本實用新型涉及一種斷路器用電動操作機構(gòu)，具體說是斷路器分合閘用自動操作機構(gòu)。

背景技術(shù)：

中國實用新型專利ZL2014204467418公開了一種帶瞬時脫扣裝置的斷路器電動操作機構(gòu)。它主要包括殼體，殼體內(nèi)有電機、控制器、扇形齒輪、活動塊和電磁線圈。所述電機通過齒輪減速機構(gòu)與扇形齒輪相連，扇形齒輪連接驅(qū)動手柄。所述電磁線圈用于驅(qū)動活動塊轉(zhuǎn)動，活動塊上有連桿，電機和電磁線圈均通過導(dǎo)線與控制器相連。使用時，將驅(qū)動手柄與斷路器的分合閘開關(guān)相連，將連桿與斷路器脫扣裝置相連。合閘時，控制器控制電機通過齒輪減速機構(gòu)帶動扇形齒輪轉(zhuǎn)動，使得驅(qū)動手柄帶動分合閘開關(guān)進行合閘。正常分閘時，控制器控制電機反轉(zhuǎn)，齒輪減速機構(gòu)帶動扇形齒輪反轉(zhuǎn)、使驅(qū)動手柄帶動斷路器的分合閘開關(guān)回復(fù)到分閘的位置。需要快速分閘時，控制器控制電磁線圈通電，電磁線圈內(nèi)的動鐵芯向外伸出，推動活動塊帶動連桿，使得斷路器脫扣裝置脫開，完成快速分閘。這種操作機構(gòu)在正常狀態(tài)下工作時，電機的輸出軸、齒輪減速機構(gòu)中的齒輪都需要切換旋轉(zhuǎn)方向，即電機的輸出軸和齒輪均為雙向轉(zhuǎn)動，每次切換旋轉(zhuǎn)方向時電機負(fù)荷較大、齒輪磨損較為嚴(yán)重，操作機構(gòu)易損壞，使用壽命變短。同時，該操作機構(gòu)需另外借助電磁線圈的驅(qū)動來實現(xiàn)快速分閘，需要的驅(qū)動裝置較多，使得整個機構(gòu)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的問題是提供一種斷路器分合閘用自動操作機構(gòu)，該自動操作機構(gòu)的使用壽命較長，結(jié)構(gòu)簡單。

為解決上述問題，提供以下技術(shù)方案：

本實用新型的斷路器分合閘用自動操作機構(gòu)包括殼體，該殼體內(nèi)有控制器、電機和第一扇形齒輪。所述第一扇形齒輪與殼體間呈轉(zhuǎn)動狀配合，第一扇形齒輪通過齒輪減速機構(gòu)與電機相連，第一扇形齒輪上有用于和斷路器的分合閘開關(guān)相連的連接機構(gòu)。所述電機通過導(dǎo)線與控制器相連。其特點是所述殼體內(nèi)有第一撥桿和用于感應(yīng)其位置的上位置感應(yīng)器和下位置感應(yīng)器。所述第一撥桿與齒輪減速機構(gòu)呈聯(lián)動配合，第一撥桿通過聯(lián)動機構(gòu)連接有用于和斷路器的脫扣裝置相連的銷軸。所述上位置感應(yīng)器和下位置感應(yīng)器均通過導(dǎo)線與控制器相連，當(dāng)控制器控制電機轉(zhuǎn)動，使第一撥桿隨齒輪減速機構(gòu)運動到下位置感應(yīng)器所在的位置時，第一扇形齒輪對應(yīng)斷路器分合閘開關(guān)的合閘位置，當(dāng)控制器控制電機轉(zhuǎn)動，使第一撥桿隨齒輪減速機構(gòu)運動到上位置感應(yīng)器所在的位置時，銷軸對應(yīng)斷路器脫扣裝置的脫扣位置。

