阅读说明：本技术 一种弹簧操动机构用防漏合掣子 (Spring operating mechanism is with leak protection pawl that closes ) 是由 马越星 刘晓维 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明属于高压输变电技术领域,是一种弹簧操动机构用防漏合掣子,其设置在弹簧操动机构的壁板上,在壁板上安装有分闸电磁铁；扭簧套装在半轴上,半轴两端套装有轴承,所述轴承安装在壁板和固定座之间；轴承嵌入旋转掣子中,从动轴承经轴销装入旋转掣子上,用轴销将顶杆的一端装入旋转掣子上,并用挡圈锁定。该弹簧操动机构用防漏合掣子具有防漏合功能,原理上彻底解决了合后即分问题,分闸掣子系统无需始动时间。防漏合掣子无需合位锁定过程和时间,即合闸锁定不占用合分时间段。由于防漏合掣子系统各级是铰链式连接,承压载荷是轴销的柱面,所以防漏合掣子可承受更大的载荷,非常适合大功率弹簧机构的需用。(The invention belongs to the technical field of high-voltage power transmission and transformation, and relates to an anti-closing pawl for a spring operating mechanism, which is arranged on a wall plate of the spring operating mechanism, wherein a separating brake electromagnet is arranged on the wall plate; the torsion spring is sleeved on the half shaft, bearings are sleeved at two ends of the half shaft, and the bearings are arranged between the wall plate and the fixed seat; the bearing is embedded in the rotary latch, the driven bearing is installed on the rotary latch through a shaft pin, one end of the ejector rod is installed on the rotary latch through the shaft pin, and the ejector rod is locked through a check ring. The spring operating mechanism has the function of preventing the closing of the closing-preventing pawl, the problem that the closing is carried out immediately is solved fundamentally, and the opening pawl system does not need starting time. The anti-closing pawl does not need to be in a closing position locking process and time, namely, closing locking does not occupy a closing and opening time period. Because each level of the anti-closing catch system is in hinge connection, and the bearing load is the cylindrical surface of the shaft pin, the anti-closing catch can bear larger load and is very suitable for the requirement of a high-power spring mechanism.)

一种弹簧操动机构用防漏合掣子

技术领域

本发明属于高压输变电技术领域，尤其涉及一种弹簧操动机构用防漏合掣子。

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“合后即分现象”，即合闸位置锁不住的隐患，也称漏合现象，尤其是大功率弹簧机构因锁扣掣子级数多，各级掣子同一瞬间在同一极短时间内相继动作完成扣合锁定，从原理上讲是非常困难的，而此问题不能很好地解决事必严重影响了弹簧机构的安全可靠运行。

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，断路器技术的进步急需大功率的弹簧操动机构，国家电网运行更需要一种分合闸锁定可靠、机械特性稳定，输出功率大的新型弹簧操动机构。自有弹簧机构史以来，漏合（合后即分）一直是该种机构的致命的顽疾，合闸锁扣只能靠分闸掣子强制快速动作来完成。稍有殆慢即出现漏合，因而给断路器的运行带来很大的危险（非全相合闸）。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：弹簧机构在操作过程中，稍有殆慢即出现漏合，容易给断路器的运行带来很大的危险。

解决以上问题及缺陷的难度为：漏合缺陷至今国内外尚未彻底解决，仍然是弹簧机构的一个技术空白。尤其对于550kV断路器，漏合问题不彻底解决将无法安全使用弹簧操动机构于该产品上。

解决以上问题及缺陷的意义为：可使弹簧操动机构可靠地应用在超高压断路器上，一是防止因漏合引起的断路器合分时间不构，造成压气缸回气不足，漏合分闸后不能灭弧致开断失败而发生爆炸之后果。二是如果漏合开关还要再次去合闸，而每次合闸都将对电网产生过电压，多一次合闸电网设备就多受一次过电压威胁。三是漏合使电网不能输电，从而造成用电客户的大量损失。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种弹簧操动机构用防漏合掣子。

