塑壳断路器及其电动操作机构的制作方法

1.本发明涉及断路器技术领域，更具体地说，它涉及塑壳断路器及其电动操作机构。


背景技术：

2.电动操作机构是塑壳型断路器常用的附件之一，与断路器配合后，可远距离电动闭合、断开和再扣断路器以实现输配电网的集中和自动控制。随着电力事业的发展，塑壳断路器电动操作机构已逐渐成为当前发展的主流，设计向小型化、智能化方向发展。
3.同时，对塑壳断路器的安装环境、附件组合方式提出多样化的需求，而现有的塑壳断路器电动操作机构存在结构复杂、体积臃肿、性能不可靠等缺陷，已不能满足断路器安装使用的要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明在于提供塑壳断路器及其电动操作机构，该塑壳断路器电动操作机构的结构简单、性能可靠、且分合闸速度快。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：塑壳断路器的电动操作机构，包括机架、设置在所述机架下方的凸轮滑块组件、以及设置在机架上的电动齿轮组件；所述机架上还转动设置有操作杆，所述操作杆上位于机架上方的部位安装有从动齿轮，所述操作杆上位于机架下方的部位安装有凸轮；
6.所述凸轮滑块组件包括滑块、以及设置在所述滑块上方的所述凸轮，所述滑块滑动设置在机架上；所述滑块上开设有条形通孔或条形凹槽，凸轮上设有驱动块，所述驱动块伸入所述条形通孔或条形凹槽内；凸轮转动并带动驱动块转动，驱动块转动并促使滑块在机架上滑动；
7.所述电动齿轮组件包括电机、以及多个相啮合的第一齿轮；电机的输出轴沿水平方向设置，且电机的输出轴通过所述第一齿轮与从动齿轮啮合传动连接；
8.电机的输出轴转动并通过齿轮带动从动齿轮和操作杆转动，操作杆转动带动凸轮转动，凸轮转动并带动驱动块转动，驱动块转动并促使滑块在机架上滑动；或者，手动驱动操作杆转动，操作杆转动并带动凸轮转动，凸轮转动并带动驱动块转动，驱动块转动并促使滑块在机架上滑动。
9.电动操作断路器时，电机转动，电机的输出轴转动并通过齿轮带动从动齿轮和操作杆转动，操作杆转动并带动凸轮转动，凸轮转动并带动驱动块转动，驱动块转动并促使滑块在机架上滑动，从而实现断路器的再扣、分闸、合闸；
10.手动操作断路器时，使用工具旋转操作杆，操作杆转动并带动凸轮转动，凸轮转动并带动驱动块转动，驱动块转动并促使滑块在机架上滑动，从而实现断路器的再扣、分闸、合闸；
11.该塑壳断路器电动操作机构的结构简单、性能可靠；由于电机平躺设置，体积小巧，进而能够有效的降低断路器安装电操后的整体高度。
12.作为优选，所述电机安装在所述机架的下方，所述机架上转动设置有第二齿轮，所述第二齿轮的上部与第一齿轮相啮合；第二齿轮的下部与电机的输出轴相啮合。
13.作为优选，所述电机的输出轴上安装有蜗杆，所述蜗杆与第二齿轮相啮合；或者，所述电机的输出轴上安装有主动锥齿轮，第二齿轮的下端固定有与其同轴转动的从动锥齿轮，主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合。
14.作为优选，第一齿轮包括第一齿轮a、以及与其同轴转动的第一齿轮b，且第一齿轮a的直径大于第一齿轮b的直径；多个第一齿轮依次啮合连接并形成啮合路径，沿所述啮合路径从第二齿轮到从动齿轮方向，第一齿轮a的直接逐渐增大，且与从动齿轮相啮合的第一齿轮b的直径小于从动齿轮的直径。
15.作为优选，所述滑块上固定有横板，所述横板上开设所述条形通孔或条形凹槽。
