具有防跳功能的断路器及其操动机构和脱扣机构 |
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| 申请号 | CN201610823482.X | 申请日 | 2016-09-14 | 公开(公告)号 | CN106229234A | 公开(公告)日 | 2016-12-14 |
| 申请人 | 河南平高电气股份有限公司; 平高集团有限公司; 国家电网公司; | 发明人 | 付亚旭; 闫志伟; 王志峰; 孔志武; 李新刚; 陈金钟; 杨天明; 宋新民; | ||||
| 摘要 | 一种具有防跳功能的 断路器 及其操动机构和脱扣机构，用于高压断路器中，包括 固定板 ，固定板上安装有 驱动器 电磁 铁 ，所述电 磁铁 上部直线输出端铰接有顶推件，所述顶推件的一侧设有与固定板转动装配的挚子，所述顶推件的上方还设置有由安装座和挡杆组成的挡止结构。在高压断路器中使用这种具有防跳功能的脱扣机构，当断路器控制回路出现异常，驱动电磁铁长时间、持续的通电时，即操动机构在长时间、持续接到分、合闸 信号 时，操动机构只进行一次分闸或者合闸的动作，不会发生连续动作，避免对操动机构造成严重的冲击和损伤。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有防跳功能的脱扣机构，包括固定板，所述固定板上固设有输出上下方向的直线运动的直线驱动器，固定板上还转动装配有挚子，挚子在转动行程内包括储能位和脱扣位，其特征为：所述直线驱动器的输出端上铰接有顶推件，顶推件在向上移动过程中通过挚子顶推部与挚子顶推配合推动挚子由储能位向脱扣位转动，所述脱扣机构还包括提供给顶推件顺向转动的作用力的顶推件复位簧，所述挚子上设有顶推件顶推部，在挚子顺时针转动过程中，通过顶推件顶推部推动顶推件逆向转动，在挚子转动到脱扣位时，顶推件逆向转动到避让位，且挚子与挚子顶推部相互脱离；所述固定板上还设有阻止顶推件在挚子回到储能位之前顺向转动离开避让位的限位结构。 |
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| 说明书全文 | 具有防跳功能的断路器及其操动机构和脱扣机构技术领域[0001] 本发明涉及一种具有防跳功能的断路器及其操动机构和脱扣机构。 背景技术[0002] 目前，高压断路器的合闸和分闸均采用自动控制的手段，合闸或分闸回路通过脱扣机构将合闸和分闸信号传递给操动机构。同时，为了保证分闸合闸的快速时效性，操动机构中都有电机预储能功能。即操动机构在进行一次合闸动作后，合闸弹簧马上进行储能，为分闸做准备。 [0003] 但是，当合闸回路出现异常，长时间的、持续的发出合闸信号时，脱扣机构也长时间、持续的将这种信号传递给操动机构，操动机构在进行一次合闸动作后，马上充能，充能完毕后，因为合闸信号持续存在，操动机构就会再次进行合闸动作，即空合闸，造成操动机构中出现储能-释能空合-储能-释能空合……这样的跳跃。这种跳跃一方面会缩短合闸弹簧的使用寿命，另一方面由于所储的能量都作用在操动机构内部，会对操动机构造成严重的冲击和损伤。 [0004] 例如，申请号为 201410606491.4，公布号为CN 104392867 A的中国专利公开了一种断路器操动机构中的分合闸脱扣装置，包括电磁铁和设有复位扭簧的L型杠杆，所述的电磁铁即为一种直线驱动器，所述的L型杠杆即为挚子。该装置使用过程中，控制回路未通电时，L型杠杆位于原始储能位，控制回路合闸通电时，电磁铁通电，电磁铁的直线输出端伸出撞击到L型杠杆，L型杠杆在直线输出端的顶推作用下离开储能位置开始顺时针转向脱扣位，解除对传动系统后侧的凸轮的挡止，操动机构进行合闸动作；之后电磁铁断电，直线输出端缩回与L型杠杆分离，L型杠杆在复位扭簧的作用下从脱扣位复位到储能位，整个合闸动作完成。 [0005] 在上述脱扣装置的运行过程中，如果控制回路出现异常，持续对电磁铁进行通电，L型杠杆就不能从脱扣位顺利回到储能位，操动机构在进行一次合闸动作后，马上充能，充能完毕后，因为L型杠杆一直在脱扣位，操动机构就会再次进行合闸动作，即空合闸，L型杠杆如果一直没有复位，操动机构中就会出现合闸-储能-合闸-储能-合闸……这样的跳跃。 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供具有防跳功能的断路器；同时，本发明的目的还在于提供一种适用于该断路器的操动机构；本发明的目的还在于提供一种适用于该断路器的脱扣机构。 [0007] 本发明的具有防跳功能的脱扣机构，包括固定板，所述固定板上固设有输出上下方向的直线运动的直线驱动器，固定板上还转动装配有挚子，挚子在转动行程内包括储能位和脱扣位，所述直线驱动器的输出端上铰接有顶推件，顶推件在向上移动过程中通过挚子顶推部与挚子顶推配合推动挚子由储能位向脱扣位转动，所述脱扣机构还包括提供给顶推件顺向转动的作用力的顶推件复位簧，所述挚子上设有顶推件顶推部，在挚子顺时针转动过程中，通过顶推件顶推部推动顶推件逆向转动，在挚子转动到脱扣位时，顶推件逆向转动到避让位，且挚子与挚子顶推部相互脱离；所述固定板上还设有挡止顶推件在挚子回到储能为之前顺向转动离开避让位的挡止结构。 [0008] 作为本发明的进一步改进，所述挡止结构包括安装座以及上下导向移动装配在安装座上的挡杆，所述挡杆上套设有提供给挡杆向下移动的作用力的挡杆复位簧，所述挡杆位于顶推件的上方且在顶推件上移时被顶推件向上推动，在顶推件逆向转动到避让位而与挡杆上下错开时，挡杆在挡杆复位簧的作用下向下移动并实现对顶推件的挡止。 [0009] 作为本发明的进一步改进，所述顶推件复位簧为压簧。 [0010] 作为本发明的进一步改进，所述直线驱动器为电磁铁。 [0011] 作为本发明的进一步改进，所述挚子顶推部位于顶推件侧面设置的凹槽内。 [0012] 本发明的具有防跳功能的操动机构，包括脱扣机构，所述脱扣机构包括固定板，所述固定板上固设有输出上下方向的直线运动的直线驱动器，固定板上还转动装配有挚子，挚子在转动行程内包括储能位和脱扣位，所述直线驱动器的输出端上铰接有顶推件，顶推件在向上移动过程中通过挚子顶推部与挚子顶推配合推动挚子由储能位向脱扣位转动，所述脱扣机构还包括提供给顶推件顺向转动的作用力的顶推件复位簧，所述挚子上设有顶推件顶推部，在挚子顺时针转动过程中，通过顶推件顶推部推动顶推件逆向转动，在挚子转动到脱扣位时，顶推件逆向转动到避让位，且挚子与挚子顶推部相互脱离；所述固定板上还设有阻止顶推件在挚子回到储能位之前顺向转动离开避让位的限位结构。 [0013] 作为本发明的进一步改进，所述挡止结构包括安装座以及上下导向移动装配在安装座上的挡杆，所述挡杆上套设有提供给挡杆向下移动的作用力的挡杆复位簧，所述挡杆位于顶推件的上方且在顶推件上移时被顶推件向上推动，在顶推件逆向转动到避让位而与挡杆上下错开时，挡杆在挡杆复位簧的作用下向下移动并实现对顶推件的挡止。 [0014] 本发明的具有防跳功能的断路器，包括控制分合闸的操动机构，所述操动机构包括脱扣机构，所述脱扣机构包括固定板，所述固定板上固设有输出上下方向的直线运动的直线驱动器，固定板上还转动装配有挚子，挚子在转动行程内包括储能位和脱扣位，所述直线驱动器的输出端上铰接有顶推件，顶推件在向上移动过程中通过挚子顶推部与挚子顶推配合推动挚子由储能位向脱扣位转动，所述脱扣机构还包括提供给顶推件顺向转动的作用力的顶推件复位簧，所述挚子上设有顶推件顶推部，在挚子顺时针转动过程中，通过顶推件顶推部推动顶推件逆向转动，在挚子转动到脱扣位时，顶推件逆向转动到避让位，且挚子与挚子顶推部相互脱离；所述固定板上还设有阻止顶推件在挚子回到储能位之前顺向转动离开避让位的限位结构。 [0015] 作为本发明的进一步改进，所述挡止结构包括安装座以及上下导向移动装配在安装座上的挡杆，所述挡杆上套设有提供给挡杆向下移动的作用力的挡杆复位簧，所述挡杆位于顶推件的上方且在顶推件上移时被顶推件向上推动，在顶推件逆向转动到避让位而与挡杆上下错开时，挡杆在挡杆复位簧的作用下向下移动并实现对顶推件的挡止。 [0016] 作为本发明的进一步改进，所述挚子顶推部位于顶推件侧面设置的凹槽内。 [0017] 本发明的有益效果是：当电磁铁通电后，电磁铁的直线输出端推动顶推件向上移动，顶推件移动一段距离后撞击到挡杆，推动挡杆向上移动，挡杆向上移动一段距离后，顶推件的挚子顶推部顶与挚子的顶推配合部接触，推动挚子顺时针转动离开挚子的储能位，挚子在顺时针转动的同时，挚子的顶推件顶推部顶着顶推件逆时针转动，顶推件在逆时针转动的同时，顶推件上部与挡杆接触部位逐渐分离，在这个过程中，挚子的顺时针转动、顶推件的逆时针转动、顶推件上部与挡杆的逐渐分离是同时进行的，当挚子从储能位转动到脱扣位时，后续传动机构开始合闸动作，顶推件的上部也与挡杆下部分离，顶推件处于避让位，挡杆在挡杆复位簧的作用下向下移动，挡杆的下部作为抵挡部位阻止顶推件离开避让位顺时针转动。 [0018] 后续传动机构进行一次合闸动作后，挚子9开始逆时针转动复位，这时即使电磁铁不断电，电磁铁的直线输出端处于伸出状态不缩回，顶推件因为处于避让位，给挚子恢复到储能位提供了让位空间，挚子可以顺利回复到储能位。操动机构合闸充能后，因为挚子处于储能位，操动机构就不会再进行合闸动作，从而避免了操动机构发生“跳跃”现象。 [0020] 图1为本发明具体实施例1的主视图；图2为本发明具体实施例1在电磁铁通电前装置的状态图； 图3为本发明具体实施例1在电磁铁通电中装置的状态图； 图4为本发明具体实施例1在电磁铁持续通电时的状态图； 图5为本发明具体实施例1挡止结构的剖面图； 图6为本发明具体实施例2挡止结构的剖面图； 图7为本发明具体实施例3挡止结构的剖面图； 图8为本发明具体实施例4挡止结构的剖面图。 [0021] 图中：1、支撑板；2、顶推件复位簧；3、安装座；4、挡杆复位簧；5、挡杆；6、顶推件；7、直线输出端；8、电磁铁；9、挚子；10、止位销；11、顶推配合部；12、顶推件顶推部；13、挚子顶推部。 具体实施方式[0022] 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。 [0024] 操动机构主要包括脱扣机构以及传动结构。脱扣机构的具体结构如图1至图5所示，包括固定板（图中未显示），固定板上固设有输出上下方向的直线运动的电磁铁8，固定板上还转动装配有挚子9，挚子9在转动行程内具有储能位（如图2所示）和脱扣位。所述电磁铁8的直线输出端7上铰接有顶推件6，顶推件6上设有用于提供给顶推件顺时针转动的作用力的顶推件复位簧2。具体地，本实施例中顶推件复位簧为压簧，所述压簧一端与支撑板1连接，一端与顶推件6一侧连接。顶推件6的一侧还设置有凹槽，凹槽中设置有用于顶推挚子的挚子顶推部13。所述挚子9上设有与顶推件6上挚子顶推部13相配合的顶推配合部11，也设置有用于顶推顶推件的顶推件顶推部12。 [0025] 在顶推件6的上方设置有挡止结构，如图5所示，包括安装座3以及上下导向移动装配在安装座上的挡杆5。所述安装座3上设置有挡杆安装孔，所述挡杆安装孔孔径略大于挡杆直径，挡杆5插入安装孔中与安装孔底端用弹簧连接。所述挡杆5中部设有圆环，所述挡杆5圆环上方和安装座下方之间在挡杆上套有挡杆复位簧4。 [0026] 当电磁铁8通电后，电磁铁8的直线输出端7推动顶推件6向上移动，顶推件6移动一段距离后撞击到挡杆5，推动挡杆5向上移动，挡杆5向上移动一段距离后，顶推件6的挚子顶推部13与挚子9的顶推配合部11接触，推动挚子9顺时针转动离开挚子的储能位，挚子9在转动的同时，挚子的顶推件顶推部12顶着顶推件6逆时针转动，顶推件6在逆时针转动的同时，顶推件6上部与挡杆5接触部位逐渐分离，当挚子9从储能位转动到脱扣位时，后续传动机构开始进行合闸动作，顶推件6的上部也与挡杆5下部分离，此时顶推件6处于避让位（顶推件6的避让位状态如图4所示），挡杆5在挡杆复位簧4的作用下向下移动。之后，挚子9在后续传动机构的作用下继续顺时针转动一定角度，挚子9的顶推件顶推部12继续顶着顶推件6逆时针转动一定角度，将顶推件6推至完全避让位（如图3所示），防止因为挡杆5下部和顶推件6之间的摩擦阻碍作用使挡杆5无法回复到原始状态。挚子在后续传动机构动作完成后开始逆时针转动复位，没有了挚子9的顶推件顶推部12的顶推力，顶推件6在顶推件复位簧2的作用下顺时针转动离开完全避让位，但又在挡杆5下部的阻挡作用下停止在避让位，为之后挚子9的完全复位提供空间。 [0027] 后续传动机构进行一次合闸动作后，挚子9开始逆时针转动复位，这时即使电磁铁8不断电，电磁铁8的直线输出端7处于伸出状态不缩回，顶推件6因为处于避让位，给挚子9恢复到储能位提供了让位空间，挚子9可以顺利回复到储能位。操动机构合闸充能后，因为挚子9处于储能位，后续传动机构就不会再进行合闸动作，从而避免了操动机构发生“跳跃”现象。 [0028] 作为本发明的另一种实施方式，如图6所示，所述挡止结构也可以设置为包括安装座3以及上下导向移动装配在安装座上的挡杆5。所述挡杆5中部设有圆环，在所述挡杆的圆环上部套有挡杆复位簧4，所述安装座上设置有安装孔，所述挡杆连同挡杆复位簧一起插入到安装孔中，所述挡杆复位簧一端与安装孔底端固定连接，一端与挡杆上的圆环固定连接。 [0029] 作为本发明的另一种实施方式，如图7所示，所述挡止结构也可以设置为包括安装座3以及上下导向移动装配在安装座上的挡杆5。所述挡杆5的顶端设置有圆盘，中部设置有圆环，所述安装座中设置有空腔，空腔直径略大于圆盘直径，安装座下端挡杆5插入处设置有与挡杆5直径一致的开口。所述挡杆5圆环上方和安装座下方之间在挡杆上套有挡杆复位簧4。 [0030] 作为本发明的另一种实施方式，如图8所示，所述挡止结构也可以设置为包括安装座3以及上下导向移动装配在安装座上的挡杆5。所述安装座上设置有贯穿安装座上下表面的通孔，通孔直径与所述挡杆直径一致，所述挡杆5上端设置有挡止板，中部设置有圆环，挡杆5贯穿插入安装座3，所述挡杆5圆环上方和安装座下方之间在挡杆上套有挡杆复位簧4。 [0031] 作为本发明的另一种实施方式，所述挡止结构也可以设置为安装在支撑板1上，与电磁铁8共线路的电磁块，当电磁铁8通电时，该电磁块通电励磁，当顶推件将挚子9推动到脱扣位后，顶推件转动到避让位，并被该电磁块吸附而保持在避让位，给挚子9复位提供让位空间，在电磁铁断电时，电磁块也断电，顶推件能够向下移动并顺向翻转。 [0032] 作为本发明的另一种实施方式，上述实施例1、3、4均可不设置挡杆复位簧，但此时脱扣机构需要竖直放置，通过挡杆自身重力让挡杆复位。 [0034] 作为本发明的另一种实施方式，所述顶推件复位簧也可以设为拉簧或扭簧。 [0035] 本发明的操动机构的实施例，其具体结构与上述断路器的实施例中的操动机构的结构相同，此处不再赘述。 [0036] 本发明的脱扣机构的实施例，其具体结构与上述断路器的实施例中的脱扣机构的结构相同，此处不再赘述。 |
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