本发明是这样实现的，一种弹簧操动机构用防漏合掣子，设置有壁板，所述壁板上安装有分闸电磁铁；

扭簧套装在半轴上，半轴两端套装有轴承，所述轴承安装在壁板和固定座之间；

轴承嵌入旋转掣子中，从动轴承经轴销装入旋转掣子上，用轴销将顶杆的一端装入旋转掣子上，并用挡圈锁定。

进一步，所述轴承内嵌装有阶梯轴，所述轴承安装在壁板和固定座之间。

进一步，所述轴承嵌入拐壁内，并且轴将拐臂装入固定座内。

进一步，所述固定座和壁板上安装有定位销。

进一步，所述拐臂经输出轴安装在壁板上，滚子用轴装在输出拐臂上。

进一步，所述壁板上通过凸轮轴安装有凸轮，所述拐臂内安装有无油轴承，所述无油轴承通过螺轴安装在壁板上，所述无油轴通过轴用挡圈锁定设置。

进一步，所述扭簧套装在扭簧轴上，所述扭簧轴安装于固定座中，所述扭簧一端挂在螺钉上，所述扭簧另一端挂在拐臂上。

进一步，所述轴销将顶杆、折杆、折杆通穿铰接，并通过轴用挡圈锁定设置。

进一步，所述折杆一端用轴销与输出拐臂铰接，并用轴用挡圈锁定设置；所述折杆另一端与拐臂、连板通穿铰接。

进一步，连板另一端与拐臂、从动轴承用轴销通穿铰接，并用轴用挡圈锁定设置。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

本防漏合掣子装置是从原理上解决了漏合问题，合闸锁定无需任何强制动作，自然完成合闸锁定，并为弹簧操动机构还带来如下功用和性能的提高：

第一、防漏合功能，原理上彻底解决了合后即分问题，杜绝了252kV以上电压等级分相操作断路器出现非全相合闸的隐患。尤其是550kV断路器避免了因非全相合闸引起的电压升高对电力设备造成的严重危害。

第二、分闸掣子系统无需始动时间，即原理上讲电磁铁动作完成机构输出轴就立即动作驱动断路器分闸，使分闸时间缩到最短。

第三、防漏合掣子无需合位锁定过程和时间，即合闸锁定不占用合分时间段，因此，机构合分时间可缩到最短。

第四、由于防漏合掣子系统各级是铰链式连接，承压载荷是轴销的柱面，所以防漏合掣子可承受更大的载荷，非常适合大功率弹簧机构的需用。

第五、采用防漏合掣子后，传动凸轮尾部无需为掣子合闸锁定提供专用的转角和能耗，可将此转角能耗用于合闸动力中。

第六、防漏合掣子可防止合闸过冲，由于防漏合掣子是铰链式连接于输出拐臂，因掣子自带合闸定位轴，合闸到位后，输出拐臂过冲动作受到了掣子定位装置的限制，不得过冲。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的弹簧操动机构用的防漏合掣子结构布置示意图。

