开关电器触头机构的双片式刀型插入式静触头的制作方法_3

文档序号:8624590阅读:来源:国知局
右侧的上连杆和储能弹簧共同作用下保持水平位置的平衡状态。此过程中,右侧的上连杆和合闸杠杆保持不动。主轴座轮203带动主轴5,主轴5带动复合触头机构6动作,处于双分状态。
[0091]状态A-状态C:与前述的状态A-状态B的转换原理相同,右侧的合闸杠杆受外力从双分位运动到合闸位(左侧的保持在双分位),带动储能弹簧储能,当储能弹簧释放时,右侧的上连杆会在储能弹簧释能的拉力下,从连杆上限位运动到连杆下限位。并同时带动下连杆和主轴座轮203顺时针旋转一定角度。最终,下连杆与右侧的上连杆过死点形成刚性支撑结构。此过程中,左侧的上连杆和合闸杠杆保持不动。同样,主轴座轮203带动主轴5,主轴5带动复合触头机构6动作,接通备用电源。
[0092]上述的操作机构的储能联动总成既可以直接通过手动抬起、压下合闸杠杆的方式,来实现三种状态的转换,也可以通过在其上方安装如图3至图9所示的手动操作机构1,通过旋动手柄101,带动某一从动轮(106或107)转动,由该从动轮下方的拨动杆(1061或1071)与其伸入的合闸杠杆的拨动孔(2075所指代)配合,从而带动相应的合闸杠杆抬起或压下,实现三种状态的转换。
[0093]另外,本实用新型还提供了通过电动控制的方式实现三种状态转换的方案,即还提供了操作机构的电动控制总成,如图16至图21所示,所述电动控制总成包括:主合电磁铁开关210、备合电磁铁开关210’、双分电磁铁开关211、主合连杆2102、备合连杆、双分连杆2112、双分杠杆212和双分拉杆213 ;
[0094]所述各电磁铁开关在加电时,其铁芯回缩,断电后复位;
[0095]主合电磁铁开关210和备合电磁铁开关210’的铁芯朝上并分别通过连接板件固定设于前、后颊板之间,且各自位于一组连杆储能单元的侧下方,也可以说是各自位于一个合闸杠杆(207、207’ )的侧下方,主要是电磁铁开关加电时的铁芯回缩,为各自的合闸杠杆下压提供动力。具体实现结构为:主合电磁铁开关210和备合电磁铁开关210’的铁芯分别对应铰接主合连杆2102、备合连杆2102’的各自一端,主合连杆2102、备合连杆2102’的另一端各设有一长度方向指向连杆与铁芯的铰接处的跑道型长孔(21021、21021’),合闸杠杆与储能弹簧铰接的弹簧销杆208套入长孔中,并能在长孔中沿长孔长度方向相对移动;
[0096]双分电磁铁开关211则为铁芯朝下式的固定于前颊板201的前方,其铁芯2111与双分连杆2112的一端铰接,双分连杆2112的另一端与双分杠杆212的一端铰接;
[0097]所述双分拉杆213包括底板2131,底板2131的前、后侧各垂直向上延伸有一立板(2132),底板2131中部的两侧各向下延伸有一铰接板21311,每个铰接板21311上开有一长度方向与底板平行的跑道型铰接孔21312,;
[0098]前、后颊板(201、202)上位于主轴5下方各设有一升降开口,所述双分拉杆213的底板2131分别穿过前、后颊板的升降开口,并且前、后颊板(201、202)位于双分拉杆213的前后两侧的立板2132之间,立板2132的中部开有供主轴5通过的长孔21321,且长孔21321的长度方向与双分拉杆的升降方向平行,供双分拉杆在升降时,避免与主轴触碰;前、后颊板位于主轴上方还各设有一导向柱2016,双分拉杆213的前后两侧的立板2132上开有与导向柱2016相配合的导向槽21323 ;
