[发明专利]一种预储能弹簧操作机构

说明书

本发明涉及一种预储能弹簧操作机构，包括安装板以及设置在安装板上的合闸机构、分闸机构和输出机构；其中，合闸机构包括储能轴、第一齿轮、转盘、合闸凸轮、储能压止、滑轮、弹簧挂片、弹簧拉片、滚针轴承以及第一弹簧；输出机构包括摆臂板、连接杆、输出轴以及信号输送装置；分闸机构包括分闸轴、分闸压止、分闸弹簧凸轮、分闸杆、限位板以及第二弹簧；摆臂板第一端可与合闸凸轮抵接，摆臂板第三端可与分闸压止抵接。本发明的预储能弹簧操作机构合闸时间短、能耗低、机构摩擦损耗少，适用于快速响应的开关柜。

技术领域

本发明涉及电气技术领域，具体涉及一种能够有效提高开关柜快速响应能力的预储能弹簧操作机构。

背景技术

目前，电力、通信和网络已经成为人们生活中不可或缺的一部分，而这些设备的运作需要电力，因此可靠的电力保障尤为重要。电力保障可以分为线路保障与快速修复保障。目前，线路保障已经实现了全面覆盖，全国范围内几乎不存在没有通电的地方，而电力保障的关健点就在于如果一旦出现了线路故障，如何快速地隔断和修复故障点。随着电力电网的改造，自动化技术在电力行业应用越来越广泛，能快速响应的开关柜成为了电力系统的重要需求。

现有的开关柜大多为储能合闸同时进行，但是有先后顺序，合闸所需能量较为持续，储能合闸整个过程需要约为10秒的时间，而在智能电网的要求为0.3秒，因此不符合智能电网的要求。而且现有的开关柜在现场处置上，如果一旦操作机构出现问题，要更换就要去重新调整开关与操作机构间的连接螺栓，安装繁琐，现场更换可操作性差。

此外，现有的弹簧操作机构通常包括用于储能的弹簧、用于连接弹簧的弹簧拉片以及与弹簧拉片连接的用于传递动力的摆臂轴，在储能过程中，弹簧被拉伸，由于弹簧的拉力，弹簧拉片与摆臂轴之间的摩擦力增大，从而造成磨损。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是如何提高开关柜响应能力，降低合闸时间，减少合闸能耗，并且减少磨损。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种预储能弹簧操作机构，包括安装板以及设置在安装板上的合闸机构、分闸机构和输出机构；其中，合闸机构包括可绕自身轴线转动的储能轴、同轴套合在储能轴上且可相对于储能轴独立转动的第一齿轮、与储能轴周向联动的转盘和合闸凸轮、设在第一齿轮上的储能压止以及设置在合闸凸轮上的滑轮；转盘与第一齿轮相邻，转盘包括与储能压止配合的卡槽；合闸机构还包括可绕自身轴线转动的合闸轴、设置在合闸轴上的第一凹槽以及可从第一锁合位置移动至第一打开位置的合闸压止；在第一锁合位置上，合闸压止第一端与滑轮抵接，合闸压止第二端与合闸轴抵接，转盘的运动受限；在第一打开位置上，合闸压止第二端穿过第一凹槽，合闸压止第一端可相对于滑轮移动；合闸机构还包括与安装板连接的弹簧挂片、固定在储能轴底端的弹簧摆臂、在弹簧摆臂上且远离储能轴的摆臂轴、与摆臂轴可转动地连接的弹簧拉片、设置在摆臂轴与弹簧拉片之间的滚针轴承以及第一弹簧；第一弹簧第一端连接在所述弹簧挂片上，第一弹簧第二端连接在远离摆臂轴的弹簧拉片的一端；合闸机构还包括可绕自身轴线转动的操作轴以及与操作轴周向联动的第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合；输出机构包括可绕转轴转动的摆臂板、连接杆、输出轴、与输出轴周向联动的轴耳以及与输出轴或轴耳连接的信号输送装置；摆臂板第一端与合闸凸轮抵接，摆臂板第二端与连接杆第一端铰接，连接杆第二端与轴耳铰接；分闸机构包括可绕自身轴线转动的分闸轴、设置在分闸轴上的第二凹槽以及可从第二锁合位置移动至第二打开位置的分闸压止；在第二锁合位置上，分闸压止第一端与摆臂板第三端抵接，分闸压止第二端与分闸轴抵接，摆臂板运动受限；在第二打开位置上，分闸压止第二端穿过第二凹槽，分闸压止第一端可相对于摆臂板第三端移动；分闸机构还包括固定在输出轴底端的分闸弹簧凸轮、与远离输出轴的分闸弹簧凸轮的一端连接且垂直于输出轴的分闸杆、设置在所述分闸杆第一端且固定在安装板上的限位板、固定在分闸杆第二端的弹簧套以及套在分闸杆上的第二弹簧；第二弹簧第一端与限位板连接，第二弹簧第二端与弹簧套连接。