其中，所述齒輪減速機構(gòu)包括蝸桿、減速蝸輪和減速齒輪，減速蝸輪和減速齒輪均與殼體間呈轉(zhuǎn)動狀配合。所述蝸桿固定在電機的輸出軸上，所述減速蝸輪由大蝸輪和小齒輪同心一體連接而成，所述減速齒輪由大齒輪和第二扇形齒輪同心一體連接而成，所述蝸桿與大蝸輪嚙合在一起，小齒輪和大齒輪嚙合在一起；第二扇形齒輪與第一扇形齒輪在同一平面內(nèi)，且第二扇形齒輪的軸心到第一扇形齒輪的軸心的距離小于這兩個扇形齒輪的齒頂圓半徑之和、大于這兩個扇形齒輪的齒底圓半徑之和，從而使得第二扇形齒輪與第一扇形齒輪在對應(yīng)斷路器的分閘向合閘操作的過程中呈嚙合狀態(tài)、在完成合閘操作后呈分離狀態(tài)。所述上位置感應(yīng)器的中心到減速齒輪軸心的連線與下位置感應(yīng)器的中心到減速齒輪軸心的連線間的夾角小于180°。所述第一撥桿的一端與減速齒輪的中心呈固定連接，所述第一撥桿的另一端從上位置感應(yīng)器的位置沿大弧度圓弧轉(zhuǎn)動到下位置感應(yīng)器的位置的過程中，第二扇形齒輪與第一扇形齒輪嚙合，第二扇形齒輪帶動第一扇形齒輪向?qū)?yīng)斷路器分合閘開關(guān)的合閘位置轉(zhuǎn)動，直至第一扇形齒輪轉(zhuǎn)動到對應(yīng)斷路器分合閘開關(guān)的合閘位置后第二扇形齒輪與第一扇形齒輪分離。第一撥桿遠離減速齒輪的一端從下位置感應(yīng)器的位置沿小弧度圓弧轉(zhuǎn)動到上位置感應(yīng)器的位置過程中，第二扇形齒輪與第一扇形齒輪始終處于分離狀態(tài)，第一撥桿通過聯(lián)動機構(gòu)帶動銷軸，使銷軸移動到對應(yīng)斷路器脫扣裝置的脫扣位置。

所述上位置感應(yīng)器的中心到減速齒輪軸心的連線與下位置感應(yīng)器的中心到減速齒輪軸心的連線的夾角小于90°。

所述聯(lián)動機構(gòu)包括第二撥桿和第三撥桿，所述第一撥桿、第二撥桿和第三撥桿均在同一平面內(nèi)，且第二撥桿位于第一撥桿的一側(cè)，第三撥桿位于第二撥桿遠離第一撥桿的那一側(cè)。所述第二撥桿和第三撥桿均為7字形，第二撥桿和第三撥桿的中部均鉸接在殼體內(nèi)，且第二撥桿的開口朝上，第三撥桿的開口朝下，所述銷軸位于第三撥桿遠離第二撥桿的那一端上。第一撥桿從下位置感應(yīng)器的位置沿小弧度圓弧轉(zhuǎn)動到上位置感應(yīng)器的位置的過程中，第一撥桿的一端向上撥動第二撥桿的一端、第二撥桿的另一端向下?lián)軇拥谌龘軛U的一端，使第三撥桿的另一端向上運動，從而帶動銷軸移動到對應(yīng)斷路器脫扣裝置的脫扣位置。

對上述方案的進一步改進方案是所述上位置感應(yīng)器與下位置感應(yīng)器間的小弧度圓弧上有中位置感應(yīng)器，中位置感應(yīng)器通過導(dǎo)線與控制器相連，當(dāng)?shù)谝粨軛U從下位置感應(yīng)的位置沿小弧度圓弧轉(zhuǎn)動到中位置感應(yīng)器的位置時，銷軸對應(yīng)斷路器脫扣裝置的脫扣位置，此時，第一撥桿鄰近第二撥桿的一端與第二撥桿相抵，第二撥桿鄰近第三撥桿的一端與第三撥桿相抵，使得銷軸處于鎖死狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝粨軛U從中位置感應(yīng)器的位置沿小弧度圓弧轉(zhuǎn)動到上位置感應(yīng)器時，銷軸對應(yīng)斷路器脫扣裝置的脫扣位置，第一撥桿鄰近第二撥桿的一端與第二撥桿分離，使得銷軸處于自由狀態(tài)。這樣改進的優(yōu)點利用中位置感應(yīng)器可實現(xiàn)禁止手動合閘的功能。