[0099]双分杠杆212的中部通过铰接轴2121铰接于主轴5下方的前颊板201的升降开口的下部,并位于底板2131的下方,双分杠杆212的另一端通过一铰接轴穿过双分拉杆213底板的铰接孔21312,且该铰接轴能在铰接孔21312内沿铰接孔的长度方向移动(此结构使双分拉杆213在受双分杠杆212的带动下做升降移动时,升降路径不会产生前、后向的偏移);前面介绍过每个合闸杠杆(207、207’)的两杠杆片(2071、2072)的同向的另一自由端的朝外的片体表面上还各固定有一销柱2076,双分拉杆213的前后两侧的侧立板2132顶部各向左、右外侧凸设有一与销柱2076对应的钩挂凸起21322,当双分拉杆213被拉动向下运动时,钩挂凸起21322勾住销柱2076,带动两个合闸杠杆全部抬起。
[0100]下面结合图16至图21以及图22所示,介绍操作机构的电动控制总成是如何通过电动控制的方式实现三种状态的转换。
[0101]双分状态:各个电磁铁开关的铁芯均处于释放状态。主轴5在主轴座轮203和两侧下连杆-上连杆-储能弹簧的作用下,平衡在水平位置(双分位)。
[0102]主合或备合状态向双分状态的切换(合闸_>分闸):当处于任一合闸位时,双分电磁铁开关加电(另两个电磁铁开关不加电),双分电磁铁开关的铁芯吸合回缩,通过双分连杆2112拉动双分杠杆212绕其中部与前颊板的铰接支点(铰接轴2121)转动,从而带动双分拉杆213向下运动。然后双分拉杆213的钩挂凸起21322会勾住合闸杠杆的销柱2076向下运动,使合闸杠杆从合闸位运动到分闸位,同时合闸杠杆通过拨动孔2075与从动轮的拨动杆的配合,带动从动轮转动从而带动手柄旋转到双分位,并给储能弹簧储能。然后储能弹簧释放,拉动上连杆从连杆下限位运动到连杆上限位。然后在另一侧上连杆和储能弹簧的反作用力下,稳定在水平状态。完成从任一侧合闸-双分闸的过程。
[0103]双分状态A向主合或备合状态(B或C)的切换(分闸_>合闸):双分电磁铁开关不加电,主合或备合电磁铁开关加电,相应的铁芯吸合回缩,拉动相应侧的合闸杠杆从双分位运动到合闸位,合闸杠杆同时拨动手柄从双分指示位旋转到合闸指示位,同时带动储能弹簧储能。随后,储能弹簧释放,拉动相应侧的上连杆从连杆上限位运动到连杆下限位。并带动下连杆和主轴座轮203逆时针或顺时针旋转一定角度。主轴随主轴座轮203从水平方向旋转至合闸位,并最终稳定在合闸位上。此时,相应侧的下连杆和上连杆之间会过死点形成刚性支撑结构。在此过程中,另一侧的上连杆和合闸杠杆会保持不动。机构完成从双分到主合或备合合闸的电动动作转换。
[0104]需要说明的是,从双分到主合或备合合闸的电动动作转换完成后,主合或备合电磁铁开关即便不再加电,即相应的铁芯弹起,由于其铰接的连杆2102的另一端的跑道型长孔(21021、21021’ )存在,已被下压的合闸杠杆不会因为连杆的2102的上升而抬起。
[0105]另外,根据GB14048.1的要求,低压开关电器设备在触头熔焊后不能用任何一种方式指示电器的断开位置,上述操作机构的一侧的合闸杠杆处于合闸状态时,如果触头融焊,虽然主轴和主轴座轮203因触头融焊不能转动,但通过外力强行下压另一侧的合闸杠杆,该侧的合闸杠杆可能会被迫下压转动至分闸位并保持在分闸位,显示出错误的分闸指标。因此,本实用新型还提供了一种改进措施,防止触头融焊后误操作和指示:
[0106]如图23至图25所示,主轴5上伸出前、后颊板且位于两个合闸杠杆的同一侧的杠杆片(2071与2071’、2072与2072’ )之间并与之处于同一平面的位置处还分别固定套装有一偏心限位片214,每个杠杆片的端部朝向偏心限位片对应凸设有止挡部(图中2076、2076’所示),且偏心限位片214随主轴5转动时,偏心限位片能避开合闸一侧的合闸杠杆的止挡部绕合闸铰接点(2013为例)的翻转路线,同时又阻挡于另一侧合闸杠杆的止挡部的翻转路线。
[0107]如图所示,加入偏心限位片214及止挡部后,双分状态时,偏心限位片214处于水平位置,不会影响两侧合闸杠杆的合闸动作。