16.作为优选，所述驱动块为双向轴承，所述双向轴承通过轴固定或转动设置在凸轮上；或者，所述驱动块为转动设置在凸轮上的转轴。
17.作为优选，所述从动齿轮的中央开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有单向轴承，所述单向轴承套接在操作杆上。
18.作为优选，所述从动齿轮的中央一体成型有凸块，所述凸块上开设有所述环形凹槽。
19.作为优选，所述操作杆的上端开设有一字槽；所述电机为直流电机；所述机架包括第一支架、以及安装在所述第一支架上端的第二支架，第一支架和第二支架之间形成腔室，所述电动齿轮组件布置在所述腔室内，所述凸轮滑块组件布置在第一支架的下方。
20.塑壳断路器，包括上述所述的塑壳断路器的电动操作机构。
21.综上所述，本发明具有以下有益效果：
22.1、该塑壳断路器电动操作机构的结构简单、性能可靠、且分合闸速度快；
23.2、该塑壳断路器上的电极由于平躺设置，体积小巧，进而能够有效的降低断路器安装电操后的整体高度；
24.3、该塑壳断路器的操作杆上套接有单向轴承，在进行手动操作断路器时，较省力、减少齿轮的磨损，延长断路器的使用寿命。
附图说明
25.图1为本发明的结构示意图；
26.图2为本发明的凸轮滑块组件与操作杆组装的结构示意图；
27.图3为本发明中隐去第二支架的结构示意图；
28.图4为本发明的截面图；
29.图5为本发明的仰视图；
30.图6为本发明的凸轮与双向轴承组装的结构示意图。
31.附图标记：1、凸轮滑块组件；2、电动齿轮组件；3、操作杆；4、从动齿轮；5、凸轮；6、滑块；7、滑杆；8、条形通孔；9、横板；10、电机；11、第一齿轮；12、第二齿轮；13、主动锥齿轮；14、从动锥齿轮；15、双向轴承；16、单向轴承；17、凸块；18、一字槽；19、第一支架；20、第二支架；21、腔室。
具体实施方式
32.参照附图对本发明做进一步说明。
33.本实施例公开了塑壳断路器及其电动操作机构，如图1～6所示，包括机架、设置在机架下方的凸轮滑块组件1、以及设置在机架上的电动齿轮组件2；机架上还转动设置有操作杆3，操作杆3上位于机架上方的部位安装有从动齿轮4，操作杆3上位于机架下方的部位安装有凸轮5；凸轮滑块组件1包括滑块6、以及设置在滑块6上方的凸轮5，滑块6滑动设置在机架上，具体的，机架上对称设置有两个滑杆7，滑块6套接在两个滑杆7上，且滑杆7能够在滑杆7上进行滑动，滑块6上设有条形通孔8或条形凹槽，具体的，滑块6上固定有横板9，横板9上开设条形通孔8或条形凹槽，凸轮5上设有驱动块，驱动块伸入条形通孔8或条形凹槽内；凸轮5转动并带动驱动块转动，驱动块转动并促使滑块6在机架上滑动；电动齿轮组件2包括电机10、以及多个相啮合的第一齿轮11；电机10的输出轴沿水平方向设置，且电机10的输出轴通过第一齿轮11与从动齿轮4啮合传动连接；电机10的输出轴转动并通过齿轮带动从动齿轮4和操作杆3转动，操作杆3转动带动凸轮5转动，凸轮5转动并带动驱动块转动，驱动块转动并促使滑块6在机架上滑动；或者，手动驱动操作杆3转动，操作杆3转动并带动凸轮5转动，凸轮5转动并带动驱动块转动，驱动块转动并促使滑块6在机架上滑动。
34.电动操作断路器时，电机10转动，电机10的输出轴转动并通过齿轮带动从动齿轮4和操作杆3转动，操作杆3转动并带动凸轮5转动，凸轮5转动并带动驱动块转动，驱动块转动并促使滑块6在机架上滑动，滑块6与断路器上的手柄连接，滑块6滑动并驱动手柄运动，从而实现断路器的再扣、分闸、合闸；手动操作断路器时，使用工具旋转操作杆3，操作杆3转动并带动凸轮5转动，凸轮5转动并带动驱动块转动，驱动块转动并促使滑块6在机架上滑动，滑块6与断路器上的手柄连接，滑块6滑动并驱动手柄运动，从而实现断路器的再扣、分闸、合闸；
