CN110676110A - 一种弹簧操动机构及其合闸锁闩系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种弹簧操动机构及其合闸锁闩系统，合闸锁闩系统包括合闸锁闩，合闸锁闩具有与储能磙子挡止的挡止端、与合闸电磁铁限位的限位端，合闸锁闩具有挡止端与储能磙子挡止时的第一工作位、合闸电磁铁解除限位时的第二工作位，合闸锁闩系统还包括防空合件，防空合件具有在合闸锁闩处于第一工作位时与合闸锁闩止挡配合以避免二次合闸的防空合工位，还具有转离合闸锁闩的避让工位，处于避让工位时能为合闸锁闩向解锁方向转动提供空间，防空合件构成限制合闸锁闩向解锁方向转动极限的限位件。效果：防空合件与输出轴联动，不依赖于复位簧等容易出故障的部件，性能更加稳定。此外充分利用防空合件，无需设置其他挡止结构，可以减少零部件数量。

Description

一种弹簧操动机构及其合闸锁闩系统

技术领域

本发明涉及一种弹簧操动机构及其合闸锁闩系统。

背景技术

操动机构是高压输变电领域的重要设备，是高压断路器的重要组成部分，高压断路器的分合闸操作是通过操动机构来实现的。目前，弹簧操动机构已经在252kV的电网设备中普遍使用，但是由于弹簧操动机构的发展时间短，技术尚未完备，制造出性能稳定可靠的弹簧操动机构仍然存在一定的技术难题，而分合闸锁闩系统是确保弹簧操动机构分合闸特性稳定的主要部件，直接关系到弹簧操动机构的稳定性，乃至整个电网系统的稳定性。

为了保证断路器在合闸状态下，不会因为误动作出现再次合闸（即空合），导致设备零部件损坏，弹簧操动机构一般都会设计有防空合结构，保证断路器在合闸状态下不会出现再次合闸的故障，保证断路器的分合闸性能可靠，确保电网的安全稳定运行。

例如图1所示为现有技术中的一种弹簧操动机构的合闸锁闩系统，包括转动安装在弹簧操动机构的机架上的合闸锁闩5，合闸锁闩5的左端与储能齿轮上的储能磙子4挡止配合，当储能齿轮转动至储能磙子4抵顶到合闸锁闩5上时，合闸储能完成，弹簧操动机构的合闸弹簧被压缩，储能磙子4保持在图1所示的位置无法移动，相当于被合闸锁闩5锁止。合闸锁闩5的右下方设置有电磁铁11，电磁铁11上连接有防空合构件8，当断路器处于分闸位置时，合闸传动件7如图示实线位置。合闸时，电磁铁11动作，在合闸传动件7和防空合复位簧9的作用下，防空合构件8沿着竖直方向运动，推动合闸锁闩5逆时针转动解锁，让开储能磙子4，在弹簧操动机构合闸弹簧力的作用下，完成合闸。其中，防空合复位簧9的一端固定在防空合构件8上、另一端固定在第二弹簧定位座10上。

在断路器处于合闸位置时，合闸传动件7如图示虚线位置，此时若电磁铁11由于故障而动作出现再次合闸时，在合闸传动件7和防空合复位弹簧9的作用下，防空合构件8沿着虚线方向运动，防空合构件8不能推动合闸锁闩5动作，实现防空合功能。

另外，合闸锁闩5的左下方设置有限位轴3，限位轴3用于对合闸锁闩5的逆时针转动行程进行限位，同时在合闸锁闩转动的过程中，锁闩复位簧2被压缩，从而能够为合闸锁闩提供复位动力，锁闩复位簧2的一端固定在合闸锁闩5上、另一端固定在第一弹簧定位座1上。此外，合闸锁闩5的上方设置有挡轴6，挡轴6用于对合闸锁闩5的顺时针转动行程进行限位，尤其是当合闸锁闩5的左端与储能磙子4挡止配合时，储能磙子4挤压合闸锁闩5，使合闸锁闩5有顺时针转动的趋势，而挡轴6刚好可以对合闸锁闩5进行限位。

上述合闸锁闩系统虽设置有防空合结构，但是防空合构件同时还是顶推合闸锁闩解锁的构件，防空合构件具有两个状态，这样对于防空合构件的结构尺寸精度要求比较高，制造和安装难度比较大，并且需要防空合复位弹簧的配合，一旦弹簧失效或者出现故障，就无法再实现机构的防空合功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的便于实现防空合功能、且性能比较稳定的合闸锁闩系统；本发明的目的还在于提供一种容易实现防空合功能、且性能比较稳定的弹簧操动机构。

