一种应用于自动重合闸的单模数宽度执行器的制作方法

专利2022-11-19  100


本实用新型涉及自动重合闸技术领域,具体涉及到一种应用于自动重合闸的单模数宽度执行器。



背景技术:

自动重合闸分成两个重要模组,其中的一个模组是断路器,这个在市场上已经流通了很多年,另外一个模组是执行器模组,执行器是一种主要起到控制断路器分合闸功能的装置,在一些无人看守的场所,如通讯基站,铁塔等工程项目中,已经得到广泛应用。

传统的执行器包括有外壳、电机、齿轮组,电路板,操作手柄等主要部件,绝大多数都是采用的与断路器焊接的方式组装出货销售,即使有少部分的执行可以与其它品牌的断路器或漏电保护器瓶装,但往往稳定性较低,且体积庞大,无法满足市场的需求,且其功能较为单一,已无法满足现有的需求,因此,存在待改进之处。



技术实现要素:

针对现有技术所存在的不足,本实用新型目的在于提出一种应用于自动重合闸的单模数宽度执行器,电路跳闸时,本装置可以实现手动或者自动式地将断路器合闸的功能,便于操作,具体方案如下:

一种应用于自动重合闸的单模数宽度执行器,所述执行器包括壳体、电控机构、操作手柄、联动齿轮以及复位扭簧,所述壳体内形成有空腔,所述空腔内设有所述电控机构以及联动齿轮,所述联动齿轮与所述壳体转动连接,所述复位扭簧安装于所述联动齿轮上,所述操作手柄设于所述壳体的外部且所述操作手柄与所述联动齿轮联动设置,所述电控机构包括电机、齿轮传动组件以及控制单元,所述齿轮传动组件包括多组齿轮组,所述齿轮组包括蜗轮齿轮以及小减速齿轮,所述齿轮组之间依次啮合设置,所述电机的输出轴上设有蜗杆齿轮,靠近所述电机设置的所述齿轮组中的蜗轮齿轮与所述蜗杆齿轮啮合连接,且所述齿轮组中的所述小减速齿轮与相邻所述齿轮组中的所述减速齿轮啮合连接,靠近所述联动齿轮的所述齿轮组中的小减速齿轮与所述联动齿轮啮合连接;

所述控制单元用于控制所述电机的运转状态,所述操作手柄设置有分闸终端位置和合闸终端位置,当需要合闸时,所述联动齿轮转动而带动所述操作手柄从所述分闸终端位置运动至所述合闸终端位置,且所述联动齿轮反转复位,当需要分闸时,所述联动齿轮转动而带动所述操作手柄从所述合闸终端位置运动至所述分闸终端位置,且所述联动齿轮反转复位。

进一步的,所述联动齿轮的外缘沿周向上形成有轮齿豁口,所述联动齿轮位于所述轮齿豁口处形成有两个抵接面。

进一步的,所述操作手柄包括一体连接的手持部以及传动部,所述传动部上形成有安装空间,所述壳体位于所述安装空间中转动穿设有转轴,所述联动齿轮处于所述安装空间中且与所述转轴同轴固定连接。

进一步的,所述传动部位于所述安装空间中形成有限位凸条,所述限位凸条用于与所述抵接面抵接。

进一步的,所述控制单元包括后台终端、pcb板、合闸终端位置监测组件以及分闸终端位置监测组件,所述后台终端与所述pcb板电连接,所述pcb板安装于所述壳体内部,且所述pcb板与所述电机电控连接,所述合闸终端位置监测组件、分闸终端位置监测组件均包括霍尔传感器以及磁铁,所述霍尔传感器安装于所述pcb板上,所述磁铁安装于所述操作手柄靠近所述pcb板的一侧,当所述操作手柄处于所述分闸终端位置或者合闸终端位置时,所述磁铁与对应的所述霍尔传感器对准设置。

进一步的,所述壳体包括底座以及盖体,所述盖体通过卡扣可拆卸盖设于所述底座上。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:

(1)当电回路发生故障时,控制单元中的后台终端接收故障信号,通过pcb板控制电机工作,带动蜗杆齿轮转动,由于啮合关系,靠近电机的齿轮组中的蜗轮齿轮首先自转,带动小减速齿轮转动,同理,后续的齿轮组依次转动,靠近联动齿轮的齿轮组给联动齿轮提供动力,联动齿轮转动,由于限位凸条与其中一个抵接面抵接设置,联动齿轮带动操作手柄转动至合闸终端位置,实现分闸,且联动齿轮在复位扭簧的作用下反向转动进行复位,使得限位凸条与另外一个抵接面抵接,当故障解决完毕之后,控制单元中的后台终端接收正常工作信号,通过pcb板控制电机工作,通过蜗杆齿轮、齿轮组的传动作用带动联动齿轮反向转动,从而带动操作手柄回到分闸终端位置,实现合闸,电回路重新正常工作。另外,当检修人员实地检修时,由于轮齿豁口的设置,也可直接手动扳动操作手柄转动实现分闸或者合闸,综上,电路故障时,本装置可以实现手动或者自动式地断路功能,便于操作;

