专利名称：真空断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及在为工业分配电力的系统中使用的真空断路器，尤其涉及在纵向上布 置主电路部分和机械部分的真空断路器。
背景技术：
一般地，断路器是一种电力保护装置，其能够保护负载设备和线路免受由于可能 在电路中发生的短路、接地事故等而产生的大电流的影响。当出现事故电路时，所述断路器 通过自动执行切断操作来断开电路。作为一种类型的断路器，真空断路器被构造为通过熄灭在断开/接通正常负载时 和在切断事故电流时在真空容器中产生的电弧来快速地断开电路。图1和图2为示出根据传统技术的垂直类型真空断路器的一个示例的立体图。如图所示，传统的垂直类型真空断路器包括主电路部分10，其具有固定触点12 和活动触点14，并且被构造为导通主电路和切断异常电流；机械部分20，其被构造为产生 操作力以便使在主电路部分10的两个触点12和14之间的电路彼此连接，或者使所述电路 彼此断开；连接件框架(link frame)30，其在前后方向上长向地安装在机械部分20和主电 路部分10下方；以及连接件单元40，其设置在连接件框架30上，并且被构造为在前后方向 上移动的同时将一个旋转运动转换成多个垂直运动，以便将机械部分20的操作力传递到 主电路部分10的活动触点14上。主电路部分10包括R、S、T三相，并且在垂直方向上从机械部分的后侧固定地安装 在连接件框架30上方。主电路部分10AU0B和IOC中的每一个都包括主电路外壳11，其 在垂直方向上安装在连接件框架30上方；固定触点12，其放置在主电路外壳11的内侧上 部处；绝缘杆(insulati0nr0d)13，其连接到连接件单元40上且在主电路外壳11内可垂直 移动；以及活动触点14，其固定在绝缘杆13的上端并且在垂直方向上移动的同时接触固定 触点12或与之分离。连接件单元40包括旋转轴41，其设置在机械部分20中；旋转连接件42，其被构 造为将旋转轴41的旋转运动转换成在前后方向上的运动力；移动连接件43，其具有可旋转 地连接到旋转连接件42上的前端并且通过被长向连接到连接件框架30内部而在前后方向 上可移动；以及三个方向转换连接件44，它们在移动连接件43上方顺序连接到三个主电路 部分10上，并且被构造为将前后方向上的运动转换成垂直运动。移动连接件43包括滑动连杆45，其实施为两个长条杆，它们以二者间有预定间 距的方式相固定；以及导向连接件，其配置在滑动连杆45的两个条杆之间，被构造为将滑 动连杆45的水平运动力传递至方向转换连接件44，并且被构造为向方向转换连接件44提 供合适的压缩力。导向连接件46包括导向杆47，其具有可旋转地连接到滑动连杆43和方向转换 连接件44上的两端部，并且能够在前后方向上关于方向转换连接件44执行相对运动；以及 接触挤压弹簧48，其由导向杆47支撑并且被构造为在某一方向上提供弹性力，以关于方向转换连接件44执行相对运动。未解释的附图标记49表示旋转连接件的连接连杆。对传统的垂直类型真空断路器的操作说明如下。一旦旋转轴41通过机械部分20的操作而旋转，则联接到旋转轴41上的旋转连接 件42也旋转，并且移动连接件43朝后侧移动，即朝远离旋转轴41的方向移动。结果，三个 方向转换连接件44同时旋转。当方向转换连接件44的上部旋转时，每个绝缘杆13在主电路部分10中垂直向上 移动，以向上推动活动触点14，从而使活动触点14接触固定触点12。因此，机械部分20的 操作力被传递给主电路部分10，以允许主电路闭合。当移动连接件43在前后方向上传递接收自机械部分20的运动力时，将相同的力 和速度提供给以相同间隔连接到连接件框架30上的每个方向转换连接件44。这可使在每 个主电路部分10AU0B和IOC内的活动触点14和固定触点12以相同的力而接触彼此。即使在活动触点14和固定触点12彼此相接触的状态下，如果旋转轴41通过机械 部分20的操作力继续旋转，则移动连接件43也继续向后移动。于是，移动连接件43压缩 接触挤压弹簧48，并且导向杆47使移动连接件43在接触挤压弹簧48保持弹性力的状态下 旋转。因此，绝缘杆13被向上移动。当通过从接触挤压弹簧48提供给方向转换连接件44 的弹性力，使得在活动触点14和固定触点12之间具有适当的接触力时，完成机械部分20 的闭合操作。然而，传统的垂直类型真空断路器具有下述问题。首先，经由旋转连接件42和移动连接件43将机械部分20的驱动力传递给接触挤 压弹簧48，从而压缩接触挤压弹簧48并且通过压缩力使得活动触点14接触固定触点12。 相应地，由于接触挤压弹簧48的压缩量，移动连接件43会受到压缩应力因而会被弯曲。与 真空断路器的初始设计值相比，这会改变接触运动距离和接触压力。结果，真空断路器的可 靠性会降低。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种真空断路器，所述真空断路器能够通过防止移动 连接件变形来提高绝缘特性或切断性能，其中移动连接件利用接触挤压弹簧来传递驱动单 元的驱动力。如本文具体表达和概括描述的，为了实现这些和其它的优点，以及根据本发明的 目的，提供一种真空断路器，包括主电路部分，其具有活动触点和固定触点，并且在垂直方 向上布置在框架处；旋转轴，其设置在主电路部分的一侧；传递连杆，其联接到旋转轴上， 并且与旋转轴一起旋转；连接连杆，其可旋转地联接到框架上，联接到传递连杆上，并且在 与旋转轴相反的方向上旋转；转换连杆，其可旋转地联接到框架上，联接到连接连杆上，并 且在与连接连杆相反的方向上旋转；移动连接件，其联接到转换连杆上，并且根据旋转轴的 旋转方向水平移动；方向转换连接件，其联接在移动连接件和活动触点之间，并且被构造为 根据移动连接件的移动方向转换活动触点的运动方向；以及接触挤压弹簧，其配置在移动 连接件和方向转换连接件之间，并且被构造为通过移动连接件水平移动时其产生的弹性力 来保持两个触点之间的接触状态。
根据本发明的另一个方案，提供一种真空断路器，包括主电路部分，其具有活动 触点和固定触点，并且在垂直方向上布置在框架处；机械部分，其设置框架处，并且被构造 为产生操作力以便使两个触点之间的电路连接或断开；旋转连接件，其被构造为将设置在 机械部分的旋转轴的旋转力转换成水平运动力；移动连接件，其具有可旋转地连接到旋转 连接件上的一端部，并且根据旋转连接件的旋转方向水平移动；方向转换连接件，其联接在 移动连接件和活动触点之间，并且被构造为根据移动连接件的移动方向转换活动触点的运 动方向；以及接触挤压弹簧，其配置在移动连接件和方向转换连接件之间，并且被构造为通 过移动连接件水平移动时其产生的弹性力保持两个触点之间的接触状态，其中所述旋转连 接件包括连接连杆，其可旋转地联接到框架上；传递连杆，其可旋转地联接到连接连杆的 一端部上，并且联接到旋转轴上；以及转换连杆，其可旋转地连接到连接连杆的另一端部 上，并且被构造为通过传递连杆的水平位移使转换连杆产生在相反方向上的水平位移。从下文结合附图对本发明的详细描述中，本发明的前述的和其它的目的、特征、方 案和优点将变得显而易见。
附图提供对本发明的更进一步地理解并被结合到说明书中且构成说明书的一部 分，附示说明了本发明的实施方式且与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中图1为示出根据传统技术的垂直类型真空断路器的一个示例的立体图；图2和图3为示出根据本发明的垂直类型真空断路器的一个示例的正视立体图和 后视立体图；图4为图3中部分“A”的放大立体图；图5为根据本发明的真空断路器的移动连接件和方向转换连接件的分解立体图； 以及图6为示出图3中的真空断路器的滑动连杆受到拉力的状态的立体图。
具体实施例方式现在参照附图，给出对根据本发明的真空断路器的详细描述。为了参照附图简洁的描述，给相同或等同的部件提供相同的附图标记，并且其描 述将不被重复。图2和图3为示出根据本发明的垂直类型真空断路器的一个示例的正视立体图和 后视立体图，图4为图3中部分“A”的放大立体图，以及图5为根据本发明的真空断路器的 移动连接件和方向转换连接件的分解立体图。如图所示，传统的垂直类型真空断路器包括主电路部分10，其具有活动触点14 和固定触点12，并且被构造为导通主电路且切断异常电流；机械部分20，其被构造为产生 操作力以便使主电路部分10的两个触点12和14之间的电路彼此连接，或者使电路彼此断 开；连接件框架30，其在水平方向上长向地安装在机械部分20和主电路部分10的下方；以 及连接件单元100，其设置在连接件框架30中，并且被构造为在水平方向上移动的同时将 一个旋转运动转换成多个垂直运动，以便将机械部分20的操作力传递到主电路部分10的活动触点14上。主电路部分10包括R、S、T三相，并且在垂直方向上从机械部分的后侧固定地安装 在连接件框架30上方。主电路部分10AU0B和IOC中的每一个都包括主电路外壳11，其 在垂直方向上安装在连接件框架30上方；固定触点12，其放置在主电路外壳11的内侧上 部处；绝缘杆13，其连接到连接件单元100上且在主电路外壳11内可垂直移动；以及活动 触点14，其固定在绝缘杆13的上端并且在垂直方向上移动的同时接触固定触点12或与之 分离。连接件单元100包括旋转轴110，其设置在机械部分20中；旋转连接件120，其被 构造为将旋转轴110的旋转运动转换成在水平方向上的线性运动力；移动连接件130，其具 有可旋转地连接到旋转连接件120上的前端，并且通过被长向连接到连接件框架30内部而 在水平方向上可移动；以及方向转换连接件140，它们在移动连接件130上方顺序连接到三 个主电路部分10上，并且被构造为将机械部分20的水平运动转换成主电路部分10的垂直 运动。旋转连接件120包括连接连杆121，其可旋转地联接到连接件框架30上，并且联 接到旋转轴110上；传递连杆122，其可旋转地联接到连接连杆121的一端部上，并且联接 到旋转轴110上；以及转换连杆123，其可旋转地连接到连接连杆121的另一端部上，并且 被构造为通过连接到随后要解释的滑动连杆131上而将旋转轴110的旋转运动转换成滑动 连杆131的线性运动。如图4所示，连接连杆121形成为矩形形状，并且包括第一铰接孔121a、第二铰接 孔121b和第三铰接孔121c。所述第一铰接孔121a形成在连接连杆121的中央部分处，并 且可旋转地联接连接件框架30。所述第二铰接孔121b形成在连接连杆121的一端部处，以 便可旋转地联接传递连杆122。并且，所述第三铰接孔121c形成在连接连杆121的另一端 部上，以便可旋转地联接转换连杆123。连接连杆121的第一铰接孔121a形成在第二铰接 孔121b和第三铰接孔121c之间，并且第一铰接孔121a至第三铰接孔121c近似形成在一 条直线上。然而，第一铰接孔121a和第二铰接孔121b可优选形成为并非与旋转轴110的 中心位于同一直线上，以使得联接到传递连杆122上的连接连杆121在与传递连杆122装 配在一起时通过旋转轴110的旋转力能够以第一铰接孔121a为中心旋转。更具体地，第一 铰接孔121a和第二铰接孔121b优选被布置为使第一铰接孔121a的中心、第二铰接孔121b 的中心和旋转轴110的中心形成三角形形状。传递连杆122形成矩形形状。传递连杆122的一端部固定地联接到旋转轴110上， 而传递连杆122的另一端部铰接联接到连接连杆121的第二铰接孔121b上。转换连杆123形成‘，形状，并且位于转换连杆123的中央的弯曲部分可旋转地联 接到连接件框架30上。转换连杆123的一端部可旋转地联接到连接连杆121的第三铰接 孔121c上，而所述转换连杆123的另一端部可旋转地联接到滑动连杆131的一端部上。在 这些构造下，转换连杆122的旋转中心、转换连杆122与连接连杆121的连接中心、以及转 换连杆122与移动连接件130的连接中心近似形成三角形形状。相应地，当连接连杆121 旋转时，转换连杆123根据连接连杆121的旋转方向以其与连接件框架30联接的联接部分 为中心旋转。这可允许滑动连杆131在水平方向上移动。如图5所示，移动连接件130包括滑动连杆131，其实施为两个长条杆，它们以二者间有预定间距的方式相固定；以及导向连接件132，其配置在滑动连杆131的两个条杆之 间，被构造为将滑动连杆131在前后方向上的运动力传递至方向转换连接件140，并且被构 造为向方向转换连接件140提供合适的压缩力。滑动连杆131的两个条杆通过多个固定销131a平行固定。转换孔131b形成在滑 动连杆131的一端部上，以便可旋转地联接旋转连接件120的转换连杆123。导向连接件132包括导向杆135和接触挤压弹簧136。所述导向杆135具有可旋 转地连接到滑动连杆131和方向转换连接件140上的两端部，并且具有狭长切口 13 ，以便 关于方向转换连杆140水平地执行相对运动。并且，所述接触挤压弹簧136由导向杆135 支撑，并且在某一方向上提供弹性力以关于方向转换连接件140执行相对运动。导向杆135设置有处于其端部处的销孔135b，以便通过旋转销131c连接到滑动连 杆131上。并且，弹簧座部135c具有台阶部分并且被构造为支撑接触挤压弹簧136，弹簧座 部135c形成在导向杆135的中央。支撑环137设置在接触挤压弹簧136的前方，以便通过在方向转换连接件140和 接触挤压弹簧136之间装入导向杆135而执行相对运动。方向转换连接件140形成‘，，形 状。这里，方向转换连接件140的上端连接到主电路部分10的绝缘杆13上，并且方向转换 连接件140的下端通过连接销144连接到导向杆135的狭长切口 13 上，以便在某种程度 上执行旋转运动和线性运动。如图5所示，方向转换连接件140被实施为具有‘，形状的两个板体141，所述两个 板体141彼此连接。旋转接头142安装在两个板体141之间，以便在绝缘杆130的下端已 插入到旋转接头142中的状态下，使绝缘杆130关于旋转接头142执行相对旋转。辊子143设置在方向转换连接件140下方的两侧处，以便使其沿着导向杆135的 狭长切口 13 易于在前后方向上移动。这些辊子143安装在连接销144的两侧处，所述连 接销144穿过方向转换连接件140和狭长切口 135a。与传统部件相同的部分设置有相同的附图标记。对根据本发明的真空断路器的操作说明如下。如图6所示，一旦旋转轴110通过机械部分20的操作而旋转，则通过传递连杆 122、连接连杆121和转换连杆123将旋转轴110的旋转力转换成线性力。通过这种线性力， 移动连接件130在水平方向上移动以使三个方向转换连接件140同时旋转。当方向转换连接件140的上部旋转时，每个绝缘杆13在主电路部分10中垂直向 上移动，以向上推动活动触点14，从而使活动触点14接触固定触点12。因此，机械部分20 的操作力被传递给主电路部分10，以允许主电路被闭合。当水平的移动连接件130在前后方向上传递接收自机械部分20的运动力时，将相 同的力和速度提供给以相同间隔连接到连接件框架30上的每个方向转换连接件140。这可 使在每个主电路部分10AU0B和IOC内的活动触点14和固定触点12以相同的力而接触彼 此。即使在活动触点14和固定触点12彼此相接触的状态下，如果旋转轴110通过机 械部分20的操作力继续旋转，则通过旋转连接件120使移动连接件130继续朝前侧移动， 即朝旋转轴110的方向移动。当三个导向杆135也向前移动时，方向转换连接件140沿着导 向杆135的狭长切口 13 压缩接触挤压弹簧136。然后，在接触挤压弹簧136保持弹性力的状态下，绝缘杆13被向上推动。当通过从接触挤压弹簧136提供给方向转换连接件140 的弹性力使活动触点14和固定触点12在它们之间具有适当的接触力时，完成机械部分20 的闭合操作。当旋转连接件120的连接连杆121以第三铰接孔121c为中心逆时针旋转时，连接 连杆121产生把转换连杆123拉向前侧的力，即产生把转换连杆123拉向旋转轴方向的力。 通过这个力，移动连接件130的滑动连杆131也受到拉力而被向前拉动。当滑动连杆在机械部分的闭合操作期间受到拉力时，可防止发生弯曲 (buckling)。这可防止由于滑动连杆变形而降低可靠性。前述的实施方式和优点仅仅是示例性的且不应理解为对本公开的限定。本教导易 于应用到其它类型的装置中。此描述是例证性的，且不限制权利要求的范围。对本领域的 技术人员而言，多种选择、修正和改变都将是明显的。本文描述的示例性实施例的特征、结 构、方法和其他特点都可以多种方式结合，以便获得附加的和/或可选择的示例性实施例。由于本发明可以体现在不脱离其特征的各种形式中，同样应当理解，上文所述的 实施方式不为上述说明的任何细节所限制，除非另有说明，而应当概括性地解释为在所附 的权利要求所限定的范围内，因此落入权利要求的公认范围内的所有改变和修改，或者所 述公认范围的等同物都由此被确定为包含在所附的权利要求中。
权利要求
1.一种真空断路器，包括主电路部分，其具有活动触点和固定触点，并且在垂直方向上布置在框架处； 机械部分，其设置在所述框架处，并且具有旋转轴，以便传递操作力而使两个触点之间 的电路连接或断开；旋转连接件，其被构造为将设置在所述机械部分中的旋转轴的旋转力转换成水平运动力；移动连接件，其具有可旋转地连接到所述旋转连接件上的一端部，并且依据所述旋转 连接件的旋转方向水平移动；方向转换连接件，其联接在所述移动连接件和所述活动触点之间，并且被构造为依据 所述移动连接件的移动方向来转换所述活动触点的运动方向；以及接触挤压弹簧，其配置在所述移动连接件和所述方向转换连接件之间，并且被构造为 通过所述移动连接件水平移动时接触挤压弹簧产生弹性力来保持两个触点之间的接触状 态，所述真空断路器的特征在于，所述旋转连接件包括 连接连杆，其可旋转地联接到所述框架上；传递连杆，其可旋转地联接到所述连接连杆的一端部上，并且联接到所述旋转轴上；以及转换连杆，其可旋转地连接到所述连接连杆的另一端部上，并且被构造为通过所述传 递连杆的水平位移使所述转换连杆产生在相反方向上的水平位移。
2.根据权利要求1所述的真空断路器，其中，所述连接连杆形成矩形形状，并且包括第 一铰接孔、第二铰接孔和第三铰接孔，所述第一铰接孔形成在所述连接连杆的中央以便使 所述连接连杆可旋转地联接到所述框架上，所述第二铰接孔形成在所述第一铰接孔的一侧 处以便使所述连接连杆可旋转地联接到所述传递连杆上，所述第三铰接孔形成在所述第一 铰接孔的另一侧处以便使所述连接连杆可旋转地联接到所述转换连杆上，其中，所述第一铰接孔、所述第二铰接孔和所述第三铰接孔近似形成在一条直线上。
3.根据权利要求2所述的真空断路器，其中，所述第一铰接孔的中心、所述第二铰接孔 的中心和所述旋转轴的中心被布置为形成了三角形形状。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的真空断路器，其中，所述转换连杆形成‘，形状， 位于所述转换连杆的中央的弯曲部分可旋转地联接到所述框架上，所述转换连杆的一端部 可旋转地联接到所述连接连杆上，并且所述转换连杆的另一端部可旋转地联接到所述移动 连接件上，其中，所述转换连杆的旋转中心、所述转换连杆与所述连接连杆的连接中心、以及所述 转换连杆与所述移动连接件的连接中心近似形成了三角形形状。
5.根据权利要求4所述的真空断路器，其中，所述移动连接件包括 多个滑动连杆，它们以彼此间有一间隔的方式相固定；以及 导向杆，其配置在所述滑动连杆之间，并且具有联接到所述滑动连杆上的一端部和联 接到所述方向转换连接件上的另一端部。
6.根据权利要求5所述的真空断路器，其中，所述导向杆设置有狭长切口，以使所述方 向转换连接件关于所述移动连接件水平地执行相对运动，并且所述接触挤压弹簧插于导向杆中而被支撑以便所述接触挤压弹簧弹性支撑所述方向转换连接件。
7.根据权利要求6所述的真空断路器，其中，支撑环设置在所述方向转换连接件和所 述接触挤压弹簧之间，以便通过装入所述导向杆而执行相对运动，并且弹簧座部分形成在 所述导向杆处，所述弹簧座部分被构造为支撑所述接触挤压弹簧。
8.根据权利要求6所述的真空断路器，其中，辊子设置在所述方向转换连接件的两侧 处，以便沿着所述导向杆的狭长切口易于在水平方向上移动。
9.根据权利要求1所述的真空断路器，其中，所述方向转换连接件实施为彼此连接的 两个板体，并且旋转接头安装在所述两个板体之间以使所述活动触点的端部关于所述方向 转换连接件执行相对运动。
全文摘要
本发明公开了一种真空断路器。设置在旋转轴和移动连接件之间的旋转连接件被构造为当驱动单元执行闭合操作时其受到被拉向旋转轴方向的拉力，其中所述旋转轴传递驱动力的旋转力，并且所述移动连接件通过所述旋转轴的旋转力执行线性运动。这可防止所述移动连接件在闭合操作期间被弯曲，并由此防止由于滑动连杆的变形而降低可靠性。
文档编号H01H33/66GK102117711SQ20101062236
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月30日 优先权日2009年12月31日
发明者李东植 申请人:Ls产电株式会社