證了合閘可靠到位及分閘順利啟動(dòng)，合閘 啟動(dòng)段(分閘到位段)傳動(dòng)特性較差，合閘操作時(shí)彈簧儲(chǔ)能過(guò)中(過(guò)死點(diǎn)) 后不能帶動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，仍需由電機(jī)帶動(dòng)主軸慢速轉(zhuǎn)動(dòng)較大角度，開(kāi)關(guān)觸頭慢 速運(yùn)動(dòng)一定的行程后，彈簧才能快速釋能帶動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸及開(kāi)關(guān)快速合閘，
上述慢速運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，可達(dá)0.1-0.3秒。
現(xiàn)有的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別是10kV 35kV中壓斷路器的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，很 多采用了夾板式支架。兩側(cè)的板與中間板間用定位套可保證準(zhǔn)確的板間距離。 但僅有兩側(cè)板的單層區(qū)域仍要求較準(zhǔn)確的板間距離，該距離用兩側(cè)板間連接 螺桿上的螺母來(lái)調(diào)整，調(diào)整較麻煩，距離準(zhǔn)確度受裝配調(diào)整人為因素的影響 較大，調(diào)整不當(dāng)，可能造成板間不平行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，滿足大型特高壓 (800kV 1100kV)GIS成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中的隔離開(kāi)關(guān)和快速接地開(kāi)關(guān)使用的需要。 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是釆取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的 一種開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括由面板、底板和中間板構(gòu)成的 機(jī)構(gòu)支架，機(jī)構(gòu)支架的右側(cè)面通過(guò)一塊安裝板設(shè)置有輔助幵關(guān)；機(jī)構(gòu)支架上 部的面板和底板間設(shè)置有主軸和與主軸平行的一個(gè)帶有齒輪的中間軸；機(jī)構(gòu)
支架中部的底板和中間板之間設(shè)置有輸出軸，輸出軸伸出底板之外的輸出端 用于與機(jī)構(gòu)操作的開(kāi)關(guān)連接及傳動(dòng)；機(jī)構(gòu)支架下部的面板和中間板之間設(shè)置 有一個(gè)帶有拉桿的彈簧裝置；主軸上設(shè)有一個(gè)帶傳動(dòng)凸輪的大齒輪、 一個(gè)掛 簧拐臂和一個(gè)撥叉，該掛簧拐臂通過(guò)一個(gè)傳動(dòng)銷連接所述彈簧裝置的拉桿， 所述的傳動(dòng)銷受大齒輪傳動(dòng)凸輪的驅(qū)動(dòng)使彈簧裝置儲(chǔ)能，并在彈簧裝置釋能 時(shí)撥動(dòng)主軸上的撥叉使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；機(jī)構(gòu)支架右上角的底板上設(shè)置有電機(jī)，該 電機(jī)通過(guò)一個(gè)輸出齒輪連接中間軸上的齒輪，并通過(guò)中間軸上的一個(gè)減速小 齒輪驅(qū)動(dòng)主軸上的大齒輪；主軸和輸出軸之間通過(guò)一個(gè)傳動(dòng)裝置連接，主軸 伸出面板的一端通過(guò)連板與所述的輔助開(kāi)關(guān)連接，并帶動(dòng)輔助開(kāi)關(guān)動(dòng)作，輔 助開(kāi)關(guān)中的觸頭電連接于電機(jī)的控制回路；其特征在于，所述的傳動(dòng)裝置為齒 輪和凸輪聯(lián)合傳動(dòng)的裝置；所述的機(jī)構(gòu)支架上部的面板和底板間設(shè)置有主軸 緩沖定位裝置；機(jī)構(gòu)支架下部的底板和中間板之間設(shè)置有輸出軸緩沖裝置。
上述方案中，所述的齒輪和凸輪聯(lián)合傳動(dòng)裝置包括主軸上同軸連接的 半徑方向相同的一個(gè)主動(dòng)扇齒輪和一個(gè)主動(dòng)凸輪，主動(dòng)凸輪大致為對(duì)稱的蝶 形，其上裝有四個(gè)滾輪；輸出軸上連接有半徑方向相同的一個(gè)從動(dòng)扇齒輪和 一個(gè)從動(dòng)凸輪，從動(dòng)凸輪大致為對(duì)稱的山字形，其中部?jī)蓚?cè)設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱的 凹口。分、合閘過(guò)程中，主軸與輸出軸之間通過(guò)主、從動(dòng)扇齒輪的嚙合及主 動(dòng)凸輪的滾輪在從動(dòng)凸輪對(duì)應(yīng)凹口上滾動(dòng)推壓，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合傳動(dòng)。
所述的主軸緩沖定位裝置包括設(shè)置在面板與底板間的上定位塊，上定 位塊上設(shè)有分別用于分、合閘的兩個(gè)帶有頂桿的緩沖定位件，所述的緩沖定 位件為多層橡膠墊式緩沖件。所述緩沖定位件上的頂桿與主動(dòng)扇齒輪上側(cè)表 面接觸時(shí)可使主軸保持定位。
