一種彈簧操作機構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種彈簧操作機構。一種彈簧操作機構，包括機架、轉(zhuǎn)動裝配在機架上的手動操作軸，所述手動操作軸上同軸設有復位扭簧，手動操作軸上還固定有夾設在復位扭簧的兩個施力臂之間的撥動件，所述撥動件將兩施力臂撐開以形成預壓變形量，所述機架上設有在手動操作軸處于復位狀態(tài)時與兩施力臂的內(nèi)側均擋止配合的固定擋止件。本發(fā)明的操作機構的手動操作軸從分閘位或合閘位復位的過程中，復位扭簧能夠持續(xù)對手動操作軸施加復位力，直至手動操作軸復位到位后仍能夠繼續(xù)施加復位力，能夠提高復位精度，保證復位位置，有效消除安全隱患。
【專利說明】
一種彈簧操作機構
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種彈簧操作機構。
【背景技術】
[0002]在中低壓真空斷路器及智能開關中，彈簧操作機構仍發(fā)揮著舉足輕重的作用。彈簧操作機構電動功能性能往往是真空斷路器及智能開關用戶關注的重中之重，而其手動功能安全可靠對其性能穩(wěn)定同樣具有舉足輕重的作用。
[0003]申請?zhí)枮?01320590273.7、授權公告號為CN 203787343 U、授權公告日為2014.08.20的中國專利公開了一種手動彈簧操作機構，包括機架及其上裝配的儲能機構和手動分合閘機構，所述手動分合閘機構包括用于控制合閘摯子動作的合閘擺臂、用于控制分閘摯子動作的分閘擺臂和操作擺臂，操作擺臂通過手動操作軸轉(zhuǎn)動裝配在機架上，進行分合閘操作時，通過手柄轉(zhuǎn)動手動操作軸，依靠操作擺臂實現(xiàn)分合閘。為了實現(xiàn)手動操作軸的復位，操作擺臂上連接有用于阻止其轉(zhuǎn)動的復位拉簧，復位拉簧的兩端分別裝配在操作擺臂和機架上。但是，由于手動操作軸接近復位位置時彈簧的作用力最弱，加上摩擦力、零部件制造精度和裝配精度的影響，復位彈簧難以保證手動操作軸復位到準確位置，這樣就會給機構造成潛在隱患，影響彈簧操作機構的正常動作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種彈簧操作機構，以解決現(xiàn)有的彈簧機構中手動操作軸容易復位不到位的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中采用的技術方案是:一種彈簧操作機構，包括機架、轉(zhuǎn)動裝配在機架上的手動操作軸，所述手動操作軸上同軸設有復位扭簧，手動操作軸上還固定有夾設在復位扭簧的兩個施力臂之間的撥動件，所述撥動件將兩施力臂撐開以形成預壓變形量，所述機架上設有在手動操作軸處于復位狀態(tài)時與兩施力臂的內(nèi)側均擋止配合的固定擋止件。
[0006]所述復位扭簧具有兩個同向懸伸的施力臂，所述撥動件為固定在手動操作軸上的撥桿。
[0007]所述固定擋止件為固定在機架上的定位塊，所述定位塊具有兩個定位臂，兩個定位臂分別與兩施力臂的內(nèi)側擋止配合。
[0008]所述彈簧操作機構還包括復位拉簧，在手動操作軸處于復位狀態(tài)時，所述施力臂位于復位拉簧的軸向的一側。
[0009]所述手動操作軸上固定有操作擺臂，所述機架上設有與操作擺臂的分合閘極限位置對應的限位件。
[0010]所述限位件為擋銷。
[0011 ]所述手動操作軸通過軸承轉(zhuǎn)動裝配在機架上。
[0012]所述軸承為凸緣深溝球軸承或凸緣滾針軸承。
[0013]所述手動操作軸上固定有與彈簧操作機構的分閘頂桿對應的分閘擋板，在手動操作軸處于復位狀態(tài)時，所述分閘擋板與分閘頂桿相互分離。