(2)本装置可以实现手动模式与自动模式控制断路器分合闸的功能,最大可支持四极断路器的控制,实现几万次机械寿命而不损坏执行器,使用寿命长。且本装置体积小巧,结构紧凑,能与市场上多种主流品牌断路器以及漏电保护器拼装,即使断路器损坏,只需更换断路器即可,而无需另外购买执行器,大大节省了设备维护的成本。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的整体示意图;

图2为本实用新型的爆炸示意图;

图3为本实用新型中操作手柄的整体示意图;

图4为本实用新型中联动齿轮的整体示意图;

图5为展示电机、齿轮传动组件与联动齿轮传动关系的结构示意图;

图6为展示操作霍尔传感器与磁铁位置关系的结构示意图。

附图标记:1、壳体;01、底座;02、盖体;2、操作手柄;21、手持部;22、传动部;221、安装空间;222、转轴;223、限位凸条;3、联动齿轮;31、轮齿豁口;32、抵接面;4、电机;41、蜗杆齿轮;5、齿轮传动组件;51、齿轮组;6、pcb板;7、合闸终端位置监测组件;8、分闸终端位置监测组件;9、霍尔传感器;10、磁铁。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明,但本实用新型的实施方式不仅限于此。

结合图1和图2,一种应用于自动重合闸的单模数宽度执行器,与断路器配套使用,执行器包括壳体1、电控机构、操作手柄2、联动齿轮3以及复位扭簧,壳体1内形成有空腔,空腔内设有电控机构以及联动齿轮3,联动齿轮3与壳体1转动连接,复位扭簧安装于联动齿轮3上,操作手柄2设于壳体1的外部且操作手柄2与联动齿轮3联动设置,通过电控机构,检修人员可远程对执行器进行控制,使得断路器进行合闸或者分闸。

壳体1包括底座01以及盖体02,底座01与盖体02的结构、形状基本一致,盖体02上一体分布设置有多根圆柱形的卡扣,对应的,底座01上形成有多个卡槽,卡槽用于与卡扣卡接,盖体02通过卡扣可拆卸盖设于底座01上。

结合图3和图4,操作手柄2、联动齿轮3均设于壳体1靠近边缘的位置,操作手柄2包括一体连接的手持部21以及传动部22,手持部21整体呈长条状,且表面均以平滑面过渡连接,便于手部握持,处于壳体1的外部。传动部22整体呈框架状,处于壳体1的内部,传动部22上形成有安装空间221,壳体1位于安装空间221中转动穿设有转轴222,转轴222的两端分别与底座01、壳体1相对转动设置,联动齿轮3处于安装空间221中且与转轴222同轴固定连接。前述的复位扭簧也同轴套设在转轴222上,且复位扭簧的两个自由端均与壳体1固定连接。联动齿轮3转动时,可带动操作手柄2转动,当操作手柄2单独受力时,操作手柄2可相对联动齿轮3独立转动。

本实施例中,联动齿轮3的外缘沿周向上形成有轮齿豁口31,即此部分的联动齿轮3的外壁平滑设置,轮齿豁口31对应的角度呈锐角,联动齿轮3位于轮齿豁口31处形成有两个抵接面32。传动部22位于安装空间221中一体形成有限位凸条223,限位凸条223用于与抵接面32抵接。操作手柄2设置有分闸终端位置和合闸终端位置,当操作手柄2处于分闸终端位置时,限位凸条223与其中一个抵接面32抵接设置,此时断路器处于分闸状态,当操作手柄2处于合闸终端位置时,限位凸条223与另一个抵接面32抵接设置,此时,断路器处于合闸状态。

检修人员进行实地检修时,检修人员可手动控制操作手柄2在分闸终端位置和合闸终端位置来回切换进行合闸、分闸,即前述的操作手柄2可相对联动齿轮3独立转动,此时,由于轮齿豁口31的设置,联动齿轮3处于静止状态。

但当电回路发生故障时,检修人员可能无法快速进行手动分闸,因此,通过设置电控机构,当需要远程分闸时,联动齿轮3转动而带动操作手柄2从合闸终端位置运动至分闸终端位置,且联动齿轮3反转复位,当需要远程合闸时,联动齿轮3转动而带动操作手柄2从分闸终端位置运动至合闸终端位置,且联动齿轮3反转复位。