35.该塑壳断路器电动操作机构的结构简单、性能可靠；由于电机10平躺设置，体积小巧，进而能够有效的降低断路器安装电操后的整体高度。
36.在一些实施方式中，电机10安装在机架的下方，机架上转动设置有第二齿轮12，第二齿轮12的上部与第一齿轮11相啮合；第二齿轮12的下部与电机10的输出轴相啮合。如此，使得该电动操作机构的驱动组件均布置在机架的下方，使其性能更加可靠。
37.在一些实施方式中，电机10的输出轴上安装有蜗杆，蜗杆与第二齿轮12相啮合；或者，电机10的输出轴上安装有主动锥齿轮13，第二齿轮12的下端固定有与其同轴转动的从动锥齿轮14，主动锥齿轮13与从动锥齿轮14相啮合。电机10的输出轴转动并带动蜗杆转动，蜗杆转动并带动第二齿轮12和第一齿轮11转动；或者，电机10的输出轴转动并带动主动锥齿轮13转动，主动锥齿轮13转动并带动从动锥齿轮14、第二齿轮12以及第一齿轮11转动。
38.其中，第一齿轮11转动设置在机架上，其包括第一齿轮11a、以及与其同轴转动的第一齿轮11b，且第一齿轮11a的直径大于第一齿轮11b的直径；多个第一齿轮11依次啮合连接并形成啮合路径，沿啮合路径从第二齿轮12到从动齿轮4方向，第一齿轮11a的直接逐渐增大，且与从动齿轮4相啮合的第一齿轮11b的直径小于从动齿轮4的直径。如此，使得该电动操作机构的分合闸速度快。
39.在一些实施方式中，驱动块为双向轴承15，双向轴承15通过轴固定或转动设置在凸轮5上；或者，驱动块为转动设置在凸轮5上的转轴。如此，驱动块与条形通孔8或条形凹槽
之间由滑动摩擦转换为滚动摩擦，有利于驱动块促使滑块6进行滑动。
40.作为优选，从动齿轮4的中央开设有环形凹槽，环形凹槽内设有单向轴承16，单向轴承16套接在操作杆3上。作为一种实施方式，从动齿轮4的中央一体成型有凸块17，凸块17上开设有环形凹槽。
41.电动操作断路器时，电机10顺时针旋转，电机10的输出轴转动并通过齿轮带动从动齿轮4顺时针转动，相应的带动单向轴承16和操作杆3进行顺时针转动，操作杆3联动凸轮5和驱动块顺时针转动，凸轮5和驱动块联动滑块6进行水平运动，从而实现断路器的再扣、分闸、合闸。
42.手动操作断路器时，使用工具逆时针转动操作杆3，此时在单向轴承16的作用下使操作杆3与电动齿轮组件2分离，即电动齿轮组件2不会随着操作杆3的转动而转动，操作杆3直接联动凸轮5和驱动块，使滑块6进行水平运动，从而实现断路器的再扣、分闸、合闸。在进行手动操作断路器时，较省力、减少齿轮的磨损，延长断路器的使用寿命。
43.进一步的，操作杆3的上端开设有一字槽18；同时，电机10为直流电机10；其中，机架包括第一支架19、以及安装在第一支架19上端的第二支架20，第一支架19和第二支架20之间形成腔室21，电动齿轮组件2布置在腔室21内，凸轮5滑块6组件1布置在第一支架19的下方。如此，将电动齿轮组件2布置在第一支架19和第二支架20构成的腔室21内，可以保护齿轮。
44.塑壳断路器，包括上述所述的塑壳断路器的电动操作机构。
45.本发明中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。
46.本具体实施例中的指定方向仅仅是为了便于表述各部件之间位置关系以及相互配合的关系。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。