本实用新型涉及高压配电设备技术领域，特别是涉及一种三工位真空断路器弹簧操作机构。
背景技术：
目前在高压配电设备领域中，由于现有的真空断路器弹簧操作机构，一般传动系统输出具有两个位置，既用于合闸位置，隔离位置，接地位置缺失，通过其他形式来实现接地问题，这样造成结构形式功能复杂，零件数量大幅度增多，成本过高等不利因素。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种三工位真空断路器弹簧操作机构，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，传动效率高；且传动系统输出具有三个位置，即合闸位置，隔离位置，接地位置。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种三工位真空断路器弹簧操作机构，包括安装在框架上的主传动系统组件、止动系统组件、分闸弹簧组件和缓冲系统组件；所述框架内依次并列固定有隔板一、隔板二和隔板三；
所述主传动系统组件包括储能电机、过渡轴传动组件、储能传动组件、主传动输出轴和保持组件，所述储能电机依次与所述过渡轴传动组件和储能传动组件传动连接，所述储能传动组件中的储能轴用于带动储能弹簧拉伸，所述储能轴的另一端配合安装有凸轮，所述凸轮与所述主传动输出轴上的凸轮相切轴承相配合；所述保持组件通过轴套固定在所述隔板一和隔板二之间；
所述止动系统组件套接在所述主传动输出轴上；所述分闸弹簧组件，两边安装在弹簧挂板上，一端固定在框架的基座上，另外一端固定在主传动输出轴拐臂上；所述缓冲系统组件，包括缓冲器、缓冲安装基座和锁紧螺母，缓冲器底座自带有螺纹，通过锁紧螺母锁紧缓冲安装在框架的基座上。
优选的，所述储能电机通过螺钉安装在所述框架上的隔板一上；所述过渡轴传动组件是由过渡轴及外齿轮组成，过渡轴通过轴套固定在所述隔板一和隔板二之间，其中过渡轴自身中间部位带有齿轮，所述外齿轮位于所述隔板一的右侧，所述外齿轮轴心安装有单向轴承。
优选的，所述储能电机为手动或电动储能电机，所述储能电机的输出齿轮和所述过渡轴传动组件的外齿轮啮合转动，外齿轮带动过渡轴自身中间部位的齿轮转动，过渡轴自身中间部位的齿轮和所述储能传动组件上的储能大齿轮啮合转动，促使所述储能传动组件带动合闸弹簧拉伸。
优选的，所述储能传动组件中，所述储能轴通过轴承固定在所述隔板一和隔板二之间，所述凸轮通过键与所述储能轴进行配合安装，储能轴上还安装有储能大齿轮，所述储能大齿轮内含有超越离合器，且所述储能大齿轮与所述过渡轴传动组件传动连接；所述储能轴位于所述隔板一右侧的部分与所述储能弹簧的顶部相连接，过渡轴传动组件通过储能大齿轮带动储能轴转动，从而带动储能弹簧拉伸，当储能弹簧拉伸到最大高度时，储能大齿轮在超越离合器的作用下产生离合。
优选的，所述保持组件包括安装在保持轴上的分闸脱扣掣子和合闸脱扣掣子，所述合闸脱扣掣子通过合闸连板与合闸脱扣拐臂连接，所述合闸脱扣拐臂处对应有合闸电磁铁，所述合闸脱扣掣子的另一端通过凸轮保持轴承与凸轮相连接；所述分闸脱扣掣子通过分闸连板与分闸脱扣拐臂连接，所述分闸脱扣拐臂处对应有分闸电磁铁，所述分闸脱扣掣子的另一端通过保持轴承与保持掣子连接，所述保持掣子另一侧连接有复位掣子，所述复位掣子用于与所述主传动输出轴上的分闸保持轴承相扣接。
优选的，所述止动系统组件包括解扣板、隔离限位柱、分闸限位柱、储能扭簧、驱动板、拨簧板、限位轴、储能板和锁扣板，所述储能扭簧、驱动板和拨簧板通过四颗长螺钉固定成为一个组件，该组件内有花键螺纹套，通过花键螺纹套穿在主传动输出轴上。所述锁扣板铆接在储能板的扇形板两个异形缺口处，限位轴在复位簧的作用紧贴扇形板异形缺口处；所述驱动板前端伸出有呈长方形的形状，用于手柄插入，进行手动操作切入口。
优选的，所述主传动输出轴是一个花键轴，两端通过轴套固定在框架两侧隔板上，所述主传动输出轴上从左到右依次安装有分闸拐臂、输出拐臂、止动系统组件、传动拐臂和输出拐臂，各零件的相对位置是通过隔套来限位，并且各个零件都是通过花键的方式和主传动输出轴进行配合安装的。
