断路器操作机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种断路器操作机构，其包括支架，连杆系统，跳扣，锁扣系统，转轴系统，杠杆，拉簧，连杆系统包括上连杆，下连杆及连接上连杆及下连杆的销轴，支架固定在断路器壳体上，跳扣转动连接在所述的支架上，锁扣系统固定在支架上并锁定跳扣，拉簧一端连接所述的销轴，另一端连接所述的杠杆，杠杆在支架上摆动，上连杆在跳扣上摆动，下连杆连接所述的转轴系统，所述支架设有与所述的销轴相配合的凸起端，当操作机构在分闸状态时，所述销轴抵靠在所述凸起端上。本实用新型能够使得断路器在分闸时，不会冲击锁扣，因为锁扣不受外力的冲击，从而延长了零件的使用寿命，提高了断路器的使用寿命。
【专利说明】断路器操作机构
【技术领域】
[0001]电路断路器适用于低压配电网络中，用于分配电能和保护线路、电源及用电设备，断路器具有过载、短路、欠电压保护功能，能保护线路和电源设备不受损坏。在正常的情况下，断路器作接通(合闸)和切断(分闸)电路使用。在使用的过程中，断路器的使用寿命是衡量一个产品性能优良与否的重要指标之一。众所周知，断路器是通过机械连杆装置来实现分离动、静触点而切断电路的。影响断路器操作寿命的因素主要有静载荷和动载荷两个因素，其中静载荷的主要影响因素与零件使用的材料，开关合、分闸时零件之间承载载荷的强度有关，动载荷主要影响零件的抗冲击性能。现有的一种断路器，如图11所示，为实现在断路器较低高度尺寸下的短路分断能力，有一种结构采用了两步开距，即分闸开距与脱扣开距不同来实现目的，使分闸时的开距小于脱扣时的开距。断路器机构包括支架，连杆系统，跳扣，锁扣系统，转轴系统，杠杆，拉簧。其中跳扣上设有圆弧形槽，所述圆弧形槽用于在断路器机构从合闸状态转换为分闸状态时轴的两端部在其内运动，且当分闸状态时轴被圆弧形槽限位停止，从而使断路器机构稳定于分闸状态。由于跳扣的方形端与锁扣系统上的下锁扣部件的下边缘接触，因此，若圆弧形槽受销轴的冲击后，其会使跳扣震动，此震动可能会导致跳扣的方形端与锁扣系统上的下锁扣部件的配合锁定因震动而解锁。同时，锁扣和跳扣也因震动使其零件寿命有所下降。在分闸时，锁扣会受到其他零件的冲击，这种对锁扣的直接冲击会加速零件的磨损，导致零件功能失效，最终影响两步开距的实现，并且缩短断路器的使用寿命。
实用新型内容
[0002]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述断路器结构存在的问题，提出一种改进的实现两步开距的断路器操作机构，通过这种结构的改进，能够使得断路器在分闸时，不会冲击锁扣，因为锁扣不受外力的冲击，从而延长了零件的使用寿命，提高断路器的使用寿命O
[0003]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0004]一种断路器操作机构，其包括支架，连杆系统，跳扣，锁扣系统，转轴系统，杠杆，拉簧，所述的连杆系统包括上连杆，下连杆及连接上连杆及下连杆的销轴，所述的支架固定在断路器壳体上，所述的跳扣转动连接在所述的支架上，所述的锁扣系统固定在所述的支架上并锁定所述的跳扣，所述的拉簧一端连接所述的销轴，另一端连接所述的杠杆，所述的杠杆在所述的支架上摆动，所述的上连杆在所述的跳扣上摆动，所述的下连杆连接所述的转轴系统，其特征在于:所述的支架设有与所述的销轴相配合的凸起端，当操作机构在分闸状态时，所述销轴抵靠在所述凸起端上。