为实现上述目的，本发明中的合闸锁闩系统采用如下技术方案：

一种合闸锁闩系统，包括转动安装在弹簧操动机构的机架上的合闸锁闩，合闸锁闩具有用于与储能磙子挡止配合的挡止端，挡止端与储能磙子挡止配合时受储能磙子挤压而有顺时针或逆时针向解锁方向转动的趋势，合闸锁闩还具有用于与合闸电磁铁限位配合以阻止合闸锁闩向解锁方向转动的限位端，合闸锁闩的转动中心位于挡止端和限位端之间而形成杠杆结构，合闸锁闩的往复转动行程中具有在挡止端与储能磙子挡止配合时的第一工作位、还具有在合闸电磁铁解除对限位端的限位时向解锁方向转动的第二工作位，合闸锁闩处于第一工作位时弹簧操动机构保持在合闸储能状态，合闸锁闩处于第二工作位时让开储能磙子使弹簧操动机构能够合闸，合闸锁闩系统还包括转动安装在机架上的防空合件，防空合件用于通过连杆与弹簧操动机构的输出轴同步转动连接，防空合件具有用于与连杆连接的连接端、以及用于与合闸锁闩止挡配合以阻止合闸锁闩向解锁方向转动的止挡端，防空合件的转动中心位于连接端和止挡端之间而形成杠杆结构，防空合件的往复转动行程中具有在合闸锁闩处于第一工作位时使止挡端与合闸锁闩止挡配合以避免出现二次合闸的防空合工位，防空合件的往复转动行程中还具有分闸时在连杆带动下转离合闸锁闩的避让工位，防空合件处于避让工位时能够为合闸锁闩向解锁方向的转动提供转动空间，且防空合件构成用于限制合闸锁闩向解锁方向转动极限的限位件。

上述合闸锁闩系统的技术方案的有益效果在于：合闸锁闩具有两个工作位，处于第一工作位时，挡止端与储能磙子挡止配合，从而可以使弹簧操动机构保持在合闸储能状态，处于第二工作位时，向解锁方向转动让开储能磙子使弹簧操动机构能够合闸；另外设置的防空合件也具有两个工作位，处于防空合工位时，止挡端与处于第一工作位的合闸锁闩止挡配合，这样即使合闸电磁铁由于故障而动作，解除了对合闸锁闩限位端的限位，那么由于防空合件的限位，合闸锁闩依然无法向解锁方向转动，从而可以避免二次合闸；而在分闸时，防空合件随着连杆转离合闸锁闩到避让工位，从而能够为合闸锁闩向解锁方向的转动提供转动空间，也即为合闸做好准备。由于弹簧操动机构的输出轴为往复转动，也即向一个方向转动时可以合闸，而反向转动时可以分闸，因此在合闸时，防空合件又可以随连杆复位，进而重新回到防空合工位，如此循环往复，保证了弹簧操动机构的分合闸功能和防空合功能。

本发明采用合闸电磁铁与合闸锁闩的限位端配合，另外采用防空合件来避免二次合闸，也即采用两个构件来分别实现两种功能，相比于现有技术来说，更容易实现防空合功能，并且防空合件与弹簧操动机构的输出轴联动，不依赖于复位弹簧等容易失效和出现故障的部件，因此性能更加稳定可靠。此外，防空合件还构成用于限制合闸锁闩向解锁方向转动极限的限位件，这样就充分利用了防空合件，无需再设置其他的挡止结构，从而可以减少系统的零部件数量，简化系统结构。

进一步的，为了方便合闸锁闩的复位，减少系统的零部件数量，简化系统结构，挡止端和限位端的一个位于合闸锁闩转动中心的左侧、另一个位于合闸锁闩转动中心的右侧，合闸锁闩向解锁方向转动时挡止端向上移动，合闸锁闩的重心位于挡止端和转动中心之间，以使合闸锁闩在弹簧操动机构合闸后能够利用自重反向转动而复位。

进一步的，为了充分利用合闸锁闩的自身结构，同时充分利用弹簧操动机构的固有部件，进一步减少系统的零部件数量，简化系统结构，防空合件处于防空合工位时与合闸锁闩的上侧面止挡配合，所述上侧面上还设置有用于与弹簧操动机构的分闸转轴挡止配合以限制合闸锁闩反向转动极限的凸起。

进一步的，在合闸储能过程中，合闸锁闩会受到储能磙子的冲击力，为了避免冲击力直接作用在合闸电磁铁上而损坏电磁铁，合闸电磁铁包括与合闸锁闩限位配合的配合部，当防空合件处于防空合工位时，合闸锁闩的限位端与所述配合部之间具有间隙。