优选的，所述分闸弹簧组件是由圆柱螺栓压缩弹簧及弹簧挂板组成，弹簧挂板上有等直径的挂簧孔，圆柱螺栓压缩弹簧两端通过挂簧孔挂在挂簧板上形成一个整体。挂黄板通过圆柱轴销一端固定在框架的基座上，另外一端固定在主传动输出轴分闸拐臂上。
优选的，所述缓冲器是由油杯，活塞杆，缓冲帽，以及锁紧螺母组成，其中油杯中含有45#变压器油，圆柱复位弹簧；缓冲器油杯外自带有螺纹，通过锁紧螺母锁紧缓冲安装在框架的基座上。
本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
本实用新型中的三工位真空断路器弹簧操作机构，通过四大模块组件系统实现了输出传动系统具有三个位置的功能；该机构结构简单，成本低，传动效率高；布局合理，功能单元模块化，实现功能多，结构简单。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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实用新型的一些实施例，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。
图1是三工位真空断路器弹簧操作机构正视图；
图2是三工位真空断路器弹簧操作机构(m-m剖视图)；
图3是三工位真空断路器弹簧操作机构(n-n剖视图)；
图4是三工位真空断路器弹簧操作机构(k-k剖视图)；
图5是三工位真空断路器弹簧操作机构(w-w剖视图)；
图6是过渡轴传动组件及保持轴组件示意图；
图7是储能传动组件示意图；
图8是主传动输出组件示意图；
其中，1-储能电机；2-过渡轴传动组件；3-储能传动组件；4-分闸电磁铁；5-分闸脱扣拐臂；6-分闸连板；7-分闸脱扣掣子；8-保持轴承；9-保持掣子；10-复位掣子；11-传动拐臂；12-合闸电磁铁；13-合闸脱扣拐臂；14-合闸连板；15-合闸脱扣掣子；16-凸轮保持轴承；17-凸轮；18-合闸限位柱；19-解扣板；20-隔离限位柱；21-接地限位柱；22-储能扭簧；23-驱动板；24-拨簧板；25-限位轴；26-储能板；27-锁扣板；28-主传动输出轴；29-输出拐臂；30-输出连板；31-平衡拐臂；32-输出平衡轴；33-系统输出主轴；34-输出部件；35-缓冲器；36-缓冲安装基座；37-锁紧螺母；38-分闸弹簧组件；39-分闸拐臂；40-凸轮相切轴承；41-分闸保持轴承；42-隔板一；43-隔板二；44-隔板三；45-框架；46-保持轴；47-储能轴；48-储能弹簧。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种三工位真空断路器弹簧操作机构，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，传动效率高；且传动系统输出具有三个位置，即合闸位置，隔离位置，接地位置。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1-5所示，本实用新型提供一种三工位真空断路器弹簧操作机构的主传动系统组件a，手动(电动)储能电机1，通过3个螺钉按照在框架上隔板一42。过渡轴传动组件2是由过渡轴，及单向轴承外齿轮组成，过渡轴通过轴套固定在隔板一42和隔板二43之间，其中过渡轴自身中间部位带有齿轮，外齿轮在隔板一42右侧，外齿轮轴心安装有单向轴承。保持轴承8，保持掣子9，复位掣子10，凸轮保持16，凸轮17，储能大齿轮，储能轴过渡轴通过轴套固定在隔板一42和隔板二43之间；其中凸轮是通过键和储能轴进线配合安装的，储能大齿轮内含有超越离合器，储能轴隔板一42右侧连接有储能弹簧。保持组件是由保持轴，分闸脱扣掣子7；合闸脱扣掣子15通过轴套固定在隔板一42和隔板二43之间。
