一种电动操作模块及断路器的制作方法

本发明涉及低压电器，尤其是涉及一种电动操作模块及断路器。

背景技术：

1、断路器的电动操作模块是实现断路器远程电动分合闸及安全联锁功能的核心单元。在现有的电动操作模块中，通常依靠电路板上的位置检测开关来判定电机驱动齿轮是否运行到位，从而控制电机停止运转或实现正反转。当电机正向驱动齿轮组件带动手柄到达合闸位置时，开关向电路反馈位置信号，电路切断电机电源。

2、然而，现有的这种依靠电路板开关进行检测和控制的方式，过于依赖电子元器件。如果位置检测开关发生损坏、接触不良，或者由于震动等原因导致检测位置发生偏移，将会导致信号控制失灵。此时，电机在驱动齿轮到达合闸极限位后会继续输出扭矩，而机构已到达机械极限无法再转动，从而产生“堵转”现象。长时间堵转会使齿轮组件承受巨大的反向应力，极易导致齿轮折断或电机烧毁，最终造成整个电动操作模块失效。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电动操作模块及断路器，以解决现有技术中电动操作模块因过于依赖电路板位置检测开关，在开关失效时电机驱动齿轮到达合闸极限位置后无法停机导致齿轮堵转并引发结构损坏的技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种电动操作模块，用于断路器，所述电动操作模块包括：驱动机构和手柄组件；

3、所述驱动机构包括齿轮组件和用于驱动所述齿轮组件的驱动组件；

4、所述齿轮组件包括沿动力传递方向依次设置的至少两级齿轮，且所述至少两级齿轮中的末级齿轮的外周设有间隔布置的第一扇形齿部和第二扇形齿部，且所述第一扇形齿部和第二扇形齿部之间设有无齿区段；

5、所述手柄组件通过转动具有合闸位置和分闸位置，且所述手柄组件包括手柄本体和设置于所述手柄本体的受驱半齿轮；

6、当所述末级齿轮通过正转驱动所述手柄组件由所述分闸位置运动至所述合闸位置过程中，所述第二扇形齿部与所述末级齿轮的前一级齿轮啮合，所述第一扇形齿部与所述受驱半齿轮啮合驱动所述手柄本体由所述分闸位置运动至所述合闸位置；

7、当所述末级齿轮通过正转驱动所述手柄组件由所述分闸位置运动至所述合闸位置的极限位后，所述第一扇形齿部沿转动方向的末级齿与所述受驱半齿轮脱离啮合，所述第二扇形齿部沿转动方向的末级齿与所述末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合。

8、在可选的实施方式中，所述第一扇形齿部和所述第二扇形齿部沿正转方向的末齿的周向终止位置被构造为同步或错开设置；

9、当所述第一扇形齿部沿正转方向的末齿的周向终止位置与所述第二扇形齿部沿正转方向的末齿的周向终止位置被构造为同步设置时，在所述末级齿轮通过正转驱动所述手柄组件由所述分闸位置运动至所述合闸位置的极限位时，所述第一扇形齿部沿转动方向的末级齿与所述受驱半齿轮脱离啮合，且同时所述第二扇形齿部沿转动方向的末级齿与所述末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合；

10、当所述第一扇形齿部沿正转方向的末齿的周向终止位置与所述第二扇形齿部沿正转方向的末齿的周向终止位置被构造为错开设置，且所述第一扇形齿部沿正转方向的末齿的周向终止位置超前于所述第二扇形齿部沿正转方向的末齿的周向终止位置时，在所述末级齿轮通过正转驱动所述手柄组件由所述分闸位置运动至所述合闸位置的极限位时，所述第一扇形齿部沿转动方向的末级齿与所述受驱半齿轮脱离啮合，所述手柄组件运动至所述合闸位置的极限位后，所述末级齿轮继续沿正转方向转动，所述第二扇形齿部沿转动方向的末级齿再与所述末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合。

11、在可选的实施方式中，所述末级齿轮反转时依次经过第一位置和第二位置，且所述末级齿轮位于所述第二位置时，能够限制所述断路器合闸；

12、当所述末级齿轮反转运动至所述第二位置时，所述第二扇形齿部沿转动方向的末级齿与所述末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合。

13、在可选的实施方式中，还包括复位机构；

14、所述复位机构用于在所述第二扇形齿部与所述末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合后，驱动所述末级齿轮反向回转，以在所述末级齿轮需要反向回转时，能够使所述第二扇形齿部重新与所述末级齿轮的前一级齿轮恢复啮合。

15、在可选的实施方式中，所述复位机构包括第一扭簧；

16、所述电动操作模块还包括壳体，所述第一扭簧设置于所述壳体；

17、所述末级齿轮设置有受力部，当所述末级齿轮正转至所述第二扇形齿部与所述末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合时，所述受力部与所述第一扭簧的一端簧腿抵接，使所述第一扭簧处于储能状态并提供所述末级齿轮反向回转的力，以在所述末级齿轮需要反向回转时，能够使所述第二扇形齿部重新与所述末级齿轮的前一级齿轮恢复啮合。

18、在可选的实施方式中，所述复位机构包括第二扭簧；所述末级齿轮设置有安装凸柱和安装槽，所述第二扭簧通过过盈配合套设于所述安装凸柱，且所述第二扭簧的一端簧腿卡接于所述安装槽；所述电动操作模块还包括壳体，所述壳体设置有限位部，当所述末级齿轮正转至所述第二扇形齿部与所述末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合时，所述限位部与所述第二扭簧的另一端簧腿抵接，使所述第二扭簧处于储能状态并提供所述末级齿轮反向回转的力，以在所述末级齿轮需要反向回转时，能够使所述第二扇形齿部重新与所述末级齿轮的前一级齿轮恢复啮合；

