专利名称：一种小型断路器的操作机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种小型断路器的操作机构。
背景技术：
现有小型断路器的操作机构，如中国专利ZL88103427“一种小型断路器的操作机构”所公开的，在外壳内装有一对静触头和动触头，动触头通过触头臂与一个四连杆操作机构相连，通过手柄动作进行合闸或跳闸。操作机构还设置有跳闸装置，它包括一个带双金属片的热过载装置和/或一个带有撞针的电磁跳闸装置，在线路过载或短路时产生跳闸动作，起到保护作用。上述小型断路器的结构是众所周知的，它的优点也是显见的，具有较小的跳闸力并且易于获得良好的接触压力。尽管如此，这种改进也是很有限的。
发明内容
本发明要解决的是现有小型断路器的操作机构结构的在改善接触压力的同时跳闸力仍未达到足够小的问题，提供一种改进型的小型断路器的操作机构，使触头在获得良好的接触压力条件下进一步提高分断能力和减小脱扣力。解决上述问题采用的技术方案是一种小型断路器的操作机构，包括一个操作手柄、一个手柄复位弹簧、相对设置在外壳内的静触头和动触头，所述静触头通过静臂固定在所述外壳内，其特征在于还设有----一个传动连杆，一端偏心设置在所述手柄上，另一端与跳扣相连，所述跳扣与锁扣形成一个与操作手柄无关的可断开的机械连锁；----一个作用于所述锁扣的脱扣装置，包括一个带双金属片的热脱扣装置和/或一个带有顶杆并垂直安装的电磁脱扣装置。
----一个槽形凸轮和一个设置在所述凸轮上的推块，所述推块的下端通过转轴与所述跳扣铰接；----一个在铰接所述推块上端转轴上的动臂，所述动臂具有固定所述动触头的第一臂以及一个第二臂，----一个斥力扭簧设置在所述动臂与推块之间，使所述动臂受到一个背离所述静触头方向的力矩；----一个使所述动臂受到一个朝向所述静触头方向的力矩的吸合扭簧；所述吸合扭簧的一端固定在外壳上，另一端为一光滑悬臂，并作用在所述动臂的第二臂上。
所述的跳扣和动臂设计成升速杠杆。
所述的的转轴上设有滚轮。
凹槽凸轮由两段构成下段是一段以锁扣点A为圆心的圆弧；上段为一铅垂线。
所述的跳扣底部设有一凸台。
所述外壳上还设有显示触头“闭合”或“断开”状态的指示器，所述指示器通过推板与转轴铰接。
所述吸合扭簧的悬臂靠近末端斜率逐渐增大。
所述吸合扭簧的悬臂由两段直线及中间一段圆弧构成。
当所述动臂的第二臂转动到所述吸合扭簧的末段直线时，两者保持基本垂直。
所述动臂的第一臂与静臂在触头闭合时基本平行。
本发明操作机构的特点是将跳扣和触头臂做成两级升速杠杆，调节两级杠杆的杠杆比，可以十分方便地调节触头之间的运动速度以及调节跳扣与锁扣之间的作用力，使之达到最佳配合，使触头在获得良好的接触压力条件下进一步提高分断能力和减小脱扣力。
利用槽形凸轮机构控制跳扣和动臂的运动轨迹。槽形凸轮机构采用滚轮在槽形凸轮凹槽中运动，摩擦阻力小，操作轻便灵活。
本发明的其它优点和特性可以从说明书的实施例中看得更加清楚，这个实施例只是作为非限制性的例子。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是断路器处于闭合状态时本发明操作机构的结构示意图。
图2是断路器处于断开状态时本发明操作机构的结构示意图。
图3是断路器处于故障跳闸状态时本发明操作机构的结构示意图。
图4是本发明触头装置的结构示意图。
具体实施例方式