储能大齿轮，储能轴47通过轴套固定在隔板一42和隔板二43之间(详见图7)；其中凸轮17是通过键和储能轴47进行配合安装的，储能大齿轮内含有超越离合器，储能轴47位于隔板一42右侧的部分连接有储能弹簧48。储能传动组件中的储能大齿轮在过渡轴传动组件的带动下，带动储能轴47转动，从而带动储能弹簧48拉伸，在储能弹簧48拉伸到最大高度时，储能大齿轮在在超越离合器的作用下产生离合，凸轮保持轴承16和合闸脱扣掣子15扣接，保持储能位置。
主传动输出轴28是一个花键轴，两端通过轴套固定在框架45两侧隔板上，从左到右为分闸拐臂39，输出拐臂29，三工位止动系统组件b，传动拐臂11，输出拐臂29，以及之间的隔套组成。其中各个零件的相对位置是通过隔套来限位。并且各个零件都是通过花键的方式和主传动输出轴28进行配合安装的。所以只要主传动输出轴28其中一个零件发生动作，各个主传动输出轴28上的零件都会发生相对运动。
保持组件是由保持轴46、分闸脱扣掣子7和合闸脱扣掣子15通过轴套固定在隔板一42和隔板二43之间(详见图6)。合闸脱扣掣子15、合闸脱扣拐臂13和合闸连板14，在保持储能位置时，根据力学平衡原理，处于静止状态。通过外力或者电磁力作用在合闸电磁铁12的作用下，电磁铁的推杆向前运动，使合闸脱扣拐臂13动作，从而凸轮保持轴承16绕过合闸脱扣掣子15，凸轮17顺时针旋转,在储能弹簧48的作用下，凸轮17沿凸轮曲线和主传动输出轴28上的凸轮相切轴承40相对运动，带动实现主传动输出轴28上的传动拐臂11旋转，当凸轮17运动经过最高位置后，主传动输出轴28上的分闸保持轴承41和保持掣子9上复位掣子10扣接，实现合闸操作。同理，分闸脱扣拐臂5，分闸连板6，分闸脱扣掣子7，根据力学平衡原理，处于静止状态，通过外力或者电磁力作用在分闸电磁铁4的作用下，实现分闸(隔离)操作。
三工位真空断路器弹簧操作机构的三工位止动系统组件b，是由解扣板19；隔离限位柱20；分闸限位柱21；储能扭簧22；驱动板23；拨簧板24；限位轴25；储能板26；锁扣板27组成，其中储能扭簧22；驱动板23；拨簧板24是通过四颗长螺钉固定在主传动输出轴28上的。锁扣板27铆接在储能板26扇形板两个异形缺口处，限位轴25在复位簧的作用紧贴扇形板异形缺口处。其中驱动板23前端伸出有呈长方形的形状，用于手柄插入，进行手动操作切入口。
三工位真空断路器弹簧操作机构的分闸弹簧组件c，两边安装在弹簧挂板上，一端固定在框架的基座上，另外一端固定在主传动输出轴28拐臂上。分闸弹簧组件38是由圆柱螺栓压缩弹簧及弹簧挂板组成，弹簧挂板上有等直径的挂簧孔，圆柱螺栓压缩弹簧两端通过挂簧孔挂在挂簧板上形成一个整体。挂黄板通过圆柱轴销一端固定在框架的基座上，另外一端固定在主传动输出轴28上的分闸拐臂39上。当主传动系统处于合闸状态时，主传动输出轴28转动，从而带动分闸拐臂39运动，使圆柱螺栓压缩弹簧处于拉伸状态，起到能量储存和拉力的作用；当主传动系统处于分闸(隔离)状态时，圆柱螺栓压缩弹簧处于进一步压缩状态，能量得到一定的释放，此时还有很大弹簧拉力，起到分闸(隔离)状态加速的作用，以及能量的储存作用；当主传动系统处于接地状态时；圆柱螺栓压缩弹簧处于压缩状态；起到接地状态加速的作用。
三工位真空断路器弹簧操作机构的三工位缓冲系统组件d，是由缓冲器35；缓冲安装基座36；锁紧螺母37组成，缓冲器35底座自带有螺纹，通过锁紧螺母37锁紧缓冲安装基座36上。缓冲器35是由油杯，活塞杆，缓冲帽，以及锁紧螺母组成，其中油杯中含有45#变压器油，圆柱复位弹簧。缓冲器油杯外自带有螺纹，通过锁紧螺母37锁紧缓冲安装在框架的基座上。当主传动系统处于合闸状态时，系统输出主轴33撞击到缓冲器35上油缓冲帽，在有限的行程下，迫使活塞杆向下运动，活塞杆在油杯内瞬间排油，将整个系统动能转化为热能进行释放，在油杯中的圆柱复位弹簧作用下，活塞杆迅速复位，较少整个系统的震动，起到了有效的平衡作用。同理：当主传动系统处于分闸闸状态(隔离位置)，接地位置时，工作原理及作用相同。