所述的輸出軸緩沖裝置包括設(shè)置在中間板與底板間的下定位塊，下定位 塊上設(shè)有分別用于分、合閘的兩個(gè)油緩沖器；從動(dòng)扇齒輪兩側(cè)設(shè)置有緩沖滾 輪，油緩沖器活塞桿上端與所述的緩沖滾輪接觸時(shí)可使輸出軸減速。
按照以上技術(shù)方案，本發(fā)明的機(jī)構(gòu)支架右上部的面板與底板間還設(shè)置有 手動(dòng)操作聯(lián)鎖裝置，包括設(shè)置在底板上的與中間軸齒輪嚙合的手動(dòng)齒輪軸、 設(shè)置在機(jī)構(gòu)面板上正對(duì)手動(dòng)齒輪軸的手動(dòng)操作孔，手動(dòng)操作孔旁的機(jī)構(gòu)面板 及底板上設(shè)置有擋板軸，擋板軸上固聯(lián)有手動(dòng)操作孔擋板和復(fù)位彈簧，檔板 軸伸出面板外的端部固聯(lián)一個(gè)聯(lián)鎖拐臂；手動(dòng)操作孔旁機(jī)構(gòu)面板內(nèi)側(cè)還設(shè)有
位置開(kāi)關(guān)和聯(lián)鎖電磁鐵，位置開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)受控于聯(lián)鎖拐臂及與其聯(lián)動(dòng)的手動(dòng) 操作孔擋板，聯(lián)鎖電磁鐵包括鐵心，鐵心的吸合受控于位置開(kāi)關(guān)的動(dòng)作。所 述的手動(dòng)操作聯(lián)鎖裝置還包括固定于手動(dòng)齒輪軸端頭上的連接套、固定于面 板并遮住手動(dòng)操作孔的部分下半園的手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌、 一個(gè)單向軸，單向軸為 兩端對(duì)稱結(jié)構(gòu)，中間為外套，該外套上有一平面，外套內(nèi)裝單向離合器；外 套置于手動(dòng)操作孔時(shí)，其平面受手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌阻擋不能轉(zhuǎn)動(dòng)，單向軸一端連 接所述連接套，另一端連接手柄，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)分、合閘。
本發(fā)明機(jī)構(gòu)還包括有后備保險(xiǎn)裝置，即在大齒輪上設(shè)有驅(qū)動(dòng)凸輪，并在相
對(duì)大齒輪上方兩側(cè)的機(jī)構(gòu)面板上設(shè)置保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)SL1和保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)SL2,
兩開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)受控于所述的驅(qū)動(dòng)凸輪,并直接電連接于電機(jī)的電氣回路中。
本發(fā)明與傳統(tǒng)電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，其優(yōu)點(diǎn)是主軸與輸出軸間采用 了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件數(shù)少，多功能且傳動(dòng)環(huán)節(jié)少的齒輪/凸輪聯(lián)合傳 動(dòng)方式，傳動(dòng)損耗小、效率高，傳動(dòng)特性優(yōu)良，分、合閘容易啟動(dòng)及可靠到 位，機(jī)構(gòu)輸出轉(zhuǎn)角精度高，分、合閘到位的定位及保持準(zhǔn)確可靠，簡(jiǎn)化了機(jī) 構(gòu)結(jié)構(gòu)，縮小了機(jī)構(gòu)尺寸。
機(jī)構(gòu)裝設(shè)了油緩沖器，輸出軸快速轉(zhuǎn)動(dòng)分、合閘時(shí)，在轉(zhuǎn)角接近80%以
前，從動(dòng)扇齒輪上裝設(shè)的緩沖滾輪與油緩沖器活塞桿上端接觸，促使輸出軸 及開(kāi)關(guān)緩沖減速，平穩(wěn)到達(dá)分、合閘位置。
增加了主軸緩沖定位裝置和后備保險(xiǎn)裝置。主軸緩沖定位裝置中的緩沖 定位件，不但在正常操作時(shí)起主軸分、合閘到位的定位作用，而且當(dāng)儲(chǔ)能未 到位出現(xiàn)意外斷電時(shí)，大齒輪等將在操作彈簧的作用下高速返回原位，并將 沖擊傳遞到主軸、主動(dòng)扇齒輪及緩沖定位件時(shí)，還可起到保險(xiǎn)緩沖作用，具 備雙重功能。在出現(xiàn)意外斷電，元件故障等異常情況時(shí)(發(fā)生率不高)，也不
會(huì)損壞零件和電機(jī)，機(jī)構(gòu)可繼續(xù)正常工作。后備保險(xiǎn)裝置的保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)SL1、 SL2，分別在儲(chǔ)能過(guò)中操作彈簧釋能快動(dòng)作，輔助開(kāi)關(guān)切換使電機(jī)斷電，電機(jī) 及大齒輪慣性轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后切換。保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)在相關(guān)電氣元件故障，電 機(jī)不能斷電時(shí)直接切斷電機(jī)回路，起后備保險(xiǎn)作用。