上述方案中，所述連接機構(gòu)為連接軸，該連接軸的橫截面為六邊形，所述第一扇形齒輪的一側(cè)有中心孔，該中心孔內(nèi)側(cè)壁的斷面呈六邊形，所述連接軸的一端位于中心孔內(nèi)，且兩者大小相適配。

采取以上方案，具有以下優(yōu)點：

由于本實用新型的斷路器分合閘用自動操作機構(gòu)的殼體內(nèi)有第一撥桿和用于感應(yīng)其位置的上位置感應(yīng)器和下位置感應(yīng)器，第一撥桿與齒輪減速機構(gòu)呈聯(lián)動配合，第一撥桿通過聯(lián)動機構(gòu)連接有用于和斷路器的脫扣裝置相連的銷軸，上位置感應(yīng)器和下位置感應(yīng)器均通過導(dǎo)線與控制器相連。使用時，將連接機構(gòu)與斷路器的分合閘開關(guān)相連，將銷軸與斷路器的脫扣裝置相連。需要合閘時，控制器控制電機轉(zhuǎn)動，使得第一撥桿隨齒輪減速機構(gòu)轉(zhuǎn)動到下位置感應(yīng)器的位置，從而通過第一扇形齒輪帶動連接機構(gòu)轉(zhuǎn)動斷路器的分合閘開關(guān)，使得斷路器合閘。需要分閘時，控制器控制電機繼續(xù)向同向轉(zhuǎn)動，使得第一撥桿隨齒輪減速機構(gòu)轉(zhuǎn)動到上位置感應(yīng)器的位置，第一撥桿通過聯(lián)動機構(gòu)帶動銷軸撥動斷路器的脫扣裝置，使得斷路器分閘，同時斷路器的分合閘開關(guān)帶動本操作機構(gòu)的連接機構(gòu)及第一扇形齒輪，使它們恢復(fù)到分閘的位置。該操作機構(gòu)內(nèi)的電機在工作時，始終向同一方向轉(zhuǎn)動，避免了因切換轉(zhuǎn)動方向而產(chǎn)生的電機大負(fù)荷沖擊，以及齒輪減速機構(gòu)中齒輪的嚴(yán)重磨損，使得該操作機構(gòu)不易損壞，使用壽命較長。同時，該操作機構(gòu)利用電機驅(qū)動銷軸，使得銷軸撥動斷路器的脫扣裝置實現(xiàn)快速分閘，避免了另外安裝其它驅(qū)動裝置，從而使得整個操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)得到簡化。

附圖說明

圖1為本實用新型的斷路器分合閘用自動操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖（殼體的蓋板去除，大蝸輪局部剖視）；

圖2為本實用新型的斷路器分合閘用自動操作機構(gòu)在第一扇形齒輪與第二扇形齒輪在嚙合狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的斷路器分合閘用自動操作機構(gòu)在分閘可手動合閘狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型的斷路器分合閘用自動操作機構(gòu)在分閘禁止手動合閘狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，本實用新型的斷路器分合閘用自動操作機構(gòu)包括殼體1，該殼體1內(nèi)設(shè)置有控制器15、電機16和第一扇形齒輪7。所述第一扇形齒輪7與殼體1間呈轉(zhuǎn)動狀配合，第一扇形齒輪7通過齒輪減速機構(gòu)與電機16相連，第一扇形齒輪7上有用于和斷路器的分合閘開關(guān)相連的連接機構(gòu)。所述電機16通過導(dǎo)線與控制器15相連。所述殼體1內(nèi)有第一撥桿18和用于感應(yīng)其位置的上位置感應(yīng)器9和下位置感應(yīng)器17。所述第一撥桿18與齒輪減速機構(gòu)呈聯(lián)動配合，第一撥桿18通過聯(lián)動機構(gòu)連接有用于和斷路器的脫扣裝置相連的銷軸13。所述上位置感應(yīng)器9和下位置感應(yīng)器17均通過導(dǎo)線與控制器15相連。