[0014]本發(fā)明采用上述技術方案，由于撥動件將兩復位扭簧的兩施力臂撐開以形成預壓變形量，因此手動操作軸從分閘位或合閘位復位的過程中，復位扭簧能夠持續(xù)對手動操作軸施加復位力，直至手動操作軸復位到位后仍能夠繼續(xù)施加復位力，而機架上設置的固定擋止件能夠在手動操作軸處于復位狀態(tài)時與兩施力臂的內(nèi)側均擋止配合，從而由固定擋止件確定最終的復位位置，與現(xiàn)有技術中僅采用復位拉簧進行復位相比，能夠避免摩擦力、零部件制造精度和裝配精度對手動操作軸復位的影響，提高復位精度，保證復位位置，有效消除安全隱患。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種彈簧操作機構的一個實施例的結構示意圖；
圖2是圖1拆去前夾板時的結構示意圖；
圖3是圖1中彈簧操作機構的手動合閘操作斷面圖；
圖4是圖1中手動分合閘操作軸的結構示意圖；
圖5是手動分合閘操作軸組件的結構示意圖；
圖6是復位拉簧儲能過程和釋放能量過程的作用力變化圖(實際過程僅對應有部分波形)；
圖7是復位扭簧儲能過程和釋放能量過程的作用力變化圖(實際過程僅對應有部分波形)。
[0016]圖中各附圖標記對應的名稱為:10一機架，11一前夾板，12一后夾板，20—手動操作軸，21—凸緣軸承，22—復位扭簧，23—施力臂，24—撥桿，25—手動合閘銷，26—分閘擋板，30—合閘半軸，31—合閘擋板，40—分閘半軸，41 一分閘小擋板，42—分閘頂桿，43—復位小壓簧，50—儲能保持凸輪組件，60—合閘保持凸輪組件，70—定位塊，71—定位臂，80—復位擺臂，81—復位拉簧，91 一合閘限位銷，92—分閘限位銷。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。
[0018]本發(fā)明一種彈簧操作機構的一個實施例如圖1?圖7所示，是一種具有手動操作機構的彈簧操作機構，包括機架10，機架10包括前夾板11和后夾板12，手動操作軸20穿過前夾板11和后夾板12轉(zhuǎn)動裝配在機架1上，前夾板11和后夾板12之間還設置有合閘半軸30、分閘半軸40、儲能保持凸輪組件50、合閘保持凸輪組件60，合閘半軸30上設有合閘擋板31，分閘半軸40上連接有分閘小擋板41，分閘小擋板41與對應設置的分閘頂桿42配合，分閘頂桿42上套設有復位小壓簧43。上述零部件均為現(xiàn)有技術，用于實現(xiàn)彈簧操作機構的分閘和合閘，具體結構此處不再詳細說明。
[0019]手動操作軸20的結構如圖4和圖5所示，其后端和中部設有兩只凸緣軸承21，兩只凸緣軸承21分別用于與前夾板11和后夾板12配合，能夠減小手動操作軸20的摩擦力，降低系統(tǒng)損耗，使手動操作軸20的轉(zhuǎn)動更加靈活、復位更加可靠。后端的凸緣軸承21前方依次設有復位扭簧22、撥桿24、手動合閘銷25、分閘擋板26，其中撥桿24向后懸伸設置在手動操作軸20的凸肩上。中間的凸緣軸承21的前端固定有復位擺臂80，復位擺臂80的末端設有彈簧連接孔，用于連接復位拉簧81，復位拉簧81的另一端連接在前夾板11上設置的連接軸上，用于對手動操作軸20施加復位拉力。
[0020]復位扭簧22的兩只施力臂23均向右懸伸，能夠避開手動操作軸20上方的零部件，安裝方便。撥桿24夾設在復位扭簧22的兩個施力臂23之間，作為撥動件，將兩施力臂23撐開以形成預壓變形量。
[0021]機架10上對應于復位扭簧22的兩只施力臂23設有定位塊70，定位塊70具有兩個定位臂71，兩個定位臂71構成在手動操作軸20處于復位狀態(tài)時與兩施力臂23的內(nèi)側均擋止配合的固定擋止件。
