具备延时传动功能的断路器的制作方法

本发明涉及电力技术，具体涉及一种具备延时传动功能的断路器。

背景技术：

断路器是一种较为典型的用于低压领域的通断控制设备，一般的，断路器内具有两条导通线路：火线线路和零线线路，断路器的壳体上设置有操作柄，内部设置有传动组件，操作人员通过驱动操作柄带动传动组件，传动组件的输出端控制火线线路和零线线路的合闸与分闸。

现有技术中，默认的，操作柄同时驱动两套传动组件，两套传动组件分别控制火线线路和零线线路的分合，如此，操作柄的运动同步带动火线线路和零线线路合闸或分闸。从使用效果上来说，这种控制方式并无不足之处，但是近年来，断路器设备小型化、智能化的趋势明显，此时技术人员发现，使用上述控制方式的断路器必须为火线线路和零线线路同时配备起所有的安全保护机构，如短路保护机构、瞬间高压防冲击机构等等，双重配置的安全保护机构极大的占据了断路器的内部空间，并迫使其具有较大的外形尺寸。基于此，本领域的技术人员开始探索一种传动机构的内部布置方式，其是否可以省却部分保护机构以减小断路器的整体外形尺寸，而同时又不影响断路器的使用效能。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具备延时传动功能的断路器，以提供一种传动机构的内部布置方式，既可以省却部分保护机构以减小断路器的整体外形尺寸，又不影响断路器的使用效能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具备延时传动功能的断路器，包括壳体，所述壳体上设置有操作柄、火线传动组件、零线传动组件、火线动触点、火线静触点、零线动触点、以及零线静触点，所述操作柄接受外力驱动，所述操作柄驱动所述火线传动组件并使后者驱动所述火线动触点以与所述火线静触点合闸及分闸，所述操作柄驱动所述零线传动组件并使后者驱动所述零线动触点以与所述零线静触点合闸；

所述火线传动组件的传动路径中设置有第一延时传动组件，所述第一延时传动组件的输出端在输入端接受传动输入后延时输出传动。

上述的断路器，所述火线传动组件包括输入组件和输出元件，所述输入组件接受所述操作柄的驱动，所述输出元件驱动所述静触点，所述第一延时传动组件包括：

弹性件，其接受所述输入组件的驱动以蓄力，当所述弹性件被蓄力到预定行程时其驱动所述输出元件。

上述的断路器，所述第一延时传动组件还包括：

限位机构，其设置于所述弹性件的运动行程上，当所述弹性件蓄力到所述预定行程时，其退出所述弹性件的运动行程以使得后者得以驱动所述输出元件。

上述的断路器，还包括：

第二延时传动组件，第二延时传动组件，其为双向传动机构，其两端分别与所述零线传动组件和所述火线传动组件传动；

其输出端在输入端接受传动输入后延时输出传动，所述第二延时传动组件的延时时间不小于所述第一延时传动组件的延时时间。

上述的断路器，还包括：

合闸驱动机构，包括合闸电机以及由所述合闸电机驱动的合闸传动组件，所述合闸传动组件驱动所述火线传动组件以使得后者驱动所述火线动触点以与所述火线静触点合闸。

上述的断路器，还包括：

第三延时传动组件，其输出端在输入端接受传动输入后延时输出传动，其输入端接收所述合闸传动组件的驱动，其输出端驱动所述零线传动组件；

所述第三延时传动组件的延时时间不小于所述第一延时传动组件的延时时间。

上述的断路器，所述第三延时传动组件的输入端在运动预设距离后抵接并传动输出端。

上述的断路器，所述合闸传动组件包括转轴和第一齿轮，所述第一齿轮的端面上设置有至少一个传动凸起，所述转轴上设置有第一驱动杆，所述第一驱动杆贴合于所述传动凸起的一个侧面上。

上述的断路器，所述第三延时传动组件驱动通过所述第二延时传动组件传动所述火线传动组件。

上述的断路器，所述断路器的火线线路上设置有短路保护机构，所述断路器的零线线路通过导电元件直连。

上述的断路器，所述火线传动组件、火线动触点、火线静触点以及短路保护机构设置于所述壳体内一侧，所述零线传动组件、零线动触点、零线静触点以及合闸驱动机构设置于所述壳体内相对另一侧，所述合闸驱动机构与所述短路保护机构相对设置。