进一步的，为了减小限位端和合闸电磁铁之间的配合摩擦力，方便合闸锁闩的转动，所述限位端上设置有用于与合闸电磁铁限位配合的滚轮。

为实现上述目的，本发明中的弹簧操动机构采用如下技术方案：

一种弹簧操动机构，包括机架和合闸锁闩系统，机架上转动安装有储能齿轮，储能齿轮上设置有储能磙子，合闸锁闩系统包括转动安装在机架上的合闸锁闩，合闸锁闩具有用于与储能磙子挡止配合的挡止端，挡止端与储能磙子挡止配合时受储能磙子挤压而有顺时针或逆时针向解锁方向转动的趋势，弹簧操动机构还包括安装在机架上的合闸电磁铁，合闸锁闩还具有用于与合闸电磁铁限位配合以阻止合闸锁闩向解锁方向转动的限位端，合闸锁闩的转动中心位于挡止端和限位端之间而形成杠杆结构，合闸锁闩的往复转动行程中具有在挡止端与储能磙子挡止配合时的第一工作位、还具有在合闸电磁铁解除对限位端的限位时向解锁方向转动的第二工作位，合闸锁闩处于第一工作位时弹簧操动机构保持在合闸储能状态，合闸锁闩处于第二工作位时让开储能磙子使弹簧操动机构能够合闸，合闸锁闩系统还包括转动安装在机架上的防空合件，防空合件通过连杆与弹簧操动机构的输出轴同步转动连接，防空合件具有与连杆连接的连接端、以及用于与合闸锁闩止挡配合以阻止合闸锁闩向解锁方向转动的止挡端，防空合件的转动中心位于连接端和止挡端之间而形成杠杆结构，防空合件的往复转动行程中具有在合闸锁闩处于第一工作位时使止挡端与合闸锁闩止挡配合以避免出现二次合闸的防空合工位，防空合件的往复转动行程中还具有分闸时在连杆带动下转离合闸锁闩的避让工位，防空合件处于避让工位时能够为合闸锁闩向解锁方向的转动提供转动空间，且防空合件构成用于限制合闸锁闩向解锁方向转动极限的限位件。

上述弹簧操动机构的技术方案的有益效果在于：合闸锁闩具有两个工作位，处于第一工作位时，挡止端与储能磙子挡止配合，从而可以使弹簧操动机构保持在合闸储能状态，处于第二工作位时，向解锁方向转动让开储能磙子使弹簧操动机构能够合闸；另外设置的防空合件也具有两个工作位，处于防空合工位时，止挡端与处于第一工作位的合闸锁闩止挡配合，这样即使合闸电磁铁由于故障而动作，解除了对合闸锁闩限位端的限位，那么由于防空合件的限位，合闸锁闩依然无法向解锁方向转动，从而可以避免二次合闸；而在分闸时，防空合件随着连杆转离合闸锁闩到避让工位，从而能够为合闸锁闩向解锁方向的转动提供转动空间，也即为合闸做好准备。由于弹簧操动机构的输出轴为往复转动，也即向一个方向转动时可以合闸，而反向转动时可以分闸，因此在合闸时，防空合件又可以随连杆复位，进而重新回到防空合工位，如此循环往复，保证了弹簧操动机构的分合闸功能和防空合功能。

本发明采用合闸电磁铁与合闸锁闩的限位端配合，另外采用防空合件来避免二次合闸，也即采用两个构件来分别实现两种功能，相比于现有技术来说，更容易实现防空合功能，并且防空合件与弹簧操动机构的输出轴联动，不依赖于复位弹簧等容易失效和出现故障的部件，因此性能更加稳定可靠。此外，防空合件还构成用于限制合闸锁闩向解锁方向转动极限的限位件，这样就充分利用了防空合件，无需再设置其他的挡止结构，从而可以减少系统的零部件数量，简化系统结构。

进一步的，为了方便合闸锁闩的复位，减少系统的零部件数量，简化系统结构，挡止端和限位端的一个位于合闸锁闩转动中心的左侧、另一个位于合闸锁闩转动中心的右侧，合闸锁闩向解锁方向转动时挡止端向上移动，合闸锁闩的重心位于挡止端和转动中心之间，以使合闸锁闩在弹簧操动机构合闸后能够利用自重反向转动而复位。

