选择性小型断路器的脱扣机构的制作方法

本发明公开了一种脱扣机构，尤其是选择性小型断路器的脱扣机构，属于低压断路器制造的技术领域。

背景技术：

生产生活对用电的安全性、可靠性和连续性提出了越来越高的要求。在终端配电系统中，选择性小型断路器(SMCB，Selective protection of Miniature Circuit Breaker)因为克服了级联配合的微型断路器(MCB，Miniature Circuit Breaker)在出现短路故障时会发生越级跳闸的缺点而极大地提高了供电系统的连续性、稳定性和可靠性。

然而，目前SMCB操作机构的脱扣结构设计，一方面采用两个独立的四个扭臂支架的扭簧结构，以此为基础设计出来的脱扣机构存在安装结构复杂、可靠性差的特点；另一方面，操作机构的设计依靠工程师的经验，通过样机制作和大量试验来确定脱扣机构的设计思路，机构间摩擦力较大导致脱扣力较大，这就对短路短延时的双金属片材质特性提出了更高的要求，有可能出现脱扣不掉的现象。

技术实现要素：

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供了选择性小型断路器的脱扣机构，跳扣上端延伸板与锁扣上端面的摩擦力最小且能够实现选择性小型断路器合闸保持和快速脱扣，解决了现有脱扣机构安装结构复杂、可靠性差的技术问题，亦解决了现有脱扣机构因结构间摩擦力较大导致脱扣力较大的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

选择性小型断路器的脱扣机构，包括：第一固定轴P、支架片固定件、多级联动杆、锁扣、固定在支架片固定件上以带动多级联动杆或锁扣复位的锁扣扭簧、第二固定轴O、跳扣，支架片固定件上开有供第一固定轴P、第二固定轴O穿过的通孔，多级联动杆、锁扣、锁扣扭簧套设在第一固定轴P上，跳扣套设在第二固定轴O上。

作为选择性小型断路器的脱扣机构的进一步优化方案，锁扣扭簧为具有两个线圈组和三个扭臂支架的整体结构，第一线圈组的起始端作为锁扣扭簧的上桥扭臂，第一线圈组的末尾端绕制有作为锁扣扭簧中间扭臂的线圈构造，该线圈构造的末尾端为第二线圈组的起始端，第二线圈组的末尾端为锁扣扭簧的下桥扭臂，锁扣扭簧的下桥扭臂搭在锁扣的内侧面，锁扣扭簧的中间扭臂搭在支架片固定件上，锁扣扭簧的上桥扭臂搭在多级联动杆上。

作为选择性小型断路器的脱扣机构的进一步优化方案，锁扣延伸有锁扣上端面，跳扣处于合闸位置末端时产生的扣压力压紧跳扣上端延伸板搭接在锁扣上端面上。

作为选择性小型断路器的脱扣机构的进一步优化方案，第一固定轴P到锁扣底端的长度为第一固定轴P到锁扣上端面长度的两倍。

作为选择性小型断路器的脱扣机构的进一步优化方案，第二固定轴O到跳扣处于合闸位置末端时产生的扣压力方向力臂的夹角为90°。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：

(1)采用三个扭臂支架的整体扭簧结构替代原有的两个独立的四个扭臂支架的扭簧结构，以实现多级联动杆和锁扣的复位，提高了扭簧的可靠性，简化了脱扣机构的结构；

(2)通过设计第一固定轴P到锁扣底端的长度为第一固定轴P到锁扣上端面长度的两倍，第二固定轴O到跳扣处于合闸位置末端时产生的扣压力方向力臂的夹角为90°，跳扣上端延伸板与锁扣上端面的摩擦力最小且能够实现选择性小型断路器合闸保持和快速脱扣，能够避免脱扣机构因结构件摩擦力较大导致脱扣不掉的现象。

附图说明

图1(a)为选择性小型断路器脱扣机构的立体结构示意图，图1(b)为选择性小型断路器脱扣机构的局部放大图。

图2为锁扣扭簧的示意图。

图3为选择性小型断路器脱扣机构的受力分析示意图。

图中标号说明：1、第一固定轴P，2、支架片固定件，3、多级联动杆，4、锁扣，4a、锁扣上端面，5、锁扣扭簧，6、第二固定轴O，7、跳扣，7a、跳扣上端延伸板。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明。本发明实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

选择性小型断路器的脱扣机构立体结构示意图如图1(a)所示，包括第一固定轴P1、支架片固定件2、多级联动杆3、锁扣4、锁扣扭簧5、第二固定轴O6、跳扣7。支架片固定件2的前端部分开有供第一固定轴P1穿过的通孔，支架片固定件2的后端部分开有供第二固定轴O穿过的通孔，多级联动杆3、锁扣上端面4a、锁扣扭簧5套设在第一固定轴P上，跳扣7下端套设在第二固定轴O6上。

锁扣扭簧5采用如图2所示的三个扭臂支架的整体扭簧结构，该扭簧具有两个线圈组和三个扭臂支架，第一线圈组的起始端作为锁扣扭簧5的上桥扭臂，第一线圈组的末尾端绕制有作为锁扣扭簧5中间扭臂的线圈构造，该线圈构造的末尾端为第二线圈组的起始端，第二线圈组的末尾端为锁扣扭簧5的下桥扭臂。三个扭臂支架的整体扭簧的安装方式如图1(b)所示，锁扣扭簧5的下桥扭臂搭在锁扣4的内侧面，锁扣扭簧5的中间扭臂搭在支架片固定件2的下端面上，锁扣扭簧5的上桥扭臂搭在多级联动杆3的上端面，在此结构下，锁扣扭簧把锁扣固定在原始位置，发生联动锁扣时，锁扣上端面4a、多级联动杆3绕第一固定轴P转动，当锁扣脱扣后，锁扣扭簧5让锁扣4复位，当多级联动杆3脱扣后，锁扣扭簧5让多级联动杆3复位。

图3所示，第一固定轴P到锁扣底端的长度为第一固定轴P到锁扣上端面长度两倍的，第二固定轴O到跳扣处于合闸位置末端时(即轴B的位置)产生的扣压力方向力臂的夹角为90°，合闸状态下主弹簧力F_弹达到了最大，传动杆2和传动杆1之间的轴B支点已到达跳扣槽的最末端(即轴B的位置)，且跳扣上端跳扣上端延伸板7a被压紧搭接在锁扣上端面4a上，从而使小型断路器处于合闸状态。依据图3的受力分析可以得出锁扣的脱扣力F_脱扣：

式(1)中，F_弹为主弹簧的弹性拉力；L₁为支点D到主弹簧弹性拉力F_弹的力臂；L₂为支点D到力F₁的力臂；F_压为主触头终压力；L₃为支点D到主触头终压力F_压的力臂；L₈为固定轴P到F_摩擦2的力臂，L₉为固定轴P到锁扣脱扣力F_脱扣的力臂，L₉是L₈的2倍；θ₄为F₁在水平方向上的推力与轴C相对于固定轴P扣压力F_扣压之间的夹角；L₆为支点O到力F_扣压的力臂；μ为跳扣的延伸板与锁扣端面之间的摩擦系数。