在上述技术方案中，本发明提供的具备延时传动功能的断路器，第一延时传动组件使得断路器控制器零线先合闸而火线后合闸，如此零线线路可以不安装相应的保护机构如短路保护机构且不会降低其使用效能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的断路器的火线侧的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的断路器的零线侧的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一延时传动组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第二延时传动组件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第二延时传动组件的局部放大图；

图6为本发明实施例提供的第三延时传动组件的结构示意图。

图7为本发明实施例提供的合闸驱动机构的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的合闸传动组件的部分结构示意图。

附图标记说明：

1、壳体；2、火线传动组件；2.1、第一延时传动组件；2.11、弹性件；2.12、限位机构；2.13、输入元件；2.14、输出元件；3、零线传动组件；4、火线动触点；5、火线静触点；6、零线动触点；7、零线静触点；8、操作柄；9、第二延时传动组件；9.1、传动杆；9.2、传动筒；9.3、运动间隙；10、合闸驱动机构；10.1、合闸电机；10.2、合闸传动组件；10.21、转轴；10.22、第一齿轮；10.23、第一驱动杆；10.24、第二驱动杆；10.25、传动凸起；11、第三延时传动组件；12、短路保护机构。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-8所示，本发明实施例提供的一种具备延时传动功能的断路器，包括壳体1，壳体1上设置有操作柄8、火线传动组件2、零线传动组件3、火线动触点4、火线静触点5、零线动触点6、以及零线静触点7，操作柄8接受外力驱动，操作柄8驱动火线传动组件2并使后者驱动火线动触点4以与火线静触点5合闸及分闸，操作柄8驱动零线传动组件3并使后者驱动零线动触点6以与零线静触点7合闸；火线传动组件2的传动路径中设置有第一延时传动组件2.1，第一延时传动组件2.1的输出端在输入端接受传动输入后延时输出传动。

具体的，操作柄8可以是按键、旋钮、摇杆、滑块以及现有技术中电力通断控制设备上的其它操作装置，断路器内同时具有火线线路和零线线路，其中，火线线路上设置有火线动触点4和火线静触点5以控制火线的合闸与分合即实现通断控制，零线线路上设置有零线动触点6和零线静触点7以控制零线的合闸即实现通控制，火线动触点4接收火线传动组件2的驱动，零线动触点6接收零线传动组件3的驱动，火线传动组件2和零线传动组件3同时接收操作柄8的驱动，操作柄8上设置有两个驱动部，两个驱动部分别连接火线传动组件2和零线传动组件3以分别进行驱动，上述各机构可广泛的见于各类通断器上，其为本领域的公知常识和惯用技术手段，本实施例不过分展开赘述。本实施例的主要创新点在于火线传动组件2的传动路径中设置有第一延时传动组件2.1，对于大部分机械传动机构而言，如齿轮传动、带传动、杆传动等等，输入端接受动力输入，输出端同步进行动力输出，如相啮合的两个齿轮，其一个齿轮接受外力驱动以转动时，另一个齿轮马上同步进行转动，第一延时传动机构的作用在于，其输入端接受传动输入后，输出端延时(预设时间或预设行程后)才进行动力输出，至少以下类型的机械传动机构可以具有此功能：其一为传动组件中具有弹性元件，如图3所示，弹性元件必须蓄力到预设值才能驱动下一组件，如下一组件的摩擦力为2牛顿，那么弹性元件必须被蓄力到2牛顿后下一组件才会被驱动，弹性元件蓄力到2牛顿的这一时间即构成了传动延时，弹性元件会在收到驱动后延时一端时间才能输出，其二为设置间隙，如图4和5所示，即上一传动元件与下一传动元件并不直接接触，而是具有一定间隙，如往复运动的传动元件，其末端与另一传动元件的端部具有10mm间隙，如此上一传动元件必须在运动完该间隙后才会抵接并传动下一传动元件，上一传动元件在该间隙内的运动时间即为延时时间；其三为设置阻挡件，在传动路径上设置阻挡元件，在预设时间或预设行程完成后再主动或被动撤去阻挡元件，让传动继续，阻挡元件的阻挡时间即构成了延时时间。很显然的，作为一种机械传动方式，延时传动还具有其它的可实现方式，其均可应用到本发明中。