进一步的，为了充分利用合闸锁闩的自身结构，同时充分利用弹簧操动机构的固有部件，进一步减少系统的零部件数量，简化系统结构，防空合件处于防空合工位时与合闸锁闩的上侧面止挡配合，所述上侧面上还设置有用于与弹簧操动机构的分闸转轴挡止配合以限制合闸锁闩反向转动极限的凸起。

进一步的，在合闸储能过程中，合闸锁闩会受到储能磙子的冲击力，为了避免冲击力直接作用在合闸电磁铁上而损坏电磁铁，合闸电磁铁包括与合闸锁闩限位配合的配合部，当防空合件处于防空合工位时，合闸锁闩的限位端与所述配合部之间具有间隙。

进一步的，为了减小限位端和合闸电磁铁之间的配合摩擦力，方便合闸锁闩的转动，所述限位端上设置有用于与合闸电磁铁限位配合的滚轮。

附图说明

图1为现有技术中弹簧操动机构的合闸锁闩系统示意图；

图2为图1中合闸锁闩的受力图；

图3为本发明中弹簧操动机构的局部结构图（合闸锁闩处于第一工作位、弹簧操动机构处于合闸储能状态）；

图4为本发明中弹簧操动机构的局部结构图（合闸锁闩处于第二工作位、弹簧操动机构处于即将合闸的状态）；

图5为图3和图4中合闸锁闩的结构图；

图6为图3中合闸锁闩的受力图。

图中：1.第一弹簧定位座；2.锁闩复位簧；3.限位轴；4.储能磙子；5.合闸锁闩；6.挡轴；7.合闸传动件；8.防空合构件；9.防空合复位簧；10.第二弹簧定位座；11.电磁铁；12.传动板；13.输出轴；14.连杆；15.储能齿轮；16.防空合板；161.第一转轴；17.分闸转轴；18.合闸锁闩；181.外凸圆弧面；182.挡止侧面；183.锁闩板；184.第二转轴；185.凸起；186.滚轮；187.滚轮轴；19.小锁闩；191.第三转轴；192.限位轴；20.电磁铁本体；201.推杆；21.安装板；211.限位孔；22.储能磙子。

具体实施方式

本发明中弹簧操动机构的实施例一如图3和图4所示，包括机架（图中未示出）和合闸锁闩系统，机架上转动安装有储能齿轮15，储能齿轮15上设置有储能磙子22，储能齿轮15顺时针转动时可以实现合闸储能和合闸操作。

机架上还安装有合闸电磁铁，合闸电磁铁包括电磁铁本体20以及与电磁铁本体20的推杆201连接的小锁闩19，机架上固定有一个安装板21，小锁闩19通过第三转轴191转动安装在安装板21上，当推杆201直动时，可以带动小锁闩19绕着第三转轴191转动。安装板21上设置有一个限位孔211，小锁闩19上设置有一个穿过限位孔211的限位轴192，限位孔211的尺寸大于限位轴192的尺寸，用于对限位轴192的移动进行限位，进而限制小锁闩19的转动角度。

合闸锁闩系统包括转动安装在机架上的合闸锁闩18，如图5所示，合闸锁闩18包括锁闩板183，锁闩板183上铆接固定有第二转轴184，锁闩板183具有用于与储能磙子22挡止配合的挡止端（即图3~图6中的左端），挡止端与储能磙子22挡止配合时受储能磙子挤压而有顺时针向解锁方向转动的趋势。

锁闩板183还具有用于与合闸电磁铁的小锁闩19限位配合以阻止锁闩板183向解锁方向转动的限位端（即图3~图6中的右端），锁闩板183的转动中心位于挡止端和限位端之间而形成杠杆结构。如图5所示，本实施例中的限位端上通过铆接的滚轮轴187转动安装有滚轮186，小锁闩19的一端与推杆201连接、另一端构成用于与滚轮186限位配合的配合部，第三转轴191位于两者之间而形成杠杆结构。

锁闩板183的往复转动行程中具有在挡止端与储能磙子22挡止配合时的第一工作位、还具有在小锁闩19解除对限位端的限位时向解锁方向转动的第二工作位，锁闩板183处于第一工作位时弹簧操动机构保持在合闸储能状态（如图3所示），锁闩板183处于第二工作位时让开储能磙子22使弹簧操动机构能够合闸（如图4所示）。

合闸锁闩系统还包括转动安装在机架上的防空合件，本实施例中的防空合件为防空合板16，防空合板16通过连杆14与弹簧操动机构的输出轴13同步转动连接，具体的，输出轴13上固定有传动板12，在分闸时，输出轴13顺时针转动，带动传动板12顺时针转动，进而通过连杆14带动防空合板16绕第一转轴161顺时针转动；在合闸时，输出轴13逆时针转动，通过传动板13和连杆14带动防空合板16逆时针转动。