機(jī)構(gòu)采用了夾板式支架且裝配時(shí)不需調(diào)整可保證三板間準(zhǔn)確距離，機(jī)構(gòu)所有 轉(zhuǎn)軸為平行軸，沒(méi)有其他方向的軸和孔，使加工及裝配簡(jiǎn)易，減少加工裝配工時(shí)。 機(jī)構(gòu)也可用于操作較低電壓等級(jí)的隔離開(kāi)關(guān)和快速接地幵關(guān)。


圖1是本發(fā)明的正面示意圖(實(shí)施例1，分閘位置)。
圖2是圖1的A-A剖視示意圖。
圖3是圖1內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(實(shí)施例l，分閘位置)。
圖4是主軸與輸出軸間齒輪/凸輪聯(lián)合傳動(dòng)裝置的分閘動(dòng)作過(guò)程示意圖。
圖4a為分閘啟動(dòng)凸輪傳動(dòng)階段；圖4b為齒輪傳動(dòng)階段；圖4c為分閘接
近到位凸輪傳動(dòng)階段；圖4d為動(dòng)作結(jié)束后的分閘到位位置。(實(shí)施例l)
圖5是本發(fā)明后備保險(xiǎn)裝置和手動(dòng)操作聯(lián)鎖裝置部分示意圖(實(shí)施例1，
分閘位置)。
圖6是手動(dòng)操作示意圖。
圖6a為手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌121a用于輸出軸順時(shí)針合閘、逆時(shí)針?lè)珠l的機(jī)構(gòu) (實(shí)施例1， 601a: A向)；圖6b為手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌121b用于輸出軸逆時(shí)針合閘、 順時(shí)針?lè)珠l的機(jī)構(gòu)(實(shí)施例2， 601b: B向)；圖6c為操作工具示意圖。
圖中101.面板，101a.面板上的手動(dòng)操作孔，102.螺桿，103.螺 母，104.內(nèi)螺紋桿，105.輸出軸，105a.輸出軸的輸出端，106.拉桿，107.指 示板，108.主軸，109.螺桿，109a.螺桿109在底板外部分，110.螺桿， 111.底板，112.計(jì)數(shù)器，113. SL1保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)(分)，114. SL2保險(xiǎn)行程 開(kāi)關(guān)(合)，115.中間軸，116.擋板軸，117.聯(lián)鎖拐臂，118.位置開(kāi)關(guān)(含SP1、 SP2兩個(gè)位置開(kāi)關(guān))，119.手動(dòng)齒輪軸，.120.手動(dòng)操作孔擋板，121.手柄轉(zhuǎn) 向標(biāo)牌，122.連板，123.輔助開(kāi)關(guān)，124.杠桿，125.拐臂連板，126.拐 臂，127.彎板，128.安裝板，129.接線端子排，130a、 130b.支承銷，201.中 間板，202.螺母，203.下定位塊，204.定位套，205a、 205b.油緩沖器，206. 從動(dòng)扇齒輪，206a,緩沖滾輪，207.從動(dòng)凸輪，208.主動(dòng)扇齒輪，209.主動(dòng) 凸輪，209a.主動(dòng)凸輪上的滾輪，210.齒輪，211a、 211b.緩沖定位件，213. 定位套，214.撥叉，215.止推軸承，216.上定位塊，217.大齒輪，217a.大 齒輪上的傳動(dòng)凸輪，217b.大齒輪上的保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)凸輪，218.滾針軸 承，219.掛簧拐臂，220.傳動(dòng)銷，221.調(diào)整螺母，222.法蘭，223.操作彈 簧，224.彈簧支座，301.小齒輪，302,電機(jī)，302a.電機(jī)輸出齒輪，501.聯(lián) 鎖電磁鐵，501a.聯(lián)鎖電磁鐵鐵心，502.彈簧，503.彈性圓柱鎖，601.單 向軸，601a、 601b.單向軸心軸轉(zhuǎn)向標(biāo)牌，602.開(kāi)口銷，603.連接套， 604.手柄。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 實(shí)施例l
實(shí)施例l機(jī)構(gòu)輸出軸轉(zhuǎn)向?yàn)楹祥l順時(shí)針，分閘逆時(shí)針。
如圖1所示，機(jī)構(gòu)主軸108伸出面板的扁軸端頭，固定有指示板107，指 示板上裝有分、合標(biāo)牌。分(或合)閘到位時(shí)，分(或合)標(biāo)牌與機(jī)構(gòu)箱上的觀 察窗對(duì)準(zhǔn)，可由箱外清楚觀察到機(jī)處于分(或合)閘位置。指示板上裝設(shè)的銷 在分(或合)閘動(dòng)作時(shí)，通過(guò)連板122、杠桿124、連板125、拐臂126，帶動(dòng) 兩個(gè)輔助幵關(guān)123動(dòng)作切換，輔助開(kāi)關(guān)接入控制回路的觸頭在分(或合)閘快 動(dòng)作主軸轉(zhuǎn)過(guò)不大的角度時(shí)使接觸器和電機(jī)相繼自動(dòng)斷電，電機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng)帶 動(dòng)大齒輪在主軸上空轉(zhuǎn)一定的角度后停轉(zhuǎn)。輔助開(kāi)關(guān)通過(guò)其兩端頭的兩塊彎 板127再經(jīng)安裝板128用螺釘固定于面板和底板的右側(cè)面，安裝板128上還 裝有雙層接線端子排129。面板上端裝有計(jì)數(shù)器H2，由指示板上的小螺釘通 過(guò)不銹鋼絲及彈簧帶動(dòng)，每分合一次，計(jì)數(shù)增加i。機(jī)構(gòu)面板101上裝有SL1 保險(xiǎn)行程幵關(guān)113及SL2保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)114，兩開(kāi)關(guān)串接在電機(jī)回路中，受控 于主軸大齒輪的驅(qū)動(dòng)凸輪217b。