本实施例中，如图3所示，驱动火线动触点4的火线传动组件2中设置有第一延时传动组件2.1，如此在操作柄8被外力如人力驱动而合闸操作时，操作柄8运动，零线传动组件3以及零线动触点6同步运动，操作柄8运动到一定幅度后零线动触点6贴合上零线静触点7，完成零线合闸，而火线传动组件2由于具有第一延时传动组件2.1，操作柄8初始运动时，只有位于第一延时传动组件2.1的上游的部分传动元件才运动，而下游的元件和火线动触点4并不运动，只有待操作柄8运动到一定幅度或者运动结束后(根据延时幅度的设计不同而不同)，火线传动组件2才全部运动从而带动火线动触点4与火线静触点5相接触，完成合闸，如此，在合闸操作中，零线先合闸而火线后合闸，显然的，零线合闸时火线还处于断开状态，此时整个电路中没有电流，合闸过程中动触点和静触点处也自然不会出现瞬间大电流，从而可以为零线省去对应的保护机构，如瞬间大电流保护机构、短路保护机构12。

本实施例中，火线传动组件2、零线传动组件3的具体结构几乎可见于所有的断路器中，而且对于机械领域的技术人员而言，传动组件也是最为基础的机械知识之一，如申请号为201610146653.x，公开日为2016.05.11，名称为“一种断路操作机构及断路器”的专利申请，又如申请号为201310366261.0，公开日为2016.03.30，名称为“一种断路器”的专利申请，再如名称为“高压断路器理论、设计与试验方法”，出版社为“机械工业出版社”，作者为：[波黑]米尔萨德·卡普塔诺维克(mirsadkapetanovi)；译者为王建华、闫静，出版时间为2015.7.1号的教科书，均提供了较为具体和详尽的传动组件，本实施例不再一一赘述传动组件的各元件结构及相互间的传动原理，仅整体概述其传动效能。

本发明实施例提供的具备延时传动功能的断路器，第一延时传动组件2.1使得断路器控制器零线先合闸而火线后合闸，如此零线线路可以不安装相应的保护机构如短路保护机构12且不会降低其使用效能。

本实施例中，进一步的，如图3所示，火线传动组件2包括输入元件2.13和输出元件2.14，输入元件2.13接受操作柄8的驱动，输出元件2.14驱动静触点，第一延时传动组件2.1包括弹性件2.11，弹性件2.11接受输入元件2.13的驱动以蓄力，当弹性件2.11被蓄力到预定行程时其驱动输出元件2.14，如上所述，可以通过公差配合、元件紧固程度等为输出元件2.14设置运动阻力，如此只有弹性件2.11大于预设动力时才能驱动输出元件2.14，但优选的，第一延时传动组件2.1还包括限位机构2.12，其设置于弹性件2.11的运动行程上，当弹性件2.11蓄力到预定行程时，其退出弹性件2.11的运动行程以使得后者得以驱动输出元件2.14，限位机构2.12限制弹性件2.11的一端的运动，当弹性件2.11运动到预定行程时，限位机构2.12退出阻挡位置，弹性件2.11驱动输出元件2.14，输出元件2.14驱动火线动触点4与火线静触点5接触以实现合闸。