防空合板16具有与连杆14连接的连接端（即图3中的上端）、以及用于与锁闩板183止挡配合以阻止锁闩板183向解锁方向转动的止挡端（即图3中的下端），防空合板16的转动中心位于连接端和止挡端之间而形成杠杆结构。防空合板16的往复转动行程中具有在锁闩板183处于第一工作位时使止挡端与锁闩板183止挡配合以避免出现二次合闸的防空合工位（如图3所示），如图5所示，锁闩板183的上侧面为挡止侧面182，防空合板16的止挡端与挡止侧面182止挡配合。

如图3所示，当防空合板16处于防空合工位时，即使电磁铁本体20由于故障而误动作，使小锁闩19解除对锁闩板限位端的限位，那么由于防空合板16的限位，锁闩板183依然无法向解锁方向顺时针转动，从而可以避免二次合闸现象的发生。并且，此时锁闩板183受到三个力的作用，分别是储能磙子22的挤压力F2、防空合板16的止挡力F1以及第二转轴184受到的支撑力F3，三力平衡，也即在此时，滚轮186和小锁闩19的配合部之间是有间隙的，二者并不接触，锁闩板183仅靠防空合板16限制顺时针转动。这样设置的意义在于，在合闸储能时，当储能磙子22与锁闩板183接触的一瞬间，会对锁闩板183产生冲击力，同时使锁闩板183有顺时针转动的趋势，而防空合板16更靠近锁闩板183，先与锁闩板183接触，小锁闩19的配合部和滚轮186并不接触，这样冲击力都被防空合板16吸收，而不会作用在小锁闩19上，从而可以保护小锁闩19以及电磁铁本体20，保证其使用寿命。

在此需要说明的是，弹簧操动机构在组装完成后，一般需要先进行合闸储能，在第一次合闸储能完成后，进行合闸操作，合闸完成后随即又进行合闸储能（以后每次合闸后都是如此），然后进行分闸操作，分闸完成后进行合闸操作，如此循环，就是弹簧操动机构的正常使用过程。

因此，防空合板16的往复转动行程中还具有在分闸时在连杆14带动下转离锁闩板183的避让工位，从而为合闸锁闩的解锁、也即锁闩板183的顺时针转动提供转动空间，为弹簧操动机构的合闸做好准备。而当防空合板16转离锁闩板183的一瞬间，锁闩板183依然受储能磙子22的挤压，会发生微小的顺时针转动（由滚轮186和小锁闩19配合部之间的间隙造成），而后由小锁闩19的配合部和滚轮186限位配合，阻止锁闩板183继续顺时针转动。

合闸时，电磁铁本体20动作，从而通过推杆201推动小锁闩19顺时针转动，小锁闩19的配合部让开滚轮，解除对滚轮186的限位，在储能磙子22的挤压下，锁闩板183瞬间发生顺时针转动，锁闩板183的挡止端向上移动，让开储能磙子22，如图4所示，此后，弹簧操动机构就可以在合闸弹簧（图中未示出）作用力下快速合闸。

如图4所示，挡止端在向上移动的过程中，会打到防空合板16上，因此，防空合板16实际上还构成了用于限制合闸锁闩向解锁方向转动极限的限位件，这样就充分利用了防空合板16，无需再设置其他的挡止结构，从而可以减少零部件的数量，简化系统结构。也就是说，本发明中的防空合板一共可以实现三个功能，一是与合闸锁闩止挡配合，避免合闸后合闸电磁铁误动作而出现二次合闸；二是在合闸储能时，先与合闸锁闩止挡配合，使合闸锁闩的限位端和小锁闩之间保持间隙，避免小锁闩和电磁铁本体承受冲击力；三是对合闸锁闩的顺时针转动极限进行限位，减少挡止结构的设置，减少零部件数量。

综上所述，本发明中采用合闸电磁铁与合闸锁闩的限位端配合，另外采用防空合板来避免二次合闸，也即采用两个构件来分别实现两种功能，相比于现有技术来说，更容易实现防空合功能，并且防空合板与弹簧操动机构的输出轴联动，不依赖于复位弹簧等容易失效和出现故障的部件，因此性能更加稳定可靠。

此外，如图6所示，锁闩板183的重心O3位于挡止端和转动中心O1之间，这样，当锁闩板183打到防空合板16上时，会在碰撞力和自重作用下快速反向转动而复位，也即重心O3能够为锁闩板183提供逆时针转动力矩T3。

