一种断路器操纵机构的制作方法

1.本发明涉及断路器技术领域，具体为一种断路器操纵机构。


背景技术：

2.断路器是中高压输变电领域的主要设备，断路器的功能体现在当其触头进行分、合动作时，能够实现电路的断开和接通，而断路器的分、合动作是通过操作机构来实现的。目前的断路器操作机构占用空间大，不利于开关柜的整体布置。此外，目前的断路器操作机构结构复杂，制造成本高，性能不够稳定，且大部分操作机构的使用寿命较短，达不到使用寿命的标准要求。
3.基于此，本发明设计了一种断路器操纵机构，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种断路器操纵机构，以解决上述背景技术中提出的目前的断路器操作机构占用空间大，不利于开关柜的整体布置。此外，目前的断路器操作机构结构复杂，制造成本高，性能不够稳定，且大部分操作机构的使用寿命较短，达不到使用寿命的标准要求的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种断路器操纵机构，包括底盘车和框架，所述底盘车设置于所述框架的底部，所述框架内安装设置有模块化操作机构和主轴系统，所述模块化操作机构与所述主轴系统分别设置于所述框架的中部和中下部；所述模块化操作机构包括左侧板和右侧板，所述左侧板上连接设置有底板联锁板，所述框架上安装设置有侧板联锁板a和侧板联锁板b，所述侧板联锁板a与所述底板联锁板之间连接设置有连板，所述侧板联锁板a和所述侧板联锁板b与所述左侧板之间均通过限位钉相连接，所述侧板联锁板b的前侧设置有拉簧，所述侧板联锁板b处设置有合闸储能转轴限位钉；所述左侧板上安装设置有储能电机，所述储能电机上连接设置有传动齿轮a，所述左侧板与所述右侧板之间连接设置有中间支撑轴、储能主轴和储能保持轴一，所述储能主轴位于所述中间支撑轴的下方，所述中间支撑轴与所述储能主轴上分别设置有传动齿轮b和传动齿轮c，所述右侧板内侧安装设置有手动涡轮蜗杆传动组，所述储能电机输出轴与传动齿轮a通过单向轴承连接，所述手动涡轮蜗杆传动组通过单向轴承二与传动齿轮a连接，所述传动齿轮c上装设有驱动爪，所述储能主轴上右侧通过键装设有驱动轮，左侧装设有凸轮组件，右侧板外侧装设有拐臂与储能弹簧连接，所述储能保持轴一上通过销固定有储能保持肇子，所述拐臂的一端连接设置有微动开关压板，所述微动开关压板下设置有微动开关组，所述微动开关压板上连接设置有传动杆，所述传动杆上连接设置有储能指示牌，所述手动涡轮蜗杆传动组内设置有储能保持轴二、按钮、限位轴三，所述模块化操作机构上设置有合闸线圈和闭锁电磁铁，所述右侧板上设置有离合销。
6.所述主轴系统包括分闸储能保持轴、保持下组件和保持上组件，所述分闸储能保
持轴通过轴承与所述左侧板和所述右侧板转动配合，所述保持上组件位于所述储能主轴上，所述分闸储能保持轴上通过销连接设置有保持肇子，所述框架上设置有弹簧挂板，所述主轴系统的一端连接设置有主传动拐板，所述主传动拐板与所述弹簧挂板之间钩挂有分闸拉簧，所述保持下组件包括两侧的拐板、转动组件和复位拉簧，所述左侧板上设置有分闸线圈，所述分闸储能保持轴的一端上设置有分闸推板，所述左侧板上设置有限位轴一和限位轴二，所述限位轴二上连接设置有拉簧二。
7.优选的，所述框架内设置有分闸柔性限位装置和合分辅助开关。
8.优选的，所述框架的外侧设置有真空灭弧室，所述真空灭弧室内设置有绝缘拉杆和连杆系统。
9.优选的，所述右侧板上设置有指示牌、计数器，所述主轴系统上设置有传动拐臂，所述传动拐臂与所述指示牌之间连接设置有连接杆，所述计数器与所述指示牌之间连接设置有计数器弹簧，所述主轴系统上设置有凸轮，所述主轴系统内设置有销轴。
10.优选的，所述手动涡轮蜗杆传动组包括涡轮和蜗杆轴，所述涡轮通过所述单向轴承二带动传动齿轮a旋转。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.断路器操作机构的结构紧凑，适用于体积相对较小的真空开关柜，有利于对开关柜的整体设计布置。
12.2.断路器操作机构整体结构简单明晰，干涉面接触磨损小，在不需要改进材料的情况下，其使用寿命可以延长至3万到8万次，实现了在节约生产成本的前提下，大幅提高产品机械寿命。
13.3.简化了生产装配过程中的工艺难度。
14.4.模块化机构检修维护方便，可整体从框架内取出维护后再装入，无需对断路器机械参数重新调整。
15.5.易损电气元件更换方便。
16.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明结构示意图；图2为本发明分闸状态结构示意图；图3为本发明合闸状态结构示意图；图4为本发明框架结构示意图；图5为本发明模块化操作机构结构示意图；图6为本发明储能主轴结构示意图；图7为本发明涡轮和蜗杆轴结构示意图；图8为本发明模块化操作机构第二结构示意图；
图9为本发明模块化操作机构第三结构示意图；图10为本发明闭锁电磁铁位置结构示意图；图11为本发明模块化操作机构侧视图；图12为本发明框架主轴系统结构示意图；图13为本发明主轴系统局部结构示意图；图14为本发明主轴系统局部第二结构示意图；图15为本发明合闸保持结构示意图；图16为本发明分闸状态至合闸状态结构示意图；图17为本发明第二联锁分闸状态结构示意图；图18为本发明第一联锁结构示意图；图19为本发明第三联锁结构示意图；图20为本发明第三联锁局部放大结构示意图；图21为本发明框架局部放大结构示意图；图22为本发明底板联锁板结构示意图。
19.附图中，各标号所代表的部件列表如下：1
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底盘车，2
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框架，3
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模块化操作机构，4
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主轴系统，5
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分闸柔性限位装置，6
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合分辅助开关，15