[0022]為了避免分合閘作用力過大損壞操作機構硬件，機架10上設有與操作擺臂的分合閘極限位置對應的合閘限位銷91和分閘限位銷92。為了避免分閘頂桿42上的復位小壓簧43對手動操作軸20的復位產(chǎn)生影響，在手動操作軸20處于復位狀態(tài)時，所述分閘擋板26與分閘頂桿42相互分離。
[0023]手動操作機構合閘時，通過對手動操作軸20施加順時針轉(zhuǎn)矩，手動操作機構手動操作軸20上的手動合閘銷25順時針傳遞轉(zhuǎn)矩推動合閘半軸30上的合閘擋板31逆時針轉(zhuǎn)動，進而帶動合閘半軸30逆時針轉(zhuǎn)動，通過儲能保持凸輪組件50與合閘半軸30脫離，實現(xiàn)合閘。這一過程中，手動操作軸20順時針轉(zhuǎn)動過程中，隨著手動操作軸20轉(zhuǎn)動角度的增大，克服復位拉簧81和分合復位扭簧22的功隨之增大，并對復位拉簧81和分合復位扭簧22儲存能量。在儲能過程中，復位拉簧81儲能增大呈正弦曲線波形由小到大變化;復位扭簧22儲能增大呈不過原點的直線線性由小到大變化。手動操作軸20在機構合閘到位時，由合閘限位銷機械限位，防止損壞機構硬件。
[0024]當手動操作軸20施加轉(zhuǎn)矩取消時，復位拉簧81和分合復位扭簧22釋放自身儲存的能量，并帶動手動操作軸20逆時針轉(zhuǎn)動回復到初始位置。復位拉簧81能量釋放呈余弦曲線波形由大到小變化。在手動操作軸20復位接近到位前一段時，復位拉簧81做功近似為零;復位扭簧22釋放能量呈不過原點的直線線性由大到小變化，在手動操作軸20復位接近到位時，復位扭簧22做功呈急停特性，瞬時由大驟減到零，能極大保證手動操作軸20復位到初始位置。
[0025]手動操作機構分閘時，對手動操作軸20施加逆時針轉(zhuǎn)矩，手動操作軸20上的分閘擋板26逆時針傳遞轉(zhuǎn)矩，推動分閘頂桿42克服自身重力和壓縮復位小壓簧43向上運動，進而再推動分閘小擋板41逆時針轉(zhuǎn)動，通過合閘保持凸輪組件60與分閘半軸40脫離，實現(xiàn)分閘。這一過程中，手動操作分合閘操作軸逆時針轉(zhuǎn)動過程中，隨著手動操作分合閘操作軸轉(zhuǎn)動角度的增大，需要克服復位拉簧81、分合復位扭簧22和復位小壓簧43的功隨之增大，使其對復位拉簧81、分合復位扭簧22和復位小壓簧43儲能。在儲能過程中，復位拉簧81儲能增大呈正弦曲線波形由小到大變化;復位扭簧22和復位小壓簧43儲能增大呈不過原點的直線線性由小到大變化。手動操作軸20在機構分閘到位時，由分閘限位銷機械限位，防止損壞機構硬件。
[0026]當手動操作軸20施加轉(zhuǎn)矩取消時，復位拉簧81、分合復位扭簧22和復位小壓簧43釋放自身儲存的能量，并帶動手動操作軸20順時針運動到初始位置。復位拉簧81能量釋放呈正弦曲線波形由大到小變化。在手動操作軸20復位接近到位前一段時，復位拉簧81做功近似為零;復位扭簧22釋放能量呈不過原點的直線線性由大到小變化，在手動操作軸20復位接近到位時，復位扭簧22做功呈急停特性，瞬時由大驟減到零，能極大保證手動操作軸20復位到初始位置；由于分閘頂桿42和分閘擋板26之間有一小段間隙，復位小壓簧43釋放自身的能量呈不過原點的直線線性由大到小變化，在手動操作軸20復位接近到位前一段時，已減小到零。
