ct19弹簧操动机构

CT19弹簧操动机构

一.概述

CT19弹簧操动机构是专为配真空断路器而设计的，它与ZN28-10真空断路器和ZN28A悬挂式真空断路器匹配可供工矿企业、发电厂及变电站作电气设施的保护和控制之用。

机构合闸弹簧的储能方式有电动机储能和手力储能两种，合闸操作有合闸电磁铁和手按扭操作两种，分闸操作有分闸电磁铁和手按扭操作两种，机械寿命可达10000次。

储能电机额定电压有直流110V、220V，当电机电压为交流电时，增加整流装置。25kA、31.5kA的电机功率为70W，40kA、50kA电机功率为120W。

不同额定开断电流的断路器的分合闸电磁铁是相同的，尤其是分合闸电磁铁的本体是相同的，分合闸电磁铁额定电压有交直流110V、220V。

图1 机构外形

二.结构及动作原理

1.储能：

图2为机构电机储能部分动作示意图，图2(a)为合闸弹簧处于未储能位置，图2(b)为合闸弹簧处于已储能位置。图3为手力储能部分动作示意图。

（a）合闸弹簧未储能（b）合闸弹簧已储能

图2 机构电机储能部分动作示意图

a.电机储能过程如下：如图2示电机通过小齿轮2带动大齿轮3按图示方向转动，大

齿轮与储能轴7是空套的，因此，在储能开始时电机只带动大齿轮作空转，当转到固定在大齿轮上的拨叉9与固定在储能轴上的驱动块4卡上以后，大齿轮就通过驱动块带动储能轴也按图示方向转动，挂簧拐臂6与储能轴是键联结，储能轴的转动带动了挂簧拐臂也按图示箭头方向转动，将合闸弹簧15拉长，当合闸弹簧过中后，固定在与储能轴键联结的凸轮8上的滚轮5就紧压在定位板13上，将合闸弹簧的储能状态维持住，储能结束。在挂簧拐臂过中的同时，一方面挂簧拐臂推动行程开关切断储能电机电源，另一方面固定在中侧板与左侧板之间的轴承14将驱动块上的拨叉顶起保证驱动块与大齿轮可靠脱离，这样，即使电机继续转动也不会将驱动块与拨叉顶坏。

图3 手力储能部分动作示意图

b.手力储能过程如下，图3中用专用摇把驱动小锥齿轮3，小锥齿轮3再驱动与之相

啮合的锥齿轮5，锥齿轮5带动直齿轮6，驱动大齿轮7按图示方向转动，以后的过程跟电机的储能一样。由于手力储能过程不是连续进行的，所以与大齿轮相啮合的小齿轮9上装有单向轴承，用来防止储能过程中大齿轮在合闸簧拉力下反转储不上能。

图4（a）机构“合闸操作”时的状态

2.合闸操作：

图4为机构合闸操作示意图，图4（a）表示机构“合闸操作”时的状态，图4（b）为机构合闸操作连锁示意图。

合闸操作过程如下：

a.合闸电磁铁操作：机构接到合闸信号以后合闸电磁铁的动铁芯推动脱扣板3转动也

即带动合闸半轴转过一个角度，这样合闸半轴上开口处与扇型板的扣接脱开，从而使凸轮上的滚子8与定位件7的储能维持解体，凸轮在合闸簧的作用下转过一定角度带动五连杆机构完成合闸操作，连锁板10与此同时，机构输出轴转到合闸位置将9扣住，如图4（b）所示，板9是固定在合闸半轴上的，这样合闸半轴就不能再转动，达到机械连锁的目的，即保证机构处于合闸位置时不能再实现合闸操作。b.合闸按扭操作：安装在面板上的合闸按扭往里按动时推动脱扣板3转动，完成合闸

操作。

图4（b）机构合闸操作连锁示意图

3.凸轮连杆机构：

图5为CT19机构的凸轮连杆机构动作示意图。图5（a）为凸轮连杆机构处于合

闸并合闸弹簧已储能的位置，图5（b）为凸轮连杆机构处于合闸并弹簧未储能的位置，图5（c）为凸轮连杆机构处于分闸并弹簧已储能的位置，图5（d）为凸轮连杆机构处于分闸并弹簧未储能的位置。

图5 凸轮连杆机构动作示意图

a.凸轮连杆机构的合闸动作

当机构处于分闸已储能的位置时，如图5（c）示，定位件1在凸轮上的滚子2作用下向外转扣接在合闸半轴上这时凸轮连杆机构完成了合闸的准备工作。一旦接到合闸信号，半轴转过一个角度解除储能维持，凸轮12在合闸弹簧带动下按逆时针方向转动，推动连杆机构上的滚子向上向前运动，同时通过连杆0

2

B推动分闸扇型板作顺时

针转动，使扇型板与分闸半轴扣接，这时O

2受约束不能运动，使五连杆O

1

ABO

2

O

2

/

变成四连杆O

1ABO

2

，从动臂O

1

A在凸轮的推动下向顺时针方向转动，通过机构与

断路器的连结使断路器合闸，当凸轮转到等圆面上时，便完成了合闸操作如图5（b）所示。

b.凸轮连杆机构的重合闸操作

机构完成合闸动作以后，凸轮连杆机构处于图5（b）所示的位置，这时机构进行储能操作，因为凸轮和滚子相接触在等圆面上，所以整个储能过程中输出轴5始终处于图5（b）所示的位置，对断路器的合闸毫无影响。储能结束后，凸轮连杆机构处于

图5（a）所示位置，这时如果接到分闸信号并完成分闸动作，凸轮连杆机构便恢复到图5（c）所示位置，只要接到合闸信号，便可立即合闸即实现一次自动重合闸操作。

c.凸轮连杆机构的分闸操作动作与自由脱扣

合闸动作完成后，一旦接到分闸信号，分闸半轴8在脱扣力作用下顺时针转动，分闸半轴对扇型板7的约束解除，完成分闸动作；如果是在合闸过程中接到分闸信

号，扣接也同样解除，这时O

2不再受约束，四连杆O

1

ABO

2

变成五连杆

O

1ABO

2

O

2

/，由于五连杆的主动臂和从动臂之间没有确定的运动特性，所以尽管凸

轮仍在继续转动但从动臂O

1

A 已不再受凸轮的影响，断路器合不成闸实现自由脱扣。

4.分闸操作

a.分闸电磁铁操作：图6为机构完成分闸操作示意图，同合闸操作一样机构接到分闸

信号以后，分闸电磁铁1的动铁芯推动脱扣板3转动，带动分闸半轴也转过一定角度，使半轴对扣板4的扣接解除，完成分闸动作。

b.分闸按扭操作：安装在面板上的分闸按钮往里按动时，直接推动分闸电磁铁上的顶

杆，顶杆再推动分闸半轴上的脱扣板实现分闸动作。

图6 机构完成分闸操作示意图

三.安装弹簧机构

a.机构用4个M12螺栓安装在手车上，安装平面应平整，并有足够强度和刚度，机构

安装固定之后，不应有明显的倾斜。

b.机构输出轴应与断路器的转轴取平行位置安装，依靠连接在两根轴之间的拉杆作

分、合闸传动。

四.调试与故障处理

1.检查机构上合闸半轴与扇型板、分闸半轴与扣板扣接量的大小：

合闸半轴与扇型板、分闸半轴与分闸扇型板扣接量都应在 1.8~2.5mm之间（见图7）。扣接量过大，机构出现拒分或拒合现象；扣接量过小，机构的分、合闸操作就不可靠，这时应调节分合闸半轴上各自的调节螺钉，使扣接量在1.8~2.5mm之间。