[0108]当任一侧合闸后,偏心限位片会随主轴旋转,由于偏心形状的设置,旋转后,偏心限位板214两直角部位(也可以是其他形状)其中之一正好位于另一侧止挡部的翻转路线上,受两者的止挡配合限制(如图24中的D所指),处于分闸状态的合闸杠杆将不能进行合闸动作,从而防止错误操作到合闸,同时也不会因此显示错误的合闸指示。
[0109]本实用新型还在上述基础上,提供了另一项改进,针对的是储能弹簧安装不便的问题:
[0110]如图10和图11所示储能单元结构中,对储能弹簧的安装方法,通常是需要通过工具将弹簧强行拉过装配位,然后在拉出连接板2073上的穿过孔的同时穿上弹簧销杆(208、208’)固定。如果同时固定两根(或以上数量的)弹簧时,装配会较困难。同时,受合闸杠杆的连接板2073穿过孔的尺寸和空间限制,工装夹具也经常无法使用。另外,因为是储能弹簧,刚度较大,需要同时固定多根弹簧就会更加困难。甚至需要多人同时配合操作才可以完成。
[0111]针对此问题的改进的一个思路是:使储能弹簧在无载荷的自由状态下安装,基于此思路,我们改变前、后颊板对合闸杠杆的限位结构形式,即:如图23、图24和图26所示,前、后颊板位于两合闸杠杆之间的顶部设有一可拆卸的限位块215,在未安装此限位块215时,合闸杠杆旋转至触碰颊板顶部时,储能弹簧处于无载荷状态,加装此限位块215后,限位块215高出颊板的顶部且其宽度满足合闸杠杆旋转至触碰限位块215的侧壁时,其储能弹簧处于载荷受力状态。
[0112]如图27所示,此时由于颊板顶部20201本身宽度较小,合闸杠杆旋转至碰触到顶部时,储能弹簧已无应力,可以依次单独穿弹簧销杆(208、208’)固定;然后,如图28所示,用工装将合闸杠杆向两侧撑开,放入限位块215并固定在颊板顶部;如图29所示,加入限位块215后,两合闸杠杆的储能弹簧保持在合适的初装力下。
[0113]本结构的特点:
[0114]安装省力,简易,提高生产效率。储能弹簧由于是无载荷状态下安装,可以多根、依次单独安装。
[0115]如图30所示,位置反馈组件包括架体40,及安装于架体40中的转轴座41、双分位微动开关422、主合位微动开关421和备合位微动开关422,转轴座41通过其上开有的主轴套孔411与主轴套接,并能随主轴转动,转轴座41外围设有凸起,双分位微动开关422、主合位微动开关421和备合位微动开关422分别位于转轴座的上方及两侧方,随主轴转动时转轴座41的凸起分别抵触各微动开关的触点,触发相应的微动开关,以显示相应的状态。
[0116]触头机构是转换开关电器中直接与电源相连接的机构,触头机构中的触头按是否移动的情况分为动触头和静触头两种,按结合方式又可分为指型拍合式和刀型插入式两类,指型拍合式触头在闭合或断开电路时在电弧作用下可抗烧灼,具有较高的接通和分断能力,但由于此类触头的结点电动力为斥力型,触头的动、热稳定性差,在较高的短时耐受电流作用下会斥开,因此难以达到标准规定的短时耐受能力的要求。刀型插入式触头的结点电动力为吸力型,其动、热稳定性高,能达到较高的短时耐受指标,但由于此类触头采用无触点设计,因此在闭合或断开电路时此类触头不能抗电弧烧灼,难以达到较高接通和分断能力的要求。专利号CN200710059760X披露了一种自动转换开关电器的触头单元,动触头组中既有指型拍合式动触头又有刀型插入式动触头,静触头组则配备了相应的两个指型拍合式静触头和两个刀型插入式静触头,既利用了两类触头的优点,又有效规避了不足。但该种结构的触头单元也有不足:1、刀型插入式静触头设置了两个,结构较为复杂,增加了成本和故障可能几率;2、动触头组两侧分别布设两个刀型插入式静触头和两个指型拍合式静触头,并且刀型插入式静触头和指型拍合式静触头之间还要设置弹簧和支架,因此,留给动触头的
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