开关设备用电动弹簧操动机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关设备用电动弹簧操动机构，包括由面板、底板和中间板构成的机构支架，机构支架上部的面板和底板间设置有主轴和输出轴；机构支架中部的面板和底板之间设置有中间齿轮轴；机构支架一侧加长的面板和中间板之间设置有弹簧装置；主轴上设有带传动凸轮的大齿轮、挂簧拐臂和拨叉，挂簧拐臂通过传动销连接弹簧装置；机构支架右下角的底板上设有电机，电机通过输出齿轮连接中间齿轮轴上固连的齿轮，并通过中间齿轮轴本身的小齿轮驱动主轴上大齿轮；主轴和输出轴间通过齿轮／凸轮联合传动装置连接；机构支架右上部设置有主轴缓冲定位装置；机构支架下部设置有输出轴缓冲装置，具有传动损耗小、传动特性优良和机构输出转角精度高等优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及一种开关设备中使用的电动弹簧操动机构。 
技术介绍
：本申请人原有专利号为ZL 2007 1 0019144.1的高压开关设备中使用的电动弹簧操动机构，原设计用于800kV-1100kV GIS中的隔离开关，也暂用于该电压等级GIS中的快速接地开关，体积较大，重量较重，造价较高，配用该电压等级或配用其它电压等级快速接地开关时整体外观都不协调，电压等级较低时，不协调程度更加突出。参考原有机构的结构原理，对传动装置和其它部分重新设计，设计了一种新型电动弹簧操动机构。 
技术实现思路
：本技术的目的是提供一种开关设备用电动弹簧操动机构，满足高压(252kV-1100kV)GIS成套开关设备中的快速接地开关使用的需要。 为达到以上目的，本技术是采取如下技术方案予以实现的： 一种开关设备用电动弹簧操动机构，包括由面板、底板和中间板构成的机构支架，机构支架上通过两个安装板设置有辅助开关；机构支架上部的面板和底板间设置有主轴和输出轴，输出轴伸出底板之外的输出端与机构操作的开关连接及传动；机构支架中部的面板和底板之间设置有一个中间齿轮轴；机构支架一侧加长的面板和中间板之间设置有一个带有拉杆的弹簧装置；主轴上设有一个带传动凸轮的大齿轮、一个挂簧拐臂和一个拨叉，该挂簧拐臂通过一个传动销连接所述弹簧装置的拉杆，所述的传动销受大齿轮传动凸轮的驱动使弹簧装置储能，并在弹簧装置释能时拨动主轴上的拨叉使主轴转动；主轴伸出底板端设置有保持弹簧装置；机构支架右下角的底板上设置有电机，该电机通过一个输出齿轮连接中间齿轮轴上固连的齿轮，通过中间齿轮轴上的小齿轮驱动主轴上的大齿轮；主轴和输出 轴之间通过一个传动装置连接，主轴伸出面板的一端通过四连杆与所述的辅助开关连接，并带动辅助开关动作，辅助开关中的触头电连接于电机的控制回路；其特征在于，所述的传动装置为齿轮/凸轮联合传动装置；所述的机构支架上部的中间板和底板间设置有主轴缓冲定位装置；所述的机构支架下部的底板与面板间设置有输出轴缓冲装置。 所述的新型设计的齿轮/凸轮联合传动装置包括：主轴上同轴连接有半径方向相同的一个主动凸轮和一个主动扇齿轮，主动凸轮为两侧对称的蝶形；所述的输出轴上同轴连接有半径方向相同的一个从动凸轮和一个从动扇齿轮，从动凸轮为三叉形，三个叉的端头装有三个滚轮；分、合闸过程中，主轴与输出轴之间通过主动凸轮对从动凸轮滚轮的移动推压及主、从动扇齿轮的啮合，实现联合传动。 所述的主轴缓冲定位装置包括：设置在中间板与底板间的上定位块，上定位块上设有分别用于分、合闸的两个带有顶杆的缓冲定位件，所述的缓冲定位件为多层橡胶垫式缓冲件。所述缓冲定位件上的顶杆与主动扇齿轮的侧表面接触时可使主轴保持定位。 所述的输出轴缓冲装置包括设置在底板和面板间的下定位块，下定位块上设有分-->别用于分、合闸的两个油缓冲器；从动凸轮与从动扇齿轮间设置有缓冲滚轮，油缓冲器活塞杆上端与所述的缓冲滚轮接触时可使输出轴缓冲减速。 按照所述技术方案，本技术的机构支架下部的面板与底板间还设置有手动操作联锁装置，包括：设置在底板上与中间齿轮轴上装设的齿轮啮合的手动齿轮轴，面板上正对手动齿轮轴处开设有手动操作孔，手动操作孔旁面板及底板上设置有挡板轴，挡板轴上固连有联锁凸轮并套装有复位弹簧，挡板轴伸出面板外的端部固连一个手动操作孔挡板；手动齿轮轴旁面板内侧还设有位置开关和联锁电磁铁，位置开关的触点受控于与手动操作孔挡板联动的联锁凸轮，联锁电磁铁包括动铁芯，动铁芯的吸合受控 于位置开关的动作。所述的手动操作联锁装置还包括固定于手动齿轮轴端头上的连接套、固定于面板并遮住手动操作孔的部分左半圆的一个止挡件。还配有手动操作时使用的一个单向轴和一个操作手柄，单向轴为两端对称结构，中部有外套，该外套上有一平面，外套内装单向离合器，外套两端的端盖上有合、分转向箭头标识，该外套置于手动操作孔时，其平面受止挡件的阻挡不能转动。单向轴一端连接所述连接套，另一端连接操作手柄，实现手动分、合闸。 本技术机构还包括有后备保险装置，所述的大齿轮上设有驱动凸轮，并在相对大齿轮上方两侧的机构面板上设置保险行程开关SL1和保险行程开关SL2，两开关的触点受控于所述的驱动凸轮，并直接电连接于电机的电气回路中。 所述的保持弹簧装置包括：固定于机构支架上部底板外侧的一个螺柱、装在主轴伸出底板端的一个拐臂和连接两者的保持弹簧。 所述的辅助开关的转轴超出面板的端头设有位置指示器，位置指示器与辅助开关转轴之间用连接拐臂连接，该连接拐臂上的螺钉通过钢丝及弹簧连接一个设在面板左侧下方的计数器。 机构装设了油缓冲器，输出轴快速转动分、合闸过程中，在转角接近71％时，从动凸轮与从动扇齿轮间装设的缓冲滚轮与油缓冲器活塞杆上端接触，促使输出轴及开关缓冲减速，平稳到达分、合闸位置。 机构增加了主轴缓冲定位装置和后备保险装置。主轴缓冲定位装置中的缓冲定位件，不但在正常操作时起主轴分、合闸到位的定位作用，而且当储能未到位出现意外断电时，大齿轮等将在操作弹簧的作用下高速返回原位，并将冲击传递到主轴、主动扇齿轮及缓冲定位件时，该装置还可起到后备保险缓冲作用，具备双重功能。后备保险装置的保险行程开关SL1、SL2，分别在储能过中操作弹簧释能快动作，辅助开关切换使电机断电后，电机及大齿轮惯性转动一定角度后切换。保险行程开关在相关电气元件故 障，电机不能断电时直接切断电机回路，起后备保险作用。所述两种后备保险装置，确保了在出现意外断电，电气元件故障等异常情况时(发生率不高)，也不会损坏零件和电机，机构可继续正常工作。 机构采用了夹板式支架且装配时不需调整可保证三板间准确距离，机构所有转轴为平行轴，没有其他方向的轴和孔，使加工及装配简易，减少加工装配工时。 本技术与传统结构电动弹簧操动机构相比，其优点是：主轴与输出轴间采用新型设计的结构简单、零件数少，多功能且传动环节少的齿轮/凸轮联合传动装置，传动损耗小、效率高，传动特性优良，分、合闸容易启动及可靠到位，机构输出转角精度高，分、合闸到位的定位及保持准确可靠，简化了机构结构，缩小了机构尺寸。与申请人原有的专利技术专利相比，本技术机构的齿轮/凸轮联合传动装置更简单轻巧，零件数更少，传动性能更优-->良，机构尺寸、体积、重量大大减小，造价大为降低，两种机构装上机构箱进行比较，本机构体积约为原有机构的四分之一，所述体积为长、宽、高最大尺寸的乘积，排水体积相差更多，重量约为原有机构的35％，本技术机构可以代替原专利技术专利机构用于800kV～1100kV GIS中操作快速接地开关，也可用来操作已有的或新开发的252kV～1100kV GIS中操作快速接地开关。 附图说明：图1是本技术机构内部结构示意图； 图2是机构正面示意图； 图3是图1的A-A剖视示意图； 图4是主轴与输出轴间齿轮/凸轮联合传动装置的合闸动作过程示意图； 图4a为合闸启动凸轮传动阶段，图4b为齿轮传动阶段，图4c为合闸接近到位凸轮传动阶段，图4d为动作结束后的合闸到位位置； 图5是后备保险装置和手动操作联锁装置示意图； 图6是手动操作示意图； 图6a为操作工具示意图，图6b为手动分闸时的手柄转向标识，图6c为手动合闸时的手柄转向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关设备用电动弹簧操动机构，包括由面板、底板和中间板构成的机构支架，机构支架上通过两个安装板设置有辅助开关；机构支架上部的面板和底板间设置有主轴和输出轴，输出轴伸出底板之外的输出端与机构操作的开关连接及传动；机构支架中部的面板和底板之间设置有一个中间齿轮轴；机构支架一侧加长的面板和中间板之间设置有一个带有拉杆的弹簧装置；主轴上设有一个带传动凸轮的大齿轮、一个挂簧拐臂和一个拨叉，该挂簧拐臂通过一个传动销连接所述弹簧装置的拉杆，所述的传动销受大齿轮传动凸轮的驱动使弹簧装置储能，并在弹簧装置释能时拨动主轴上的拨叉使主轴转动；主轴伸出底板端设置有保持弹簧装置；机构支架右下角的底板上设置有电机，该电机通过一个输出齿轮连接中间齿轮轴上固连的齿轮，通过中间齿轮轴上的小齿轮驱动主轴上的大齿轮；主轴和输出轴之间通过一个传动装置连接，主轴伸出面板的一端通过四连杆与所述的辅助开关连接，并带动辅助开关动作，辅助开关中的触头电连接于电机的控制回路；其特征在于，所述的传动装置为齿轮／凸轮联合传动装置；所述的机构支架上部的中间板和底板间设置有主轴缓冲定位装置；所述的机构支架下部的底板与面板间设置有输出轴缓冲装置。...

【技术特征摘要】
1.一种开关设备用电动弹簧操动机构，包括由面板、底板和中间板构成的机构支架，机构支架上通过两个安装板设置有辅助开关；机构支架上部的面板和底板间设置有主轴和输出轴，输出轴伸出底板之外的输出端与机构操作的开关连接及传动；机构支架中部的面板和底板之间设置有一个中间齿轮轴；机构支架一侧加长的面板和中间板之间设置有一个带有拉杆的弹簧装置；主轴上设有一个带传动凸轮的大齿轮、一个挂簧拐臂和一个拨叉，该挂簧拐臂通过一个传动销连接所述弹簧装置的拉杆，所述的传动销受大齿轮传动凸轮的驱动使弹簧装置储能，并在弹簧装置释能时拨动主轴上的拨叉使主轴转动；主轴伸出底板端设置有保持弹簧装置；机构支架右下角的底板上设置有电机，该电机通过一个输出齿轮连接中间齿轮轴上固连的齿轮，通过中间齿轮轴上的小齿轮驱动主轴上的大齿轮；主轴和输出轴之间通过一个传动装置连接，主轴伸出面板的一端通过四连杆与所述的辅助开关连接，并带动辅助开关动作，辅助开关中的触头电连接于电机的控制回路；其特征在于，所述的传动装置为齿轮/凸轮联合传动装置；所述的机构支架上部的中间板和底板间设置有主轴缓冲定位装置；所述的机构支架下部的底板与面板间设置有输出轴缓冲装置。2.如权利要求1所述的开关设备用电动弹簧操动机构，其特征在于，所述的齿轮/凸轮联合传动装置包括：主轴上同轴连接的半径方向相同的一个主动凸轮和一个主动扇齿轮，主动凸轮为对称的蝶形；输出轴上连接有半径方向相同的一个从动凸轮和一个从动扇齿轮，从动凸轮为三叉形，三个叉的端头装有三个滚轮；分、合闸过程中，主轴与输出轴之间通过主动凸轮对从动凸轮滚轮的移动推压及主、从动扇齿轮的啮合，实现联合传动。3.如权利要求1所述的开关设备用电动弹簧操动机构，其特征在于，所述的主轴缓冲定位装置包括：设置在中间板与底板间的上定位块，上定位块上设有分别用于分、合闸的两个带有顶杆的缓冲定位件，所述缓冲定位件上的顶杆与主动扇齿轮侧表面接触时可使主轴保持定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，邓洪祥，张红军，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]