专利名称：断路器闭合/断开执行机构的驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电器开关技术领域，具体地说是一种断路器闭合/断开执行机构的驱 动装置，能够实现远程控制断路器闭合或断开。目前使用的断路器开关中，其自动合闸或断开执行机构的驱动装置，往往是采用 电机或电磁铁等动力驱动，甚至是采用结构复杂的电机、减速器、连杆一起动作，从而产生 断路器合闸及断开所需要的力能量(力*位移或扭矩*转角)。这种执行机构不但结构复 杂、体积大、动作时能量消耗高，而且相应的控制部分成本也很高，由于结构过于复杂，可靠 性较低。本发明的目的就是要解决上述现有技术方式的不足，用全新的技术提供一种断路 器闭合/断开执行机构的驱动装置，其体积极小、可靠性高、能耗低、控制容易且成本低、结 构简单，免维护，以便于普遍应用。为实现上述目的设计一种断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，包括加热器、 外壳、安装在外壳内部密封腔体中的相变膨胀物质，其特征在于还包括一顶杆活塞，所述 外壳顶端面上开有顶杆通孔，所述顶杆通孔内置有可移动的顶杆活塞，所述顶杆活塞与外 壳之间为密封连接，位于外壳内部密封腔体中的顶杆活塞部分直接或者间接连接相变膨胀 物质。所述外壳内部密封腔体中装有流体介质和相变膨胀物质混合物，所述外壳内部密 封腔体中的顶杆活塞部分置于流体介质中。所述外壳内部密封腔体中设有一隔离膜片，所述膜片设置在相变膨胀物质与流体 介质之间。所述顶杆活塞与外壳之间设有密封件。所述密封件采用0型密封圈、密封垫、环形密封套或上述组合。所述加热器设置在外壳内部的相变膨胀物质中或者与相变膨胀物质相接触的外 壳外部。所述相变膨胀物质为石蜡，所述加热器采用PTC (Positive Temperature Coefficient thermistor)正温度系数热敏电阻或电热器件。所述流体介质采用液体润滑油、润滑脂或密封脂等。本发明的有益效果本发明利用在特定的温度变化范围内物质相变所产生的体积 变化，并将此体积变化转换为顶杆活塞的位移移动和力，为断路器合间/分间提供能量(力 *位移或扭矩*角度)，此驱动装置做功时可驱动断路器外配储能机构(即力传递机构) 或断路器原有的合/分闸机械机构以实现断路器合闸或断开。结合控制回路，本发明可以 实现电器开关的远程控制和自动控制。此外，本发明结构简单、控制能量小、动作可靠、体积极小但能输 出极大的驱动力，免维护，而且成本低，该驱动装置可以被应用于微型断路器 (MCB)、塑壳断路器(MCCB)、框架断路器、真空断路器，隔离开关以及合分闸采用触点类结构 的断路器。
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的第二实施方式的结构示意图；图3为本发明的第三实施方式的结构示意图；图4为本发明的第四实施方式的结构示意图；图5为本发明的工作原理图；图6为本发明的工作原理图(二)；图中1为顶杆活塞，2为外壳，3为密封件，4为相变膨胀物质，5为加热器，6为加 热器导线，7为流体介质，8为膜片，9为力传递机构，10为断路器开关机构或手柄。下面结合附图 和具体实施方式
对本发明作详细描述根据图1所示，本发明第一实施方式。其包括加热器5、外壳2、安装在外壳内部 密封腔体中的相变膨胀物质4及顶杆活塞；所述相变膨胀物质为石蜡，所述加热器采用PTC 正温度系数热敏电阻或电热器。所述外壳顶端面上开有顶杆通孔，所述顶杆通孔内置有可 移动的顶杆活塞1，所述顶杆活塞与与外壳之间处设有密封件3，所述密封件采用环形密封 套；位于外壳内部密封腔体中的顶杆活塞部分直接置于相变膨胀物质中；加热器5设置在 与相变膨胀物质4相接触的外壳外部。图2所示，为本发明的第二实施方式。其结构与第一实施方式区别仅在于所述密 封件3采用0型密封圈，所述外壳2内部密封腔体中装有流体介质和相变膨胀物质混合物， 所述外壳内部密封腔体中的顶杆活塞部分置于流体介质中；所述流体介质可采用液体润滑 油、润滑脂或密封脂等流体介质。所述加热器5设置在外壳内部的相变膨胀物质4中。图3所示，为本发明的第三实施方式。其结构在第二实施方式基础上作进一步的 改进，增加了一隔离膜片8，所述膜片设置在相变膨胀物质与流体介质之间，将相变膨胀物 质与流体介质隔开。