专利名称：一种直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直流断路器的快速脱扣机构，特别涉及一种直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构。
背景技术：
断路器是电力系统运行中普遍的一种开关电器。要求它具有接通、分断和承载正常电路运行情况下电流的能力和在所规定的非正常电路(例如短路)下接通、承载一定时间和分断电流的能力。断路器是供电系统安全运行的保证，其工作的可靠性至关重要。因而它的工作可要性分析是设计断路器的一个不可忽视的重要方面。断路器工作的可靠性既包括可以快速可靠切断回路故障电流的保护功能，也包括在承载正常工作电流的情况下承受的住一些外界机械冲击，而不产生机械变形损伤和误动作的能力。特别是在一些特殊行业所涉及的工作环境，例如船上、舰上、车载或航空等特殊国防领域所用的断路器就需要耐外界的机械振动与冲击。舰船受到振动冲击时的主要特点是舰船结构突然获得的运动。这种运动的性质是很复杂的。舰船上的设备(包括断路器)要求能承受突发运动而不受其害。舰船结构产生突发运动的原因可能是(1)水中非接触性爆炸；(2)接触性爆炸；(3)由炸弹在空中爆炸或舰船自己的武器发射所产生的气浪。冲击对断路器产生的不利影响包括(1)误动作。如果冲击引起断路器功能发生重大变化，则认为发生了误动作，并且尽管没有发生结构故障， 也认为该断路器不能抗冲击。断路器误动作的主要表现有应在闭合状态工作的断路器，受冲击影响而分断。在分断状态的断路器，受到冲击后，使断路器的动触头运动，并且与静触头接触(即使是瞬间的接触)。(2)机械损坏。机械损坏的形式通常是断路器构件的断裂或永久变形。如果损坏很严重使其不能再发挥预定的功能，则认为该断路器因冲击而发生故障。但是断路器的轴或联动杆件轻微的永久性挠度仍能正常工作，只要断路器的可用性没有受到重大影响，则可以认为没有发生损坏。为保证开关设备的工作可靠性，当要设计在上述领域环境中工作的断路器等开关设备时，需要充分考虑其防振动冲击能力。
发明内容
本发明的目的在于针对于例如船上、舰上、车载等颠簸、振动等冲击震荡频繁的开关电器应用的特殊领域，设计并提供一种直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构。本发明提供了一种直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构，包括静触头、动触头、 动触头杆、脱扣推杆、弹簧筒、上锁/脱扣连接推杆、下锁/脱扣连接推杆、斥力推杆、电磁或弹簧机构；所述上锁/脱扣连接推杆下端、下锁/脱扣连接推杆上端和斥力推杆左端三者铰链轴连接；上锁/脱扣连接推杆上端连接在机架上，下锁/脱扣连接推杆下端连接在脱扣推杆中部，斥力推杆右端设置在电磁或弹簧机构内部；所述脱扣推杆右端连接弹簧筒，脱扣推杆左端连接动触头杆，在动触头杆上设置有动触头，在动触头相对应处设置有静触头。
所述机架上设置有转轴，上锁/脱扣连接推杆上端通过转轴与机架轴连接。所述电磁或弹簧机构内部设置有锁扣弹簧，该锁扣弹簧设置在斥力推杆和电磁或弹簧机构之间。所述机架上设置有限位卡，限位卡紧贴转轴设置。所述动触头杆上设置有锁扣卡，在脱扣推杆上设置有与锁扣卡对应的锁扣卡槽。所述动触头杆上安装有轴，底部连接有分间弹簧，轴位于锁扣卡下方。所述锁扣卡槽深度为ι到1. 5毫米。本发明的直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构能有效耐颠簸振动等机械冲击， 误脱扣几率极小，合间工作可靠性高。此外该机构脱扣速度快，能有效地提高直流断路器的动作速度，进而大大缩短了断路器的固有分闸时间。
图1是直流断路器合闸锁扣状态防冲击振动的快速脱扣机构连接关系构造图；图2是直流断路器分闸脱扣状态防冲击振动的快速脱扣机构连接关系构造图；其中1为静触头、2为动触头、3为锁扣卡槽、4为锁扣卡、5为脱扣推杆、6为轴、7 动触头杆、8为分闸弹簧、9为弹簧筒、10-1为上锁/脱扣连接推杆、10-2为下锁/脱扣连接推杆、11为电磁或弹簧机构、12为锁扣弹簧、13为限位卡、14为斥力推杆、15为机架、16为转轴。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。参见图1，这种直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构，由电磁或弹簧机构、锁/ 脱扣连接推杆、锁扣弹簧、限位卡、斥力推杆、机架、轴、弹簧筒、脱扣推杆、分间弹簧、卡槽、 锁扣卡、动触头、静触头、动触头杆等部件组成。断路器合闸锁扣状态时，脱扣推杆左部的卡槽与脱扣卡扣住，卡槽深度设计为1 到1. 5毫米。脱扣推杆右端与弹簧筒内的转轴轴连接电磁或弹簧机构内的斥力推杆与两根锁/脱扣连接推杆三者铰链轴连接。上下两根锁/脱扣连接推杆分别与机架和脱扣推杆右部轴连接。锁扣状态时，电磁或弹簧机构内预压弹簧向斥力推杆提供推力，两根锁/脱扣连接推杆受到斥力推杆的水平推力，顶住两根锁/脱扣连接推杆之间的铰链。两根锁/脱扣连接推杆受力张开，之间成几乎180度的夹角关系，上杆顶住左边的限位卡。利用杠杆原理， 在此角度下可最大程度放大与利用斥力推杆的推力，将此力转化为向下的压力，压紧脱扣推杆，即使在受到严重的冲击震荡等机械冲击时，也能防止左部的锁扣卡与卡槽分离，极好地保证在该状态下的锁扣保持可靠性。此时动触头与静触头紧密闭合，分间弹簧处于压缩状态，向动触头杆底部提供推力。但由于锁扣作用，无法分闸。参见图2，在直流断路器分断过程中，(以电磁机构为例说明)由晶闸管控制已充电的电容器向电磁机构中的电流线圈放瞬态直流脉冲电流，电磁机构空间中产生快速瞬间变化磁场，由此产生的瞬间极大的电磁力。斥力推杆直接受到此瞬间极大的电磁斥力的作用快速向右运动，同时进一步压缩锁扣弹簧。
斥力推杆快速向右运动的同时，带动与之链接的两根锁/脱扣连接推杆一起向右撤。在此过程中两根锁/脱扣连接推杆之间的夹角由近180度开始变小。下锁/脱扣连接推杆由于与脱扣推杆铰链连接，因此会拉动脱扣推杆向右上方转动。转轴位于脱扣推杆右端弹簧筒内。一方面，由于脱扣推杆左部的卡槽与锁扣卡的锁扣深度为1到1. 5毫米；另一方面，由于下锁/脱扣连接推杆与脱扣推杆铰链连接处离转轴距离较近，脱扣推杆左端的卡槽位置距离转轴较远，因此下锁/脱扣连接推杆带动脱扣推杆中部运动很小的距离，就可以保证脱扣推杆左端卡槽处产生一个足够使得锁扣卡与卡槽脱开的较大行程。基于以上两点设计，可以保证此脱扣机构的快速脱扣能力。脱扣推杆中部的卡槽与锁扣锁扣卡脱开， 快速脱扣成功。脱扣成功后，动触头杆由于受到处于压缩状态的分闸弹簧的推力，绕轴顺时针运动，带动动触头打开，分闸弹簧释放一定长度。断路器分闸成功以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式
仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
权利要求
1.一种直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构，其特征在于包括静触头、动触头、动触头杆、脱扣推杆、弹簧筒、上锁/脱扣连接推杆、下锁/脱扣连接推杆、斥力推杆、电磁或弹簧机构；所述上锁/脱扣连接推杆下端、下锁/脱扣连接推杆上端和斥力推杆左端三者铰链轴连接；上锁/脱扣连接推杆上端连接在机架上，下锁/脱扣连接推杆下端连接在脱扣推杆中部，斥力推杆右端设置在电磁或弹簧机构内部；所述脱扣推杆右端连接弹簧筒，脱扣推杆左端连接动触头杆，在动触头杆上设置有动触头，在动触头相对应处设置有静触头。
2.如权利要求1所述直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构，其特征在于所述机架上设置有转轴，上锁/脱扣连接推杆上端通过转轴与机架轴连接。
3.如权利要求1所述直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构，其特征在于所述电磁或弹簧机构内部设置有锁扣弹簧，该锁扣弹簧设置在斥力推杆和电磁或弹簧机构之间。
4.如权利要求1所述直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构，其特征在于所述机架上设置有限位卡，限位卡紧贴转轴设置。
5.如权利要求1所述直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构，其特征在于所述动触头杆上设置有锁扣卡，在脱扣推杆上设置有与锁扣卡对应的锁扣卡槽。
6.如权利要求1所述直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构，其特征在于所述动触头杆上安装有轴，底部连接有分间弹簧，轴位于锁扣卡下方。
7.如权利要求5所述直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构，其特征在于所述锁扣卡槽深度为1到1.5毫米。
全文摘要
本发明公开了一种直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构，包括静触头、动触头、动触头杆、脱扣推杆、弹簧筒、上锁/脱扣连接推杆、下锁/脱扣连接推杆、斥力推杆、电磁或弹簧机构；本发明的直流断路器防冲击振动的快速脱扣机构能有效耐颠簸振动等机械冲击，误脱扣几率极小，合闸工作可靠性高。此外该机构脱扣速度快，能有效地提高直流断路器的动作速度，进而大大缩短了断路器的固有分闸时间。
文档编号H01H71/24GK102290297SQ20111021358
公开日2011年12月21日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者吴翊, 孙昊, 杨芸, 杨飞, 荣命哲, 马瑞光 申请人:西安交通大学