固体绝缘柜操作机构

申请号 CN201510426815.0 申请日 2015-07-20 公开(公告)号 CN105070550A 公开(公告)日 2015-11-18
申请人 江苏华唐电器有限公司; 发明人 赵米利; 张彦蕾; 吴新平; 吴晓曙; 邹烨; 商岳良; 徐霞; 史丹华; 盛凯; 方鹏;
摘要 本 发明 涉及一种固体绝缘柜操作机构,其包括整体装配板、 断路器 模 块 、三工位模块和五防联 锁 机构,断路器模块包括断路器前装配板、断路器后装配板、断路器操作轴、断路器 主轴 、合闸储能机构、分闸储能机构和合闸分闸操作机构;三工位模块包括三工位模块装配板、隔离操作机构和接地操作机构;五防联锁机构包括三工位模块操作板、操作孔 挡板 、用于操作孔挡板与断路器主轴之间联锁的第一联锁机构、用于操作孔挡板与断路器合闸 开关 之间联锁的第二联锁机构、用于三工位模块的隔离操作轴与接地操作轴之间联锁的第三联锁机构、用于三工位模块与固体绝缘柜下 门 之间联锁的第四联锁机构和第五联锁机构,断路器模块分体设置在三工位模块的上方。
权利要求

1.一种固体绝缘柜操作机构,其包括整体装配板、断路器、三工位模块和五防联机构,其特征在于:断路器模块包括断路器前装配板、断路器后装配板、断路器操作轴、断路器主轴、合闸储能机构、分闸储能机构和合闸分闸操作机构;三工位模块包括三工位模块装配板、隔离操作机构和接地操作机构;五防联锁机构包括三工位模块操作板、操作孔挡板、用于操作孔挡板与断路器主轴之间联锁的第一联锁机构、用于操作孔挡板与断路器合闸开关之间联锁的第二联锁机构、用于三工位模块的隔离操作轴与接地操作轴之间联锁的第三联锁机构、用于三工位模块与固体绝缘柜下之间联锁的第四联锁机构和第五联锁机构,断路器模块的断路器后装配板通过多根支撑柱与后方的整体装配板固定连接,三工位模块装配板通过多根支撑柱与后方的整体装配板固定连接,断路器模块与三工位模块分体设置,断路器模块设置在三工位模块的上方。
2.根据权利要求1所述的固体绝缘柜操作机构,其特征在于:合闸储能机构包括主动齿轮轴、从动齿轮轴、凸轮和合闸储能弹簧,主动齿轮轴和从动齿轮轴分别从断路器前装配板的前侧穿过断路器前装配板和断路器后装配板延伸至断路器后装配板的后侧,主动齿轮轴的前端设有操作手柄卡槽,主动齿轮轴上的小齿轮与从动齿轮轴上的大齿轮啮合,从动齿轮轴的后端延伸至断路器后装配板的后方,凸轮设置在从动齿轮轴的后端,凸轮上离心设置有拉杆,合闸储能弹簧的一端固定在拉杆上,合闸储能弹簧的另一端连接在固定柱上,断路器操作轴上设有合闸拐臂和分闸拐臂,从动齿轮轴上设有分闸凸轮和合闸凸轮,合闸凸轮设置在分闸凸轮的后方,分闸凸轮的左侧设有推动分闸拐臂带动断路器操作轴转动的掣子,合闸凸轮与合闸拐臂的位置相对应,断路器操作轴后端设有拐臂,断路器操作轴上的拐臂通过连杆与断路器主轴上的拐臂连接;
分闸储能机构包括分闸储能弹簧、弹簧挂板、拐臂和调节组件,调节组件包括固定座、弹簧螺纹连接柱和调节螺栓,固定座与整体装配板固定连接,分闸储能弹簧的一端连接在弹簧挂板上,分闸储能弹簧的另一端连接在弹簧螺纹连接柱上,弹簧挂板端部通过销轴与拐臂连接,拐臂与断路器操作轴固定连接,弹簧螺纹连接柱的外壁上设有与分闸储能弹簧相匹配的螺旋槽,分闸储能弹簧通过该螺旋槽与弹簧螺纹连接柱固定连接,弹簧螺纹连接柱的中心设有轴向的内螺纹孔,调节螺栓与弹簧螺纹连接柱通过螺纹连接,调节螺栓与固定座之间有紧固螺母,调整好长度后通过紧固螺母把调节螺栓与固定座并紧,防止调节螺栓转动;
合闸分闸操作机构包括合闸轴、分闸轴、第一连杆机构和第二连杆机构,合闸轴和分闸轴的前端对应设置合闸旋钮和分闸旋钮,第一连杆机构包括第一拐臂、第二拐臂、第一连杆和第一拐板,第一拐臂连接在合闸轴上,第二拐臂连接在分闸轴上,第一拐臂和第二拐臂的自由端分别与第一连杆活动连接,第一连杆的左端与第一拐板的下端连接,第一拐板装在合闸储能机构的分闸凸轮的下方的固定轴上,第一拐板与固定轴转动配合,第一拐板上设有复位扭簧,分闸凸轮前侧面上与第一拐板相对的位置设有滚轮,第二连杆机构包括第三拐臂、第二连杆和第二拐板,第三拐臂连接在合闸轴上,第三拐臂的自由端连接第二连杆,第二连杆的左端与第二拐板的下端连接,第二拐板装在合闸储能机构的合闸凸轮下方的固定轴上,第二拐板与固定轴转动配合,第二拐板上设有复位扭簧,合闸凸轮后侧面上与第二拐板相对的位置设有滚轮,在合闸轴上设有复位扭簧。
3.根据权利要求1所述的固体绝缘柜操作机构,其特征在于:所述的断路器后装配板上设有用于指示断路器状态的断路器指示机构,其包括拐臂、连杆和辅助开关,拐臂固定连接在断路器操作轴上,并位于断路器后装配板的后方,辅助开关的转轴后端部的横截面为矩形,转轴上设有夹板,转轴的后端从夹板上的矩形孔内穿过,夹板通过连杆与拐臂连接。
4.根据权利要求1所述的固体绝缘柜操作机构,其特征在于:所述的断路器后装配板上设有合闸自动储能机构,合闸自动储能机构包括电机,电机的输出轴上设有小齿轮,合闸储能机构的主动齿轮轴上设有与电机的输出轴上的小齿轮啮合的齿轮。
