CN116292809A - 一种电动执行机构及智能断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动执行机构及智能断路器，电动执行机构包括外壳、减速电机、传动盘、凸盘、传动杆；减速电机安装在外壳内；传动盘中部可转动的套设在减速电机的驱动轴外；凸盘为设置在传动盘前侧的扇形板，其中部固定在减速电机的驱动轴上，在凸盘后侧固定有传动凸起；传动凸起伸到传动盘侧面并与传动盘的两侧边位置对应，其能在凸盘带动下与传动盘两侧边交替接触并推动传动盘正反向转动；传动杆一端转动安装在传动盘上，另一端用于传动；智能断路器包括脱扣机构、拉手以及上述电动执行机构。本发明不仅空间占用小，节省了大量空间，而且分合闸动作灵敏，同时也避免了分合闸切换时，齿间的碰撞与磨损，提升了分合闸动作的可靠性。

Description

一种电动执行机构及智能断路器

技术领域

本发明涉及智能断路器技术领域，具体涉及一种电动执行机构及智能断路器。

背景技术

目前5G基站耗电大，但在半夜时间，上网需求变小，可以通过关断部分设备达到节能的目的，设备的关断通过控制断路器的分合闸来实现，但很多基站，其现场断路器都是非智能断路器，不具备远程控制功能，需要工人去现场关断，且基站数量多，目前无法实施。同时，部分断路器会出现跳闸现象，当故障已经远程排除，但由于现场断路器都是非智能断路器，不具备远程控制功能，需要派遣工人去现场进行合闸，十分不便，且耗费人力。故，随着智能控制技术的发展，智能断路器开始逐渐在5G基站大规模应用，现有智能断路器内部设置有可通过控制器远程控制的电动执行机构，其电动执行机构通常采用电机驱动多级齿轮传动降速，进而带动断路器的脱扣机构实现断路器的分合闸，但其存在以下问题：多级齿轮结构不仅占用大量空间位置，而且分合闸动作迟钝，断路器在进行手动、自动切换时，齿间有碰撞，有磨损，长时间运行后，动作变得不可靠。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种空间占用小，分合闸动作灵敏，动作可靠的电动执行机构及智能断路器。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种电动执行机构，包括外壳、减速电机、传动盘、凸盘、传动杆；所述减速电机安装在外壳内，且其驱动轴与外壳后侧壁垂直；所述传动盘为设置在减速电机前侧的扇形板，其中部可转动的套设在减速电机的驱动轴外；所述凸盘为设置在传动盘前侧的扇形板，其中部固定在减速电机的驱动轴上，在凸盘后侧固定有传动凸起；所述传动凸起伸到传动盘侧面并与传动盘的两侧边位置对应，其能在凸盘带动下与传动盘两侧边交替接触并推动传动盘正反向转动；所述传动杆一端转动安装在传动盘上，另一端用于传动。

进一步的，所述外壳为中空结构并由上盖与底壳拼合而成。

进一步的，所述动执行机构还包括用于防止减速电机过度转动的堵转机构，所述堵转机构包括弧形的堵转槽与堵转凸起；所述堵转槽设置在上盖的内壁上；所述堵转凸起设置在凸盘前侧并伸入堵转槽内，其能在凸盘带动下沿着堵转槽来回滑动。

进一步的，所述动执行机构还包括限位机构，所述限位机构包括限位开关与拨动杆，所述限位开关安装在底壳内壁上，所述拨动杆一端固定在传动盘侧壁上，另一端与限位开关对应并能拨动限位开关。

一种智能断路器，包括用于驱使智能断路器的动静触头分合闸的脱扣机构与用于手动驱动脱扣机构分合闸的拉手，以及上述电动执行机构；所述脱扣机构安装在外壳内；所述拉手的一端滑动安装在外壳内，另一端位于外壳外；所述传动杆包括长传动杆与短传动杆，其中长传动杆的两端分别转动连接在传动盘与拉手上，短传动杆的两端分别转动连接在传动盘与脱扣机构上，所述脱扣机构能在短传动杆推拉下分合闸。

本发明直接采用减速电机来驱动凸盘，使凸盘再带动传动盘转动，进而驱动脱扣机构脱扣分闸，舍去了传统智能断路器中的多级齿轮系统，不仅空间占用小，节省了大量空间，而且响应速度快，分合闸动作灵敏，同时也避免了分合闸切换时，齿间的碰撞与磨损，提升了分合闸动作的可靠性。