[0027]本發(fā)明中的彈簧操作機構在實現(xiàn)手動操作機構合閘或分閘時，能夠在有效抵御操作外力過大、過猛對機構自身硬件造成損害的前提下，能保證操作手柄每一次操作后手動操作軸都能夠復位到初始位置，保證機構處于良好的工作狀態(tài)。本發(fā)明中的彈簧操作機構用于戶外真空斷路器、柱上開關和開關操作時，對復位拉簧和復位扭簧各自絲徑選取較粗，能有效減緩對手動操作軸施加轉(zhuǎn)矩很大，操作過猛對其損壞，同時配合合閘限位銷和分閘限位銷機械限位保護。手動分合閘操作軸在順時針或逆時針操作時，克服復位拉簧和復位扭簧的力較大，復位拉簧和復位扭簧在這一過程中儲存能量較大。該裝置用于戶內(nèi)真空斷路器和開關操作時，能有效減小降低對手動操作軸轉(zhuǎn)矩，同時選用復位拉簧和復位扭簧各自絲徑較小，實現(xiàn)該裝置操作的輕巧和靈敏。手動操作軸在順時針或逆時針操作時，復位拉簧和分合扭簧的力很小，復位拉簧和分合扭簧在這一過程中儲存能量相對較小。在手動操作軸施加轉(zhuǎn)矩取消時，復位拉簧和復位扭簧釋放自身的能量相對較小，在手動操作軸操作系統(tǒng)阻力很小情況下，實現(xiàn)手動操作軸回復到初始位置。
[0028]在上述實施例中，復位扭簧22的兩個施力臂23的懸伸方向相同，而撥動件為撥桿24、固定擋止件具有兩個定位臂71，在本發(fā)明的其他實施例中，復位扭簧22的兩個施力臂23也可以成一定角度設置，也可以成180度設置，而撥動件也可以替換成由兩個相互間隔的撥桿24部分形成的分體形式，固定擋止件也可以替換為一體的塊狀結構。
【主權項】
1.一種彈簧操作機構，包括機架、轉(zhuǎn)動裝配在機架上的手動操作軸，其特征在于:所述手動操作軸上同軸設有復位扭簧，手動操作軸上還固定有夾設在復位扭簧的兩個施力臂之間的撥動件，所述撥動件將兩施力臂撐開以形成預壓變形量，所述機架上設有在手動操作軸處于復位狀態(tài)時與兩施力臂的內(nèi)側均擋止配合的固定擋止件。2.根據(jù)權利要求1所述的一種彈簧操作機構，其特征在于:所述復位扭簧具有兩個同向懸伸的施力臂，所述撥動件為固定在手動操作軸上的撥桿。3.根據(jù)權利要求2所述的一種彈簧操作機構，其特征在于:所述固定擋止件為固定在機架上的定位塊，所述定位塊具有兩個定位臂，兩個定位臂分別與兩施力臂的內(nèi)側擋止配合。4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種彈簧操作機構，其特征在于:所述彈簧操作機構還包括復位拉簧，在手動操作軸處于復位狀態(tài)時，所述施力臂位于復位拉簧的軸向的一側。5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種彈簧操作機構，其特征在于:所述手動操作軸上固定有操作擺臂，所述機架上設有與操作擺臂的分合閘極限位置對應的限位件。6.根據(jù)權利要求5所述的一種彈簧操作機構，其特征在于:所述限位件為擋銷。7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種彈簧操作機構，其特征在于:所述手動操作軸通過軸承轉(zhuǎn)動裝配在機架上。8.根據(jù)權利要求7所述的一種彈簧操作機構，其特征在于:所述軸承為凸緣深溝球軸承或凸緣滾針軸承。9.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種彈簧操作機構，其特征在于:所述手動操作軸上固定有與彈簧操作機構的分閘頂桿對應的分閘擋板，在手動操作軸處于復位狀態(tài)時，所述分閘擋板與分閘頂桿相互分離。
【文檔編號】H01H33/666GK106098468SQ201610526129
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】袁平定, 張娜, 方春陽, 張艷婷, 王楊陽, 穆貝貝, 李曉虎, 吳海航, 賈克元, 葛亞龍, 唐學芳, 李召森
【申請人】許繼電氣股份有限公司, 許繼集團有限公司, 國家電網(wǎng)公司