所述齒輪減速機構(gòu)包括蝸桿2、減速蝸輪和減速齒輪，減速蝸輪和減速齒輪均與殼體1間呈轉(zhuǎn)動狀配合。所述蝸桿2固定在電機16的輸出軸上，所述減速蝸輪由大蝸輪3和小齒輪4同心一體連接而成，所述減速齒輪由大齒輪5和第二扇形齒輪6同心一體連接而成，所述蝸桿2與大蝸輪3嚙合在一起，小齒輪4和大齒輪5嚙合在一起；第二扇形齒輪6與第一扇形齒輪7在同一平面內(nèi)，且第二扇形齒輪6的軸心到第一扇形齒輪7的軸心的距離小于這兩個扇形齒輪的齒頂圓半徑之和、大于這兩個扇形齒輪的齒底圓半徑之和，從而使得第二扇形齒輪6與第一扇形齒輪7在對應(yīng)斷路器的分閘向合閘操作的過程中呈嚙合狀態(tài)、在完成合閘操作后呈分離狀態(tài)。所述上位置感應(yīng)器9的中心到減速齒輪軸心的連線與下位置感應(yīng)器17的中心到減速齒輪軸心的連線間的夾角小于180°。本實施例中，上位置感應(yīng)器9的中心到減速齒輪軸心的連線與下位置感應(yīng)器17的中心到減速齒輪軸心的連線的夾角小于90°。所述第一撥桿18的一端與減速齒輪的中心呈固定連接，所述第一撥桿18的另一端從上位置感應(yīng)器9的位置沿大弧度圓弧轉(zhuǎn)動到下位置感應(yīng)器17的位置的過程中，第二扇形齒輪6與第一扇形齒輪7嚙合，第二扇形齒輪6帶動第一扇形齒輪7向?qū)?yīng)斷路器分合閘開關(guān)的合閘位置轉(zhuǎn)動，直至第一扇形齒輪7轉(zhuǎn)動到對應(yīng)斷路器分合閘開關(guān)的合閘位置后第二扇形齒輪6與第一扇形齒輪7分離。第一撥桿18遠離減速齒輪的一端從下位置感應(yīng)器17的位置沿小弧度圓弧轉(zhuǎn)動到上位置感應(yīng)器9的位置過程中，第二扇形齒輪6與第一扇形齒輪7始終處于分離狀態(tài)，第一撥桿18通過聯(lián)動機構(gòu)帶動銷軸13，使銷軸13移動到對應(yīng)斷路器脫扣裝置的脫扣位置。

所述聯(lián)動機構(gòu)包括第二撥桿11和第三撥桿12，所述第一撥桿18、第二撥桿11和第三撥桿12均在同一平面內(nèi)，且第二撥桿11位于第一撥桿18的一側(cè)，第三撥桿12位于第二撥桿11遠離第一撥桿18的那一側(cè)。所述第二撥桿11和第三撥桿12均為7字形，第二撥桿11和第三撥桿12的中部均鉸接在殼體1內(nèi)，且第二撥桿11的開口朝上，第三撥桿12的開口朝下，所述銷軸13位于第三撥桿12遠離第二撥桿11的那一端上。第一撥桿18從下位置感應(yīng)器17的位置沿小弧度圓弧轉(zhuǎn)動到上位置感應(yīng)器9的位置的過程中，第一撥桿18的一端向上撥動第二撥桿11的一端、第二撥桿11的另一端向下?lián)軇拥谌龘軛U12的一端，使第三撥桿12的另一端向上運動，從而帶動銷軸13移動到對應(yīng)斷路器脫扣裝置的脫扣位置。

所述上位置感應(yīng)器9與下位置感應(yīng)器17間的小弧度圓弧上有中位置感應(yīng)器10，中位置感應(yīng)器10通過導(dǎo)線與控制器15相連，當(dāng)?shù)谝粨軛U18從下位置感應(yīng)的位置沿小弧度圓弧轉(zhuǎn)動到中位置感應(yīng)器10的位置時，銷軸13對應(yīng)斷路器脫扣裝置的脫扣位置，此時，第一撥桿18鄰近第二撥桿11的一端與第二撥桿11相抵，第二撥桿11鄰近第三撥桿12的一端與第三撥桿12相抵，使得銷軸13處于鎖死狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝粨軛U18從中位置感應(yīng)器10的位置沿小弧度圓弧轉(zhuǎn)動到上位置感應(yīng)器9時，銷軸13對應(yīng)斷路器脫扣裝置的脫扣位置，第一撥桿18鄰近第二撥桿11的一端與第二撥桿11分離，使得銷軸13處于自由狀態(tài)。這樣改進的優(yōu)點利用中位置感應(yīng)器10可實現(xiàn)禁止手動合閘的功能。