结合图2和图5,具体的,电控机构包括电机4、齿轮传动组件5以及控制单元,电机4固定设置于壳体1的底部,电机4的输出轴上设有蜗杆齿轮41,当电机4工作时,蜗杆齿轮41随着转动。齿轮传动组件5包括三组齿轮组51,齿轮传动组件5设置于电机4与联动齿轮3之间,齿轮组51包括同轴且相邻设置的蜗轮齿轮以及小减速齿轮,即每个齿轮组51上分别由一个半径较大的齿轮和一个半径较小的齿轮组成,齿轮组51之间依次啮合设置。具体的,靠近电机4设置的齿轮组51中的蜗轮齿轮与蜗杆齿轮41啮合连接,且齿轮组51中的小减速齿轮与相邻齿轮组51中的蜗轮齿轮啮合连接,靠近联动齿轮3的齿轮组51中的小减速齿轮与联动齿轮3啮合连接。当蜗杆齿轮41转动时,与之啮合的蜗轮齿轮先行转动,带动同一个齿轮组51中的小减速齿轮转动,依次传动后,最后一个齿轮组51中的小减速齿轮带动联动齿轮3转动,从而可带动操作手柄2转动。

结合图2和图6,控制单元用于控制电机4的运转状态,控制单元包括后台终端、pcb板6、合闸终端位置监测组件7以及分闸终端位置监测组件8,后台终端可设置为电脑,用于监测电回路是否正常工作,且后台终端与pcb板6电连接,pcb板6安装于壳体1内部,且pcb板6与电机4电控连接,检修人员通过在后台终端操作,控制电机4的正转或者反转。合闸终端位置监测组件7、分闸终端位置监测组件8均包括霍尔传感器9以及磁铁10,两个霍尔传感器9间隔设置在pcb板6上,两个磁铁10设置于操作手柄2上,具体为传动部22上靠近pcb板6的一侧,磁铁10用于提供磁场,霍尔传感器9在磁场中会进行信号的输出,如图6所示,当操作手柄2处于合闸终端位置时,合闸终端位置监测组件7工作,处于左侧的磁铁10会与对应的霍尔传感器9对准设置,霍尔传感器9发出信号给后台终端,表示此时断路器处于合闸状态,当操作手柄2处于分闸终端位置时,分闸终端位置监测组件8工作,处于右侧的磁铁10会与对应的霍尔传感器9对准设置,霍尔传感器9发出信号给后台终端,表示此时断路器处于分闸状态。

在远程控制合闸或者分闸方式中,当用电回路发生故障时,此时,断路器还处于合闸状态,后台终端接收用电回路的故障信号,发送给pcb板6,电机4开始工作,蜗杆齿轮41转动,各个齿轮组51将动力传递给联动齿轮3,联动齿轮3转动,复位扭簧储存弹性势能,联动齿轮3与传动部22贴合的抵接面32推动限位凸条223,带动操作手柄2从合闸终端位置转动至分闸终端位置,实现分闸,且合闸终端位置监测组件7工作,霍尔传感器9向后台终端发出信号,后台终端便控制电机4停止转动,此时,联动齿轮3在复位扭簧的弹力带动下,反转进行复位,使得联动齿轮3的另一个抵接面32与限位凸条223接触。

故障解除后,此时,断路器还处于分闸状态,后台终端同样接收电回路的正常工作信号,发送给pcb板6,电机4开始工作,蜗杆齿轮41相对于前述进行反向转动,同理,齿轮组51传动,联动齿轮3转动,复位扭簧储存弹性势能,联动齿轮3与传动部22贴合的抵接面32推动限位凸条223,带动操作手柄2从分闸终端位置转动至合闸终端位置,完成合闸以及复位的动作,且分闸终端位置监测组件8工作,霍尔传感器9向后台终端发出信号,后台终端便控制电机4停止转动;当断路器跳闸时,断路器的手柄会往下掉落,带动操作手柄2的手持部21转动,同时操作手柄2在复位扭簧的作用下,不会影响到断路器手柄的跳闸动作,完成操作手柄2自由掉落到分闸位置的功能,最右端的霍尔传感器9与最右侧的磁铁10相互感应,最右端的霍尔传感器9向后台终端发出信号,后台终端可以再次执行以上的动作,完成分闸以及合闸功能。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。


技术特征:

