一种断路器电动操作机构的微型离合装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种断路器电动操作机构的微型离合装置，其包括电机(1)和支架(9)，所述支架(9)的内部设有离合器(4)和多个齿轮，通过离合装置完成电动或手动分合闸操作，支持电机输出两个旋转方向，通过对电机输出轴的分离，实现断路器自动操作，缩短电动操作时断路器分合的时间周期(可缩短至1.2s)，提高断路器操作自动化程度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种断路器电动操作机构的微型离合装置
本专利技术涉及一种离合装置，具体而言，涉及一种断路器电动操作机构的微型离合装置。
技术介绍
现有断路器的手动和电动操作机构一般没有单独的离合装置，分、合闸操作通过中间传动机构，或采用单向轴承，通过驱动它们的动作，实现断路器分、合闸操作。传统没有单独离合装置的电动操作机构结构简单，但缺点是分、合闸需要依赖中间传动机构，为实现离合装置的功能，零件结构复杂，体积大，不利于断路器小型化设计；且中间传动机构由于零件较多，空位大，传动时有冲击，限制了机构的运动速度，导致电动操作时断路分、合时间周期长，寿命短。采用单向轴承的电动操作机构的结构相对简单，能实现手动电动操作离合的功能；但缺点是电机输出只有一个方向，而实现断路器的分合操作的专用机构是双向往复运动，必须通过中间传动机构将电机的单方向旋转运动转变为双向往复运动，设置中间传动机构增加了运动件数量，降低了断路器的可靠性，也不利于断路器小型化；这种将电机的单方向旋转运动转变为双向往复运动的传动机构，也会延长电动操作时断路器分合时间周期，而且单向轴承一旦失效，会导致电机无法输出转矩，电动操作机构无法正常工作。例如公开号为CN110571073A的中国专利技术专利申请，其公开了一种断路器用电动操作机构的离合装置，包括相互平行设置的顶板、底板，支撑轴贯穿所述顶板、底板设置，支撑轴上套设第一转轮、第二转轮，第一转轮设有轴向延伸部，离合轴套套设于所述轴向延伸部上，并随第一转轮同步转动；底板上还设置有升降操动机构，升降操动机构能够带动离合轴套沿轴向延伸部轴向移动，以实现离合轴套与第二转轮分离或接合。但该离合装置中增加了升降操动机构使整个离合装置复杂化，整体的体积变大。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术提供一种断路器电动操作机构的微型离合装置，通过离合装置完成电动/手动分合闸操作，支持电机输出两个旋转方向，通过对电机输出轴的分离，实现断路器自动操作，缩短电动操作时断路器分合的时间周期(可缩短至1.2s)，提高断路器操作自动化程度和可靠性。本专利技术的断路器电动操作机构的微型离合装置，其包括电机和支架，所述支架的内部设有离合器和多个齿轮，通过离合装置完成电动或手动分合闸操作，支持电机输出两个旋转方向，通过对电机输出轴的分离，实现断路器自动操作；将离合装置直接设置在电动操作机构内部，无需中间传动机构就可实现断路器分合操作，可使断路器实现小型化；此离合装置离合时所产生的空位小，传动冲击小，提高了断路器电动操作机构的可靠性；离合器本身结构紧凑，零件数量少，简单可靠，有利于实现电动操作机构的离合装置与断路器操作寿命同步,机械寿命可达20000次。优选的是，所述多个齿轮包括第一联动变速齿轮、第二联动变速齿轮、第一等减速比传动齿轮、第二等减速比传动齿轮、第一齿轮、第二齿轮和手动操作齿轮。电动操作时通过电机的输出转矩带动第一联动变速齿轮、第二联动变速齿轮、离合器，最终通过第一齿轮和第二齿轮同步输出电机扭矩；手动操作时通过手动操作齿轮输入扭力，经过第一等减速比传动齿轮、第二等减速比传动齿轮传递后，由第一齿轮和第二齿轮同步输出手动扭力。在上述任一方案中优选的是，所述离合器包括轴、限位件、滚珠、弹簧和第三齿轮。在上述任一方案中优选的是，所述轴由两端为圆柱体和中间为多边形体组成的功能轴。在上述任一方案中优选的是，所述限位件安装在支架上，与轴同轴转动。滚珠与多边形体的摩擦力小于限位件与支架的摩擦阻力时，轴相对限位件产生相对转动，滚珠与第三齿轮的间隙减小为零，将轴的动力传递到第三齿轮上；此离合器就是利用间隙的大小的变化达到轴和第三齿轮分离和接合的目的。在上述任一方案中优选的是，所述限位件按照轴的轴线均匀布置了多个限位齿。在上述任一方案中优选的是，所述滚珠的中间开有凹槽，弹簧卡在该凹槽内，将滚珠约束在轴的多边形体边缘。在上述任一方案中优选的是，所述第三齿轮内开有圆柱孔，限位件、滚珠和弹簧置于该圆柱孔内；第三齿轮的中心与轴同轴线。在上述任一方案中优选的是，所述滚珠与第三齿轮的内壁之间留有间隙。断路器电动操作时，由电机通过第一联动变速齿轮和第二联动变速齿轮推动轴开始转动，弹簧约束滚珠与轴一起转动，滚珠对限位齿的作用力与滚珠与多边形体的摩擦力大小相同，但方向相反；限位件因为与支架的摩擦阻力大于滚珠对限位齿的作用力，保持相对静止；轴相对限位件转过一定角度，多边形体将滚珠压紧在第三齿轮内壁和限位齿上，从而推动限位件和第三齿轮一起与轴同轴线转动；第三齿轮与第一齿轮啮合，第一齿轮通过第一等减速比传动齿轮、第二等减速比传动齿轮推动第二齿轮转动，电机工作时最终通过第一齿轮和第二齿轮输出动力。无论电机顺时针还是逆时针旋转，离合装置都能保证第三齿轮一起与轴同轴线转动，由第一齿轮和第二齿轮输出动力，此时虽然手动操作齿轮也同时转动，但其转动扭矩极小，其消耗的功率对电机的输出功率基本没有影响。断路器手动操作时，手动操作齿轮与第一齿轮直接啮合，第一齿轮通过第一等减速比传动齿轮、第二等减速比传动齿轮推动第二齿轮转动，最终通过第一齿轮和第二齿轮输出动力；第一齿轮与第三齿轮啮合，第一齿轮转动时，推动第三齿轮以轴的轴线自由转动；第三齿轮与滚珠存在间隙，因此滚珠、弹簧、限位件和轴都不转动，第二联动变速齿轮、第一联动变速齿轮不转动，电机的输出轴也不转动，实现了手动操作对电机输出轴的分离；无论手动操作齿轮顺时针还是逆时针旋转，离合装置都能保证电机输出轴不转动。在上述任一方案中优选的是，所述电机和手动操作齿轮设置在离合器的两端。电动操作时，电机作为主动件输出转矩，离合器处于接合状态，通过系列联动齿轮由第一齿轮、第二齿轮输出动力，此时手动操作齿轮也一起转动，但其转动扭矩极小，其消耗的功率对电机的输出功率基本没有影响；手动操作时，离合器处于分离状态，手动操作齿轮作为主动件输出转矩并由第一齿轮、第二齿轮输出动力；电机因离合器处于分离状态无法转动，由此实现了手动操作对电机输出轴的分离，并且电机输出两个旋转方向。附图说明现在将描述如本专利技术的优选但非限制性的实施例，本专利技术的这些和其他特征方面和优点在参考附图阅读如下详细描述时将变得显而易见，其中：图1为按照本专利技术的断路器电动操作机构的微型离合装置的一优选实施例的结构示意图。图2为按照本专利技术的断路器电动操作机构的微型离合装置的图1所示优选实施例的内部结构示意图。具体实施方式以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。应当理解的是，在全部附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。现在参考附图，图1描述了本专利技术的断路器电动操作机构的微型离合装置的结构示意图。一种断路器电动操作机构的微型离合装置，其包括电机1和支架9，所述支架9的内部设有离合器4和多个齿轮，通过离合装置完成电动或手动分合闸操作，支持电机输出两个旋转方向，通过对电机输出轴的分离，实现断路器自动操作；将离合装置直接设置在电动操本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种断路器电动操作机构的微型离合装置，其包括电机(1)和支架(9)，其特征在于：支架(9)的内部设有离合器(4)和多个齿轮。/n

【技术特征摘要】
1.一种断路器电动操作机构的微型离合装置，其包括电机(1)和支架(9)，其特征在于：支架(9)的内部设有离合器(4)和多个齿轮。


2.如权利要求1所述的断路器电动操作机构的微型离合装置，其特征在于：所述多个齿轮包括第一联动变速齿轮(2)、第二联动变速齿轮(3)、第一等减速比传动齿轮(5)、第二等减速比传动齿轮(8)、第一齿轮(6)、第二齿轮(7)和手动操作齿轮(10)。


3.如权利要求1所述的断路器电动操作机构的微型离合装置，其特征在于：离合器(4)包括轴(11)、限位件(12)、滚珠(13)、弹簧(14)和第三齿轮(15)。


4.如权利要求3所述的断路器电动操作机构的微型离合装置，其特征在于：轴(11)由两端为圆柱体和中间为多边形体(111)组成的功能轴。


5.如权利要求3所述的断路器电动操作机构的微型离合装置，其特征在于：限位件(12)安装在支架(9)上，与轴(11)同轴转动。...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明群，孙大璟，刘建军，徐文，
申请(专利权)人：江苏其厚智能电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32