19、或；

20、所述复位机构包括第三扭簧；所述末级齿轮设置有安装凸柱和安装槽，所述安装凸柱设置有轴向限位槽，所述第三扭簧套设于所述安装凸柱，且位于所述轴向限位槽内，所述第三扭簧的一端簧腿卡接于所述安装槽；所述电动操作模块还包括壳体，所述壳体设置有限位部，当所述末级齿轮正转至所述第二扇形齿部与所述末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合时，所述限位部与所述第三扭簧的另一端簧腿抵接，使所述第三扭簧处于储能状态并提供所述末级齿轮反向回转的力，以在所述末级齿轮需要反向回转时，能够使所述第二扇形齿部重新与所述末级齿轮的前一级齿轮恢复啮合。

21、在可选的实施方式中，还包括联动件；

22、所述末级齿轮设置有凸台，所述凸台用于在所述末级齿轮由所述第一位置反转至所述第二位置的过程中，驱动所述联动件转动并运动至所述断路器合闸过程中所述断路器的联动轴的运动路径上，通过阻挡所述联动轴以限制所述断路器合闸。

23、在可选的实施方式中，所述复位机构包括复位簧；

24、所述复位簧设置于所述联动件，用于驱动所述联动件转动并退出所述断路器合闸过程中所述断路器的联动轴的运动路径，且当所述末级齿轮反转至所述第二扇形齿部与所述末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合时，所述凸台与所述联动件抵接，使所述复位簧处于储能状态并提供所述末级齿轮反向回转的力，以在所述末级齿轮需要反向回转时，能够使所述第二扇形齿部重新与所述末级齿轮的前一级齿轮恢复啮合；

25、和/或；

26、所述电动操作模块还包括脱扣器，所述脱扣器的输出端通过缩回拉动所述联动件转动并运动至所述断路器合闸过程中联动轴的运动路径上，通过拨动所述联动轴以使所述断路器脱扣分闸，所述复位簧设置于所述脱扣器，用于驱动所述脱扣器的输出端伸出复位，且当所述末级齿轮反转至所述第二扇形齿部与所述末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合时，所述凸台与所述联动件抵接，使所述复位簧处于储能状态并提供所述末级齿轮反向回转的力，以在所述末级齿轮需要反向回转时，能够使所述第二扇形齿部重新与所述末级齿轮的前一级齿轮恢复啮合。

27、在可选的实施方式中，所述齿轮组件包括沿动力传递方向依次设置的一级齿轮、二级齿轮和三级齿轮；

28、所述一级齿轮与所述驱动组件传动连接，所述二级齿轮与所述一级齿轮啮合，所述三级齿轮为所述末级齿轮。

29、第二方面，本发明提供一种断路器，包括前述实施方式任意一项所述的电动操作模块。

30、与现有技术相比，本发明提供的一种电动操作模块及断路器所具有的技术优势为：

31、本发明提供的电动操作模块，用于断路器，电动操作模块包括：驱动机构和手柄组件；驱动机构包括齿轮组件和用于驱动齿轮组件的驱动组件；齿轮组件包括沿动力传递方向依次设置的至少两级齿轮，且至少两级齿轮中的末级齿轮的外周设有间隔布置的第一扇形齿部和第二扇形齿部，且第一扇形齿部和第二扇形齿部之间设有无齿区段；手柄组件通过转动具有合闸位置和分闸位置，且手柄组件包括手柄本体和设置于手柄本体的受驱半齿轮；当末级齿轮通过正转驱动手柄组件由分闸位置运动至合闸位置过程中，第二扇形齿部与末级齿轮的前一级齿轮啮合，第一扇形齿部与受驱半齿轮啮合驱动手柄本体由分闸位置运动至合闸位置；当末级齿轮通过正转驱动手柄组件由分闸位置运动至合闸位置的极限位后，第一扇形齿部沿转动方向的末级齿与受驱半齿轮脱离啮合，第二扇形齿部沿转动方向的末级齿与末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合。

32、本发明提供的电动操作模块，其齿轮组件的末级齿轮中设有间隔布置的第一扇形齿部和第二扇形齿部。当末级齿轮通过正转驱动手柄组件运动至合闸位置的极限位后，第一扇形齿部沿转动方向的末级齿能够与受驱半齿轮脱离啮合，第二扇形齿部沿转动方向的末级齿能够与末级齿轮的前一级齿轮脱离啮合。由于第一扇形齿部和第二扇形齿部均与各自的配合部件脱离啮合，能够在物理层面上自动切断前一级齿轮与末级齿轮之间的动力传递路径。该物理脱离啮合的作用在于：即使电动操作模块的电路板位置检测开关发生损坏导致驱动组件未被断电，驱动组件输出的扭矩仅能驱动前一级齿轮空转，无法传递给末级齿轮，从而从根本上避免了末级齿轮在合闸极限位置产生堵转应力，杜绝了因堵转造成的齿轮断裂或电机烧毁等产品失效问题。仅依靠物理齿轮传动结构的改进，即实现了合闸极限位时的机械防堵转保护，极大地提高了电动操作模块的可靠性和使用寿命。

33、本发明提供的断路器，包括上述电动操作模块，由此，其所达到的技术优势及效果包括上述电动操作模块所达到的技术优势及效果，此处不做详细阐述。

34、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。