1.一种应用于自动重合闸的单模数宽度执行器,所述执行器包括壳体(1)、电控机构、操作手柄(2)、联动齿轮(3)以及复位扭簧,所述壳体(1)内形成有空腔,所述空腔内设有所述电控机构以及联动齿轮(3),所述联动齿轮(3)与所述壳体(1)转动连接,所述复位扭簧安装于所述联动齿轮(3)上,所述操作手柄(2)设于所述壳体(1)的外部且所述操作手柄(2)与所述联动齿轮(3)联动设置,其特征在于,所述电控机构包括电机(4)、齿轮传动组件(5)以及控制单元,所述齿轮传动组件(5)包括多组齿轮组(51),所述齿轮组(51)包括蜗轮齿轮以及小减速齿轮,所述齿轮组(51)之间依次啮合设置,所述电机(4)的输出轴上设有蜗杆齿轮(41),靠近所述电机(4)设置的所述齿轮组(51)中的蜗轮齿轮与所述蜗杆齿轮(41)啮合连接,且所述齿轮组(51)中的所述小减速齿轮与相邻所述齿轮组(51)中的所述蜗轮齿轮啮合连接,靠近所述联动齿轮(3)的所述齿轮组(51)中的小减速齿轮与所述联动齿轮(3)啮合连接;

所述控制单元用于控制所述电机(4)的运转状态,所述操作手柄(2)设置有分闸终端位置和合闸终端位置,当需要合闸时,所述联动齿轮(3)转动而带动所述操作手柄(2)从所述分闸终端位置运动至所述合闸终端位置,且所述联动齿轮(3)反转复位,当需要分闸时,所述联动齿轮(3)转动而带动所述操作手柄(2)从所述合闸终端位置运动至所述分闸终端位置,且所述联动齿轮(3)反转复位。

2.根据权利要求1所述的应用于自动重合闸的单模数宽度执行器,其特征在于,所述联动齿轮(3)的外缘沿周向上形成有轮齿豁口(31),所述联动齿轮(3)位于所述轮齿豁口(31)处形成有两个抵接面(32)。

3.根据权利要求2所述的应用于自动重合闸的单模数宽度执行器,其特征在于,所述操作手柄(2)包括一体连接的手持部(21)以及传动部(22),所述传动部(22)上形成有安装空间(221),所述壳体(1)位于所述安装空间(221)中转动穿设有转轴(222),所述联动齿轮(3)处于所述安装空间(221)中且与所述转轴(222)同轴固定连接。

4.根据权利要求3所述的应用于自动重合闸的单模数宽度执行器,其特征在于,所述传动部(22)位于所述安装空间(221)中形成有限位凸条(223),所述限位凸条(223)用于与所述抵接面(32)抵接。

5.根据权利要求1所述的应用于自动重合闸的单模数宽度执行器,其特征在于,所述控制单元包括后台终端、pcb板(6)、合闸终端位置监测组件(7)以及分闸终端位置监测组件(8),所述后台终端与所述pcb板(6)电连接,所述pcb板(6)安装于所述壳体(1)内部,且所述pcb板(6)与所述电机(4)电控连接,所述合闸终端位置监测组件(7)、分闸终端位置监测组件(8)均包括霍尔传感器(9)以及磁铁(10),所述霍尔传感器(9)安装于所述pcb板(6)上,所述磁铁(10)安装于所述操作手柄(2)靠近所述pcb板(6)的一侧,当所述操作手柄(2)处于所述分闸终端位置或者合闸终端位置时,所述磁铁(10)与对应的所述霍尔传感器(9)对准设置。

6.根据权利要求5所述的应用于自动重合闸的单模数宽度执行器,其特征在于,所述壳体(1)包括底座(01)以及盖体(02),所述盖体(02)通过卡扣可拆卸盖设于所述底座(01)上。

技术总结
一种应用于自动重合闸的单模数宽度执行器,涉及自动重合闸技术领域,断路器包括壳体、电控机构、操作手柄、联动齿轮以及复位扭簧,壳体内形成有空腔,空腔内设有电控机构以及联动齿轮,联动齿轮与壳体转动连接,复位扭簧安装于联动齿轮上,操作手柄与联动齿轮联动设置,电控机构包括电机、齿轮传动组件以及控制单元,操作手柄设置有分闸终端位置和合闸终端位置,当需要合闸时,联动齿轮转动而带动操作手柄从分闸终端位置运动至合闸终端位置,且联动齿轮反转复位,当需要分闸时,联动齿轮转动而带动操作手柄从合闸终端位置运动至分闸终端位置,且联动齿轮反转复位,本装置能实现手动或自动式地控制断路器分合闸的功能,适用性高。

技术研发人员:欧阳守飞;连建勇;陈平炎
受保护的技术使用者:上海麦豆电气有限公司
技术研发日:2020.08.25
技术公布日:2021.04.06

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