[发明专利]一种齿轮储能的弹簧操动机构

说明书

本发明公开了一种齿轮储能的弹簧操动机构，属于输变电技术领域，包括左壁板1右壁板2相对平行设置，将输出轴23、储能轴24、二级齿轮轴25、一级齿轮轴26两端都穿装左壁板1和右壁板2之间，水平置于壁板中间位置，分闸弹簧合闸弹簧水平置于左壁板1和右壁板2之间，左壁板1外侧设置储能、合闸控制挚子，右壁板2外侧设置分闸控制挚子和传动凸轮系统。本发明可以解决目前高电压等级断路器弹簧操动机构体积大、成本高、分合闸参数不稳定等技术问题。

技术领域

本发明涉及一种高压断路器用弹簧操动机构,属于高压输变电技术领域。特别适用于六氟化硫断路器用的弹簧操动机构。

背景技术

弹簧操动机构是高压输变电领域的重要设备,是高压断路器的重要组成部分,高压断路器的合分闸操作是通过操动机构来实现的。弹簧操动机构具有成本低、结构简单、原理直观、维护少等特点，适合在高压断路器上大量使用。

目前应用于高压断路器的弹簧操动机构普遍存在整体体积庞大、输出功率小等问题。由于传动结构效率问题，造成断路器的分合闸时间长，特性不稳定，降低了高压断路器的可靠性。随着国家电力系统的发展，系统容量的不断增加，传送电压不断增高，断路器技术的进步，国家电网需要一种分合闸时间短、机械特性稳定，输出功率大的新型弹簧操动机构。