此外，如图5所示，挡止侧面182上设置有与弹簧操动机构的分闸转轴17挡止配合的凸起185，这样就可以对合闸锁闩的反向转动极限进行限制，并且还充分利用了弹簧操动机构本身固有的分闸转轴17，因此无需再设置其他的限位结构，从而可以减少零部件的数量，简化系统结构。

需要说明的是，在合闸过程中，防空合板16在输出轴13和连杆14带动下逆时针转动复位，使止挡端再次处于能够和锁闩板183止挡配合的位置，为下一次合闸储能做好准备。

另外，如图5和图6所示，本实施例中锁闩板183的挡止端上设置有用于与储能磙子22挡止配合的外凸圆弧面181，整个锁闩板183直接一体加工成型，另外再将第二转轴184铆接固定在锁闩板183上，并将安装有滚轮186的滚轮轴187铆接固定在锁闩板183上，实现了合闸锁闩的模块化设计，使合闸锁闩零部件的加工一致性提高，互换性增强，并且可以提高装配效率。

在此，外凸圆弧面181截面的圆弧的圆心O2位于合闸锁闩18的转动中心O1的上侧，这是由于加工误差和装配误差的存在，导致储能磙子22在与合闸锁闩接触时，接触点可能会靠上或者靠下（如图6所示），然而不管接触点靠上还是靠下，储能磙子22对于合闸锁闩18的挤压力都经过圆心O2，从而相对于转动中心O1来说，均可以对合闸锁闩18产生顺时针转动力矩T1和T2，从而使合闸锁闩18紧紧地顶在防空合板16或者小锁闩19上，保持在平衡状态。

相对于现有技术来说，如图2所示，若储能磙子4的位置靠上（图中实线位置），则会对合闸锁闩5产生顺时针转动力矩T3，如图1所示，这会使合闸锁闩5顶在挡轴6上，保持在平衡状态。而若储能磙子4的位置靠下（图中虚线位置），则会对合闸锁闩5产生逆时针转动力矩T4，这会使合闸锁闩5有压缩锁闩复位簧2而解锁的趋势，这样合闸锁闩5就无法起到对储能磙子4的挡止作用，进而也就使弹簧操动机构无法正常工作。

本发明的弹簧操动机构用于实现断路器的分合闸，弹簧操动机构的工作过程分为三种状态：合闸储能过程、合闸过程和分闸过程，具体工作原理是：

第一次合闸储能时，储能齿轮15带动储能磙子22转动，合闸弹簧被压缩，当储能磙子22转动到与合闸锁闩的挡止端挡止配合时，合闸锁闩的限位端与小锁闩19限位配合，合闸储能结束。随后第一次合闸时，电磁铁本体20动作，通过推杆201推动小锁闩19顺时针转动，小锁闩19解除对合闸锁闩限位端的限位，合闸锁闩在储能磙子产生的挤压力下顺时针转动解锁，让开储能磙子，储能齿轮在合闸弹簧作用下顺时针转动，再通过中间一系列的凸轮机构（图中未示出）驱动输出轴13逆时针转动，从而完成合闸过程。在此过程中，一方面分闸弹簧（图中未示出）完成储能，另一方面合闸锁闩打到防空合板上并在撞击力和自重作用下复位，同时防空合板逆时针转动到止挡端能够与合闸锁闩止挡配合的位置。

而后紧接着储能齿轮继续顺时针转动，进行合闸储能（此后每一次合闸结束后都是合闸储能操作，整个合闸和合闸储能的过程中，储能齿轮共计转一圈），当再一次合闸储能结束后，储能磙子再次与合闸锁闩的挡止端挡止配合，并且对合闸锁闩产生冲击力，该冲击力由防空合板承受。

然后是分闸，分闸时防空合板转离合闸锁闩，合闸锁闩的限位端与小锁闩限位配合，为下一次合闸做好准备。然后又是合闸和合闸储能，如此循环。

在弹簧操动机构的其他实施例中，锁闩板的挡止端上与储能磙子挡止配合的侧面也可以是平面。

在弹簧操动机构的其他实施例中，合闸锁闩也可以不包括转轴，而仅在锁闩板上留出一个供转动安装的安装孔。

在弹簧操动机构的其他实施例中，合闸锁闩的挡止端也可以位于右侧，而限位端位于左侧，例如可以将图3和图4中的结构相对于一条竖线整体做一个左右的对称，这时合闸锁闩受储能磙子挤压而有逆时针向解锁方向转动的趋势，其余原理与实施例一相同，在此不再详述。