5.根据权利要求2所述的固体绝缘柜操作机构,其特征在于:所述的从动齿轮轴的前端设有储能状态显示盘,在从动齿轮轴上设有储能状态检测传感器
6.根据权利要求1所述的固体绝缘柜操作机构,其特征在于:所述的三工位模块的隔离操作机构包括凸轮盘齿轮组件、主轴以及设置在主轴上的扭簧组件,凸轮盘齿轮组件的齿轮与主轴同心设置,接地操作机构包括辅助接地开关操作轴和主接地操作齿轮,主接地操作齿轮与辅助接地开关操作轴同轴设置,主接地操作齿轮套接在辅助接地开关操作轴上,二者为转动配合,主接地操作齿轮为180°圆心的半齿轮,主接地操作齿轮与凸轮盘齿轮组件的齿轮啮合,主接地操作齿轮和辅助接地开关操作轴的端部分别设有操作手柄卡槽,主接地操作齿轮与主接地开关通过连杆机构连接,辅助接地开关操作轴与辅助接地开关通过连杆机构连接。
7.根据权利要求6所述的固体绝缘柜操作机构,其特征在于:所述的凸轮盘齿轮组件包括凸轮盘、操作轴和齿轮,凸轮盘与操作轴、齿轮通过螺钉固定连接,操作轴上设有操作手柄卡槽,所述的扭簧机构包括扭簧、内框架、尼龙轴和外框架,内框架与尼龙轴固定连接,内框架包括设置在扭簧的前侧的前转动板、设置在扭簧的后侧的后转动板以及连接在前转动板和后转动板之间的内拨板,前转动板和后转动板与主轴垂直设置,凸轮盘齿轮组件的齿轮与前转动板固定连接,内拨板从扭簧的上支脚和下支脚之间通过,扭簧套在尼龙轴上,扭簧的上支脚和下支脚分别顶在内拨板的两侧,外框架包括设置在后转动板后方的两个安装板以及沿着主轴的轴向设置的外拨板,外拨板与两个安装板固定连接,外框架的两个安装板与主轴固定连接,在两个安装板之间设置有两个拐板,两个拐板与安装板转动配合,在所述的三工位模块装配板上以一定间距设有对拐板限位的滚轮,在两个安装板之间设有推动拐板向外转动使其与滚轮顶紧的复位扭簧,两个拐板上分别设有拨动杆,所述的后转动板的两侧分别设有推动拨动杆带动拐板远离滚轮的沟槽。
8.根据权利要求1所述的固体绝缘柜操作机构,其特征在于:所述的三工位模块装配板上设有用于指示三工位模块状态的三工位模块指示机构,其包括拐臂、连杆和辅助开关,拐臂固定连接在主轴上,并位于三工位模块装配板的后方,辅助开关的转轴的后端部的横截面为矩形,转轴上设有夹板,转轴的后端从夹板上的矩形孔内穿过,夹板通过连杆与拐臂连接。
9.根据权利要求1所述的固体绝缘柜操作机构,其特征在于:所述的五防联锁机构中,第一联锁机构包括拐臂、连杆、拐板和锁板,拐臂与断路器操作轴固定连接,连杆的左端与拐臂活动连接,连杆的右端与拐板的左端活动连接,拐板的中部设有通孔,拐板通过销轴与三工位模块装配板活动连接,拐板的右端连接在锁板的中部,锁板的右端上表面设有凸起,在操作孔挡板上设有与该凸起对应的卡槽,三工位模块操作板上部和下部分别设有导柱,操作孔挡板上部和下部分别设有长孔,操作孔挡板可以相对于三工位模块操作板左右滑动;所述的第二联锁机构包括联锁凸轮、连杆和摆臂,联锁凸轮连接在三工位模块的隔离操作机构的操作轴上,联锁凸轮面上设有连杆连接部,连杆左端连接在连杆连接部上,连杆的右端连接在摆臂的下端,摆臂以其中上部与断路器前装配板活动连接,摆臂设置在断路器的合闸轴的右下方,断路器合闸轴上设有转臂,三工位模块处于隔离或接地状态下断路器合闸时,摆臂对转臂限位;所述的第三联锁机构包括三工位模块操作板,在三工位模块操作板上设有与隔离操作轴上的操作手柄卡槽对应的隔离操作孔、与主接地操作齿轮和辅助接地开关操作轴上的操作手柄卡槽对应的接地操作孔,隔离操作孔和接地操作孔的中间均为圆孔,圆孔的上下两端设有一定弧度的环形槽口,环形槽口与圆孔连通;孔与圆孔贯通;所述的第四联锁机构包括右侧下门联锁板和第一复位弹簧,操作孔挡板的下端设有平连接板,右侧下门联锁板包括上部的角板和下部的销杆,角铁板的水平板设置在连接板的上方,角铁板的竖板从水平连接板上的通孔中穿过,销杆固定连接在角铁板的竖板的下部,水平板与第一复位弹簧的下端连接,第一复位弹簧的上端与三工位模块操作板固定连接,水平板设置在第二联锁机构的联锁凸轮的下方,销杆的下端与固体绝缘柜的下门的锁孔相对应,三工位模块处于隔离或合闸状态时,联锁凸轮压紧水平板,销杆伸入下门的锁孔内对下门锁定;所述的第五联锁机构包括左侧下门联锁板和第二复位弹簧,左侧下门联锁板包括上部的滑动杆和下部的联锁板,滑动杆的上端从水平连接板上穿过延伸至锁板下方,滑动杆顶端与第二复位弹簧的下端连接,第二复位弹簧的上端固定在三工位模块操作板上,联锁板包括水平板和竖杆,竖杆连接在水平板的一侧,联锁板为固体绝缘柜的下门关闭状态时对滑动杆的限位锁定件。

说明书全文

固体绝缘柜操作机构

技术领域

[0001] 本发明涉及输配电开关柜领域,具体涉及固体绝缘柜操作机构。

背景技术

[0002] 固体绝缘柜的操作机构通常包括断路器操作机构模和三工位操作机构模块,现有的断路器操作机构模块都是与三工位操作机构模块整体装配的,两个模块无法拆分,而且现有的断路器操作机构模块通常是与三工位操作机构的左右设置,这种结构导致固体绝缘柜内部空间分配不合理,固体绝缘柜的上部空间利用率低,固体绝缘柜内下部拥挤;因为在一些情况下,仅需要安装断路器操作机构模块,利用现有的固体绝缘柜,则需要将三工位操作机构一起安装,增加了设备成本。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于针对背景技术中所指出现有的固体绝缘柜内部断路器模块和三工位模块左右设置,且无法拆分,导致固体绝缘柜内部空间分配不合理,局部拥挤,而且断路器模块需要和三工位模块一起装配,设备成本高的问题,提供一种能够解决前述问题的固体绝缘柜操作机构。