发明内容

本发明的目的是提供一种齿轮储能的弹簧操动机构，以解决目前高电压等级断路器弹簧操动机构体积大、成本高、分合闸参数不稳定等技术问题。

本发明实现上述目的的技术方案如下：

一种齿轮储能的弹簧操动机构，将左壁板1和右壁板2平行放置，将两个固定块6、分闸弹簧固定座19和合闸弹簧固定座28用螺栓固定在左壁板1和右壁板2之间置于壁板的四角位置，构成本机构的主体框架；电机齿轮56、一级大齿轮55、一级齿轮轴26、二级大齿轮77、二级齿轮轴25和三级大齿轮48配合传动，形成三级减速机构；将输出轴23、储能轴24、二级齿轮轴25、一级齿轮轴26两端穿装左壁板1和右壁板2之间，水平置于壁板中间位置；输出轴23和储能轴24两端伸出左壁板1和右壁板2；二级齿轮轴25和一级齿轮轴26单侧伸出左壁板1，电机27用螺钉固定在左壁板1上置于左壁板1和右壁板2之间；内拐臂22下端与输出轴23穿装并固定，内拐臂22上端和接头79用轴销21穿装固定，分闸弹簧座3和接头79右端用长轴83穿装连接，长轴83两端固定安装两个支撑板81，两个支撑板81设置于左壁板1和右壁板2内侧，每个支撑板81上固定设置两个滚轴82，并将滚轴设置在左壁板1和右壁板2上的凹槽处；分闸弹簧5水平置于左壁板1和右壁板2之间，其一端面穿装在分闸弹簧座3右侧，另一端面通过右侧分闸弹簧调整垫4将分闸弹簧5穿装在分闸弹簧固定座19左侧；活塞7左侧从液压缸15左端面伸出并螺纹连接分闸弹簧座3上，活塞7右侧穿装套堵11和套管14一并置于液压缸15内，液压缸15右侧用缸堵18螺纹固定，液压缸15穿装在分闸弹簧固定座19上，盖板20用螺钉固定在分闸弹簧固定座19右端面上，将液压缸15利用分闸弹簧固定座19上止口和盖板20限位；所述的分闸弹簧座3、分闸弹簧固定座19、活塞7和液压缸15共同构成限制分闸弹簧5的行程的机构，所述的长轴83、四个滚轴82、两个支撑板81和接头79配合左壁板1和右壁板2上的对应凹槽构成使分闸弹簧座19水平运动的机构；合闸弹簧30水平置于左壁板1和右壁板2之间，合闸弹簧30左侧与合闸弹簧调整垫29贴合并一同穿装在合闸弹簧固定座28右侧，合闸弹簧30右侧穿装在合闸弹簧座31左侧，压轴32穿装在合闸弹簧座31上并从左壁板1和右壁板2上的腰孔伸出；电机齿轮56穿装于电机27轴上，从左壁板1伸出；一级齿轮轴26伸出左壁板1一端穿装一级大齿轮55；二级齿轮轴25伸出左壁板1一端设置有与轴一体的齿；三级大齿轮48穿装固定在储能轴24上置于左壁板1外；输出拐臂33穿装固定在输出轴23上，置于左壁板1外侧；闭锁滚子47用闭锁滚子轴46穿装在三级大齿轮48上，置于三级大齿轮48中间凹槽内；活齿52用活齿轴51穿装在三级大齿轮上，活齿轴51上套装扭簧C50；所述的活齿52在扭簧C50的作用下，将三级大齿轮48的圆周上缺少的齿补上；二级齿轮轴25上左壁板1内侧穿装固定离合器80，离合器80外圈固定二级大齿轮77；在和离合器80的配合下二级齿轮轴25可以超越二级大齿轮77顺时针旋转，即二级大齿轮77顺时针旋转可带动二级齿轮轴25顺时针转动；二级齿轮轴(25)上右壁板(2)内侧穿装固定逆止器(85)，逆止器(85)外圈穿装在固定法兰(84)上，固定法兰(84)用螺栓固定在右壁板(2)上，逆止器(85)使二级齿轮轴(25)只能单向转动；合闸电磁铁37固定在左壁板1外位于左下边；闭锁轴36、一级合闸挚子轴38和二级合闸挚子轴44从左至右依次穿装固定在左壁板1外侧；闭锁轴36上穿装闭锁挚子35，闭锁挚子35左端用螺钉与拉板34穿装定位，拉板34上端用螺钉穿装定位于输出轴23上；一级合闸挚子40穿装定位在一级合闸挚子轴38上，二级合闸挚子42穿装定位在二级合闸挚子轴44上，滚子A41用轴销穿装定位在二级合闸挚子42左端；扭簧A39穿装在一级合闸挚子轴38上，可使一级分闸挚子65受到顺时针旋转的扭矩，一级分闸挚子65利用合闸电磁铁37限位；扭簧B43用螺钉穿装在左壁板1外，位于二级合闸挚子42下方，可使二级合闸挚子42受到顺时针的复位扭矩；凸轮58穿装固定在储能轴24上置于右壁板2外，传动拐臂59穿装固定在输出轴23上置于右壁板2外，合闸滚子61轴销穿装定位在传动拐臂59的下端，分闸滚子60用轴销穿装固定在传动拐臂59的上端；分闸电磁铁62固定在右壁板2外置于右壁板2的上边中间位置；压板63平行固定于右壁板2外置于右壁板2的右上方，一级分闸挚子轴64、二级分闸挚子轴67、扭簧轴75和三级分闸挚子轴74依次穿装定位在右壁板2和压板63之间；一级分闸挚子65和扭簧D66穿装定位在一级分闸挚子轴64上，扭簧D66提供一级分闸挚子65逆时针的复位扭矩，一级分闸挚子65利用分闸电磁铁62限位；二级分闸挚子68和扭簧F78穿装定位在二级分闸挚子轴67上，扭簧F78提供二级分闸挚子68逆时针的复位扭矩，二级分闸挚子68利用滚子C71限位；三级分闸挚子73穿装在三级分闸挚子轴74上，滚子C71用轴销穿装在三级分闸挚子73的左端；四级分闸挚子轴76穿装在三级分闸挚子73上置于三级分闸挚子轴74左方，四级分闸挚子72穿装在四级分闸挚子轴76上置于三级分闸挚子73内；扭簧E70穿装在扭簧轴75上，扭簧E70提供给三级分闸挚子73和四级分闸挚子72逆时针的复位扭矩，三级分闸挚子73和四级分闸挚子72利用三级分闸挚子轴74和压板63上的腰孔限位；两个侧拉轴45分别穿装固定在三级大齿轮48和凸轮58上，两个侧拉轴45位置同轴，两个端轴57分别固定在左壁板1和右壁板2上，两个端轴57位置同轴，两个导向臂54分别与两个端轴57穿装定位，两个导向臂54的下端分别穿装在压轴32上，定位在压轴32伸出左壁板1和右壁板2的两端，两个拉臂49的一端分别用两个拉臂轴销53穿装在两个导向臂54上，两个拉臂(49)的另一端分别与凸轮(58)和三级大齿轮(48)上的侧拉轴(45)穿装定位；三级大齿轮48和凸轮58上的两个侧拉轴45随储能轴24转动，两个侧拉轴45带动两个拉臂49、两个导向臂54和压轴32向左移动，压缩合闸弹簧30；当三级大齿轮48转动到活齿52前最后一个齿时控制电路切断电机27电源，此时三级大齿轮48会被合闸弹簧30拉着逆时针转动，当三级大齿轮48上的闭锁滚子47与二级合闸挚子42上的斜边贴合，二级合闸挚子42上的滚子A41被一级分闸挚子65上边的切面顶住，三级大齿轮48的转动被卡住，合闸弹簧30弹力势能被锁定，从而完成储能过程；所述的电机27电源切断后，三级大齿轮48被锁住无法继续转动，三级大齿轮48上的活齿52在扭簧C50和配合下可以使二级齿轮轴25、一级齿轮轴26和电机27继续转动，直至电机27和各个齿轮自己停下；合闸过程：合闸电磁铁37通电后击打一级合闸挚子40下端，使一级合闸挚子40逆时针转动，二级合闸挚子42上的滚子A41脱离一级合闸挚子40，二级合闸挚子42被闭锁滚子47推动逆时针转动，在合闸弹簧30的弹力势能作用下，两个导向臂54和两个拉臂49带动三级大齿轮48、和储能轴24快速逆时针转动；凸轮58随储能轴24快速转动，凸轮58撞击并带动合闸滚子61快速转动，在凸轮58作用下，传动拐臂59逆时针快速转动直至凸轮58脱离合闸滚子61，传动拐臂59转动带着内拐臂22转动从而压缩分闸弹簧5，传动拐臂59逆时针快速转动时其上的分闸滚子60推动四级分闸挚子72左端向上移动，分闸滚子60脱离四级分闸挚子72左端后，四级分闸挚子72在扭簧E70作用下左端向下移动复位，四级分闸挚子72、三级分闸挚子73、二级分闸挚子68和一级分闸挚子65相互配合卡住分闸滚子60和传动拐臂59，分闸弹簧5的弹力势能被锁住；输出轴23上的输出拐臂33转动带动开关完成合闸动作；分闸过程：分闸电磁铁62通电后击打一级分闸挚子65，一级分闸挚子65顺时针转动，使二级分闸挚子68上的滚子B69脱离一级分闸挚子65，在分闸弹簧5的弹力势能作用下，滚子C71脱离二级分闸挚子68，分闸滚子60脱离四级分闸挚子72，二级分闸挚子68、三级分闸挚子73和四级分闸挚子72顺时针转动，分闸滚子60和传动拐臂59解除锁定，传动拐臂59和输出轴23快速顺时针转动，输出轴23利用内拐臂22和活塞7限位，输出轴23上的输出拐臂33转动带动开关完成分闸动作。