[0005]所述的上连杆还具有一与所述的跳扣配合的三角形支撑槽，所述的下连杆也具有一与所述的转轴系统连接的下固定通孔；所述的锁扣系统包括上锁扣部件和下锁扣部件；所述的支架上设置有用于连接杠杆一端的卡件、与所述跳扣连接的配合孔、与所述上锁扣部件连接的旋转固定孔、与所述下锁扣部件连接的旋转固定孔；所述的上锁扣部件连接在所述的旋转固定孔上，所述的旋转固定孔连接在所述的第二安装孔上，在所述的配合孔上连接所述的跳扣，所述的连杆系统设置在所述的支架内，所述的上连杆通过所述的三角形支撑槽在所述的跳扣上摆动，所述的凸起端为一对。
[0006]所述上连杆上的安装部为三角形支撑槽。
[0007]所述杠杆的下部上设有固定凹槽，该固定凹槽与所述的支架的连接部连接。
[0008]所述支架的连接部为卡件。
[0009]与现有技术相比，本实用新型由支架上的突起端来阻挡销轴，从而将销轴的冲击传递给支架，支架是直接与断路器外壳固定的，从而该冲击能有效的传递给外壳，避免了断路器机构内部部件，特别是锁扣系统和跳扣受冲击而震动。综上所述本实用新型能有效的提闻断路器机构中跳扣和锁扣系统之间锁扣功能的稳定可罪，提闻断路器机构内部零件的寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1杠杆7示意图。
[0011]图2支架I示意图。
[0012]图3连杆系统2示意图。
[0013]图4跳扣3示意图。
[0014]图5上锁扣部件41示意图。
[0015]图6下锁扣部件42示意图。
[0016]图7断路器机构爆炸示意图。
[0017]图8断路器机构合闸状态示意图。
[0018]图9断路器机构分闸状态示意图。
[0019]图10断路器机构自由脱扣状态示意图。
[0020]图11现有技术示意图
[0021]图12分闸状态开距示意图。
[0022]图13自由脱扣状态开距示意图。
[0023]其中:1、支架，11、固定面，111、卡件，112、固定折弯，1121、螺纹连接部，113、圆弧形凹槽，114、缺口，115、旋转固定孔，116、旋转固定孔，117、配合孔，118、凸起端，1181、固定部，1182、缓冲部，119、方形限位孔，12、连接部，130、扇形限位孔，2、连杆系统，21、上连杆，211、支撑面，212、固定通孔，213、三角形支撑槽，22、下连杆，221、上固定通孔，222、下固定通孔，23、销轴，231、销轴左端，232、销轴右端，233、键槽，3、跳扣，31、方形头部，32、斜劈状头部，33、固定端，34、圆孔，35、凸起，36、圆弧形槽，4、锁扣系统，41、上锁扣部件，411、安装孔，412、操作端，413、卡脚，414、弹簧固定部，42、下锁扣部件，421、安装孔，422、镰刀状阻挡部，423、复位扭簧，5、转轴系统，51、牵引孔，52、转轴，53、动触头，6、手柄，7、杠杆，71、支撑面，711、固定凹槽，7111、凹槽边缘，72、顶面，721、固定搭扣，722、安装孔，8、拉簧。
【具体实施方式】
[0024]断路器机构包括下述部件:支架1，连杆系统2，跳扣3，锁扣系统4，转轴系统5，杠杆7，拉簧8，所述的连杆系统2包括上连杆21，下连杆22及连接上连杆21及下连杆22的销轴23，所述的支架I固定在断路器壳体上，所述的跳扣3转动连接在所述的支架I上，所述的锁扣系统4固定在所述的支架I上并锁定所述的跳扣3，所述的拉簧8 —端连接所述的销轴23，另一端连接所述的杠杆7，所述的杠杆7在所述的支架I上摆动，所述的上连杆21在所述的跳扣3上摆动，所述的下连杆22连接所述的转轴系统5，如图1，2，10，所示的杠杆7，所述杠杆7为一三面包围的方框形，其中包括顶面72，两支撑面71，顶面72上设有与手柄6连接的固定搭扣721及固定拉簧8的安装孔722，两支撑面71上开口端设有固定凹槽711，所述固定凹槽711呈三角形并具有两凹槽边缘7111，其能满足当固定凹槽711支撑在所述的卡件111上时，由于两凹槽边缘7111与卡件111的两侧面配合，所述杠杆7的摆动被限于凹槽711两凹槽边缘7111所构成的角度范围内。