[0004] 实现本发明的发明目的的技术方案如下:
[0005] 一种固体绝缘柜操作机构,其包括整体装配板、断路器模块、三工位模块和五防联机构,断路器模块包括断路器前装配板、断路器后装配板、断路器操作轴、断路器主轴、合闸储能机构、分闸储能机构和合闸分闸操作机构;三工位模块包括三工位模块装配板、隔离操作机构和接地操作机构;五防联锁机构包括三工位模块操作板、操作孔挡板、用于操作孔挡板与断路器主轴之间联锁的第一联锁机构、用于操作孔挡板与断路器合闸开关之间联锁的第二联锁机构、用于三工位模块的隔离操作轴与接地操作轴之间联锁的第三联锁机构、用于三工位模块与固体绝缘柜下之间联锁的第四联锁机构和第五联锁机构,断路器模块的断路器后装配板通过多根支撑柱与后方的整体装配板固定连接,三工位模块装配板通过多根支撑柱与后方的整体装配板固定连接,断路器模块与三工位模块分体设置,断路器模块设置在三工位模块的上方。
[0006] 上述方案中的合闸储能机构包括主动齿轮轴、从动齿轮轴、凸轮和合闸储能弹簧,主动齿轮轴和从动齿轮轴分别从断路器前装配板的前侧穿过断路器前装配板和断路器后装配板延伸至断路器后装配板的后侧,主动齿轮轴的前端设有操作手柄卡槽,主动齿轮轴上的小齿轮与从动齿轮轴上的大齿轮啮合,从动齿轮轴的后端延伸至断路器后装配板的后方,凸轮设置在从动齿轮轴的后端,凸轮上离心设置有拉杆,合闸储能弹簧的一端固定在拉杆上,合闸储能弹簧的另一端连接在固定柱上,断路器操作轴上设有合闸拐臂和分闸拐臂,从动齿轮轴上设有分闸凸轮和合闸凸轮,合闸凸轮设置在分闸凸轮的后方,分闸凸轮的左侧设有推动分闸拐臂带动断路器操作轴转动的掣子,合闸凸轮与合闸拐臂的位置相对应,断路器操作轴后端设有拐臂,断路器操作轴上的拐臂通过连杆与断路器主轴上的拐臂连接;
[0007] 分闸储能机构包括分闸储能弹簧、弹簧挂板、拐臂和调节组件,调节组件包括固定座、弹簧螺纹连接柱和调节螺栓,固定座与整体装配板固定连接,分闸储能弹簧的一端连接在弹簧挂板上,分闸储能弹簧的另一端连接在弹簧螺纹连接柱上,弹簧挂板端部通过销轴与拐臂连接,拐臂与断路器操作轴固定连接,弹簧螺纹连接柱的外壁上设有与分闸储能弹簧相匹配的螺旋槽,分闸储能弹簧通过该螺旋槽与弹簧螺纹连接柱固定连接,弹簧螺纹连接柱的中心设有轴向的内螺纹孔,调节螺栓与弹簧螺纹连接柱通过螺纹连接,调节螺栓与固定座之间有紧固螺母,调整好长度后通过紧固螺母把调节螺栓与固定座并紧,防止调节螺栓转动;
[0008] 合闸分闸操作机构包括合闸轴、分闸轴、第一连杆机构和第二连杆机构,合闸轴和分闸轴的前端对应设置合闸旋钮和分闸旋钮,第一连杆机构包括第一拐臂、第二拐臂、第一连杆和第一拐板,第一拐臂连接在合闸轴上,第二拐臂连接在分闸轴上,第一拐臂和第二拐臂的自由端分别与第一连杆活动连接,第一连杆的左端与第一拐板的下端连接,第一拐板装在合闸储能机构的分闸凸轮的下方的固定轴上,第一拐板与固定轴转动配合,第一拐板上设有复位扭簧,分闸凸轮前侧面上与第一拐板相对的位置设有滚轮,第二连杆机构包括第三拐臂、第二连杆和第二拐板,第三拐臂连接在合闸轴上,第三拐臂的自由端连接第二连杆,第二连杆的左端与第二拐板的下端连接,第二拐板装在合闸储能机构的合闸凸轮下方的固定轴上,第二拐板与固定轴转动配合,第二拐板上设有复位扭簧,合闸凸轮后侧面上与第二拐板相对的位置设有滚轮,在合闸轴上设有复位扭簧。
[0009] 为了能够直观判断断路器合闸分闸状态,上述方案中所述的断路器后装配板上设有用于指示断路器状态的断路器指示机构,其包括拐臂、连杆和辅助开关,拐臂固定连接在断路器操作轴上,并位于断路器后装配板的后方,辅助开关的转轴后端部的横截面为矩形,转轴上设有夹板,转轴的后端从夹板上的矩形孔内穿过,夹板通过连杆与拐臂连接。
[0010] 为了能够自动完成合闸储能,所述的断路器后装配板上设有合闸自动储能机构,合闸自动储能机构包括电机,电机的输出轴上设有小齿轮,合闸储能机构的主动齿轮轴上设有与电机的输出轴上的小齿轮啮合的齿轮。
[0011] 为了能够直观判断断路器的合闸储能状态,所述的从动齿轮轴的前端设有储能状态显示盘,在从动齿轮轴上设有储能状态检测传感器
[0012] 上述方案中所述的三工位模块的隔离操作机构包括凸轮盘齿轮组件、主轴以及设置在主轴上的扭簧组件,凸轮盘齿轮组件的齿轮与主轴同心设置,接地操作机构包括辅助接地开关操作轴和主接地操作齿轮,主接地操作齿轮与辅助接地开关操作轴同轴设置,主接地操作齿轮套接在辅助接地开关操作轴上,二者为转动配合,主接地操作齿轮为180°圆心的半齿轮,主接地操作齿轮与凸轮盘齿轮组件的齿轮啮合,主接地操作齿轮和辅助接地开关操作轴的端部分别设有操作手柄卡槽,主接地操作齿轮与主接地开关通过连杆机构连接,辅助接地开关操作轴与辅助接地开关通过连杆机构连接。本方案中凸轮盘齿轮组件的齿轮与主轴同心设置,与现有的通过连杆机构传动的三工位机构相比,没有能量损耗,能够保障扭簧机构中扭簧的可以驱动主轴转动,实现主开关的闭合或断开。主接地操作齿轮与辅助接地开关操作轴转动配合,主接地操作齿轮会随着隔离操作机构的凸轮盘齿轮组件的齿轮转动,辅助接地开关操作轴不随之转动,因此,辅助接地开关只有合闸和分闸两种状态,能够增强辅助接地开关的耐压性能。