具体工作过程如下：
主传动系统组件a储能动作：在三工位真空断路器弹簧操作机构的a主传动系统组件中，电机1作为动力源，手动或者电动储能，带动电机本身自带输出齿轮，输出齿轮和过渡轴传动组件2的外齿轮啮合转动，外齿轮齿轮带动过渡轴自身中间部位的齿轮转动，过渡轴自身中间部位的齿轮和储能传动组件3上的储能大齿轮啮合转动，促使传动组件3带动合闸弹簧拉伸，当储能到位时，在超越离合器的作用下，储能传动组件3上的储能大齿轮离合，凸轮17上的凸轮保持轴承16扣接在合闸脱扣掣子上，此时显示已储能。
三工位真空断路器弹簧操作机构合闸操作：当合闸电磁铁12吸和，促使电磁铁推杆推动合闸脱扣拐臂13；合闸脱扣拐臂13逆时针旋转，从而带动合闸连板14向上推动，带动合闸脱扣掣子15逆时针旋转；从而使凸轮17让过凸轮保持轴承16进行合闸操作。主传动输出轴28带动输出拐臂29逆时针转动，输出拐臂29带动输出连板30动作，平衡拐臂31在输出平衡轴32的作用下；通过力学平衡原来，推动系统输出主轴33上的输出部件(绝缘拉杆)34动作，作为系统输出的第一位置，定义为合闸位置。此时三工位真空断路器弹簧操作机构的b三工位止动系统组件，锁扣板27下端扣接在合闸限位柱18上。三工位真空断路器弹簧操作机构的c分闸弹簧组件弹簧处于拉伸状态；三工位真空断路器弹簧操作机构的d三工位缓冲系统组件缓冲器34缓冲帽和处于系统输出主轴32相撞，缓冲器经过碰撞瞬间复位起到缓冲的作用
三工位真空断路器弹簧操作机构分闸操作(隔离操作)：当分闸电磁铁4吸和，促使电磁铁推杆推动分闸脱扣拐臂5；分闸脱扣拐臂5逆时针旋转，从而带动分闸连板6向上推动，带动分闸脱扣掣子7逆时针旋转；从而使分闸脱扣掣子7避让郭主传动输出轴28上的保持掣子9中的保持轴承8，实现了分闸操作。主传动输出轴28带动输出拐臂29逆时针转动，输出拐臂29带动输出连板30动作，平衡拐臂31在输出平衡轴32的作用下；通过力学平衡原来，推动系统输出主轴33上的输出部件(绝缘拉杆)34动作，作为系统输出的第二位置，定义为分闸位置(隔离位置)。此时三工位真空断路器弹簧操作机构的b三工位止动系统组件，锁扣板27下端扣接在分闸限位柱21上。三工位真空断路器弹簧操作机构的c分闸弹簧组件弹簧进线能量释放了一部分，当时处于拉伸状态；此时分闸弹簧保持了一定能量，起到了合闸簧的作用。三工位真空断路器弹簧操作机构的d三工位缓冲系统组件缓冲器34缓冲帽和处于系统输出主轴32相撞，缓冲器经过碰撞瞬间复位起到缓冲的作用。
三工位真空断路器弹簧操作机构接地操作：此时三工位真空断路器弹簧操作机构的b三工位止动系统组件，是由止动系统组件19；锁扣板27下端扣接在分闸限位柱21上。将手柄插入驱动板23呈长方形的形状，向下顺时针操作，驱动板23带动储能弹簧22储能，在拨簧板24的作用下，带动解扣板19顺时针转动，拨动限位轴25，使锁扣板27解扣。此时在三工位真空断路器弹簧操作机构的c分闸弹簧组件弹簧分闸弹簧进线能力释放。锁扣板27下端扣接在接地限位柱21上。促使主传动输出轴28带动输出拐臂29逆时针转动，输出拐臂29带动输出连板30动作，平衡拐臂31在输出平衡轴32的作用下；通过力学平衡原来，推动系统输出主轴33上的输出部件(绝缘拉杆)34动作，作为系统输出的第三位置，定义为接地位置。三工位真空断路器弹簧操作机构的d三工位缓冲系统组件缓冲器34缓冲帽和处于系统输出主轴32相撞，缓冲器经过碰撞瞬间复位起到缓冲的作用。
本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
1.一种三工位真空断路器弹簧操作机构，其特征在于：包括安装在框架上的主传动系统组件、止动系统组件、分闸弹簧组件和缓冲系统组件；所述框架内依次并列固定有隔板一、隔板二和隔板三；
