[發明專利]一種斷路器彈簧操動機構的齒輪傳動系統的離合裝置

有效

• 申請號: 201210359126.9
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102867663A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 鄧洪祥;蘇菊芳;張強;馬曾銳
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: H01H3/58
• 分類號: H01H3/58;H01H3/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本發明涉及斷路器技術領域，特別涉及一種斷路器彈簧操動機構的齒輪傳動系統的離合裝置。?

背景技術

斷路器彈簧操動機構的儲能傳動系統中必須包含一種離合裝置，可在儲能完畢，儲能軸停轉時使傳動系統與儲能軸自動脫開，在合閘彈簧釋能快動作合閘并帶動儲能軸轉動過程中或合閘結束后再次儲能時又使儲能軸與傳動系統自動連接順利儲能。?

現有彈簧操動機構實現上述離合功能的裝置有兩種類型。第1類是傳動系統中設置有可控制的單向傳動部件，如棘輪配棘爪或其他間歇傳動件、整圈轉動的驅動爪配驅動輪、可控制離合的單向離合器、端面離合部件加單向離合器等，這一類傳動系統除減速傳動齒輪外，還需另外增加其他單向傳動件，而且還需在主傳動鏈空間之外另外增設控制離合的部件，傳動結構較復雜，成本較高，機構尺寸也較大。棘輪等間歇傳動還存在傳動效率大大降低的問題，必須大幅增加驅動電機的功率，才能在規定的操作允許時間內完成儲能。第2類傳動系統是純齒輪（有的包含有鏈輪或蝸輪）減速傳動，所需離合裝置設置在主傳動鏈的一對互相嚙合的大小齒輪內部，沒有外部的傳動件和離合控制部件，結構很簡單，機構尺寸較小，不存在第1類傳動系統的缺點。?

現有技術設置在一對大、小齒輪內部的離合裝置的例子見圖8、圖9、圖10。圖8、圖9為在合閘保持位置與小齒輪相對的大齒輪的缺齒區域設置一個可伸縮齒的離合裝置。由于小齒輪在驅動電機斷電后慣性轉動的停轉位置具有隨機性，快動作合閘大齒輪轉動再嚙合時，如果小齒輪停轉正好在兩齒輪的齒尖接觸位置，如與大齒輪正常齒嚙合將被卡住，不能完成合閘，離合裝置設置可伸縮齒后，與小齒輪齒尖首先接觸的是可伸縮的齒尖，大齒輪轉動時可伸縮齒會內縮退讓，順利實現再嚙合。圖8所示離合裝置的小齒輪的齒，大齒輪缺齒區域前后的齒及可伸縮齒端都是正常齒形，據分析，在小齒輪慣性轉動停轉如處于其齒尖再嚙合時與大齒輪齒尖接觸的某種特殊位置，雖然首先接觸的大齒輪可伸縮齒可內縮退讓，但兩齒尖的摩擦力可帶動小齒輪一起轉動，有可能出現后面的大小齒輪正常齒齒尖接觸被卡住的現象。圖9的離合裝置正是針對這種出現機率不大，但可能出現的卡住現象采取了若干克服存在問題的措施，其中的一項重要的與圖8離合裝置明顯區別的措施是，小齒輪的齒尖、伸縮齒的齒尖以及伸縮齒后的附加空擋（缺齒）后第一固定齒的齒尖，都改為與齒兩側漸開線齒形面相交的斜面，解決了卡住問題。較晚出現的圖10的發明目的主要也應當是解決圖8離合裝置的卡住問題。圖10的離合裝置將原有單個可伸縮齒，改為由中間空缺一齒的兩個正常齒形的齒連體構成的擺動齒，擺動齒可向內擺動退讓實現再嚙合。由于圖10的離合裝置繼續采用正常齒形，仍有不令人滿意或不夠完善之處，主要是擺動齒所受沖擊力大，必須采用特殊材料及特殊的加工工藝方法而使其造價太高等問?題，后續又出現了替代圖10的離合裝置，該裝置為所述的第1類傳動系統的端面離合部件加單向離合器等組成的離合裝置，可靠性較高，但結構的復雜程度大大增加，機構增加的體積也較大，離合裝置部分的成本也很高。圖8、圖9、圖10的離合裝置在小齒輪停轉的某些位置，快動作合閘再嚙合時大齒輪都要空轉較大角度（接近一個齒距甚至大于一個齒距），可伸縮齒或擺動齒才與靜止的小齒輪接觸，這一過程中力量很大的合閘彈簧釋放的能量較大，可伸縮齒或擺動齒與小齒輪接觸的沖擊力也大。這幾種離合裝置齒尖各表面間均無小圓弧面過渡，尖端接觸應力很大，都使得兩種活動齒必須具有很高抗沖擊強度。操作功大幅增加的大的或超大操作功彈簧操動機構，如采用上述幾種離合裝置，由于快動作合閘再嚙合大齒輪空轉時合閘彈簧釋放能量大幅增加，活動齒承受的沖擊力及抗沖擊強度要求也將大幅提高，可能達到難以滿足要求的程度。要滿足大齒輪承受大幅增加的轉矩，又不過度增加大齒輪直徑及減少大小齒輪的傳動比，齒輪應選取較大的模數和齒寬，大小齒輪的齒數也要大幅減小，這又會進一步增加快動作合閘再嚙合時大齒輪的空轉角度及沖擊力。另外，作圖分析顯示，小齒輪齒數很少時，采用圖8、圖10兩種離合裝置，都無法消除可能（小幾率）出現的卡住不能合閘現象。?

發明內容