在弹簧操动机构的其他实施例中，合闸电磁铁可以仅包括电磁铁本体，此时可以利用电磁铁本体的推杆与合闸锁闩的限位端限位配合，此时配合部即为推杆的端部，当然，此时可以省去安装板和小锁闩。

在弹簧操动机构的其他实施例中，限位端上也可以不设置滚轮，而是直接利用端部与合闸电磁铁限位配合。

在弹簧操动机构的其他实施例中，当防空合板处于防空合工位时，合闸锁闩的限位端与合闸电磁铁的配合部之间也可以是接触的，即合闸锁闩同时与防空合板和合闸电磁铁的配合部接触；当然，当防空合板处于防空合工位时，合闸锁闩与防空合板之间也可以具有微小的间隙，而合闸锁闩与合闸电磁铁的配合部是接触的，此时当合闸电磁铁误动作时，合闸锁闩会首先有微小的转动，然后与防空合板接触，这个过程中，合闸锁闩依然处于与储能磙子挡止配合的第一工作位，防空合板依然能够阻止二次合闸。

在弹簧操动机构的其他实施例中，防空合板处于防空合工位时，也可以不是与合闸锁闩的上侧面止挡配合，例如可以在合闸锁闩的上侧面上设置一个凸台，防空合板的止挡端与该凸台止挡配合；当然，与弹簧操动机构的分闸转轴挡止配合以限制合闸锁闩反向转动极限的结构，也可以不是设置在合闸锁闩上侧面上的凸起，而是通过合理设计分闸锁闩的形状以及分闸转轴的位置，使合闸锁闩的上侧面直接能够与分闸转轴挡止配合。

在弹簧操动机构的其他实施例中，既可以不在合闸锁闩的上侧面上设置凸起、也可以不利用分闸转轴来挡止配合，例如可以在合闸锁闩的左下侧设置一个挡轴，利用合闸锁闩的下侧面与挡轴挡止配合，来限制合闸锁闩的反向转动极限。

在弹簧操动机构的其他实施例中，即使合闸锁闩打到防空合板上的撞击力不是很大时，合闸锁闩依然可以利用自重反向转动而复位。

在弹簧操动机构的其他实施例中，防空合件也可以不是防空合板，而是防空合杆，为杆状结构。

在弹簧操动机构的其他实施例中，合闸锁闩的重心也可以不位于挡止端和转动中心之间，例如重心也可以与转动中心重合，此时可以在合闸锁闩的左下侧设置一个复位弹簧和弹簧座，复位弹簧的一端与弹簧座固定、另一端与合闸锁闩的左半部分固定，当合闸锁闩顺时针转动时，复位弹簧被拉伸变形，从而为合闸锁闩的复位提供复位动力。

在弹簧操动机构的其他实施例中，合闸锁闩在使用时，挡止端也可以位于合闸锁闩转动中心的上侧、而限位端位于合闸锁闩转动中心的下侧，这时合闸锁闩向解锁方向转动时挡止端向右移动，当然此时不能再利用重心的设计来复位，而必须依赖复位弹簧。

本发明中合闸锁闩系统的实施例如图3~图6所示，合闸锁闩系统的具体结构与上述弹簧操动机构实施例中的合闸锁闩系统相同，在此不再重复赘述。

Claims (10)

1.一种合闸锁闩系统，包括转动安装在弹簧操动机构的机架上的合闸锁闩，合闸锁闩具有用于与储能磙子挡止配合的挡止端，挡止端与储能磙子挡止配合时受储能磙子挤压而有顺时针或逆时针向解锁方向转动的趋势，其特征在于：合闸锁闩还具有用于与合闸电磁铁限位配合以阻止合闸锁闩向解锁方向转动的限位端，合闸锁闩的转动中心位于挡止端和限位端之间而形成杠杆结构，合闸锁闩的往复转动行程中具有在挡止端与储能磙子挡止配合时的第一工作位、还具有在合闸电磁铁解除对限位端的限位时向解锁方向转动的第二工作位，合闸锁闩处于第一工作位时弹簧操动机构保持在合闸储能状态，合闸锁闩处于第二工作位时让开储能磙子使弹簧操动机构能够合闸，合闸锁闩系统还包括转动安装在机架上的防空合件，防空合件用于通过连杆与弹簧操动机构的输出轴同步转动连接，防空合件具有用于与连杆连接的连接端、以及用于与合闸锁闩止挡配合以阻止合闸锁闩向解锁方向转动的止挡端，防空合件的转动中心位于连接端和止挡端之间而形成杠杆结构，防空合件的往复转动行程中具有在合闸锁闩处于第一工作位时使止挡端与合闸锁闩止挡配合以避免出现二次合闸的防空合工位，防空合件的往复转动行程中还具有分闸时在连杆带动下转离合闸锁闩的避让工位，防空合件处于避让工位时能够为合闸锁闩向解锁方向的转动提供转动空间，且防空合件构成用于限制合闸锁闩向解锁方向转动极限的限位件。