[0013] 上述方案中所述的凸轮盘齿轮组件包括凸轮盘、操作轴和齿轮,凸轮盘与操作轴、齿轮通过螺钉固定连接,操作轴上设有操作手柄卡槽,所述的扭簧机构包括扭簧、内框架、尼龙轴和外框架,内框架与尼龙轴固定连接,内框架包括设置在扭簧的前侧的前转动板、设置在扭簧的后侧的后转动板以及连接在前转动板和后转动板之间的内拨板,前转动板和后转动板与主轴垂直设置,凸轮盘齿轮组件的齿轮与前转动板固定连接,内拨板从扭簧的上支脚和下支脚之间通过,扭簧套在尼龙轴上,扭簧的上支脚和下支脚分别顶在内拨板的两侧,外框架包括设置在后转动板后方的两个安装板以及沿着主轴的轴向设置的外拨板,外拨板与两个安装板固定连接,外框架的两个安装板与主轴固定连接,在两个安装板之间设置有两个拐板,两个拐板与安装板转动配合,在所述的三工位模块装配板上以一定间距设有对拐板限位的滚轮,在两个安装板之间设有推动拐板向外转动使其与滚轮顶紧的复位扭簧,两个拐板上分别设有拨动杆,所述的后转动板的两侧分别设有推动拨动杆带动拐板远离滚轮的沟槽。
[0014] 为了能够直观判断三工位模块的状态,所述的三工位模块装配板上设有用于指示三工位模块状态的三工位模块指示机构,其包括拐臂、连杆和辅助开关,拐臂固定连接在主轴上,并位于三工位模块装配板的后方,辅助开关的转轴的后端部的横截面为矩形,转轴上设有夹板,转轴的后端从夹板上的矩形孔内穿过,夹板通过连杆与拐臂连接。
[0015] 所述的五防联锁机构中,第一联锁机构包括拐臂、连杆、拐板和锁板,拐臂与断路器操作轴固定连接,连杆的左端与拐臂活动连接,连杆的右端与拐板的左端活动连接,拐板的中部设有通孔,拐板通过销轴与三工位模块装配板活动连接,拐板的右端连接在锁板的中部,锁板的右端上表面设有凸起,在操作孔挡板上设有与该凸起对应的卡槽,三工位模块操作板上部和下部分别设有导柱,操作孔挡板上部和下部分别设有长孔,操作孔挡板可以相对于三工位模块操作板左右滑动;所述的第二联锁机构包括联锁凸轮、连杆和摆臂,联锁凸轮连接在三工位模块的隔离操作机构的操作轴上,联锁凸轮面上设有连杆连接部,连杆左端连接在连杆连接部上,连杆的右端连接在摆臂的下端,摆臂以其中上部与断路器前装配板活动连接,摆臂设置在断路器的合闸轴的右下方,断路器合闸轴上设有转臂,三工位模块处于隔离或接地状态下断路器合闸时,摆臂对转臂限位;所述的第三联锁机构包括三工位模块操作板,在三工位模块操作板上设有与隔离操作轴上的操作手柄卡槽对应的隔离操作孔、与主接地操作齿轮和辅助接地开关操作轴上的操作手柄卡槽对应的接地操作孔,隔离操作孔和接地操作孔的中间均为圆孔,圆孔的上下两端设有一定弧度的环形槽口,环形槽口与圆孔连通;孔与圆孔贯通;所述的第四联锁机构包括右侧下门联锁板和第一复位弹簧,操作孔挡板的下端设有平连接板,右侧下门联锁板包括上部的角板和下部的销杆,角铁板的水平板设置在连接板的上方,角铁板的竖板从水平连接板上的通孔中穿过,销杆固定连接在角铁板的竖板的下部,水平板与第一复位弹簧的下端连接,第一复位弹簧的上端与三工位模块操作板固定连接,水平板设置在第二联锁机构的联锁凸轮的下方,销杆的下端与固体绝缘柜的下门的锁孔相对应,三工位模块处于隔离或合闸状态时,联锁凸轮压紧水平板,销杆伸入下门的锁孔内对下门锁定;所述的第五联锁机构包括左侧下门联锁板和第二复位弹簧,左侧下门联锁板包括上部的滑动杆和下部的联锁板,滑动杆的上端从水平连接板上穿过延伸至锁板下方,滑动杆顶端与第二复位弹簧的下端连接,第二复位弹簧的上端固定在三工位模块操作板上,联锁板包括水平板和竖杆,竖杆连接在水平板的一侧,联锁板为固体绝缘柜的下门关闭状态时对滑动杆的限位锁定件。本发明的固体绝缘柜操作机构具有完善的五防联锁机构,具体为:1)当断路器合闸时,三工位开关无法进行分合操作;2)当三工位开关处于隔离、接地状态时,断路器不能合闸,只有当三工位开关处于合闸状态时,断路器才能进行合闸操作;3)当三工位开关处于接地状态时,无法操作隔离开关,当三工位开关处于合闸状态时,无法操作接地开关;4)当三工位开关处于隔离或合闸状态时,固体绝缘柜的下门无法打开,只有三工位开关处于接地状态时,下门才能打开;5)固体绝缘柜的下门打开后,下门联锁板,无法操作三工位开关。通过设置完善的五防联锁机构增强了固体绝缘柜的安全性能,能够有效避免故障的发生。