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真空灭弧室，16
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绝缘拉杆，17
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连杆系统，21
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弹簧挂板，22
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分闸拉簧，23
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主传动拐板，31
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左侧板，32
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右侧板，33
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储能电机，34
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中间支撑轴，35
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储能主轴，36
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手动涡轮蜗杆传动组，37
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传动齿轮a，38
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传动齿轮b，39
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传动齿轮c，41
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保持下组件，42
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保持上组件，43
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连接杆，44
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指示牌，45
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计数器弹簧，46
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计数器，47
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传动拐臂，48
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凸轮，111
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底板联锁板，112
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连板，113
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侧板联锁板a，114
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侧板联锁板b，115
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限位钉，117
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拉簧，118
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合闸储能转轴限位钉，171
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销轴，351
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凸轮组件，352
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驱动轮，353
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拐臂，354
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储能弹簧，355
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微动开关压板，356
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微动开关组，357
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传动杆，358
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储能指示牌，361
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储能保持轴一，362
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储能保持轴二，363
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按钮，364
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限位轴三，365
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合闸线圈，366
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闭锁电磁铁，374
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单向轴承，375
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单向轴承二，376
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涡轮，377
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蜗杆轴，394
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驱动爪，395
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离合销，411
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拐板，412
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复位拉簧，413
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转动组件，421
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分闸储能保持轴，422
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保持肇子，423
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限位轴一，424
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分闸推板，425
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限位轴二，426
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拉簧二，427
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分闸线圈。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1
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19，本发明提供一种技术方案：一种断路器操纵机构，包括底盘车1和框架2，底盘车1设置于框架2的底部，框架2内安装设置有模块化操作机构3和主轴系统4，模块化操作机构3与主轴系统4分别设置于框架2的中部和中下部；模块化操作机构3包括左侧板31和右侧板32，左侧板31上连接设置有底板联锁板111，框架2上安装设置有侧板联锁板a113和侧板联锁板b114，侧板联锁板a113与底板联锁板111之间连接设置有连板112，侧板联锁板a113和侧板联锁板b114与左侧板31之间均通过
限位钉115相连接，侧板联锁板b114的前侧设置有拉簧117，侧板联锁板b114处设置有合闸储能转轴限位钉118；左侧板31上安装设置有储能电机33，储能电机33上连接设置有传动齿轮a37，左侧板31与右侧板32之间连接设置有中间支撑轴34、储能主轴35和储能保持轴一361，储能主轴35位于中间支撑轴34的下方，中间支撑轴34与储能主轴35上分别设置有传动齿轮b38和传动齿轮c39，右侧板32内侧安装设置有手动涡轮蜗杆传动组36，储能电机33输出轴与传动齿轮a37通过单向轴承374连接，手动涡轮蜗杆传动组36通过单向轴承二375与传动齿轮a37连接，传动齿轮c39上装设有驱动爪394，储能主轴35上右侧通过键装设有驱动轮352，左侧装设有凸轮组件351，右侧板32外侧装设有拐臂353与储能弹簧354连接，储能保持轴一361上通过销固定有储能保持肇子，拐臂353的一端连接设置有微动开关压板355，微动开关压板355下设置有微动开关组356，微动开关压板355上连接设置有传动杆357，传动杆357上连接设置有储能指示牌358，手动涡轮蜗杆传动组36内设置有储能保持轴二362、按钮363、限位轴三364，模块化操作机构3上设置有合闸线圈365和闭锁电磁铁366，右侧板32上设置有离合销395。
22.主轴系统4包括分闸储能保持轴421、保持下组件41和保持上组件42，分闸储能保持轴421通过轴承与左侧板31和右侧板32转动配合，保持上组件42位于储能主轴35上，分闸储能保持轴421上通过销连接设置有保持肇子422，框架2上设置有弹簧挂板21，主轴系统4的一端连接设置有主传动拐板23，主传动拐板23与弹簧挂板21之间钩挂有分闸拉簧22，保持下组件41包括两侧的拐板411、转动组件413和复位拉簧412，左侧板31上设置有分闸线圈427，分闸储能保持轴421的一端上设置有分闸推板424，左侧板31上设置有限位轴一423和限位轴二425，限位轴二425上连接设置有拉簧二426。
23.进一步的，框架2内设置有分闸柔性限位装置5和合分辅助开关6，框架2的外侧设置有真空灭弧室15，真空灭弧室15内设置有绝缘拉杆16和连杆系统17。
24.进一步的，右侧板32上设置有指示牌44、计数器46，主轴系统4上设置有传动拐臂47，传动拐臂47与指示牌44之间连接设置有连接杆43，计数器46与指示牌44之间连接设置有计数器弹簧45，主轴系统4上设置有凸轮48，主轴系统4内设置有销轴171，手动涡轮蜗杆传动组36包括涡轮376和蜗杆轴377，涡轮376通过单向轴承二375带动传动齿轮a37旋转。
25.本实施例的一个具体应用为：本发明为一种断路器的操纵机构，包括框架2，框架底部设置底盘车1，模块化操作机构3、主轴系统4安装在框架内，并能随底盘车推进或退出。框架2中下部横设有主轴系统4，居中装载模块化操作机构3。模块化操作机构3通过其凸轮组件351驱动主轴系统4旋转从而通过连杆系统17带动绝缘拉杆16上下运动实现真空灭弧室15触头合分，框架内还设有合分辅助开关6，开关的驱动端连接在主轴上，当合分闸过程结束后，主轴旋转到位，带动合分辅助开关完成常闭常开触点间的切换，为了避免分闸时刚性限位所产生的机械振动，主轴设有分闸柔性限位装置5；模块化操作机构3又由储能模块，合分闸装置及附加指示装置组成，储能模块其包括电动/手动储能装置、储能保持装置、和合闸装置及附加指示装置。