[0025]图2，为支架I，所述支架I为金属板材折弯而成，其设有两固定面11及两固定面11的连接部12，固定面11设有4个固定折弯112，其延伸部1121优选采用翻边攻丝的联结方式，两对称设置且与杠杆7的固定凹槽711相配合的卡件111，卡件111 一般为通过板材折弯而成。支架I下部设有一对与转轴系统5中的转轴52相对应的圆弧状凹槽113。固定面11上还有两对称的缺口 114。支架I左、右侧的上下方分别设有旋转固定孔115，116与锁扣系统4配合，左、右侧设有跳扣3的配合孔117。支架I中部设有一对向内的凸起端118。
[0026]如图10，拉簧8，由于拉簧8为牵引断路器机构动作的能量部件，又可称为储能弹簧，所述拉簧8中间呈螺旋圆柱结构，两端为圆钩状。其一端即一圆钩钩住所述杠杆7顶面72上的安装孔722，其另一圆钩与连杆系统2上的销轴23连接，以实现其能量转换，拉簧8在整个断路器机构运动过程中均处于拉伸状态。
[0027]图3为连杆系统2，连杆系统包括上连杆21，下连杆22及销轴23。所述的上连杆21为一板材折弯而成，呈一面开口的方框形，其两支撑面211设有呈Y型两三角形支撑槽213，该三角形支撑槽213与跳扣3上的固定端33配合安装后，能限定上连杆21在三角形支撑槽213的角度范围内摆动。所述上连杆21下部还具有与销轴23配合的固定通孔212。所述下连杆22为中部连接，两端呈豌豆状的金属板材折弯件。所述的两豌豆状侧边上下分别设有两对固定通孔221，222。上固定通孔221与销轴23配合，下固定通孔222与转轴系统5上的牵引孔51转动连接，从而，实现整个机构对转轴系统5的推拉作用，由于转轴系统5上固定安装有动触头，因此上述转轴系统5受推拉而产生的运动最终转化为动，静触头之间的合分运动。销轴23两端部231、232对称，中间设有健槽233的圆柱体。两端分别穿过上述的下固定通孔212及上固定通孔221，且销轴23的长度应大于上、下连杆21、22连接后的外侧端面，以满足上，下连杆间的可靠转动连接。销轴23上的健槽233用于拉簧8 一端的固定。
[0028]如图4为跳扣3，所述的跳扣3由金属板材折弯而成，两侧部呈手枪状，中部联通。跳扣3上两手枪状的头部分别呈方形和斜劈状31、32，跳扣3上部设有一对折弯的固定端33，下部具有两对称的圆孔34，跳扣3中部边缘设有两凸起35，凸起35 —般通过冲压而成。凸起35的存在，使得跳扣3通过圆孔34转动安装于支架I上时，凸起35与支架I上的缺口 114配合后，限定跳扣3的转动范围。
[0029]如图8，转轴系统5包括转轴和动触头，动触头转动地设置在转轴上，转轴上端设有牵引孔51，该牵引孔51与下连杆22上的下固定通孔222相对应，并通过一轴销实现转轴系统5与连杆的转动连接。