参照附图，本发明的操作机构包括一个操作手柄32和一个手柄复位弹簧34，外壳31内装的一对相对设置的静触头5和动触头6，静触头5通过静臂4固定在外壳31内。传动连杆33一端偏心设置在手柄32上，另一端与跳扣19相连，跳扣19与锁扣27形成一个与操作手柄32无关的可断开的机械连锁。凹槽凸轮21由两段构成下段是一段以锁扣点A为圆心的圆弧，使锁扣点A在闭合操作过程中位置稳定；上段为一铅垂线，可以较好保证动触点6在超程动作过程中与静触头5有合适的滑动摩擦，改善触头的接触性能。槽形凸轮21上设置有推块20，推块20的下端通过转轴22与跳扣19铰接，上端通过转轴8与动臂17铰接。槽形凸轮21通过推块20控制跳扣19和动臂17的运动轨迹。推块20通过安装在转轴22和8上面的滚轮23在槽形凸轮21中运动。
动臂17具有固定动触头6的第一臂7以及一个第二臂16，在动臂17与推块20之间设置有一个斥力扭簧9，在该斥力扭簧9的作用下，动臂16受到一个背离静触头5方向的力矩；外壳31内还设有一个吸合扭簧10，吸合扭簧10的一端11固定在外壳31上，另一端为一光滑悬臂12，并作用在动臂17的第二臂16上；在该吸合扭簧10作用下，动臂17受到一个朝向静触头5方向的力矩。吸合扭簧10和斥力扭簧9同时作用于动臂17上，并且吸合扭簧10作用在动臂17上的扭矩大于斥力扭簧9作用在动臂17上的扭矩。吸合扭簧的悬臂12由两段直线13、15及中间一段圆弧14构成，并且末段直线15的斜率比前段直线13斜率大得多，使得动臂在较大电动斥力作用时其第二臂16沿悬臂12运动时有个加速动作，达到迅速分断触头的效果。并且当动臂的第二臂16转动到吸合扭簧的末段直线15时，两者保持基本垂直，使触头被锁定在断开状态。
动臂17的第一臂7与静臂4在触头闭合时基本平行，使动臂能获得一个较大的电斥力，利用该电斥力达到短路时快速分断触头的作用。
传动连杆33与跳扣19的铰接支点位于跳扣上靠近推块20的一侧，而动臂17的第一臂7长度大于第二臂16，事实上，跳扣19与动臂17构成了一组分别以连杆33与跳扣19的连接点35和转轴8为支点的两级升速杠杆机构，使触头获得较大的运动速度。而就脱扣力分析而言，跳扣19是一个大升速比的减力杠杆，可以获得较小的脱扣力。
跳扣底部设有一凸台C，在故障跳闸过程中加快跳扣19的运动速度。
参照图1、2，操作机构的闭合操作顺时针方向转动手柄32(从图2位置至图1位置)，手柄32的偏心带动传动连杆33的上端向上摆动，传动连杆33拉动跳扣19右端抬升并推动推块20向上运动。固定在转轴8上的动臂17随之向上运动，但此时动臂的第二臂16由于受吸合扭簧10的作用无法抬起，迫使动触头6在上升的同时作逆时针方向转动，动触头6快速逼近静触头5，实现断路器“闭合”。触头闭合以后，推块20仍继续推动动臂17向上运动，促使动臂17的第二臂16升高并抬起吸合扭簧10的悬臂12，产生顺时针方向运动，实现触头“超程”。超程至合适要求，手柄32接近至右侧极限位置，传动连杆33过死点，操作机构自锁。
操作机构的断开操作当逆时针方向转动手柄32时，(从图1位置至图2位置)，操作机构将实现上述相反的运动，即断路器“断开”。在断开操作过程中，由于手柄复位弹簧34的作用，在手柄32操作过死点后，手柄32将可以自行恢复至极限位置。断开后的操作机构保持在机械连锁状态。
参照图3，当电路过载时，热脱扣装置的双金属片26受过热向左偏移，带动锁扣27绕B点作反时针方向偏转，使机械连锁断开，操作机构自动跳闸。
当电路严重过载或短路时，电磁脱扣装置的顶杆28在电磁力的作用下将迅速推动锁扣27的水平臂，瞬间使机械连锁断开。连锁断开后，顶杆28继续通过锁扣27打击跳扣19的凸台C，加快跳扣19的运动速度。此时动臂17的第一臂7在吸合扭簧10和斥力扭簧9的共同作用下偏转下移，将动触头6与静触头5断开，实现操作机构自行跳闸。手柄32在复位弹簧34作用下作反时针方向转动，并通过连杆33带动跳扣19实现再扣，机构自动重新建立起机械连锁。