所述膜片采用橡胶材料，高分子材料或金属薄片制成。膜片的设置是 为了使相变膨胀物质产生的膨胀力更加有效的推动顶杆活塞。此外，所述位于膜片上方的 外壳腔体中还设有流体介质7，其作用为将相变膨胀物质相变时的体积变化通过流体介质 转换成为传递到顶杆活塞上的力和位移。图4所示，本发明的第四实施方式与第三实施方式的区别仅在于所述加热器5设 置在与相变膨胀物质4相接触的外壳外部。图5、6为本发明的工作原理图。本发明安装在断路器的外面或内部，当加热器导 线6通电时，加热器5发热使外壳体内的相变膨胀物质4 (或相变膨胀物质4与流体介质7 的混合物)升温到某温度时产生固_液相变，体积增大(即膨胀)，通过适当尺寸的顶杆活 塞1将体积膨胀转换为位移和力传递给断路器的力传递机构9，力传递机构推动断路器开 关机构或手柄10实现断路器合闸或断开。
权利要求
1.一种断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，包括加热器、外壳、安装在外壳内部密 封腔体中的相变膨胀物质，其特征在于还包括一顶杆活塞，所述外壳顶端面上开有顶杆通 孔，所述顶杆通孔内置有可移动的顶杆活塞，所述顶杆活塞与外壳之间为密封连接，位于外 壳内部密封腔体中的顶杆活塞部分直接或者间接连接相变膨胀物质。
2.按权利要求1所述的断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，其特征在于所述外 壳内部密封腔体中装有流体介质和相变膨胀物质混合物，所述外壳内部密封腔体中的顶杆 活塞部分置于流体介质中。
3.按权利要求2所述的断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，其特征在于所述外 壳内部密封腔体中设有一隔离膜片，所述膜片设置在相变膨胀物质与流体介质之间。
4.按权利要求1、2或3所述的断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，其特征在于 所述顶杆活塞与外壳之间设有密封件。
5.按权利要求4所述的断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，其特征在于所述密 封件采用O型密封圈、密封垫、环形密封套或上述组合。
6.按权利要求1、2或3所述的断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，其特征在于 所述加热器设置在外壳内部的相变膨胀物质中或者与相变膨胀物质相接触的外壳外部。
7.按权利要求6所述的断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，其特征在于所述相 变膨胀物质为石蜡。
8.按权利要求6所述的断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，其特征在于所述加 热器采用PTC正温度系数热敏电阻或电热器件。
9.按权利要求2或3所述的断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，其特征在于所 述流体介质采用液体润滑油、润滑脂或密封脂。
全文摘要
本发明涉及一种断路器闭合/断开执行机构的驱动装置，所述外壳顶端面上开有顶杆通孔，所述顶杆通孔内置有可移动的顶杆活塞，所述顶杆活塞与外壳之间为密封连接，位于外壳内部密封腔体中的顶杆活塞部分直接或者间接连接相变膨胀物质；本发明的有益效果利用在特定的温度变化范围内物质相变所产生的体积变化，并将此体积变化转换为顶杆活塞的位移移动和力，驱动断路器外配储能机构或断路器原有的合/分闸机械机构以实现断路器合闸或断开。结合控制回路，本发明可以实现电器开关的远程控制和自动控制。此外，本发明结构简单、动作可靠、体积极小但能输出极大的驱动力，免维护，而且成本低，该驱动装置可以被应用于各种合分闸采用触点类结构的断路器。
文档编号H01H37/40GK102103947SQ20101054841
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者冯硕, 冯运福 申请人:冯硕, 冯运福