[发明专利]一种用于储能装置的离合机构及其气体绝缘断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种离合机构，特别是涉及一种用于储能装置的离合机构。此外，本发明还涉及采用这种离合机构的气体绝缘断路器。

背景技术

多种储能装置均须与离合机构配合以积聚能量并在需要时释放能量。这些储能装置例如可以是利用弹簧来积聚势能，且当能量积聚完成时使离合机构处于解锁状态以释放能量。

多种现有用于高压输电的气体绝缘断路器均采用储能装置和与其配合的离合机构，在锁紧状态下的离合机构使得储能装置能够积聚和储存能量。当离合机构处于解锁状态下时，动力装置将与储能装置机械分离，进而使储能装置中所积聚的能量得以释放，从而将储能装置中所储存的势能转化为动能，进而推动气体绝缘断路器中的操动机构来断开或闭合连接有气体绝缘断路器的电路。一种现有的离合机构采用棘轮机构的形式，其中棘轮与棘爪相互配合，在锁紧状态下棘轮随着能量的积聚只能单向转动，故所积聚的能量不会流失。当储能装置完成能量积聚时，棘爪将与棘轮上的一圆弧面实现动力装置与储能装置的机械分离，从而释放所积聚的能量。

韩国专利KR100841649B1公开了一种用于中压配电的开关柜手车，其中为了能在手动操作手车和电动操作手车两种不同模式间进行切换，采用了一种离合机构。该离合机构包括主动齿轮、被动齿轮和丝杆，其中切换单元可将被动齿轮的扭矩传递到丝杆或者隔离被动齿轮的扭矩向丝杆的传递。切换单元包括一个设在手柄插入口中的离合杆和设在球插入口中的离合球以及弹性部件。

发明内容

本发明提供一种用于储能装置的离合机构，包括一个加载齿轮、一个驱动齿轮、一个单向轴承、一个套筒以及一个包括齿轮部和离合部的齿轮轴，其中所述加载齿轮通过所述单向轴承与所述套筒可单向转动地同轴连接，所述套筒与所述离合部可双向转动地同轴连 接，而所述驱动齿轮与所述齿轮部外啮合。所述齿轮轴包括数个球体以及位于所述齿轮轴的空腔内的一个推杆和一个弹性元件，其中所述离合部具有与所述球体对应的数个孔，所述球体位于所述孔中。所述推杆包括一个槽并可朝所述齿轮轴的轴向滑动，其中所述弹性元件接合所述推杆的一端并挤压所述推杆，所述槽的底部深度小于所述球体的直径且所述槽的底部具有一个坡。所述驱动齿轮固定有一个压块，所述压块可接触所述推杆的另一端并推动所述推杆朝所述齿轮轴的轴向滑动，进而解锁或锁紧所述套筒和所述齿轮轴。本发明离合机构以较低的成本实现了在储能完成时动力装置与储能装置之间简便且可靠的机械分离。

依据本发明的一个方面，所述坡朝所述弹性元件所施加的挤压力的方向由浅及深，当所述压块推动所述推杆时，所述球体沿所述坡落入所述槽的底部。

依据本发明的另一方面，所述坡朝所述弹性元件所施加的挤压力的方向由深及浅，当所述压块推动所述推杆时，所述球体沿所述坡离开所述槽的底部。

依据本发明的再一方面，所述套筒通过滚动轴承或滑动轴承与所述离合部可双向转动地同轴连接。

依据本发明的又一方面，所述弹性元件为一弹簧。

依据本发明的又一方面，所述坡为弧形。弧形的坡有助于实现离合机构的快速锁紧或解锁。

依据本发明的又一方面，所述压块包括一可与所述推杆接触的斜面。斜面有利于压块推杆的顺畅接触。

依据本发明的又一方面，所述槽的底部深度小于或等于所述球体的半径。槽的底部深度小于或等于球体的半径有利于防止球体卡在槽内。

依据本发明的又一方面，所述推杆包括两道所述槽，且每两道所述槽的间距大于或等于所述球体的直径。

本发明还提供一种气体绝缘断路器，包括动力装置、操动装置、储能装置以及上述任一权利要求所述的离合机构，其中所述加载齿轮与动力装置连接，所述驱动齿轮与储能装置连接，而所述齿轮轴与操动装置连接。本发明的气体绝缘断路器因采用上述离合机构而以较低的成本实现了在储能完成时动力装置与储能装置之间简便且可靠的机械分离。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1示意性地展示了储能装置释放之后本发明离合机构的立体图；

图2示意性地展示了储能装置释放瞬间本发明离合机构的立体图；

图3示意性地展示了相互连接的加载齿轮和齿轮轴的立体图；

图4示意性地展示了图3的加载齿轮和齿轮轴处于图1的锁紧状态下的轴向剖面图；