[0016] 本发明的固体绝缘柜操作机构的优点在于:本发明的固体绝缘柜操作机构的断路器模块与三工位模块分体设置,用户可以根据需要选择使用断路器模块或三工位模块,断路器模块设置在三工位模块的上方,通过这种设置,可以将固体绝缘柜内部的上部和下部的空间都充分利用,断路器内部空间分配更加合理,解决了现有技术中固体绝缘柜下部拥挤,上部空旷的问题。为了改进断路器模块与三工位模块的分体设置以及空间分布,本发明改进了五防联锁机构,既使五防联锁机构更加完善,可靠性更高,提升了固体绝缘柜的安全性能,又使断路器模块与三工位模块能够分体设置,并使其上下分体分布后,固体绝缘柜的操作更加安全可靠。附图说明
[0017] 图1为本发明的固体绝缘柜操作机构的结构示意图;
[0018] 图2为固体绝缘柜操作机构的后视图(去掉整体装配板);
[0019] 图3为固体绝缘柜操作机构的右视图;
[0020] 图4为固体绝缘柜操作机构的左视图;
[0021] 图5为断路器模块的结构示意图;
[0022] 图6为断路器模块的俯视图;
[0023] 图7为断路器模块的左视图;
[0024] 图8为合闸分闸操作机构的侧角示意图;
[0025] 图9为合闸分闸操作机构的正面示意图;
[0026] 图10为合闸分闸操作机构的俯视图;
[0027] 图11为分闸储能机构的示意图;
[0028] 图12为三工位模块的结构示意图;
[0029] 图13为三工位模块的结构示意图(去除三工位模块操作板);
[0030] 图14为凸轮盘齿轮组件的结构示意图
[0031] 图15为图7中A-A向剖视图;
[0032] 图16为五防联锁机构的示意图(去除了三工位模块操作板);
[0033] 图17为五防联锁机构的示意图(去除了其余模块,保留了三工位模块操作板);
[0034] 图18为五防联锁机构的后视图;
[0035] 图中,1为整体装配板,2为断路器模块,21为断路器操作轴,211为合闸拐臂,212为分闸拐臂,22为断路器主轴,23为合闸储能机构,231为主动齿轮轴,231a为操作手柄卡槽,231b为小齿轮,232为从动齿轮轴,232a为大齿轮,232b为凸轮,232c为拉杆,232d为分闸凸轮,232e为合闸凸轮,232f为储能状态显示盘,232g储能状态检测传感器,233为合闸储能弹簧,24为分闸储能机构,241为分闸储能弹簧,242为弹簧挂板,243为拐臂,244为固定座,245为弹簧螺纹连接柱,246为调节螺栓,247为紧固螺母,248为连杆,25为合闸分闸操作机构,251为合闸轴,252为分闸轴,253为第一连杆机构,253a第一拐臂,253b第二拐臂,253c第一连杆,253d第一拐板,253e复位扭簧,253f为滚轮,254为第二连杆机构,254a为第三拐臂,254b为第二连杆,254c为第二拐板,26为断路器指示机构,261为拐臂,262为连杆,263为辅助开关,264为夹板,27为合闸自动储能机构,271为电机,272为小齿轮,273为齿轮;28为断路器前装配板,29为断路器后装配板;
[0036] 3为三工位模块,31为隔离操作机构,311为凸轮盘齿轮组件,311a为凸轮盘,311b为操作轴,311c为齿轮,311d为操作手柄卡槽,312为主轴,313为扭簧组件,313a为扭簧,313b为内框架,313c为尼龙轴,313d为外框架,313e为滚轮,313f为复位扭簧,313g为拨动杆,313h为沟槽,313i为拐板,32为接地操作机构,321为辅助接地开关操作轴,322为主接地操作齿轮,323为操作手柄卡槽,33为三工位模块指示机构,331为拐臂,332为连杆,333为辅助开关,334为夹板,34为三工位模块装配板;
[0037] 4为五防联锁机构,41为三工位模块操作板,42为操作孔挡板,43为第一联锁机构,431为拐臂,432为连杆,433为拐板,434为锁板,435为凸起,44为第二联锁机构,441为联锁凸轮,442为连杆,443为摆臂,444为转臂,45为第三联锁机构,451为隔离操作孔,452为接地操作孔,46为第四联锁机构,461为右侧下门联锁板,461a为角铁板,461b为销杆,47为第五联锁机构,471为左侧下门联锁板,471a为滑动杆,471b为联锁板,48为水平连接板。

具体实施方式

[0038] 参照图1至图18所示的一种固体绝缘柜操作机构,其包括整体装配板1、断路器模块2、三工位模块3和五防联锁机构4,断路器模块2包括断路器前装配板28、断路器后装配板29、断路器操作轴21、断路器主轴22、合闸储能机构23、分闸储能机构24和合闸分闸操作机构25;三工位模块3包括三工位模块装配板34、隔离操作机构31和接地操作机构32;五防联锁机构4包括三工位模块操作板41、操作孔挡板42、用于操作孔挡板与断路器主轴之间联锁的第一联锁机构43、用于操作孔挡板与断路器合闸开关之间联锁的第二联锁机构44、用于三工位模块的隔离操作轴与接地操作轴之间联锁的第三联锁机构45、用于三工位模块与固体绝缘柜下门之间联锁的第四联锁机构46和第五联锁机构47,断路器模块2的断路器后装配板29通过多根支撑柱与后方的整体装配板1固定连接,三工位模块装配板
34通过多根支撑柱与后方的整体装配板1固定连接,断路器模块2与三工位模块3分体设置,断路器模块2设置在三工位模块3的上方。
