[實用新型]彈簧儲能控制模塊及其操動機構和斷路器

有效

• 申請號: 201220528129.6
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN202816715U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 張先剛;潘艷明;陳賀;蔣舒;楊志軼
• 申請（專利權）人: 上海思源高壓開關有限公司
• 主分類號: H01H3/30
• 分類號: H01H3/30;H01H33/40
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術領域

本實用新型涉及一種高壓控制技術領域的設備，更具體地說是一種用于高壓、中壓斷路器的彈簧儲能控制模塊及其操動機構和斷路器。

背景技術

高壓、中壓斷路器包括工作電壓大于1000伏的任何開關設備，是電能傳輸和分配的關鍵部件。通常，它們用電機或手動驅動小齒輪，帶動大齒輪給儲能彈簧儲能。在儲能操作結束時，大齒輪到達第一角度位置。這時，大齒輪被限位，阻止在儲能彈簧作用下繼續轉動，以保持儲能彈簧的儲能。當斷路器的合閘命令發出后，儲能彈簧釋放能量驅使大齒輪轉動，進行合閘操作，同時給分閘模塊儲能。為了提高電力系統的穩定性，要求在分閘操作后能夠馬上進行合閘操作，因此，在合閘操作結束后，應該立即給儲能彈簧重新儲能。

在這些開關設備中，應該解決：(1)在合閘后，在不引起斷路器斷開的情況下，通過驅動小齒輪需要能夠對儲能彈簧重新儲能。(2)在儲能彈簧釋放的合閘操作中，以及驅動小齒輪張緊儲能彈簧的儲能操作中，大齒輪應該在同一方向上轉動。(3)當大齒輪處在第一角度位置時，應該使電機從大齒輪上脫開。如果不這樣做，由于電機和傳動系統的慣性，在齒輪的輪齒上產生的力會使零部件產生相當大的磨損，導致設備很快被破壞。

通過對現有技術的檢索發現，專利文獻號CN88102715公開了一種斷路器的操動機構。儲能彈簧釋放能量轉動大齒輪進行合閘操作，同時給分閘彈簧儲能；分閘彈簧釋放能量進行分閘操作。在儲能操作中，小齒輪由驅動源驅動，帶動大齒輪給儲能彈簧儲能。大齒輪有一個缺齒部分，設置在儲能操作結束時與小齒輪相對的區域內，用以同小齒輪脫開嚙合。一個柱塞設置在大齒輪的缺齒部分上，用以使小齒輪與大齒輪重新嚙合。該柱塞前端的形狀與齒輪的齒形相同。在大齒輪上裝配有一個始終沿半徑方向推壓，能使柱塞自由伸縮的彈簧，和一個能對柱塞進行導向的導向槽。在這種操動機構的彈簧儲能控制方案中，柱塞在工作過程中受到較大的側向力，容易引起卡塞。更嚴重的是，考慮到柱塞與小齒輪相碰時的沖擊以及由此產生的振動，這種方案不能可靠地解決大齒輪與小齒輪的齒頂干涉問題。

專利文獻號EP0917168公開了可以在上述背景下使用的零部件。大齒輪包括多個可以向內滑動的輪齒，這些滑動齒位于當大齒輪處在第一角度位置時與小齒輪相對的區域內。每個滑動齒都依靠專門的彈簧通過徑向滑動來縮回。這種方案提高了工作的可靠性，但是，每個滑動齒都需要獨立的滑動系統，增加了復雜性和成本。此外，滑動齒具有特殊形狀的曲面齒頭，這也增加了制造費用。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術存在的上述不足，提出一種彈簧儲能控制模塊及其操動機構和斷路器，可以應用到這樣一種開關設備中，大齒輪組件固定在與斷路器的動觸頭耦合的控制軸上，從而可以通過釋放彈簧，驅動控制軸來關合斷路器。它還可以應用到下述類型的開關設備中，大齒輪組件固定在第一控制軸上，該第一控制軸經過第二控制軸耦合到斷路器的動觸頭上。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

本實用新型涉及一種彈簧儲能控制模塊，包括：設置于控制軸上且與儲能彈簧相耦合的大齒輪組件以及設置于傳動軸上且與大齒輪組件相耦合的小齒輪組件。

所述的大齒輪組件為齒輪半徑可變結構，包括：固定設置于大齒輪上的齒輪半徑固定部分和活動設置于大齒輪上的齒輪半徑可變部分，其中：齒輪半徑可變部分包括：與大齒輪活動地相耦合的齒段組件以及分別與大齒輪和齒段組件相耦合的徑向彈性元件。

所述的齒輪半徑固定部分為一個不完全齒輪，其缺齒部分能夠使傳動軸在儲能操作結束時與控制軸脫開。

所述的齒輪半徑可變部分的齒段組件包括：與大齒輪活動耦合的轉動部以及從徑向彈性元件獲得徑向力的活動部。

所述的轉動部與大齒輪的活動耦合是通過銷接方式得以實現，其銷接位置設置在所述的齒段組件的基圓內部。

所述的獲得徑向力是指：徑向彈性元件的兩端分別與大齒輪與齒段組件相耦合，使齒段組件趨向于向外張開，并且在大齒輪上設有限位槽和限位體以實現齒段組件的位置在限定的范圍內伸縮變化。

所述的齒段組件上輪齒的齒形和齒距可以與所述齒輪半徑固定部分不同或者相同。

所述的小齒輪組件為雙排嚙合齒結構，包括：一個小齒輪和一個輔助小齒輪，其中：雙排嚙合齒的齒數相同，當固定在傳動軸上時，雙排嚙合齒的輪齒一一對應；小齒輪與大齒輪組件上的齒輪半徑固定部分協同工作，輔助小齒輪與大齒輪組件上的齒輪半徑可變部分協同工作。