图2是本发明实施例提供的弹簧操动机构用的防漏合掣子的剖视图；

其中，a、A-A剖视图；b、B-B剖视图；c、C-C剖视图；d、D- D剖视图。

图3是本发明实施例提供的弹簧操动机构用的防漏合掣子合闸动作起始位置示意图。

图4是本发明实施例提供的弹簧操动机构用的防漏合掣子合闸过程中示意图。

图5是本发明实施例提供的弹簧操动机构用的防漏合掣子合闸位置示意图。

图6是本发明实施例提供的弹簧操动机构用的防漏合掣子分闸动作过程中示意图。

图7是本发明实施例提供的弹簧操动机构用的防漏合掣子分闸位置示意图。

图8是本发明实施例提供的弹簧操动机构用的防漏合掣子复位到待合位置示意图。

图9是本发明实施例提供的合闸锁定掣子装置安装在弹簧操动机构上主要件的立体示意图。

图10是本发明实施例提供的旋转掣子的结构示意图。

图11是本发明实施例提供的顶杆的结构示意图。

图12是本发明实施例提供的折杆的结构示意图。

图13是本发明实施例提供的折杆的另一结构示意图。

图14是本发明实施例提供的拐臂的结构示意图。

图15是本发明实施例提供的半轴的结构示意图。

图16是本发明实施例提供的固定座的结构示意图。

图中：1、分闸电磁铁；2、螺栓；3、锁紧螺母；4、推杆；5、半轴；6、轴销；7、轴用挡圈；8、限位轴；9、凸轮；10、凸轮轴；11、旋转掣子；12、轴销；13、轴用挡圈；14、顶杆；15、轴销；16、轴用挡圈；17、输出拐臂；18、折杆；19、轴销；20、折杆；21、输出轴；22、轴销；23、从动轴承；24、 拐臂；25、定位轴；26、轴；27、固定座；28、定位销；29、螺钉；30、垫圈；31、扭簧轴；32、扭簧；33、壁板；34、轴承；35、扭簧；36、轴承；37、阶梯轴；38、轴承；39、从动轴承；40、拐壁；41、连板；42、螺轴；43、轴用挡圈；44无油轴承；45、轴；46、传动滚子。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种弹簧操动机构用防漏合掣子，下面结合附图对本发明作详细的描述。

一种适用于六氟化硫断路器用的大功率弹簧操动机构急需的高可靠度的防漏合掣子装置，以解决目前高电压等级断路器大功率弹簧操动机构因掣子级数多，难以一致协调动作的原理结构问题。

本发明实现上述目的的技术方案如下：一种弹簧操动机构用防漏合掣子装置以壁板33为基体，将分闸电磁铁1安装在壁板33上，螺栓2套拧上锁紧螺母3后再拧在分闸电磁铁1上，推杆4拧入半轴5上，见图2c。将扭簧35套装在半轴5上，半轴两端套装上轴承36后，再将它们安装在壁板33和固定座27之间。将轴承38嵌入旋转掣子11中，将从动轴承23经轴销6装入旋转掣子11上，在用轴用挡圈7锁定，用轴销12将顶杆14的一端装入旋转掣子11上，并用挡圈11锁定。将阶梯轴37嵌入轴承38内，再将它们安装在壁板33和固定座27之间，见图2d。将轴承34嵌入拐壁24内，再用轴26将拐臂24装入固定座27内，见图2a。用定位销28装入固定座27和壁板33上，见图2b。将输出拐臂17经输出轴21安装在壁板33上，将滚子46用轴45装在输出拐臂17上。凸轮9经凸轮轴10安装在壁板33上，在拐臂40内入无油轴承44，用螺轴42安装在壁板33上，用轴用挡圈43锁定。扭簧32套装在扭簧轴31上，再将其装入固定座27中，扭簧32一端挂在螺钉29上，另一端挂在拐臂24上。用轴销19将顶杆14、折杆18、折杆20通穿铰接，并用轴用挡圈16锁定。折杆18另一端用轴销15与输出拐臂17铰接，并用轴用挡圈16锁定，折杆20另一端与拐臂24、连板41通穿铰接，连板41另一端与拐臂40、从动轴承30用轴销22通穿铰接，并用轴用挡圈13锁定。至此，防漏合掣子结构组装完成。

本发明提供的弹簧操动机构用防漏合掣子的工作方式：

合闸过程: 见图2为合闸动作起始位置，当弹簧机构合闸弹簧力F带动凸轮9逆时针方向旋转时，凸轮9拨动传动滚子46带动输出拐臂17顺时针转动，合闸过程中，折杆18、折杆20及顶杆14按图3所示方向动作，在合闸即将到位前，凸轮9经从动轴承39拨动拐臂40带动连板41推动拐臂24通过死点，并由限位轴25限制拐臂24在刚过死点后的位置处，至此，拐臂24、折杆20、折杆18、顶杆14、旋转掣子11、锁定旋转掣子的半轴5共同支撑着输出拐臂17在合闸位置见图4，至此，合闸动作完成。

分闸过程：当分闸电磁铁1受电后，电磁铁1触动推杆4带动半轴5逆时针方向转动，从而解开半轴5对旋转掣子5的锁定，这时来自分闸弹簧对输出拐臂17的推力使其向逆时针方向转动，折杆18、折杆20和顶杆14及旋转掣子11按图5所示方向运动，分闸到位如图6所示。分闸到位后，当合闸弹簧再次储能使凸轮9转到预备合闸位置后，拐臂24受扭簧32的扭力作用向顺时针方向转动，从而带动折杆20、折杆18、顶杆14、旋转掣子11、连板41和拐臂40按图7所示方向动作，使各件复位到预备合闸位置，半轴5重新锁定旋转掣子11等待下一次合闸。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。