[0039] 如图1-图7所示,上述方案中的合闸储能机构23包括主动齿轮轴231、从动齿轮轴232、凸轮232b和合闸储能弹簧233,主动齿轮轴231和从动齿轮轴232分别从断路器前装配板28的前侧穿过断路器前装配板28和断路器后装配板29延伸至断路器后装配板29的后侧,主动齿轮轴231的前端设有操作手柄卡槽231a,主动齿轮轴231上的小齿轮231b与从动齿轮轴232上的大齿轮232a啮合,从动齿轮轴232的后端延伸至断路器后装配板29的后方,凸轮232b设置在从动齿轮轴232的后端,凸轮232b上离心设置有拉杆232c,合闸储能弹簧233的一端固定在拉杆232c上,合闸储能弹簧233的另一端连接在固定柱上,断路器操作轴21上设有合闸拐臂211和分闸拐臂212,从动齿轮轴232上设有分闸凸轮232d和合闸凸轮232e,合闸凸轮232e设置在分闸凸轮232d的后方,分闸凸轮232d的左侧设有推动分闸拐臂232带动断路器操作轴21转动的掣子,合闸凸轮232e与合闸拐臂211的位置相对应,断路器操作轴21后端设有拐臂,断路器操作轴上的拐臂通过连杆248与断路器主轴22上的拐臂连接;
[0040] 如图11所示,分闸储能机构24包括分闸储能弹簧241、弹簧挂板242、拐臂243和调节组件,调节组件包括固定座244、弹簧螺纹连接柱245和调节螺栓246,固定座244与整体装配板1固定连接,分闸储能弹簧241的一端连接在弹簧挂板242上,分闸储能弹簧241的另一端连接在弹簧螺纹连接柱245上,弹簧挂板242端部通过销轴与拐臂243连接,拐臂243与断路器主轴22固定连接,弹簧螺纹连接柱245的外壁上设有与分闸储能弹簧241相匹配的螺旋槽,分闸储能弹簧241通过该螺旋槽与弹簧螺纹连接柱245固定连接,弹簧螺纹连接柱245的中心设有轴向的内螺纹孔,调节螺栓246与弹簧螺纹连接柱245通过螺纹连接,调节螺栓246与固定座244之间有紧固螺母247,调整好长度后通过紧固螺母247把调节螺栓246与固定座244并紧,防止调节螺栓246转动;
[0041] 如图8-10所示,合闸分闸操作机构25包括合闸轴251、分闸轴252、第一连杆机构253和第二连杆机构254,合闸轴251和分闸轴252的前端对应设置合闸旋钮和分闸旋钮,第一连杆机构253包括第一拐臂253a、第二拐臂253b、第一连杆253c和第一拐板253d,第一拐臂253a连接在合闸轴251上,第二拐臂253b连接在分闸轴252上,第一拐臂253a和第二拐臂253b的自由端分别与第一连杆253c活动连接,第一连杆253c的左端与第一拐板253d的下端连接,第一拐板253d装在合闸储能机构23的分闸凸轮232d的下方的固定轴上,第一拐板253d与固定轴转动配合,第一拐板253d上设有复位扭簧253e,分闸凸轮
232d前侧面上与第一拐板253d相对的位置设有滚轮53f,第二连杆机构254包括第三拐臂
254a、第二连杆254b和第二拐板254c,第三拐臂254a连接在合闸轴251上,第三拐臂254a的自由端连接第二连杆254b,第二连杆254b的左端与第二拐板254c的下端连接,第二拐板254c装在合闸储能机构23的合闸凸轮232e下方的固定轴上,第二拐板254c与固定轴转动配合,第二拐板254c上设有复位扭簧,合闸凸轮232e后侧面上与第二拐板254c相对的位置设有滚轮,在合闸轴251上设有复位扭簧。
[0042] 如图1-7所示为了能够直观判断断路器合闸分闸状态,上述方案中所述的断路器后装配板29上设有用于指示断路器状态的断路器指示机构26,其包括拐臂261、连杆262和辅助开关263,拐臂261固定连接在断路器操作轴21上,并位于断路器后装配板29的后方,辅助开关263的转轴后端部的横截面为矩形,转轴上设有夹板264,转轴的后端从夹板264上的矩形孔内穿过,夹板264通过连杆与拐臂261连接。
[0043] 如图1所示,为了能够自动完成合闸储能,所述的断路器后装配板29上设有合闸自动储能机构27,合闸自动储能机构27包括电机271,电机271的输出轴上设有小齿轮272,合闸储能机构23的主动齿轮轴231上设有与电机271的输出轴上的小齿轮272啮合的齿轮273。
[0044] 如图1所示,为了能够直观判断断路器的合闸储能状态,所述的从动齿轮轴232的前端设有储能状态显示盘232f,在从动齿轮轴232上设有储能状态检测传感器232g。
[0045] 如图12-15所示,上述方案中所述的三工位模块3的隔离操作机构31包括凸轮盘齿轮组件311、主轴312以及设置在主轴312上的扭簧组件313,凸轮盘齿轮组件311的齿轮311c与主轴312同心设置,接地操作机构32包括辅助接地开关操作轴321和主接地操作齿轮322,主接地操作齿轮322与辅助接地开关操作轴同轴321设置,主接地操作齿轮322套接在辅助接地开关操作轴321上,二者为转动配合,主接地操作齿轮322为180°圆心角的半齿轮,主接地操作齿轮322与凸轮盘齿轮组件311的齿轮311c啮合,主接地操作齿轮322和辅助接地开关操作轴321的端部分别设有操作手柄卡槽323,主接地操作齿轮322与主接地开关通过连杆机构连接,辅助接地开关操作轴321与辅助接地开关通过连杆机构连接。本方案中凸轮盘齿轮组件311的齿轮311c与主轴312同心设置,与现有的通过连杆机构传动的三工位机构相比,没有能量损耗,能够保障扭簧机构中扭簧的力可以驱动主轴转动,实现主开关的闭合或断开。主接地操作齿轮322与辅助接地开关操作轴321转动配合,主接地操作齿轮322会随着隔离操作机构31的凸轮盘齿轮组件311的齿轮311c转动,辅助接地开关操作轴321不随之转动,因此,辅助接地开关只有合闸和分闸两种状态,能够增强辅助接地开关的耐压性能。