附图说明

图1为本发明所述智能断路器的结构示意图；

图2为本发明所述智能断路器去除上盖后的内部结构示意图；

图3为本发明所述电动执行机构的结构示意图；

图4为图3的后视图；

图5为本发明所述传动盘的正面示意图；

图6为本发明所述传动盘的背面示意图；

图7为本发明所述凸盘的正面示意图；

图8为本发明所述凸盘的背面示意图；

图中所示：1-上盖、2-底壳、3-减速电机、4-长传动杆、5-传动盘、6-凸盘、7-短传动杆、8-脱扣机构、9-拉手、10-传动凸起、11-堵转凸起、12-拨动杆。

实施方式

下面由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。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，都属于本发明保护的范围。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种智能断路器，其包括脱扣机构8、拉手9以及电动执行机构。

所述脱扣机构8用于驱使智能断路器的动静触头分合闸；本实施例所用脱扣机构8的结构与现有断路器所用脱扣机构的结构一致。

所述拉手9用于手动驱动脱扣机构8分合闸。

如图1与图2所示，所述电动执行机构包括外壳、减速电机3、传动盘5、凸盘6、传动杆。

所述外壳为智能断路器的安装基体，外壳为中空结构并由上盖1与底壳2拼合而成，外壳整体为扁平的长方体状盒体。其中，所述脱扣机构8即安装在外壳内；所述拉手9的一端滑动安装在外壳内，另一端位于外壳外；电动执行机构位于脱扣机构8与拉手9之间。

所述减速电机3安装在外壳内，且其驱动轴与外壳后侧壁（底壳内壁）垂直并指向前侧（上盖），为采用常规的微型直角减速电机。与常规智能断路器一样，断路器的远程分合闸控制，主要就是通过控制减速电机3的正反转来实现。

所述传动盘5为设置在减速电机3前侧的扇形板（半圆形板），传动盘5的中部可转动的套设在减速电机3的驱动轴外（传动盘5中部设有直径大于减速电机3驱动轴直径的孔），使其能自由转动。

所述凸盘6为设置在传动盘5前侧的扇形板（半圆形板），凸盘6的中部固定在减速电机3的驱动轴上（随着减速电机3的驱动轴转动），在凸盘6后侧固定有传动凸起10；所述传动凸起10伸到传动盘5侧面并与传动盘5的两侧边位置对应（传动凸起10位于传动盘5两侧边的旋转路径上），传动凸起10能在凸盘6带动下正反向转动，进而与传动盘5两侧边交替接触并推动传动盘5正反向转动；传动盘5正反向转动的同时推动脱扣机构8分闸或合闸，同时拉动拉手9滑入或滑出外壳。

所述传动杆包括长传动杆4与短传动杆7，其中长传动杆4的两端分别转动连接在传动盘5与拉手9上，短传动杆7的两端分别转动连接在传动盘8与脱扣机构8上，所述脱扣机构8能在短传动杆7推拉下分合闸，拉手9能在长传动杆4推拉下滑入或滑出外壳（合闸时滑入，分闸时滑出）。

同现有智能断路器一样，本实施例所述智能断路器还包括现有智能断路器所具备的灭弧室、过载保护装置、电路采样装置、进出线端子以及带有控制电路的电路板（控制器）等；所述电路板与外界通过进出线端子及控制线连接，同时其上控制电路能驱动减速电机3正反转，实现断路器的分合闸。

本实施例所述智能断路器的工作原理如下：

（1）现场手动分合闸：如图1所示（此时断路器处于分闸状态），现场进行断路器的合闸操作时，向内推动拉手9，拉手9通过长传动杆4带动传动盘5顺时针转动，传动盘5通过短传动杆7带动脱扣机构8动作，使动静触头合闸。

合闸状态下，现场进行断路器的分闸操作时，向外拉动拉手9，拉手9通过长传动杆4带动传动盘5逆时针转动，传动盘5再通过短传动杆7带动脱扣机构8动作，使动静触头脱扣分闸。

（2）远程控制分合闸：如图1所示（此时断路器处于分闸状态），远程进行断路器的合闸操作时，通过信号控制线向智能断路器的控制器发送合闸指令，控制器控制减速电机3动作，减速电机3驱动凸盘6顺时针转动，凸盘6后侧的传动凸起10同步顺时针转动，在传动凸起10与传动盘5左侧的侧边接触后，凸盘6继续顺时针转动并通过传动凸起10推动传动盘5顺时针转动，传动盘5再通过短传动杆7带动脱扣机构8动作，使动静触头合闸。