26.当储能电机33得电时，电机输出轴逆时针旋转带动单向轴承374从而带动传动齿轮a37旋转。此时单向轴承375由于单向离合不带动涡轮376旋转，从而不影响手动涡轮蜗杆传动组36。手动储能过程为使用专用储能手柄插入手动涡轮蜗杆传动组36上蜗杆轴377上
的六角面顺时针旋转，从而带动涡轮逆时针旋转，涡轮376通过单向轴承375带动传动齿轮a37旋转。此时单向轴承374由于单向离合不影响储能电机输出轴。传动齿轮a37通过传动齿轮b38带动传动齿轮c39逆时针旋转，此时传动齿轮c39上的驱动爪394带动装设在储能主轴上的驱动轮352旋转，从而带动储能主轴35旋转，储能主轴35旋转带动拐臂353旋转，从而拉伸储能弹簧354，实现储能。拐臂353旋转约190
°
后储能弹簧354储能到位，此时拐臂353带动微动开关压板355下压微动开关组356切断电机电源。同时装设于右侧板32上的离合销395作用于驱动爪394上使其与驱动轮352脱离接触，实现离合，当储能弹簧354储能到位时，拐臂353在储能弹簧354的作用下有释放储能带动储能主轴35旋转的趋势，但被装设在储能主轴上的凸轮组件351与储能保持肇子配合阻止，实现储能保持，合闸线圈365得电动作，或手动按压合闸线圈时，线圈上的打击头顶动按钮363从而实现储能保持轴362的逆时针旋转，使储能保持肇子与凸轮组件351脱离接触，解除对储能弹簧释能的阻止，实现储能解除。储能弹簧释放后储能保持轴362在其上安装的扭簧作用下顺时针旋转并通过限位轴364恢复至原位，准备迎接下一次的储能保持，本机构还可在图示左侧板31上装设闭锁电磁铁366实现合闸闭锁；分闸装置又与合闸装置联动，其包括分闸储能装置、分闸储能保持装置、分闸储能解除装置，分闸储能装置主要包括分闸拉簧22，其一端固定在装设在框架2上的弹簧挂板21上，另一端钩挂在主传动拐板23上，随着断路器合闸，主轴4顺时针转动带动主传动拐板23联动，拉伸分闸拉簧22，实现分闸储能；分闸储能保持装置主要包括装设在主轴4上的保持下组件41，和装设于机构内的保持上组件42及保持肇子422，保持下组件41又包括两侧拐板411，转动组件413及复位拉簧412，在合闸过程中保持下组件41随主轴旋转，其转动组件413在保持上组件42作用下逆时针旋转并沿其弧面运动，当合闸到位时转动组件413，在复位拉簧412作用下复位并扣接在保持上组件42下端面上，保持上组件42在分闸弹簧力作用下有逆时针旋转解除扣接的趋势，但被保持肇子422阻止，实现储能保持；分闸储能解除装置包括分闸线圈427，分闸推板424及附件，分闸线圈427得电动作，或手动按压分闸推板424，分闸推板424使分闸储能保持轴421逆时针旋转，使储能保持肇子422与保持上组件42脱离接触，解除对储能弹簧释能的阻止，实现储能解除。储能弹簧释放后分闸储能保持轴421在其上安装的扭簧作用下顺时针旋转并通过限位轴423恢复至原位，准备迎接下一次的储能保持；储能指示牌358通过传动杆357与微动开关压板355连接，在操作机构储能到位下压时同时动作，实现储能指示。当储能弹簧释放能量时，微动开关压板在其上扭簧作用下逆时针旋转。解除对微动开关的按压保持。同时带动储能指示牌旋转，切换至未储能指示位置，并通过中间支撑轴34实现限位。合分闸状态指示包括装设在主轴4上的传动拐臂47，装设在右侧板32上的指示牌44、计数器46，及将指示牌44和传动拐臂47连接的连接杆43，和将计数器46与指示牌44联动的计数器弹簧45。如图所示，合闸状态时传动拐臂47随主轴4转动带动连接杆43推动指示牌44顺时针运动，实现合闸指示，此时计数器弹簧45处于放松状态，计数器46不动作。当断路器分闸时传动，传动拐臂47随主轴4顺时针转动，带动指示牌44逆时针向下，实现分闸指示。同时计数器弹簧45受力拉伸，带动计数器计数，实现分闸计数；该断路器操作机构还设计有包括第一联锁装置、第二联锁装置、第三联锁装置。第一联锁装置与底盘车和合闸装置联动，从而防止断路器在非工作位或试验位时进行合闸操
作，第二联锁装置与合闸装置及主轴联动从而防止断路器在合闸状态下进行二次合闸操作。第三联锁装置由主轴系统和底盘车配合，防止在合闸状态下底盘车摇进摇出操作；第一联锁与底盘车和合闸装置联动，断路器的合闸驱动装置手动或线圈电动动作通过推动合闸推板363使储能保持轴362转动带动保持肇子转动从而释放储能弹簧进行合闸操作，当底盘车处于工作或试验位置时，底板联锁板111落下，侧板联锁板a113通过连板112随之落下，侧板联锁板a113的上端不会推动侧板联锁板b114向上与与储能保持轴363上的限位钉118干涉，不会影响合闸操作；当底盘车1离开工作或试验位置时，底板联锁板111被顶起，从而通过连板112向上顶起侧板联锁板a113，侧板联锁板a113的上端推动侧板联锁板b114向上使其上端与与储能保持轴362上的限位钉118干涉，从而限制合闸操作。同时拉簧117被拉伸储能，当底盘车到达工作和试验位置时侧板联锁板b114在拉簧117的作用下向下运动复位。不在干涉储能保持轴362的转动。准备迎接下一次的合闸操作；第二联锁装置与主轴联动，断路器合闸后，具体工作过程为当断路器合闸时凸轮48随主轴4转动，推动侧板联锁板b114向上运动。同时拉簧117被拉伸储能，当合闸到位时侧板联锁板b114左侧折弯位置处于限位钉118旋转轨迹上。干涉储能保持轴362的转动，从而防止凸轮组件351与保持肇子脱离接触，有效防止二次合闸的发生。当断路器分闸后，凸轮48随主轴4转动与侧板联锁板b114脱离接触，侧板联锁板b114在拉簧117的作用下向下运动复位。不在干涉储能保持轴362的转动。准备迎接下一次的合闸操作；第三联锁装置由主轴系统与底盘车联动。在断路器合闸状态下时销轴171下压在底板联锁板111上，阻止底盘车底板联锁板111弹起，从而锁止底盘车的摇进摇出操作，只有在分闸状态，销轴171跟随连扳系统17向上时才解除锁定。
27.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
28.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。