[0046] 如图13-15所示,上述方案中所述的凸轮盘齿轮组件311包括凸轮盘311a、操作轴311b和齿轮311c,凸轮盘311a与操作轴311b、齿轮311c通过螺钉固定连接,操作轴311b上设有操作手柄卡槽311d,所述的扭簧机构313包括扭簧313a、内框架313b、尼龙轴313c和外框架313d,内框架313b与尼龙轴313c固定连接,内框架313b包括设置在扭簧313a的前侧的前转动板、设置在扭簧的后侧的后转动板以及连接在前转动板和后转动板之间的内拨板,前转动板和后转动板与主轴312垂直设置,凸轮盘齿轮组件311的齿轮311c与前转动板固定连接,内拨板从扭簧313a的上支脚和下支脚之间通过,扭簧313a套在尼龙轴
313c上,扭簧313a的上支脚和下支脚分别顶在内拨板的两侧,外框架313d包括设置在后转动板后方的两个安装板以及沿着主轴312的轴向设置的外拨板,外拨板与两个安装板固定连接,外框架313d的两个安装板与主轴312固定连接,在两个安装板之间设置有两个拐板
313i,两个拐板313i与安装板转动配合,在所述的三工位模块装配板34上以一定间距设有对拐板313i限位的滚轮313e,在两个安装板之间设有推动拐板313i向外转动使其与滚轮
313e顶紧的复位扭簧313f,两个拐板313i上分别设有拨动杆313g,所述的后转动板的两侧分别设有推动拨动杆313g带动拐板313i远离滚轮313e的沟槽313h。
[0047] 如图12所示,为了能够直观判断三工位模块的状态,所述的三工位模块装配板34上设有用于指示三工位模块状态的三工位模块指示机构33,其包括拐臂331、连杆332和辅助开关333,拐臂331固定连接在主轴312上,并位于三工位模块装配板34的后方,辅助开关333的转轴的后端部的横截面为矩形,转轴上设有夹板334,转轴的后端从夹板334上的矩形孔内穿过,夹板334通过连杆与拐臂331连接。
[0048] 如图16-18所示,所述的五防联锁机构4中,第一联锁机构43包括拐臂431、连杆432、拐板433和锁板434,拐臂431与断路器操作轴21固定连接,连杆432的左端与拐臂
431活动连接,连杆432的右端与拐板433的左端活动连接,拐板433的中部设有通孔,拐板433通过销轴与三工位模块装配板34活动连接,拐板433的右端连接在锁板434的中部,锁板434的右端上表面设有凸起435,在操作孔挡板42上设有与该凸起435对应的卡槽,三工位模块操作板41上部和下部分别设有导柱,操作孔挡板42上部和下部分别设有长孔,操作孔挡板42可以相对于三工位模块操作板41左右滑动;所述的第二联锁机构44包括联锁凸轮441、连杆442和摆臂443,联锁凸轮441连接在三工位模块3的隔离操作机构
31的操作轴311b上,联锁凸轮441面上设有连杆连接部,连杆442左端连接在连杆连接部上,连杆442的右端连接在摆臂443的下端,摆臂443以其中上部与断路器前装配板28活动连接,摆臂443设置在断路器的合闸轴251的右下方,断路器合闸轴251上设有转臂444,三工位模块处于隔离或接地状态下断路器合闸时,摆臂443对转臂444限位;所述的第三联锁机构45包括三工位模块操作板41,在三工位模块操作板41上设有与隔离操作轴311b上的操作手柄卡槽311d对应的隔离操作孔451、与主接地操作齿轮322和辅助接地开关操作轴321上的操作手柄卡槽323对应的接地操作孔452,隔离操作孔451和接地操作孔452的中间均为圆孔,圆孔的上下两端设有一定弧度的环形槽口,环形槽口与圆孔连通;孔与圆孔贯通;所述的第四联锁机构46包括右侧下门联锁板461和第一复位弹簧,操作孔挡板42的下端设有水平连接板48,右侧下门联锁板461包括上部的角铁板461a和下部的销杆461b,角铁板461a的水平板设置在连接板的上方,角铁板461a的竖板从水平连接板48上的通孔中穿过,销杆461b固定连接在角铁板461a的竖板的下部,水平板与第一复位弹簧的下端连接,第一复位弹簧的上端与三工位模块操作板41固定连接,水平板设置在第二联锁机构的联锁凸轮441的下方,销杆的下端与固体绝缘柜的下门的锁孔相对应,三工位模块处于隔离或合闸状态时,联锁凸轮441压紧水平板,销杆461b伸入下门的锁孔内对下门锁定;所述的第五联锁机构47包括左侧下门联锁板471和第二复位弹簧,左侧下门联锁板471包括上部的滑动杆471a和下部的联锁板471b,滑动杆471a的上端从水平连接板48上穿过延伸至锁板434下方,滑动杆471a顶端与第二复位弹簧的下端连接,第二复位弹簧的上端固定在三工位模块操作板41上,联锁板471b包括水平板和竖杆,竖杆连接在水平板的一侧,联锁板471b为固体绝缘柜的下门关闭状态时对滑动杆的限位锁定件。本发明的固体绝缘柜操作机构具有完善的五防联锁机构,具体为:1)当断路器合闸时,拐臂431通过连杆432带动拐板433顺时针转动,在拐板433的作用下,锁板434的凸起435与三工位模块的操作孔挡板42卡槽结合,锁板434将三工位模块的操作孔挡板42锁紧,使操作孔挡板42无法移动,三工位模块无法进行操作;2)当三工位开关处于隔离或接地状态时,联锁凸轮441通过连杆442带动摆臂443逆时针转动,使摆臂443顶住断路器合闸轴上的转臂444,合闸轴无法顺时针转动合闸;只有当三工位开关处于合闸状态时,联锁凸轮441通过连杆442带动摆臂443转动至右侧,断路器才能进行合闸操作;3)当三工位模块处于接地状态时,主接地操作齿轮322带动隔离操作机构31的齿轮311c转动,使隔离操作轴端部的操作手柄卡槽
311d转动至水平状态,因为三工位模块操作板41上与隔离操作轴上的操作手柄卡槽311d对应的隔离操作孔451中间为圆孔,上下两端设有一定弧度的环形孔,因此,操作手柄卡槽部分被遮挡,操作手柄无法插入卡槽内对隔离操作轴进行操作;反之,三工位隔离开关处于合闸状态时,接地操作孔452被遮挡,无法操作接地开关;4)当三工位开关处于隔离或合闸状态时,联锁凸轮441压紧右侧下门联锁板461的角铁板461a的水平板,使右侧下门联锁板461无法向上移动,右侧下门联锁板461下端的销杆与固体绝缘柜的下门上的锁孔相结合,从而固体绝缘柜的下门无法打开;只有三工位开关处于接地状态时,联锁凸轮441转动至角铁板461a的左侧,对角铁板461a的水平板的压力消除,右侧下门联锁板461在第一复位弹簧的作用下才能向上移动,固体绝缘柜的下门才能打开;5)固体绝缘柜的下门打开后,下门对左侧下门联锁板471下部的锁板的锁定作用消除,左侧下门联锁板471上部的滑动杆471a在第二复位弹簧的作用下向上移动,顶住锁板434,使锁板434向上移动,锁板
434的凸起435与三工位模块的操作孔挡板42上的卡槽结合,使操作孔挡板不能移动,从而无法操作三工位开关。通过上述的设置,固体绝缘柜五防联锁机构的功能更加完善,安全性得到了增强,能够提高固体绝缘柜的安全性能和可靠性。
[0049] 本发明的固体绝缘柜操作机构包括了断路器模块2、三工位模块3和五防联锁机构4,断路器模块2与三工位模块3分体设置,断路器模块2设置在固体绝缘柜的上部,三工位模块3设置在固体绝缘柜内,并位于断路器模块2的下方,因为二者分体设置,所以用户可以根据需要选择使用,使用的灵活性更高,同时,固体绝缘柜内部的空间分配更加合理,避免了固体绝缘柜内部局部空间过于拥挤,能够提升固体绝缘柜内电气元件的散热性能。断路器模块的分闸储能机构24进行了改进,可以通过转动调节螺杆246,使调节螺杆246相对于弹簧螺纹连接柱245进行伸缩,调整分闸簧的长度,根据断路器机械特性的需要来调节所需要的分闸力值,进而调节弹簧的弹力,使分闸弹簧的弹力能够满足分闸所需的负载,同时,又能保证弹力不会过大。三工位模块的凸轮盘齿轮组件311的齿轮311c与主轴312同心设置,与现有的通过连杆机构传动的三工位机构相比,没有能量损耗,能够保障扭簧机构中扭簧的力可以驱动主轴转动,实现主开关的闭合或断开。主接地操作齿轮322与辅助接地开关操作轴321转动配合,主接地操作齿轮322会随着隔离操作机构的凸轮盘齿轮组件311的齿轮311c转动,辅助接地开关操作轴321不随之转动,因此,辅助接地开关只有合闸和分闸两种状态,能够增强辅助接地开关的耐压性能。本发明的方案对五防联锁机构进行了进一步的完善,具体包括以下功能:1)当断路器合闸时,三工位开关无法进行分合操作;2)当三工位开关处于隔离、接地状态时,断路器不能合闸,只有当三工位开关处于合闸状态时,断路器才能进行合闸操作;3)当三工位开关处于接地状态时,无法操作隔离开关,当三工位开关处于合闸状态时,无法操作接地开关;4)当三工位开关处于隔离或合闸状态时,固体绝缘柜的下门无法打开,只有三工位开关处于接地状态时,下门才能打开;5)固体绝缘柜的下门打开后,下门联锁板,无法操作三工位开关。通过设置完善的五防联锁机构增强了固体绝缘柜的安全性能,能够有效避免故障的发生。同时,断路器模块与三工位模块分体上下结构设置后,五防联锁机构的所有部件和机构整体必然要做结构上的改进,才能与断路器模块与三工位模块相配套使用,本发明的五防联锁机构通过整体改进,进一步增强了固体绝缘柜的安全性能,固体绝缘柜操作机构整体上更加灵敏可靠。
[0050] 以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原理精神和范围的情况下,还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案,因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
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