如圖2、圖3所示，機(jī)構(gòu)的支架為夾板式結(jié)構(gòu)。支架包含面板101、底板 111、中間板201，板間用5件螺桿102、 2件螺桿109、 2件螺桿110連接， 用14件螺母103、 5件螺母202、 2件內(nèi)螺紋桿104抒緊固定；面板101與 底板111間用定位套213 (2件)、上定位塊216 (1件)及螺桿102 (5件) 兩端的定位臺(tái)保證兩板間的準(zhǔn)確距離；底板與中間板201間用定位套204 (3 件)、下定位塊203 (1件)保證兩板間的準(zhǔn)確距離。擰緊所述的螺母、內(nèi)螺 紋桿緊固后，三板兩兩間的距離都固定在設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)確數(shù)值內(nèi)，不需再調(diào) 整任何兩板間距離，不會(huì)因調(diào)整不當(dāng)出現(xiàn)板間距離偏差較大，兩板間不平行 的問(wèn)題。中間板201比面板、底板小，支架在中間板區(qū)域被分隔成兩層，中 間板以外的區(qū)域?yàn)閱螌咏Y(jié)構(gòu)。內(nèi)螺紋桿104及螺桿109a部分為較粗的六方形 (在底板之外)，離底板較遠(yuǎn)端有內(nèi)螺紋用于機(jī)構(gòu)與安裝板之間的安裝連接。 如圖2、圖3、圖4所示，機(jī)構(gòu)采用了齒輪/凸輪聯(lián)合傳動(dòng)。機(jī)構(gòu)主軸108
上同軸用六方固定半徑方向相同的主動(dòng)扇齒輪208和主動(dòng)凸輪209，主動(dòng)凸輪 大致為對(duì)稱的蝶形，其上裝有四個(gè)滾輪209a。輸出軸105上用六方固定有半 徑方向相同的從動(dòng)扇齒輪206和從動(dòng)凸輪207，從動(dòng)凸輪大致為對(duì)稱的山字形， 中部?jī)蓚?cè)有兩個(gè)對(duì)稱的凹口。分、合閘時(shí)，彈簧釋能使主軸快速轉(zhuǎn)動(dòng)后，主 軸與輸出軸之間通過(guò)主、從動(dòng)扇齒輪的嚙合及主動(dòng)凸輪的滾輪209a在從動(dòng)凸 輪對(duì)應(yīng)凹口上滾動(dòng)推壓、實(shí)現(xiàn)齒輪/凸輪聯(lián)合傳動(dòng)。圖4繪出了所述主軸、輸出 軸間齒輪/凸輪聯(lián)合傳動(dòng)的分閘動(dòng)作過(guò)程分階段動(dòng)作示意圖(參見(jiàn)

中 圖4的說(shuō)明)。分閘過(guò)程中，輸出軸大部分轉(zhuǎn)角由齒輪傳動(dòng)完成，傳動(dòng)比為固 定值，由于只有一個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)及齒輪傳動(dòng)損耗小，傳動(dòng)效率很高；在分閘啟 動(dòng)及到位段很小的輸出軸轉(zhuǎn)角(各只有幾度)由凸輪傳動(dòng)，凸輪傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng) 比很大，在啟動(dòng)段和到位段操作彈簧的力矩較小時(shí)，也能帶動(dòng)輸出軸順利快 動(dòng)作啟動(dòng)及可靠到位。從動(dòng)凸輪兩凹口外側(cè)的啟動(dòng)段形狀，設(shè)計(jì)成變化的傳 動(dòng)比，起始傳動(dòng)比很大再逐漸減小，使從動(dòng)凸輪和輸出軸在啟動(dòng)時(shí)逐漸加速， 在凸輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比與齒輪傳動(dòng)嚙入時(shí)的傳動(dòng)比相等(或相近)時(shí)由凸輪傳 動(dòng)轉(zhuǎn)換為齒輪傳動(dòng)，即可順利啟動(dòng)，又不會(huì)在轉(zhuǎn)換時(shí)出現(xiàn)較大沖擊力。分(或 合)閘到位時(shí)，從動(dòng)凸輪凹口兩側(cè)207a、 207b處的兩段短圓弧面，由主動(dòng)凸 輪對(duì)應(yīng)的圓弧面和滾輪雙向限位，將從動(dòng)凸輪、輸出軸及開(kāi)關(guān)準(zhǔn)確定位，并 可靠保持在分(或合)閘位置。這種齒輪/凸輪聯(lián)合傳動(dòng)方式，傳動(dòng)及定位精度 很高，機(jī)構(gòu)輸出軸轉(zhuǎn)角偏差可較容易地控制在±0.5°的范圍內(nèi)。
如圖2、圖3、圖5所示的機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)的其余部分，在中間軸115伸出 底板外的端頭，用六方固定有齒輪210，該齒輪與電機(jī)輸出齒輪302a及手動(dòng) 齒輪軸119同時(shí)嚙合。電機(jī)302用螺釘固定在底板上，手動(dòng)齒輪軸119通過(guò) 加長(zhǎng)的軸承座(內(nèi)裝兩個(gè)滾針軸承)也裝在底板上。中間軸靠近面板側(cè)，用 六方固定了小齒輪301與大齒輪217嚙合。機(jī)構(gòu)主軸108的六方上還裝有撥 叉214。在主軸靠近面板的圓柱形部分依次裝有大齒輪217和掛簧拐臂219， 兩者的內(nèi)孔兩端裝有滾針軸承218，掛簧拐臂兩側(cè)的主軸上裝有止推軸承215， 大齒輪217上設(shè)有傳動(dòng)凸輪217a及驅(qū)動(dòng)凸輪217b (合為一體)。主動(dòng)凸輪209 與撥叉214之間有定位套213。主軸兩端裝球軸承，通過(guò)軸承座裝在面板和底 板上。掛簧拐臂219上裝有傳動(dòng)銷220。機(jī)構(gòu)的操作彈簧223包含直徑不同的 大、中、小三根簧，但按需要可不裝中、小簧或不裝其中之一。操作彈簧兩端
裝有法蘭222及彈簧支座224。拉桿106上裝調(diào)整螺母221后插入法蘭及彈簧 支座的孔中，拉桿與彈簧支座間裝有減小摩擦及導(dǎo)向用自潤(rùn)滑軸套，調(diào)整螺母 221用于調(diào)整操作彈簧的初壓長(zhǎng)度及彈簧力。拉桿上端裝在掛簧拐臂的寬縫中 及傳動(dòng)銷220上。彈簧支座下端的孔套裝在固定于面板、中間板上的支承銷 130b、 130a上。中間板與底板間，在下定位塊203上裝有油緩沖器205a及205b， 為多排孔變排油截面式油緩沖器。油緩沖器下端與下定位塊連接的螺紋可以調(diào)
整油緩沖器上下位置r從而調(diào)整緩沖行程及緩沖特性。在機(jī)構(gòu)上端靠近底板內(nèi)
偵U，在上定位塊216上裝有緩沖定位件211a及211b，為多層橡膠墊式緩沖件。 輸出軸105在機(jī)構(gòu)的中部，兩端裝球軸承通過(guò)軸承座裝在底板及中間板上。輸 出軸的六方輸出端105a伸出底板以外，用于機(jī)構(gòu)與其操作的開(kāi)關(guān)主軸之間的 連接。實(shí)施例與開(kāi)關(guān)間是通過(guò)六方孔連接套軸對(duì)軸同軸線直接相連。
機(jī)構(gòu)的工作原理電動(dòng)或手動(dòng)分閘時(shí)，電機(jī)302通電或用手動(dòng)工具手動(dòng) 操作，使電機(jī)輸出齒輪302a及手動(dòng)齒輪軸119順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)齒輪210，小 齒輪301，兩級(jí)減速后帶動(dòng)主軸上的大齒輪217順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其上的傳動(dòng)凸 輪217a同時(shí)旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)傳動(dòng)銷220 (正面右端)及掛簧拐臂219由合閘位置 220b (圖3)同向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)掛簧拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)到與拉桿106成一直線(到達(dá)死點(diǎn))， 彈簧儲(chǔ)能達(dá)到最大值，此時(shí)，傳動(dòng)銷220左端與撥叉214的一端接觸(上述 儲(chǔ)能過(guò)程中，主軸不動(dòng)作)，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)銷及掛簧拐臂過(guò)中(過(guò)死點(diǎn))， 操作彈簧223快速釋放能量，通過(guò)法蘭222、調(diào)整螺母221、拉桿106、傳動(dòng) 銷220、撥叉214，帶動(dòng)主軸順時(shí)針快速轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸與輸出軸間，由前述的齒 輪/凸輪聯(lián)合傳動(dòng)使輸出軸105逆時(shí)針快速轉(zhuǎn)動(dòng)分閘。在輸出軸轉(zhuǎn)角接近80% 以前，從動(dòng)扇齒輪206上(左側(cè))裝設(shè)的滾輪206a與油緩沖器205a的活塞桿 上端接觸，輸出軸及開(kāi)關(guān)緩沖減速，平穩(wěn)到達(dá)分閘位置。在輸出軸分閘到位 后，主軸再轉(zhuǎn)一個(gè)小角度(輸出軸不動(dòng))主動(dòng)扇齒輪208上側(cè)表面與緩沖定 位件211a的頂桿接觸定位，由于主軸仍有操作彈簧的順時(shí)針?lè)较蛄氐淖饔茫?能可靠的保持住此分閘位置。主軸到位時(shí)，傳動(dòng)銷220處在220a的分閘位置。
大齒輪上的驅(qū)動(dòng)凸輪217b控制保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)SL1 (SL2)在彈簧釋能快 動(dòng)作，在分(合)閘自動(dòng)斷電后，大齒輪慣性轉(zhuǎn)動(dòng)不大的角度時(shí)動(dòng)作，直接 切斷電機(jī)回路。開(kāi)關(guān)SL1、 SL2在正常操作時(shí)不起作用，兩開(kāi)關(guān)短接，機(jī)構(gòu)可 以進(jìn)行所有正常操作。只有在相關(guān)電氣元件故障，電機(jī)不能斷電時(shí)，開(kāi)關(guān)SL1、
SL2才直接使電機(jī)斷電，起后備保險(xiǎn)作用。因主軸在分(合)到位時(shí)沒(méi)有明 顯的沖擊，緩沖定位件211a (211b)在分(合)閘時(shí)只具有到位的定位作用。 只有在分(合)閘儲(chǔ)能未到位(到死點(diǎn)前)意外地突然斷電時(shí)，在操作彈簧 的作用下傳動(dòng)銷220將推動(dòng)大齒輪高速返回原位，并將沖擊傳遞到主軸、主 動(dòng)扇齒輪及緩沖定位件211b (211a)，這時(shí)緩沖定位件211b (211a)的多層橡 膠墊將起到后備保險(xiǎn)的緩沖作用。由于增加了上述兩種保險(xiǎn)部件，在發(fā)生可 能遇到的故障或意外時(shí)(發(fā)生機(jī)率不高)，也不致?lián)p壞電機(jī)及機(jī)構(gòu)零件，機(jī)構(gòu) 可繼續(xù)正常工作。
電動(dòng)合閘或手動(dòng)合閘動(dòng)作過(guò)程與分閘相同，只是各部分轉(zhuǎn)向與分閘相反。 合閘時(shí)，是機(jī)構(gòu)右側(cè)的滾輪206a和油緩沖器205b接觸起緩沖作用，右側(cè)的 緩沖定位件211b起主軸到位的定位作用。
如圖5所示，機(jī)構(gòu)裝設(shè)有手動(dòng)操作聯(lián)鎖裝置，包含通過(guò)安裝板、墊套用 螺釘固定于面板上的聯(lián)鎖電磁鐵501、手動(dòng)操作孔檔板120、裝于面板上的位 置開(kāi)關(guān)118 (含疊裝的兩個(gè)位置開(kāi)關(guān)SP1、 SP2)，用于控制檔板120的打開(kāi)。 只有與本機(jī)構(gòu)操作的開(kāi)關(guān)相關(guān)的電站中的其他所有開(kāi)關(guān)和設(shè)備的狀態(tài)都允許
本開(kāi)關(guān)和機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，機(jī)構(gòu)的外部聯(lián)鎖回路才能接通，機(jī)構(gòu)的控制回路及聯(lián) 鎖電磁鐵才有可能通電。只有滿足上述條件且控制回路有電時(shí)，稍許轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián) 鎖拐臂117及檔板120，開(kāi)關(guān)SP1動(dòng)作切換，切斷電動(dòng)操作控制回路并接通聯(lián) 鎖電磁鐵回路(此時(shí)不可能再進(jìn)行電動(dòng)操作)，聯(lián)鎖電磁鐵通電，其鐵心501a 吸合，讓開(kāi)檔板120的轉(zhuǎn)動(dòng)通道，擋板120才能轉(zhuǎn)動(dòng)足夠的角度，完全打開(kāi) 手動(dòng)操作孔進(jìn)行手動(dòng)操作。打開(kāi)手動(dòng)操作孔時(shí)，開(kāi)關(guān)SP2動(dòng)作，切斷只能短 時(shí)通電的聯(lián)鎖電磁鐵的回路使其斷電。以上裝置及常規(guī)的電氣回路，使手動(dòng) 操作與電動(dòng)操作間、本開(kāi)關(guān)手動(dòng)及電動(dòng)操作與相關(guān)開(kāi)關(guān)及設(shè)備的狀態(tài)間實(shí)現(xiàn) 了聯(lián)鎖，可防止誤操作本開(kāi)關(guān)。
如圖6所示，手動(dòng)分、合閘操作時(shí)，要使用手柄604及單向軸601。單向 軸為兩端對(duì)稱結(jié)構(gòu)，中間粗大部分為外套，內(nèi)裝單向離合器，使其心軸相對(duì) 于外套只能單向旋轉(zhuǎn)。手動(dòng)操作時(shí)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)用螺釘固定于檔板軸116伸 出面板外端部的聯(lián)鎖拐臂117，使在面板內(nèi)側(cè)固定于檔板軸的手動(dòng)操作孔檔板 120旋轉(zhuǎn)，打開(kāi)面板上的手動(dòng)操作孔101a，插入單向軸，將心軸六方頭插入 用開(kāi)口銷602防止脫出并固定于手動(dòng)齒輪軸119六方端頭上的連接套603的
六方孔中；檢査單向軸上外露的心軸轉(zhuǎn)向標(biāo)牌601a或601b指示的轉(zhuǎn)向，應(yīng) 與裝在面板上的手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌121a指示的將要進(jìn)行的分或合的轉(zhuǎn)向相符，不 相符將單向軸抽出掉頭后插入。再按兩種標(biāo)牌指示的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄604，即可 實(shí)現(xiàn)預(yù)定的手動(dòng)分閘或合閘。單向軸外套上的平面受手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌阻擋，外 套不能轉(zhuǎn)動(dòng)，單向軸心軸及手柄在儲(chǔ)能時(shí)只能單向轉(zhuǎn)動(dòng)，可防止儲(chǔ)能過(guò)程中 手柄脫手時(shí)在操作彈簧力作用下手柄高速反轉(zhuǎn)傷人。
機(jī)構(gòu)的電氣回路，除在電機(jī)回路增加串接了保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)SL1、 SL2夕卜， 其余與大量生產(chǎn)的其他電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)相同，不再細(xì)述。
本實(shí)施例從動(dòng)凸輪207凹口兩側(cè)207a、 207b處的兩段表面為短圓弧面， 但也可為其他弧形表面或平面。本實(shí)施例各種轉(zhuǎn)軸上的零件分別用六方、扁軸 或螺釘固定，但也可采用平鍵、花鍵、圓錐銷、彈性圓柱銷等其他方式固定。 實(shí)施例2
實(shí)施例2機(jī)構(gòu)輸出軸轉(zhuǎn)向?yàn)楹祥l逆時(shí)針，分閘順時(shí)針。實(shí)施例2機(jī)構(gòu)操
作的開(kāi)關(guān)的分、合閘速度及所需操作功、操作力矩與實(shí)施例1不同。
實(shí)施例2機(jī)構(gòu)各部分的結(jié)構(gòu)、連接方式、動(dòng)作原理和動(dòng)作過(guò)程與實(shí)施例1 相同，不用再詳細(xì)描述。實(shí)施例2與實(shí)施例l有如下一些區(qū)別。
為滿足更大的操作功、操作力矩及較低的分、合閘速度的要求，實(shí)施例2 與實(shí)施例1相比有以下變動(dòng)實(shí)施例2實(shí)際裝用彈簧的合計(jì)彈簧力更大；機(jī) 構(gòu)輸出軸105的輸出端105a的六方更大且伸出底板較短(較短是連接位置有 差別)；油緩沖器205a、 205b的活塞上的排油孔數(shù)量、孔徑、位置不同。
為滿足輸出軸相反轉(zhuǎn)向的要求，實(shí)施例2與實(shí)施例1相比有以下變動(dòng) 指示板107上的分、合標(biāo)牌位置對(duì)調(diào)；SL1、 SL2兩個(gè)保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)位置對(duì)調(diào)； 電機(jī)的正極和負(fù)極引出線在電路中的接線位置對(duì)調(diào)；手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌零件不同 (參見(jiàn)圖6)，實(shí)施例1裝用手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌121a，實(shí)施例2裝用手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌 121b;兩個(gè)輔助開(kāi)關(guān)123的方軸轉(zhuǎn)過(guò)90°與扛桿124、拐臂126相連，使輔 助開(kāi)關(guān)的常開(kāi)、常閉觸頭的編號(hào)保持不變。
實(shí)施例2其余部分(包括電氣回路接線)與實(shí)施例l相同。
權(quán)利要求
1.一種開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括由面板、底板和中間板構(gòu)成的機(jī)構(gòu)支架，機(jī)構(gòu)支架的右側(cè)面通過(guò)一塊安裝板設(shè)置有輔助開(kāi)關(guān)；機(jī)構(gòu)支架上部的面板和底板間設(shè)置有主軸和與主軸平行的一個(gè)帶有齒輪的中間軸；機(jī)構(gòu)支架中部的底板和中間板之間設(shè)置有輸出軸，輸出軸伸出底板之外的輸出端用于與機(jī)構(gòu)操作的開(kāi)關(guān)連接及傳動(dòng)；機(jī)構(gòu)支架下部的面板和中間板之間設(shè)置有一個(gè)帶有拉桿的彈簧裝置；主軸上設(shè)有一個(gè)帶傳動(dòng)凸輪的大齒輪、一個(gè)掛簧拐臂和一個(gè)撥叉，該掛簧拐臂通過(guò)一個(gè)傳動(dòng)銷連接所述彈簧裝置的拉桿，所述的傳動(dòng)銷受大齒輪傳動(dòng)凸輪的驅(qū)動(dòng)使彈簧裝置儲(chǔ)能，并在彈簧裝置釋能時(shí)撥動(dòng)主軸上的撥叉使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；機(jī)構(gòu)支架右上角的底板上設(shè)置有電機(jī)，該電機(jī)通過(guò)一個(gè)輸出齒輪連接中間軸上的齒輪，并通過(guò)中間軸上的一個(gè)減速小齒輪驅(qū)動(dòng)主軸上的大齒輪；主軸和輸出軸之間通過(guò)一個(gè)傳動(dòng)裝置連接，主軸伸出面板的一端通過(guò)連板與所述的輔助開(kāi)關(guān)連接，并帶動(dòng)輔助開(kāi)關(guān)動(dòng)作，輔助開(kāi)關(guān)中的觸頭電連接于電機(jī)的控制回路；其特征在于，所述的傳動(dòng)裝置為齒輪和凸輪聯(lián)合傳動(dòng)的裝置；所述的機(jī)構(gòu)支架上部的面板和底板間設(shè)置有主軸緩沖定位裝置；所述的機(jī)構(gòu)支架下部的底板和中間板之間設(shè)置有輸出軸緩沖裝置。
2. 如權(quán)利要求l所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的齒輪和凸輪聯(lián)合傳動(dòng)裝置包括主軸上同軸連接的半徑方向相同的一個(gè) 主動(dòng)扇齒輪和一個(gè)主動(dòng)凸輪，主動(dòng)凸輪大致為對(duì)稱的蝶形，其上裝有四個(gè)滾 輪；輸出軸上連接有半徑方向相同的一個(gè)從動(dòng)扇齒輪和一個(gè)從動(dòng)凸輪，從動(dòng) 凸輪大致為對(duì)稱的山字形，其中部?jī)蓚?cè)設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱的凹口，分、合閘過(guò)程 中，主軸與輸出軸之間通過(guò)主、從動(dòng)扇齒輪的嚙合及主動(dòng)凸輪的滾輪在從動(dòng) 凸輪對(duì)應(yīng)凹口上滾動(dòng)推壓，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合傳動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的主軸緩沖定位裝置包括設(shè)置在面板與底板間的上定位塊，上定位塊上 設(shè)有分別用于分、合閘的兩個(gè)帶有頂桿的緩沖定位件，所述緩沖定位件上的 頂桿與主動(dòng)扇齒輪上側(cè)表面接觸時(shí)可使主軸保持定位。
4. 如權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的緩沖定位件為多層橡膠墊。
5. 如權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的輸出軸緩沖裝置包括設(shè)置在中間板與底板間的下定位塊，下定位塊上設(shè) 有分別用于分、合閘的兩個(gè)油緩沖器；所述從動(dòng)扇齒輪兩側(cè)設(shè)置有緩沖滾輪， 油緩沖器的活塞桿上端與所述的緩沖滾輪接觸時(shí)可使輸出軸減速。
6. 如權(quán)利要求l所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的機(jī)構(gòu)支架右上部的面板與底板間還設(shè)置有手動(dòng)操作聯(lián)鎖裝置。
7. 如權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的手動(dòng)操作聯(lián)鎖裝置包括設(shè)置在底板上的與中間軸齒輪嚙合的手動(dòng)齒輪 軸、設(shè)置在機(jī)構(gòu)面板上正對(duì)手動(dòng)齒輪軸的手動(dòng)操作孔，手動(dòng)操作孔旁的機(jī)構(gòu) 面板及底板上設(shè)置有擋板軸，擋板軸上固聯(lián)有手動(dòng)操作孔擋板和復(fù)位彈簧， 檔板軸伸出面板外的端部固聯(lián)一個(gè)聯(lián)鎖拐臂；手動(dòng)操作孔旁機(jī)構(gòu)面板內(nèi)側(cè)還 設(shè)有位置開(kāi)關(guān)和聯(lián)鎖電磁鐵，位置開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)受控于聯(lián)鎖拐臂及與其聯(lián)動(dòng)的 手動(dòng)操作孔擋板，聯(lián)鎖電磁鐵包括鐵心，鐵心的吸合受控于位置開(kāi)關(guān)的動(dòng)作。
8. 如權(quán)利要求7所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的手動(dòng)操作聯(lián)鎖裝置還包括 一個(gè)單向軸、固定于手動(dòng)齒輪軸端頭上的連 接套、固定于面板并遮住手動(dòng)操作孔的部分下半園的手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌，所述的 單向軸為兩端對(duì)稱結(jié)構(gòu)，中間為外套，該外套上有一平面，內(nèi)裝單向離合器； 外套置于手動(dòng)操作孔時(shí)，其平面受手柄轉(zhuǎn)向標(biāo)牌阻擋不能轉(zhuǎn)動(dòng)，單向軸一端 連接所述連接套，另一端連接手柄，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)分、合閘。
9. 如權(quán)利要求l所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，還 包括有后備保險(xiǎn)裝置，即在大齒輪上設(shè)有驅(qū)動(dòng)凸輪，并在相對(duì)大齒輪上方兩 側(cè)的機(jī)構(gòu)面板上設(shè)置保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)SL1和保險(xiǎn)行程開(kāi)關(guān)SL2，兩開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn) 受控于所述的驅(qū)動(dòng)凸輪，并直接電連接于電機(jī)的電氣回路中。
10. 如權(quán)利要求1 9之一所述的開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征 在于，所述的主軸伸出面板的一端設(shè)有指示板與所述的連板連接，該指示板 上設(shè)有鋼絲及小彈簧連接一個(gè)設(shè)在面板上方的計(jì)數(shù)器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)設(shè)備用電動(dòng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)構(gòu)支架，機(jī)構(gòu)支架上部的面板和底板間設(shè)置有主軸和帶有齒輪的中間軸；機(jī)構(gòu)支架中部的底板和中間板之間設(shè)置有輸出軸；機(jī)構(gòu)支架下部的面板和中間板之間設(shè)置有彈簧裝置；主軸上設(shè)有一個(gè)帶傳動(dòng)凸輪的大齒輪、一個(gè)掛簧拐臂和一個(gè)撥叉，掛簧拐臂通過(guò)一個(gè)傳動(dòng)銷連接所述彈簧裝置；機(jī)構(gòu)支架右上角的底板上設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)通過(guò)輸出齒輪連接中間軸上的齒輪，并通過(guò)中間軸上的減速小齒輪驅(qū)動(dòng)主軸大齒輪；其特征在于，主軸和輸出軸間通過(guò)一個(gè)齒輪/凸輪聯(lián)合傳動(dòng)裝置連接，機(jī)構(gòu)支架上部的面板和底板間設(shè)置有主軸緩沖定位裝置；機(jī)構(gòu)支架下部的底板和中間板之間設(shè)置有輸出軸緩沖裝置。
文檔編號(hào)H01H3/00GK101170014SQ20071001914
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者強(qiáng) 張, 猛 張, 張希捷, 申春紅, 蘇菊芳, 鄧洪祥, 娟 陳 申請(qǐng)人:西安電力機(jī)械制造公司