[0030]如图5，6为锁扣系统4，锁扣系统4安装于支架I的开口一侧，其通过与跳扣3的配合来实现连杆系统2中连杆组合关系的切换，从而满足各个连杆组合阶段中连杆系统2对于转轴系统5输出力矩的转变，最终使得转轴系统5的响应速度(转轴转动速度)得以调整，以满足断路器的分断闭合动作的需要。锁扣系统4包括上锁扣部件41和下锁扣部件42，如图5所述的上锁扣部件41由金属板材折弯而成，设有安装孔411，操作端412，卡脚413，弹簧固定部414。安装孔411为一对对称的通孔，与轴配合安装后，使上锁扣部件41枢置于支架I上，操作端412由上锁扣部件41 一侧向外折弯而成，卡脚413与跳扣3配合当跳扣3运动到指定位置时，限制跳扣3的继续转动。弹簧固定部414位于上锁扣部件41上侧，其用于固定扭簧的一端，扭簧另一端固定于支架，从而上锁扣部件41相对于支架I具有一定的转动回复力。如图6，下锁扣部件42，同样由金属板材折弯而成，包括一对安装孔421，用于与跳扣3配合的镰刀状阻挡部422，复位扭簧423，所述的复位扭簧423同样一端与支架I接触，另一端与下锁扣部件42接触，使得下锁扣部件42相对支架I具有转动回复力。所述的上下锁扣部件，分别安装于支架I上的旋转固定孔115，116。
[0031]如图7为本实用新型的断路器的操作机构零部件分解图。
[0032]图8为合闸状态示意图。本段描述的具体方向以图8为准。结合其他图，知杠杆7受拉簧8牵引，其固定凹槽711压于卡件111上，从而杠杆7和支架I可发生相对摆动。当机构部件中的杠杆7绕卡件111处于最右端位置即顺时针旋转至最右端，且由于拉簧8对杠杆7施以的向心力，杠杆7能稳定在此位置。同时，由于拉簧8牵引销轴23，连杆系统2中上连杆21绕锁扣3上固定端33摆动，下连杆22与转轴系统5上的牵引孔51连接，上下连杆21，22通过销轴23连接。从而拉动转轴系统5围绕转轴52转动。因此对于断路器本身而言，支架I通过四个固定折弯112固定于断路器外壳，通过螺钉将支架1121与安装基座固定。所述的转轴52通过支架I上的圆弧状凹槽113枢置于断路器外壳上。通过上述的分析可知，上连杆21，下连杆22，跳扣3，转轴系统5构成一能相对于断路器外壳运动的四连杆。
[0033]再见图8，此时，杠杆7位于最右端，此时拉簧8 一端跟随杠杆7向右移动，并由于拉簧8的拉力作用，拉簧8对其另一端固定的部件销轴23施以向右的作用力，从而上述的四连杆向右移动，其移动后，四连杆中下连杆22通过牵引孔52对转轴系统5施以顺时针转动转矩。转轴系统5带动动触头53顺时针转动并打击静触头，两者碰撞而停止相对运动后，静触头对动触头53施以反力矩，从而稳定上述四连杆于合闸位置。
[0034]当断路器机构自由脱扣后，断路器机构由图8的合闸状态进入图10、13的自由脱扣状态，此时锁扣系统4解锁，上锁扣部件41逆时针摆动，拉簧8牵引销轴23并带动上连杆21驱动跳扣3顺时针摆动，直至跳扣3的斜劈状头部32抵触上锁扣部件41的卡脚413，此时下连杆22也跟随着销轴23逆时针转动并向上提升，带动转轴系统5围绕转轴52逆时针摆动，从而动触头53逆时针摆动。
[0035]如图9为断路器分闸状态示意图，图12为分闸状态开距图，以下描述断路器机构从合闸向分闸的运动过程。本段描述方向以图9为准。当通过对断路器手柄施加一向左的作用力后，断路器手柄通过其与杠杆7的固定连接，将杠杆7向左移动，杠杆7摆动至最左端位置，从而拉簧8跟随摆动至最左端位置，轴23受拉簧8的拉力后向左运动，并与支架I上的凸起端118相碰，并停止运动，此时转轴系统5跟随转动至分闸位置，四连杆因突起端118的阻挡而趋于平衡，整个断路器机构稳定在分闸位置。由于凸起端118的作用，使得分闸状态时的触头开距LI比自由脱扣状态的触头开距L2小。
[0036]由于现有技术中阻挡销轴23的部件为跳扣3上的圆弧形槽36。跳扣3与锁扣系统4之间具有配合锁定功能，分闸时跳扣3受冲击会影响锁定功能的稳定性，本实用新型由支架I上的突起端118来阻挡销轴23，从而将销轴23的冲击传递给支架1，支架I通过4个固定折弯112与断路器外壳固定，从而该冲击能有效的传递给外壳，避免了断路器机构内部部件，特别是锁扣系统4和跳扣3受冲击而震动。综上所述本实用新型能有效的提高断路器机构中跳扣3和锁扣系统4之间锁扣功能的稳定可靠，同时提高断路器机构内部零件的寿命。