合闸状态下，远程进行断路器的分闸操作时，通过信号控制线向智能断路器的控制器发送分闸指令，控制器控制减速电机3动作，减速电机3驱动凸盘6逆时针转动，凸盘6后侧的传动凸起10同步逆时针转动，在传动凸起10与传动盘5右侧的侧边接触后，凸盘5继续逆时针转动并通过传动凸起10推动传动盘5逆时针转动，传动盘5再通过短传动杆6带动脱扣机构8动作，使动静触头脱扣分闸。

整个分合闸过程，去除了现有智能断路器所用的结构繁杂的多级齿轮系统，节省了大量空间，节省了制造成本，也就不存在齿轮间的碰撞与磨损，避免使用时间长后，动作不可靠的问题。由于采用减速电机3直接传动，故响应速度快，反应灵敏。

实施例

本实施例与实施例1的区别在于：

为了限制减速电机3的过度转动，所述电动执行机构还包括用于防止减速电机3过度转动的堵转机构，所述堵转机构包括弧形的堵转槽与堵转凸起11；所述堵转槽设置在上盖1的内壁上；所述堵转凸起11设置在凸盘6前侧并伸入堵转槽内，其能在凸盘6带动下沿着堵转槽来回滑动。为保护减速电机3，防止其运行电流超过额定电流，在断路器内电路板上设置有电流保护模块，当电流超过电流保护模块设定电流时候，减速电机3自动断电。当脱扣机构合闸或分闸到位后，堵转凸起11运动到堵转槽边缘被堵转槽阻挡，减速电机3电流增大超过电流保护模块设定的值后，控制器给减速电机3断电，减速电机3停止运行。

实施例

本实施例与实施例1或实施例2的区别在于：

所述动执行机构还包括限位机构，所述限位机构包括限位开关与拨动杆12，所述限位开关安装在底壳内壁上，所述拨动杆12一端固定在传动盘侧壁上，另一端与限位开关对应并能拨动限位开关。当传动盘5转动并通过短传动杆7带动脱扣机构8分合闸到位时，拨动杆12刚好拨动限位开关，此时限位开关发送分、合闸到位信号给控制器，控制器控制减速电机3停机，同时控制分、合闸指示灯点亮。

本发明其它未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明的保护范围不限于具体实施方式所公开的技术方案，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电动执行机构，包括外壳，其特征在于：还包括减速电机、传动盘、凸盘、传动杆；

所述减速电机安装在外壳内，且其驱动轴与外壳后侧壁垂直；

所述传动盘为设置在减速电机前侧的扇形板，其中部可转动的套设在减速电机的驱动轴外；

所述凸盘为设置在传动盘前侧的扇形板，其中部固定在减速电机的驱动轴上，在凸盘后侧固定有传动凸起；所述传动凸起伸到传动盘侧面并与传动盘的两侧边位置对应，其能在凸盘带动下与传动盘两侧边交替接触并推动传动盘正反向转动；

所述传动杆一端转动安装在传动盘上，另一端用于传动。

2.根据权利要求1所述的电动执行机构，其特征在于：所述外壳为中空结构并由上盖与底壳拼合而成。

3.根据权利要求2所述的电动执行机构，其特征在于：还包括用于防止减速电机过度转动的堵转机构，所述堵转机构包括弧形的堵转槽与堵转凸起；所述堵转槽设置在上盖的内壁上；所述堵转凸起设置在凸盘前侧并伸入堵转槽内，其能在凸盘带动下沿着堵转槽来回滑动。

4.根据权利要求2所述的电动执行机构，其特征在于：还包括限位机构，所述限位机构包括限位开关与拨动杆，所述限位开关安装在底壳内壁上，所述拨动杆一端固定在传动盘侧壁上，另一端与限位开关对应并能拨动限位开关。

5.一种智能断路器，包括用于驱使智能断路器的动静触头分合闸的脱扣机构与用于手动驱动脱扣机构分合闸的拉手，其特征在于：还包括权利要求1-4中任意一项所述的电动执行机构；所述脱扣机构安装在外壳内；所述拉手的一端滑动安装在外壳内，另一端位于外壳外；所述传动杆包括长传动杆与短传动杆，其中长传动杆的两端分别转动连接在传动盘与拉手上，短传动杆的两端分别转动连接在传动盘与脱扣机构上，所述脱扣机构能在短传动杆推拉下分合闸。

6.根据权利要求5所述的智能断路器，其特征在于：所述电动执行机构位于脱扣机构与拉手之间。

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