显示触头工作位置的指示器29通过推板30与转轴8铰接，是一个与触头工作位置相对应的固定连接。
权利要求
1.一种小型断路器的操作机构，包括一个操作手柄(32)、一个手柄复位弹簧(34)、相对设置在外壳内的静触头(5)和动触头(6)，所述静触头(5)通过静臂(4)固定在所述外壳(31)内，其特征在于还设有----一个传动连杆(33)，一端偏心设置在所述手柄(32)上，另一端与跳扣(19)相连，所述跳扣(19)与锁扣(27)形成一个与操作手柄(32)无关的可断开的机械连锁；----一个作用于所述锁扣(27)的脱扣装置，包括一个带双金属片(26)的热脱扣装置和/或一个带有顶杆(28)并垂直安装的电磁脱扣装置。----一个槽形凸轮(21)和一个设置在所述凸轮(21)上的推块(20)，所述推块(20)的下端通过转轴(22)与所述跳扣(19)铰接；----一个铰接在所述推块(20)上端转轴(8)上的动臂(17)，所述动臂(17)具有固定所述动触头(6)的第一臂(7)以及一个第二臂(16)；----一个斥力扭簧(9)设置在所述动臂(17)与推块(20)之间，使所述动臂(17)受到一个背离所述静触头(5)方向的力矩；----一个使所述动臂(17)受到一个朝向所述静触头(5)方向的力矩的吸合扭簧(10)；所述吸合扭簧(10)的一端(11)固定在外壳(31)上，另一端为一光滑悬臂(12)，并作用在所述动臂(17)的第二臂(16)上。
2.如权利要求1所述的小型断路器的操作机构，其特征在于所述的跳扣(19)和动臂(17)设计成升速杠杆。
3.如权利要求2所述的小型断路器的操作机构，其特征在于所述的转轴(22、8)上设有滚轮。
4.如权利要求3所述的小型断路器的操作机构，其特征在于所述的跳扣(19)底部设有一凸台(C)。
5.如权利要求4所述的小型断路器的操作机构，其特征在于所述的凹槽凸轮(21)由两段构成下段是一段以锁扣点A为圆心的圆弧；上段为一铅垂线。
6.如权利要求5所述的小型断路器的操作机构，其特征在于所述外壳上还设有显示触头“闭合”或“断开”状态的指示器(29)，所述指示器(29)通过推板(30)与转轴(8)铰接。
7.如权利要求1～5任何一项所述的小型断路器的操作机构，其特征在于所述吸合扭簧(10)的悬臂((12)靠近末端斜率逐渐增大。
8.如权利要求7所述的小型断路器的操作机构，其特征在于所述吸合扭簧(10)的悬臂(12)由两段直线(13、15)及中间一段圆弧(14)构成。
9.如权利要求8所述的小型断路器的操作机构，其特征在于当所述动臂(17)的第二臂(16)转动到所述吸合扭簧(10)的末段直线段(15)时，两者保持基本垂直。
10.如权利要求9所述的小型断路器的操作机构，其特征在于所述动臂(17)和第二臂(16)与静臂(4)在触头闭合时基本平行。
全文摘要
本发明公开了一种小型断路器的操作机构。它的跳扣和触头臂做成两级升速杠杆，调节两级杠杆的杠杆比，可以十分方便地调节触头之间的运动速度以及调节跳扣与锁扣之间的作用力，使之达到最佳配合，使触头在获得良好的接触压力条件下进一步提高分断能力和减小脱扣力。利用槽形凸轮机构控制跳扣和动臂的运动轨迹，槽形凸轮机构采用滚轮在槽形凸轮凹槽中运动，摩擦阻力小，操作轻便灵活。
文档编号H01H71/40GK1452204SQ0211140
公开日2003年10月29日 申请日期2002年4月16日 优先权日2002年4月16日
发明者潘祁阳 申请人:正泰集团公司