所述主传动系统组件包括储能电机、过渡轴传动组件、储能传动组件、主传动输出轴和保持组件，所述储能电机依次与所述过渡轴传动组件和储能传动组件传动连接，所述储能传动组件中的储能轴用于带动储能弹簧拉伸，所述储能轴的另一端配合安装有凸轮，所述凸轮与所述主传动输出轴上的凸轮相切轴承相配合；所述保持组件通过轴套固定在所述隔板一和隔板二之间；
所述止动系统组件套接在所述主传动输出轴上；所述分闸弹簧组件，两边安装在弹簧挂板上，一端固定在框架的基座上，另外一端固定在主传动输出轴拐臂上；
所述缓冲系统组件，包括缓冲器、缓冲安装基座和锁紧螺母，缓冲器底座自带有螺纹，通过锁紧螺母锁紧缓冲安装在框架的基座上。
2.根据权利要求1所述的三工位真空断路器弹簧操作机构，其特征在于：所述储能电机通过螺钉安装在所述框架上的隔板一上；所述过渡轴传动组件是由过渡轴及外齿轮组成，过渡轴通过轴套固定在所述隔板一和隔板二之间，其中过渡轴自身中间部位带有齿轮，所述外齿轮位于所述隔板一的右侧，所述外齿轮轴心安装有单向轴承。
3.根据权利要求2所述的三工位真空断路器弹簧操作机构，其特征在于：所述储能电机为手动或电动储能电机，所述储能电机的输出齿轮和所述过渡轴传动组件的外齿轮啮合转动，外齿轮带动过渡轴自身中间部位的齿轮转动，过渡轴自身中间部位的齿轮和所述储能传动组件上的储能大齿轮啮合转动，促使所述储能传动组件带动合闸弹簧拉伸。
4.根据权利要求1所述的三工位真空断路器弹簧操作机构，其特征在于：所述储能传动组件中，所述储能轴通过轴承固定在所述隔板一和隔板二之间，所述凸轮通过键与所述储能轴进行配合安装，储能轴上还安装有储能大齿轮，所述储能大齿轮内含有超越离合器，且所述储能大齿轮与所述过渡轴传动组件传动连接；所述储能轴位于所述隔板一右侧的部分与所述储能弹簧的顶部相连接，过渡轴传动组件通过储能大齿轮带动储能轴转动，从而带动储能弹簧拉伸，当储能弹簧拉伸到最大高度时，储能大齿轮在超越离合器的作用下产生离合。
5.根据权利要求1所述的三工位真空断路器弹簧操作机构，其特征在于：所述保持组件包括安装在保持轴上的分闸脱扣掣子和合闸脱扣掣子，所述合闸脱扣掣子通过合闸连板与合闸脱扣拐臂连接，所述合闸脱扣拐臂处对应有合闸电磁铁，所述合闸脱扣掣子的另一端通过凸轮保持轴承与凸轮相连接；所述分闸脱扣掣子通过分闸连板与分闸脱扣拐臂连接，所述分闸脱扣拐臂处对应有分闸电磁铁，所述分闸脱扣掣子的另一端通过保持轴承与保持掣子连接，所述保持掣子另一侧连接有复位掣子，所述复位掣子用于与所述主传动输出轴上的分闸保持轴承相扣接。
6.根据权利要求1所述的三工位真空断路器弹簧操作机构，其特征在于：所述止动系统组件包括解扣板、隔离限位柱、分闸限位柱、储能扭簧、驱动板、拨簧板、限位轴、储能板和锁扣板，所述储能扭簧、驱动板和拨簧板通过四颗长螺钉固定成为一个组件，该组件内有花键螺纹套，通过花键螺纹套穿在主传动输出轴上；所述锁扣板铆接在储能板的扇形板两个异形缺口处，限位轴在复位簧的作用紧贴扇形板异形缺口处；所述驱动板前端伸出有呈长方形的形状，用于手柄插入，进行手动操作切入口。
7.根据权利要求1所述的三工位真空断路器弹簧操作机构，其特征在于：所述主传动输出轴是一个花键轴，两端通过轴套固定在框架两侧隔板上，所述主传动输出轴上从左到右依次安装有分闸拐臂、输出拐臂、止动系统组件、传动拐臂和输出拐臂，各零件的相对位置是通过隔套来限位，并且各个零件都是通过花键的方式和主传动输出轴进行配合安装的。
8.根据权利要求1所述的三工位真空断路器弹簧操作机构，其特征在于：所述分闸弹簧组件是由圆柱螺栓压缩弹簧及弹簧挂板组成，弹簧挂板上有等直径的挂簧孔，圆柱螺栓压缩弹簧两端通过挂簧孔挂在挂簧板上形成一个整体；挂黄板通过圆柱轴销一端固定在框架的基座上，另外一端固定在主传动输出轴分闸拐臂上。
9.根据权利要求1所述的三工位真空断路器弹簧操作机构，其特征在于：所述缓冲器是由油杯，活塞杆，缓冲帽，以及锁紧螺母组成，其中油杯中含有45#变压器油，圆柱复位弹簧；缓冲器油杯外自带有螺纹，通过锁紧螺母锁紧缓冲安装在框架的基座上。
技术总结