所述連接機構(gòu)為連接軸8，該連接軸8的橫截面為六邊形，所述第一扇形齒輪7的一側(cè)有中心孔，該中心孔內(nèi)側(cè)壁的斷面呈六邊形，所述連接軸8的一端位于中心孔內(nèi)，且兩者大小相適配。

本實施例中，所述電機16、上位置感應(yīng)器9、中位置感應(yīng)器10和下位置感應(yīng)器17與控制器15間的導(dǎo)線均集成在一電路板14中，該電路板14與控制器15相連。

使用時，將連接軸8與斷路器的分合閘開關(guān)相連，將銷軸13與斷路器的脫扣裝置相連。

需要合閘時，控制器15控制電機16啟動。使得第一撥桿18隨減速齒輪沿大弧度圓弧向下位置感應(yīng)器17所在的位置轉(zhuǎn)動，在此過程中，第二扇形齒輪6與第一扇形齒輪7嚙合，使得第二扇形齒輪6通過第一扇形齒輪7和連接軸8帶動斷路器的分合閘開關(guān)向合閘的位置移動，如圖2所示。當(dāng)?shù)谝粨軛U18轉(zhuǎn)動到下位置感應(yīng)器17所在的位置時，控制器15控制電機16停止轉(zhuǎn)動。此時，斷路器的分合閘開關(guān)已移動到合閘的位置，完成合閘，同時斷路器的脫扣裝置帶動本操作機構(gòu)的銷軸13、第二撥板11和第三撥板12，使它們位于合閘的位置，如圖1所示。

需要分閘時，控制器15控制電機16啟動，使得第一撥桿18隨減速齒輪從下位置感應(yīng)器17沿小弧度圓弧向上位置感器的位置轉(zhuǎn)動，在此過程中，第一扇形齒輪7和第二扇形齒輪6始終處于分離狀態(tài)，第一撥桿18的一端向上撥動第二撥桿11的一端、第二撥桿11的另一端向下?lián)軇拥谌龘軛U12的一端，使第三撥桿12的另一端向上運動，從而帶動銷軸13向和斷路器脫扣裝置向脫扣的位置運動。當(dāng)?shù)谝粨軛U18轉(zhuǎn)動到上位置感應(yīng)器9的位置時，控制器15控制電機16停止轉(zhuǎn)動。此時，斷路器脫扣裝置已位于脫扣的位置，完成分閘，同時斷路器的分合閘開關(guān)帶動本操作機構(gòu)的連接軸8及第一扇形齒輪7，使它們位于分閘的位置，第一撥桿18鄰近第二撥桿11的一端已與第二撥桿11分離，使得銷軸13處于自由狀態(tài)，如圖3所示。

遇到特殊情況需要分閘、同時禁止手動合閘時，控制器15控制電機16啟動，使得第一撥桿18隨減速齒輪從下位置感應(yīng)器17沿小弧度圓弧向中位置感應(yīng)器10的位置轉(zhuǎn)動，在此過程中，第一扇形齒輪7和第二扇形齒輪6始終處于分離狀態(tài)，第一撥桿18的一端向上撥動第二撥桿11的一端、第二撥桿11的另一端向下?lián)軇拥谌龘軛U12的一端，使第三撥桿12的另一端向上運動，從而帶動銷軸13向帶動斷路器脫扣裝置向脫扣的位置運動。當(dāng)?shù)谝粨軛U18轉(zhuǎn)動到中位置感應(yīng)器10的位置時，控制器15控制電機16停止轉(zhuǎn)動。此時，斷路器脫扣裝置已位于脫扣的位置，完成分閘，同時斷路器的分合閘開關(guān)帶動本操作機構(gòu)的連接軸8及第一扇形齒輪7，使它們位于分閘的位置，第一撥桿18鄰近第二撥桿11的一端與第二撥桿11相抵，第二撥桿11鄰近第三撥桿12的一端與第三撥桿12相抵，使得銷軸13處于鎖死狀態(tài)，從而使得斷路器無法手動合閘，如圖4所示。