[发明专利]单相操动机构及使用该单相操动机构的断路器

说明书

技术领域

本发明涉及断路器领域，尤其涉及一种单相操动机构及使用该单相操动机构的断路器。

背景技术

高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，担负着控制和保护电路的双重任务，其性能的好坏是决定电力系统能否安全运行的重要因素之一。而高压断路器的全部功能都体现在动、静触头的分合动作上，动、静触头的分合动作是通过操动机构来实现的，操动机构是断路器的重要组成部分，是决定断路器性能的关键部件，其性能的好坏直接影响到断路器的技术性能，因此断路器的工作可靠性在很大程度上依赖于操动机构的动作可靠性。

由于断路器本身工作性质的要求使得其操动机构要求在毫秒内完成其操作过程，而这一套完全由机械零部件组成的体系去实现其实要求是很高的。从国际、国内断路器的故障统计数字来看，机械故障占大多数，高达总故障的70%，因此，在断路器向高电压、大容量、高可靠性发展的今天，为了满足电力系统对高可靠性的要求，有必要研究一种体积小、结构简单、且运动过程可控的操动机构，为此，电机式操动机构逐渐被广泛应用于断路器中。现有的电机式操动机构如公开号为CN1416585A的中国专利文献“电路断路器以及使用此断路器的设备、用途和方法”，该电路断路器包括左右并列设置的三相触头装配和三个分别与各相触头装配相对应的单相操动机构，各触头装配均包括静触头和动触头，单相操动机构包括丝杠、丝母机构，丝杠、丝母机构的丝杠构成丝杠、丝母机构的直线动作输出端，丝杠、丝母机构的丝母构成丝杠、丝母机构的扭矩输入端，各动触头分别装配于对应的丝杠上，单相操动机构还包括动力输出端与对应丝母同轴线设置的驱动电机，驱动电机为伺服电机或输出角度可控的摆角电机，驱动电机的转子与对应丝母同轴线固定连接，各驱动电机的转子内均沿轴向开设有供对应丝杠沿轴向往复运动的中心孔。现有的这种单相操动机构存在的问题在于：1、由于驱动电机的转子与对应丝母同轴线设置，造成必须在转子的内部设置供丝杠沿轴向往复运动的中心孔，这就大大增加了驱动电机的结构复杂程度，现购的驱动电机不能直接使用，必须对驱动电机进行改造才能用于断路器中，驱动电机的改造成本很高，另外，由于中心孔的设置，为了保证原有驱动电机还能输出同等大小的输出扭矩，就必须增大原有驱动电机径向和轴向的电机尺寸，驱动电机的结构尺寸也大大增加，进一步的增加了驱动电机的制作成本；2、驱动电机的输出转矩无法适应126Kv以上电压等级的三相断路器，这是因为其使用的驱动电机的特殊性，随着电压等级的升高，所需驱动电机的输出扭矩越大，同时断路器的分合闸速度也需随之提高，对应要求驱动电机的转速也越快，这样就造成驱动电机的制造成本急剧增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够降低驱动电机结构复杂程度的单相操动机构；本发明的目的还在于提供一种使用该单相操动机构的断路器。

为了解决上述问题，本发明中单相操动机构的技术方案为：

单相操动机构，包括丝杠、丝母机构，丝杠、丝母机构具有扭矩输入端和用于安装相应动触头的直线动作输出端，单相操动机构还包括至少一台布置于所述直线动作输出端外围的驱动电机，驱动电机的动力输出轴通过传动结构与所述扭矩输入端传动连接。

所述驱动电机的动力输出轴与所述直线动作输出端的运动轴线平行设置，驱动电机的动力输出轴通过柱形齿轮传动结构与所述扭矩输入端传动连接。

所述的柱形齿轮传动结构包括互相啮合传动的从动柱齿轮和主动柱齿轮，从动柱齿轮同轴线固设于所述扭矩输入端上，所述的主动柱齿轮同轴线传动连接于所述驱动电机的动力输出轴上。

所述驱动电机的动力输出轴与所述直线动作输出端的运动轴线垂直设置，驱动电机的动力输出端通过锥齿轮传动结构与所述扭矩输入端传动连接，锥齿轮传动结构包括互相啮合传动的从动锥齿轮和主动锥齿轮，从动锥齿轮同轴线固设于所述扭矩输入端上，所述的主动锥齿轮同轴线传动连接于所述驱动电机的动力输出轴上。

所述驱动电机有至少两台，各驱动电机绕所述扭矩输入端的周向均匀布置。

本发明中断路器的技术方案为：

断路器，包括操动机构和并列设置的三相触头装配，各相触头装配均包括静触头和动触头，操动机构包括三个分别与各相触头装配相对应的单相操动机构，所述单相操动机构包括丝杠、丝母机构，丝杠、丝母机构具有扭矩输入端和用于安装对应动触头的直线动作输出端，各单相操动机构还均包括至少一台布置于对应直线动作输出端外围的驱动电机，驱动电机的动力输出轴通过各自对应的传动结构与对应扭矩输入端传动连接。