[发明专利]用于断路器的大功率弹簧操动机构储能动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及输变电技术，更具体地说，是涉及一种用于断路器的大功率弹簧操动机构储能动力系统。

背景技术

在断路器的使用过程中，需要弹簧操动机构将电能、机械能(人力储能)转换为弹簧势能，依靠弹簧势能的瞬间释放带动断路器实现合闸、分闸，由此也可以将弹簧操动机构的工作方式归纳为弹簧能量的传递、储存、释放，储能系统就是将电能、机械能传递到弹簧，变为弹簧势能，同时保证在弹簧释放能量时不消耗或尽量少的消耗能量，因此储能系统是弹簧操动机构中重要的、不可或缺的组成部分。弹簧操动机构的储能系统需要快速、可靠的为弹簧操动机构储能，同时实现超越、防反转功能。具体要求为：1.储能时间不应大于15s；2.超越功能，即储能过程中将电机动力或人力可靠传递到弹簧使弹簧储能，当传动系统过死点(弹簧压缩量达到最大)后，合闸脱扣系统扣接之前的瞬间，以及合闸过程中，使弹簧运动与储能系统断开传动关系，也就是弹簧释放能量不应带动储能系统(尤其是电机)运动；3.防反转功能，即在电动、手动储能过程中出现电机断电或人力消失时应能使弹簧保持在即时位置而不释放。

在现有弹簧操动机构中普遍采用棘轮棘爪传动，结构复杂、成本较高且可靠性较差，而采用齿轮传动时如何实现超越、防反转成为设计难点，如申请号是：200310118393.8名称为“用于高压断路器的操作机构”的专利申请中公开了采用带双头螺纹的螺杆、螺母实现超越，但其结构复杂，加工非常困难，成本高。

因此，现有的棘轮储能系统存在以下是缺点：

1)结构复杂；2)加工困难，成本较高；3)储能速度较低；4)能量传递效率较低。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于断路器的大功率弹簧操动机构储能动力系统。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种用于断路器的大功率弹簧操动机构储能动力系统，包括单向电转动机构以及减速传动机构，所述减速传动机构设于两块垂直设置的基座之间，所述减速传动机构由若干级依次连接的减速部件组成，每级减速部件包括传动轴以及与所述传动轴固定连接的传动齿轮，其中，第一级减速部件中的传动齿轮与所述单向电转动机构中的转动齿轮啮合，其余各级减速部件中的传动齿轮均与前一级减速部件中的设于传动轴周向上的齿轮啮合，最后一级减速部件中的传动齿轮为超越离合器，最后一级减速部件中的传动轴通过转动齿轮与大齿轮啮合，大齿轮带动储能轴转动；

其中，各级减速部件中的传动轴以及储能轴均水平设于基座上。

所述减速传动机构由3～5级减速部件组成。

所述单向电转动机构包括电机，所述电机中的转动轴上设有转动齿轮，所述第一级减速部件中的传动轴的外端与基座相连，内端与单向轴承相连，所述单向轴承过盈装配在单向轴承座上，所述单向轴承座固定于支撑板上，所述支撑板通过螺栓以及套筒固设于基座上。

还包括一套手动储能部件，所述手动储能部件与所述减速传动机构中相对应的一根传动轴的外端相连。

所述手动储能部件包括盲孔以及手动储能手柄，所述盲孔沿传动轴的轴线开设于传动轴的外端，以所述盲孔的轴线为对称线，在所述盲孔的端面的外壁周向上沿所述传动轴的转动方向设有一对由外向内逐渐延伸的斜坡，所述手动储能手柄的内端伸入盲孔内，所述手动储能手柄的内端的形状与所述传动轴的外端的形状相匹配。

与现有技术相比，采用本发明的一种用于断路器的大功率弹簧操动机构储能动力系统具有以下的有益技术效果：

1)最后一级减速部件中的传动齿轮使用超越离合器，储能过程中超越离合器处于传动状态，将电机动力传递到大齿轮、储能轴，最终为弹簧储能；在储能传动链过死点后、合闸脱扣系统扣接之前的瞬间，以及合闸过程中，储能轴、大齿轮在弹簧力作用下快速转动，超越离合器处于超越状态，将弹簧作用下的运动与储能系统隔开，保护电机的同时节约了弹簧能量，使弹簧能量尽可能多的用于带动合闸系统。

2)采用齿轮传动，实现了大减速比，同时结构简单、紧凑、传动效率高。

3)电机位于基座外侧，维修、更换非常方便。

4)手动储能轻便、省力。

总之，本发明还具有以下特点：1)结构简单、紧凑；2)全部使用常规零件，加工方便，经济性较高；3)储能快速；4)能量传递效率较高。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构示意图；

图2是图1的立体分解示意图；

图3是本发明的原理示意图；