2.根据权利要求1所述的合闸锁闩系统，其特征在于：挡止端和限位端的一个位于合闸锁闩转动中心的左侧、另一个位于合闸锁闩转动中心的右侧，合闸锁闩向解锁方向转动时挡止端向上移动，合闸锁闩的重心位于挡止端和转动中心之间，以使合闸锁闩在弹簧操动机构合闸后能够利用自重反向转动而复位。

3.根据权利要求2所述的合闸锁闩系统，其特征在于：防空合件处于防空合工位时与合闸锁闩的上侧面止挡配合，所述上侧面上还设置有用于与弹簧操动机构的分闸转轴挡止配合以限制合闸锁闩反向转动极限的凸起。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的合闸锁闩系统，其特征在于：合闸电磁铁包括与合闸锁闩限位配合的配合部，当防空合件处于防空合工位时，合闸锁闩的限位端与所述配合部之间具有间隙。

5.根据权利要求1~3任意一项所述的合闸锁闩系统，其特征在于：所述限位端上设置有用于与合闸电磁铁限位配合的滚轮。

6.一种弹簧操动机构，包括机架和合闸锁闩系统，机架上转动安装有储能齿轮，储能齿轮上设置有储能磙子，合闸锁闩系统包括转动安装在机架上的合闸锁闩，合闸锁闩具有用于与储能磙子挡止配合的挡止端，挡止端与储能磙子挡止配合时受储能磙子挤压而有顺时针或逆时针向解锁方向转动的趋势，其特征在于：弹簧操动机构还包括安装在机架上的合闸电磁铁，合闸锁闩还具有用于与合闸电磁铁限位配合以阻止合闸锁闩向解锁方向转动的限位端，合闸锁闩的转动中心位于挡止端和限位端之间而形成杠杆结构，合闸锁闩的往复转动行程中具有在挡止端与储能磙子挡止配合时的第一工作位、还具有在合闸电磁铁解除对限位端的限位时向解锁方向转动的第二工作位，合闸锁闩处于第一工作位时弹簧操动机构保持在合闸储能状态，合闸锁闩处于第二工作位时让开储能磙子使弹簧操动机构能够合闸，合闸锁闩系统还包括转动安装在机架上的防空合件，防空合件通过连杆与弹簧操动机构的输出轴同步转动连接，防空合件具有与连杆连接的连接端、以及用于与合闸锁闩止挡配合以阻止合闸锁闩向解锁方向转动的止挡端，防空合件的转动中心位于连接端和止挡端之间而形成杠杆结构，防空合件的往复转动行程中具有在合闸锁闩处于第一工作位时使止挡端与合闸锁闩止挡配合以避免出现二次合闸的防空合工位，防空合件的往复转动行程中还具有分闸时在连杆带动下转离合闸锁闩的避让工位，防空合件处于避让工位时能够为合闸锁闩向解锁方向的转动提供转动空间，且防空合件构成用于限制合闸锁闩向解锁方向转动极限的限位件。

7.根据权利要求6所述的弹簧操动机构，其特征在于：挡止端和限位端的一个位于合闸锁闩转动中心的左侧、另一个位于合闸锁闩转动中心的右侧，合闸锁闩向解锁方向转动时挡止端向上移动，合闸锁闩的重心位于挡止端和转动中心之间，以使合闸锁闩在弹簧操动机构合闸后能够利用自重反向转动而复位。

8.根据权利要求7所述的弹簧操动机构，其特征在于：防空合件处于防空合工位时与合闸锁闩的上侧面止挡配合，所述上侧面上还设置有用于与弹簧操动机构的分闸转轴挡止配合以限制合闸锁闩反向转动极限的凸起。

9.根据权利要求6~8任意一项所述的弹簧操动机构，其特征在于：合闸电磁铁包括与合闸锁闩限位配合的配合部，当防空合件处于防空合工位时，合闸锁闩的限位端与所述配合部之间具有间隙。

10.根据权利要求6~8任意一项所述的弹簧操动机构，其特征在于：所述限位端上设置有用于与合闸电磁铁限位配合的滚轮。

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