[0037]进一步改进上述实用新型，如图7，将凸起端118加工成钝角状，分为固定部1181和缓冲部1182，所述的固定部1181与缓冲部1182连为一体。再扣过程中:销轴23向固定部1181运动，当轴23接触固定部1181后，固定部1181具有迫使轴23沿着固定部1181作滑动的作用，由于凸起端118由固定部1181和缓冲部1182组成。当轴23沿固定部1181滑动至与缓冲部1182相联部位处后，轴23将继续沿缓冲部1182滑动。最终轴23将被限位在缓冲部1182上，在此运动过程中，王拉黃8将被拉长完成储能。
[0038]分闸过程中:轴23将向缓冲部1182运动，当轴23碰撞至缓冲部1182，并被其止动，完成分闸，在轴23撞击缓冲部1182并止动的过程中，撞击力将完全由缓冲部1182承载，机构其他零件将不会受到分闸冲击影响，从而提高机构的使用寿命。
[0039]应当说明，改进方案中所述的固定部1181其就是第一个方案中的凸起端118。所述的缓冲部1182应理解为第一个方案的凸起端118的进一步优化。其次，上述方案中涉及的上连杆21上的三角形支撑槽213其作用与杠杆7上的固定凹槽711作用相同。上述三角形支撑槽213与固定凹槽711因其具有三角形凹槽而对该转动部件摆动角度的限制应理解为一种辅助的限位效果。转动部件的摆动角度应由部件本身的连接关系(杠杆关系)决定。
【权利要求】
1.一种断路器操作机构，其包括支架，连杆系统，跳扣，锁扣系统，转轴系统，杠杆，拉簧，所述的连杆系统包括上连杆，下连杆及连接上连杆及下连杆的销轴，所述的支架固定在断路器壳体上，所述的跳扣转动连接在所述的支架上，所述的锁扣系统固定在所述的支架上并锁定所述的跳扣，所述的拉簧一端连接所述的销轴，另一端连接所述的杠杆，所述的杠杆在所述的支架上摆动，所述的上连杆在所述的跳扣上摆动，所述的下连杆连接所述的转轴系统，其特征在于:所述的支架设有与所述的销轴相配合的凸起端，当操作机构在分闸状态时，所述销轴抵靠在所述凸起端上。
2.根据权利要求1所述断路器操作机构，其特征在于:所述的上连杆还具有一与所述的跳扣配合的三角形支撑槽，所述的下连杆也具有一与所述的转轴系统连接的下固定通孔；所述的锁扣系统包括上锁扣部件和下锁扣部件；所述的支架上设置有用于连接杠杆一端的卡件、与所述跳扣连接的配合孔、与所述上锁扣部件连接的旋转固定孔、与所述下锁扣部件连接的旋转固定孔；所述的上锁扣部件连接在所述的旋转固定孔上，所述的旋转固定孔连接在所述的第二安装孔上，在所述的配合孔上连接所述的跳扣，所述的连杆系统设置在所述的支架内，所述的上连杆通过所述的三角形支撑槽在所述的跳扣上摆动，所述的凸起端为一对。
3.根据权利要求1所述断路器操作机构，其特征在于:所述上连杆上的安装部为三角形支撑槽。
4.根据权利要求1所述断路器操作机构，其特征在于:所述杠杆的下部上设有固定凹槽，该固定凹槽与所述的支架的连接部连接。
5.根据权利要求1所述断路器操作机构，其特征在于:所述支架的连接部为卡件。
【文档编号】H01H71/10GK203674121SQ201320870137
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】唐维春, 王炯华, 陈志刚, 吴佳 申请人:常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂）