断路器 |
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| 申请号 | CN201610822883.3 | 申请日 | 2016-09-13 | 公开(公告)号 | CN106449313A | 公开(公告)日 | 2017-02-22 |
| 申请人 | 泰豪科技(深圳)电力技术有限公司; | 发明人 | 陈波; 张金山; 王景阳; 姚飞; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 断路器 ，包括前板、后板、操作轴、动 力 源、 传动轴 、 齿轮 传动组件、储能组件包括传动盘拐臂、 滑轮 、储能拐臂、储能 弹簧 、弹簧固定杆及储能辅助 开关 ，合闸组件包括合闸脱扣拐臂及合闸旋杆， 输出轴 、 缓冲器 、连轴拐臂、 连杆 、连杆臂，分闸组件包括分闸拐臂轮、分闸弹簧拐臂、分闸弹簧套筒、分闸拐臂、分闸扣、分闸拐臂滚轮及分闸旋杆，合闸旋杆上设置有弹簧抵挡片，输出轴上设置有防重合闸弹簧，弹簧抵挡片能够与防重合闸弹簧相抵触。上述断路器能够实现储能、维持储能、合闸、维持合闸及分闸，可避免断路器再次合闸，避免再次合闸时产生的巨大冲击力对整个机构造成的不良后果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种断路器，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 断路器技术领域背景技术[0002] 断路器(英文名称：circuit-breaker，circuit breaker)是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合，而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。 [0003] 断路器通常包括操动机构，操动机构是用来使断路器合闸、并使断路器维持在稳定的合闸状态，且能迅速使断路器分闸的装置，它对断路器的动作特性有着至关重要的影响。 [0004] 通常断路器在合闸后，由于储能弹簧的能量释放，储能拐臂与储能辅助开关分离，电机通过一系列动作驱动操作轴转动，进而使储能弹簧又开始储能，直到储能拐臂与储能辅助开关相配合，储能完成后如果误操作合闸旋杆，会使断路器再次合闸，对断路器本身具有巨大的冲击力，影响断路器使用寿命。 发明内容[0005] 基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以有效避免断路器再次合闸产生的巨大冲击力的断路器。 [0006] 一种断路器，包括： [0007] 前板、后板，所述前板与所述后板间隔相对设置； [0008] 操作轴，穿设于所述前板与所述后板上，且两端分别贯穿所述前板与所述后板； [0009] 动力源，设置于所述后板上； [0010] 传动轴，穿设于所述前板上； [0012] 储能组件，包括传动盘拐臂、滑轮、储能拐臂、储能弹簧、弹簧固定杆及储能辅助开关，所述传动盘拐臂及所述储能拐臂穿设于所述传动轴上，所述滑轮设置于所述传动盘拐臂上，所述传动盘拐臂及所述滑轮均位于所述前板与所述后板之间，所述储能拐臂设置于所述前板背向于所述后板的表面，所述储能弹簧的一端设置于所述储能拐臂上，所述储能弹簧的另一端设置于所述弹簧固定杆上，所述储能辅助开关设置于所述前板背向于所述后板的表面，且所述储能辅助开关能够与所述储能拐臂相抵触； [0013] 合闸组件，包括合闸脱扣拐臂及合闸旋杆，所述合闸脱扣拐臂能够与所述滑轮相抵持，所述合闸脱扣拐臂能够与所述合闸旋杆相抵持； [0015] 缓冲器、连轴拐臂、连杆、连杆臂，均设置于所述后板背向于所述前板的表面，所述连轴拐臂与所述连杆臂分别设置于所述连杆的两端，所述连轴拐臂穿设于所述输出轴上，所述连轴拐臂能够与所述缓冲器抵触或分离；及 [0016] 分闸组件，包括分闸拐臂轮、分闸弹簧拐臂、分闸弹簧套筒、分闸拐臂、分闸扣、分闸拐臂滚轮及分闸旋杆，均位于所述前板与所述后板之间，所述分闸拐臂轮设置于所述输出轴上，所述分闸弹簧拐臂穿设于所述输出轴上，所述分闸弹簧拐臂与所述分闸弹簧套筒的一端连接，所述分闸拐臂滚轮设置于所述分闸弹簧拐臂上，所述分闸扣与所述分闸拐臂同轴设置，所述分闸扣能够与所述分闸拐臂滚轮相抵触，所述分闸拐臂能够与所述分闸旋杆相抵触； [0017] 其中，所述合闸旋杆上设置有弹簧抵挡片，所述输出轴上设置有防重合闸弹簧，所述弹簧抵挡片能够与所述防重合闸弹簧相抵触。 [0018] 在其中一个实施例中，所述动力源为电机，所述电机贯穿所述前板后设置于所述后板上。 [0019] 在其中一个实施例中，所述齿轮传动组件包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及第四齿轮，所述第一齿轮设置于所述动力源的输出端，所述第二齿轮及所述第三齿轮同轴穿设于所述操作轴上，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述第四齿轮穿设于所述传动轴上，所述第四齿轮与所述第三齿轮相啮合。 [0020] 在其中一个实施例中，所述操作轴上套设有单向轴承，所述单向轴承嵌设于所述前板上。 [0021] 在其中一个实施例中，所述储能拐臂包括转动部、抵持部及固定部，所述转动部穿设于所述传动轴上，所述抵持部用于与所述储能辅助开关相抵持，所述固定部与所述抵持部呈锐角设置，所述固定部上设置有固定柱，所述储能弹簧的一端设置于所述固定柱上。 [0022] 在其中一个实施例中，所述储能组件还包括螺杆，所述储能弹簧套设于所述螺杆外，所述螺杆的一端固定于所述固定柱上，所述螺杆的另一端设置于所述弹簧固定杆上。 [0023] 在其中一个实施例中，所述滑轮可转动地设置于所述传动盘拐臂上。 [0024] 在其中一个实施例中，所述合闸组件还包括合闸线圈，所述合闸线圈用于电动驱动所述合闸旋杆转动。 [0025] 在其中一个实施例中，所述分闸组件还包括分闸线圈，所述分闸线圈用于电动驱动所述分闸旋杆转动。 [0026] 在其中一个实施例中，所述合闸组件还包括抵挡柱，所述合闸脱扣拐臂包括第一抵持端及第二抵持端，所述第一抵持端与所述第二抵持端呈锐角设置，所述第一抵持端用于与所述滑轮相抵持，所述第二抵持端位于所述合闸旋杆与所述抵挡柱之间。 [0027] 上述断路器至少具有以下优点： [0028] 储能时，通过手动转动操作轴，操作轴通过齿轮传动组件带动传动轴转动，或者启动动力源，动力源通过齿轮传动组件带动操作轴转动，操作轴进而通过齿轮传动组件带动传动轴转动，传动轴上的传动盘拐臂及储能拐臂随传动轴逆时针转动，储能弹簧随转动被拉伸达到储能状态，此时储能拐臂打到储能辅助开关上，储能辅助接点被切断，动力源停止工作，储能过程结束。 [0029] 储能结束后，传动盘拐臂上的滑轮正好支在合闸脱扣拐臂上，而合闸脱扣拐臂又被合闸旋杆挡住，因此能有效挡住储能弹簧回复力，使储能拐臂不能逆时针转动，达到维持储能状态。 [0030] 合闸时，逆时针转动合闸旋杆，解除合闸旋杆对合闸脱扣拐臂的限制，由于储能弹簧的回复力，迫使传动盘拐臂迅速逆时针转动，传动盘拐臂转动的冲击力打在分闸拐臂轮上，使分闸弹簧拐臂顺时针转动，并使分闸弹簧套筒的弹簧压缩蓄能，输出轴也顺时针转动，因此带动后板上的连轴拐臂顺时针转动，连轴拐臂与缓冲器分离，此时合闸完成。 [0031] 合闸结束时，分闸拐臂滚轮正好落在分闸扣上，而分闸拐臂因分闸旋杆档位，因此能够保持分闸拐臂滚轮的位置不变，从而使断路器保持在合闸位置。合闸结束时，储能弹簧的能量释放，动力源可再次启动将储能弹簧储能。这时，由于弹簧抵挡片与防重合闸弹簧的存在，防重合闸弹簧正好与弹簧抵挡片正对，当合闸旋杆有逆时针转动的趋势时，防重合闸弹簧通过与弹簧抵挡片相互作用阻止合闸旋杆转动，因此可避免断路器再次合闸，避免再次合闸时产生的巨大冲击力对整个机构造成的不良后果。 [0032] 分闸时，通过旋转分闸旋杆解除分闸扣对分闸拐臂滚轮的限制，分闸弹簧套筒内的弹簧压缩产生的能量释放带动输出轴及输出轴上的分闸拐臂轮、分闸拐臂及连轴拐臂逆时针转动，直至连轴拐臂与缓冲器相接触，分闸完成。附图说明 [0033] 图1为一实施方式中的断路器的结构示意图； [0034] 图2为图1所示断路器隐藏前板后的结构示意图； [0035] 图3为图1所示断路器隐藏后板后的结构示意图； [0036] 图4～图6为图1所示断路器处于储能状态时的不同视角的结构示意图； [0037] 图7～图9为图1所示断路器处于合闸状态时的不同视角的结构示意图； [0038] 图10～图12为图1所示断路器处于分闸状态时的不同视角的结构示意图。 具体实施方式[0039] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。 [0040] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。 [0041] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。 [0042] 请参阅图1至图3，为一实施方式中的断路器10。具体到本实施方式中，主要以10KV固体绝缘断路器作为举例说明，利用储能弹簧使断路器10进行储能、分闸及合闸动作。该断路器10包括前板101、后板102、操作轴100、动力源200、传动轴300、齿轮传动组件400、储能组件500、合闸组件600、输出轴700、缓冲器810、连轴拐臂820、连杆830、连杆臂840及分闸组件900。 [0043] 前板101与后板102间隔相对设置。具体地，前板101与后板102相互平行设置。前板101与后板102通过定位柱103固定和定位，例如，可以设置三个定位柱103，三个定位柱103的端点的中心不在一条直线上，形成三角形。或者，定位柱103的两端分别嵌设在前板101与后板102的四个角落。 [0044] 操作轴100穿设于前板101与后板102上，且两端分别贯穿前板101与后板102。操作轴100贯穿前板101的端部可以为六角柱形，通过外界工具可方便转动操作轴100。操作轴100上还套设有单向轴承110，单向轴承110嵌设于前板101上，因此操作轴100只能单向转动。 [0045] 动力源200设置于后板102上。具体地，动力源200可以为电机。电机贯穿前板101后设置于后板102上。传动轴300穿设于前板101上。动力源200通过齿轮传动组件400带动操作轴100转动，操作轴100进而通过齿轮传动组件400带动传动轴300转动。 [0046] 具体地，齿轮传动组件400包括第一齿轮410、第二齿轮420、第三齿轮430及第四齿轮440。第一齿轮410设置于动力源200的输出端，第二齿轮420及第三齿轮430同轴穿设于操作轴100上，第二齿轮420与第一齿轮410相啮合，第四齿轮440穿设于传动轴300上，第四齿轮440与第三齿轮430相啮合。 [0047] 动力源200启动时，带动第一齿轮410逆时针转动，第一齿轮410与第二齿轮420相啮合，因此带动第二齿轮420顺时针转动，第三齿轮430与第二齿轮420同时顺时针转动，第四齿轮440逆时针转动，进而带动传动轴300逆时针转动。 [0048] 储能组件500包括传动盘拐臂510、滑轮520、储能拐臂530、储能弹簧540、弹簧固定杆550及储能辅助开关560。传动盘拐臂510及储能拐臂530穿设于传动轴300上，随传动轴300的转动而转动，而且传动盘拐臂510与储能拐臂530同时转动。传动盘拐臂510大致呈扇形。 [0049] 滑轮520设置于传动盘拐臂510上，传动盘拐臂510及滑轮520均位于前板101与后板102之间。具体地，滑轮520可滑动地设置于传动盘拐臂510上，当合闸时，可减小表面摩擦力，延长滑轮520的机械寿命。 [0050] 储能拐臂530设置于前板101背向于后板102的表面，储能弹簧540的一端设置于储能拐臂530上，储能弹簧540的另一端设置于弹簧固定杆550上。储能辅助开关560设置于前板101背向于后板102的表面，且储能辅助开关560能够与储能拐臂530相抵触。 [0051] 具体地，请一并参阅图6、9、12，储能拐臂530包括转动部531、抵持部532及固定部533。转动部533穿设于传动轴300上，因此储能拐臂530整体随传动轴300的转动而转动。抵持部532用于与储能辅助开关560相抵持。固定部533与抵持部532呈锐角设置，固定部533上设置有固定柱570，储能弹簧540的一端设置于固定柱570上。 [0052] 储能组件500还包括螺杆(图未示)，储能弹簧540套设于螺杆外，螺杆的一端固定于固定柱570上，螺杆的另一端设置于弹簧固定杆550上。当然，在其它的实施方式中，也可以省略螺杆，将储能弹簧540的另一端直接设置于弹簧固定杆550上。 [0053] 合闸组件600包括合闸脱扣拐臂610及合闸旋杆620，合闸脱扣拐臂610能够与滑轮520相抵持，合闸脱扣拐臂610能够与合闸旋杆620相抵持。具体地，合闸旋杆620的外周缘开设有缺口。合闸组件600还包括合闸线圈630，合闸线圈630用于电动驱动合闸旋杆620转动。 当然，在其它的实施方式中，还可以省略合闸线圈，而通过手动的方式转动合闸旋杆620。 [0054] 合闸组件600还包括抵挡柱640。请一并参阅图6、9及12，合闸脱扣拐臂610包括第一抵持端611及第二抵持端612，第一抵持端611与第二抵持端612呈锐角设置，第一抵持端611用于与滑轮520相抵持，第二抵持端612位于合闸旋杆620抵挡柱之间。抵挡柱640用于阻挡合闸旋杆620顺时针转动。当合闸时，合闸旋杆620逆时针转动，第二抵持端612与合闸旋杆620上的缺口相对应。 [0055] 输出轴700穿设于前板101与后板102，且一端贯穿后板102。缓冲器810、连轴拐臂820、连杆830及连杆臂840，均设置于后板102背向于前板101的表面。连轴拐臂820与连杆臂 840分别设置于连杆830的两端，连轴拐臂820穿设于输出轴700上，随输出轴700的转动而转动，从而连轴拐臂820能够与缓冲器810抵触或分离。具体地，连轴拐臂820可相对于连杆830转动，连杆臂840也可相对于连杆830转动。 [0056] 请一并参阅图6、9及12，合闸旋杆620上设置有弹簧抵挡片621，弹簧抵挡片621随合闸旋杆620的转动而转动。输出轴700上设置有防重合闸弹簧710，防重合闸弹簧710随输出轴700的转动而转动，当防重合闸弹簧710转动到与弹簧抵挡片621正对时，弹簧抵挡片621能够与防重合闸弹簧710相抵触。 [0057] 分闸组件900包括分闸拐臂轮910、分闸弹簧拐臂920、分闸弹簧套筒930、分闸拐臂940、分闸扣950、分闸拐臂滚轮960及分闸旋杆970，均位于前板101与后板102之间。分闸拐臂轮910设置于输出轴700上。具体地，分闸拐臂轮910可通过一设置于输出轴700上的板状结构间接设置于输出轴700上，并随输出轴700的转动而转动。 [0058] 分闸弹簧拐臂920穿设于输出轴700上，分闸弹簧拐臂920与分闸弹簧套筒930的一端连接，因此，当分闸弹簧拐臂920转动随输出轴700转动时，分闸弹簧拐臂920会拉动分闸弹簧套筒930的一端，使分闸弹簧套筒930内的弹簧压缩蓄能。 [0059] 分闸拐臂滚轮960设置于分闸弹簧拐臂920上，随分闸弹簧拐臂920的转动而转动。分闸扣950与分闸拐臂940同轴设置，分闸扣950能够与分闸拐臂滚轮960相抵触，分闸拐臂 940能够与分闸旋杆970相抵触。具体地，分闸旋杆970上开设有一缺口。当分闸时，通过转动分闸旋杆970，分闸拐臂940与缺口相对应。 [0060] 分闸拐臂940上还设置有抵挡臂941，抵挡臂941与分闸拐臂940呈锐角设置，且同轴设置。前后与后板102之间还设置有一阻挡杆980，抵挡臂941与阻挡杆980相配合，阻挡分闸拐臂940顺时针转动。 [0061] 分闸组件900还包括分闸线圈990，分闸线圈990用于电动驱动分闸旋杆970转动。当然，在其它的实施方式中，还可以省略分闸线圈，而通过手动的方式转动分闸旋杆970。 [0062] 上述断路器10至少具有以下优点： [0063] 请一并参阅图4～图6，储能时，通过手动转动操作轴100，操作轴100通过齿轮传动组件400带动传动轴300转动，或者启动动力源200，动力源200通过齿轮传动组件400带动操作轴100转动，操作轴100进而通过齿轮传动组件400带动传动轴300转动，传动轴300上的传动盘拐臂510及储能拐臂530随传动轴300逆时针转动，储能弹簧540随转动被拉伸达到储能状态，此时储能拐臂530打到储能辅助开关560上，储能辅助接点被切断，动力源200停止工作，储能过程结束。 [0064] 储能结束后，传动盘拐臂510上的滑轮520正好支在合闸脱扣拐臂610上，而合闸脱扣拐臂610又被合闸旋杆620挡住，因此能有效挡住储能弹簧540回复力，使储能拐臂530不能逆时针转动，达到维持储能状态。 [0065] 请一并参阅图7～图9，合闸时，逆时针转动合闸旋杆620，解除合闸旋杆620对合闸脱扣拐臂610的限制，由于储能弹簧540的回复力，迫使传动盘拐臂510迅速逆时针转动，传动盘拐臂510转动的冲击力打在分闸拐臂轮910上，使分闸弹簧拐臂920顺时针转动，并使分闸弹簧套筒930的弹簧压缩蓄能，输出轴700也顺时针转动，因此带动后板102上的连轴拐臂820顺时针转动，连轴拐臂820与缓冲器810分离，此时合闸完成。 [0066] 合闸结束时，分闸拐臂滚轮960正好落在分闸扣950上，而分闸拐臂940因分闸旋杆970档位，因此能够保持分闸拐臂滚轮960的位置不变，从而使断路器10保持在合闸位置。合闸结束时，储能弹簧540的能量释放，动力源200可再次启动将储能弹簧540储能。这时，由于弹簧抵挡片621与防重合闸弹簧710的存在，防重合闸弹簧710正好与弹簧抵挡片621正对，当合闸旋杆620有逆时针转动的趋势时，防重合闸弹簧710通过与弹簧抵挡片621相互作用阻止合闸旋杆620转动，因此可避免断路器10再次合闸，避免再次合闸时产生的巨大冲击力对整个机构造成的不良后果。 [0067] 请一并参阅图10～图12，分闸时，通过旋转分闸旋杆970解除分闸扣950对分闸拐臂滚轮960的限制，分闸弹簧套筒930内的弹簧压缩产生的能量释放带动输出轴700及输出轴700上的分闸拐臂轮910、分闸拐臂940及连轴拐臂820逆时针转动，直至连轴拐臂820与缓冲器810相接触，分闸完成。 |
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