作为同等的替换方案，限位机构2.12可以设置于弹性件2.11传动行程下游的一个或者多个传动元件上，如弹性件2.11驱动一传动筒9.2运动，限位机构2.12限制传动筒9.2运动，即限位机构2.12并非必须直接限位弹性件2.11。本实施例中，限位机构2.12由其它元件进行驱动以离开阻挡位置，如图3所示，操作柄8包括一端相互活动套接的两个筒状结构，其中一个筒状结构上设置有驱动凸起和供外力按压的手柄，另一个上设置限位凸起，操作柄8内部设置有一弹簧，弹簧的两端分别连接于两个筒状结构上，限位凸起卡于限位机构2.12上，如此一个筒状结构因为外力按压而发生转动且压缩弹簧，另一个筒状结构因为限位凸起与限位机构2.12的限位并不运动，此时驱动凸起并不与限位机构2.12接触，而当操作柄8转动到一定角度后，其驱动凸起开始接触并挤压限位机构2.12并迫使其离开限位位置，此时由弹性件2.11驱动的传动筒9.2结构转动并最终驱动火线动触点4，很显然的，除操作柄8外，也可在传动路径上限位机构2.12之前的其它元件设置相应的凸起结构驱动限位机构2.12以使得其离开限位位置。上述设置的作用在于，使得弹性件2.11不仅作为一个延时机构，还作为一个蓄力机构，操作柄8运动的前半程为弹性件2.11蓄力，操作柄8运动的后半程，限位机构2.12离开限位位置，弹性件2.11突然放力以驱动动触点，使得动触点极速贴上静触点，通过弹性件2.11的蓄力和放力，加快了动触点的运动速度，从而减少动触点贴合静触点的接触时间，降低了瞬间大电流击穿的风险，提升了开关装置的使用寿命。

本实施例中，如图4和5所示，还包括第二延时传动组件9，第二延时传动组件9，其为双向传动机构，其两端分别与零线传动组件3和火线传动组件2传动；其输出端在输入端接受传动输入后延时输出传动，第二延时传动组件9的延时时间不小于第一延时传动组件2.1的延时时间，第二延时传动组件9用于传动零线传动组件3和火线传动组件2，即零线传动组件3的运动可通过第二延时传动组件9带动火线传动组件2运动，火线传动组件2的运动也可带动第二延时传动组件9运动，与第一延时传动组件2.1的结构及效果类似的，第二延时传动组件9的传动具有延时效果，优选的，如图4和5所示，第二延时传动组件9包括一传动杆9.1和一传动筒9.2，传动杆9.1插于传动筒9.2中，传动杆9.1与传动筒9.2的内壁之间具有预设尺寸的运动间隙9.3，传动杆9.1和传动筒9.2中一者连接于火线传动组件2上，另一者连接于零线传动组件3上，如此，无论是火线传动组件2运动，还是零线传动组件3运动，延时一定时间(传动杆9.1或传动筒9.2在运动间隙9.3内的运动时间)后两者会相互传动，如此设置的作用在于，在分闸时，优选火线先分闸零线后分闸，如此零线分闸时电路上已无电流，在结构设计上，如图2所示，操作柄8仅以一个侧面抵接零线传动组件3，如此在合闸行程上操作柄8会抵接并带动零线传动组件3，但在分闸行程上，操作柄8并不驱动零线传动组件3，如此在分闸时，零线传动组件3的受力点来自于第二延时传动组件9，当火线传动组件2完成自身动触点与静触点的分闸后，其通过第二延时传动组件9驱动零线传动组件3，随后使得零线动触点6脱离零线静触点7，从而在零线先合闸、火线后合闸之后，实现了火线先分闸、零线后分闸。

本实施例中，如图6和7所示，进一步的，还包括合闸驱动机构10，包括合闸电机10.1以及由合闸电机10.1驱动的合闸传动组件10.2，合闸传动组件10.2驱动火线传动组件2以使得后者驱动火线动触点4以与火线静触点5合闸。合闸驱动机构10为自动合闸机构，其用于远程和智能控制断路器的开闸与分闸，合闸电机10.1驱动合闸传动组件10.2，合闸传动组件10.2驱动火线传动组件2，从而带动火线动触点4与静触点合闸，实现远程自动合闸控制。

本实施例中，如图6和7所示，进一步的，还包括第三延时传动组件11，其输出端在输入端接受传动输入后延时输出传动，其输入端接收合闸传动组件10.2的驱动，其输出端驱动零线传动组件3；第三延时传动组件11的延时时间不小于第一延时传动组件2.1的延时时间，第三延时传动组件11包括一摆动件和第二驱动杆10.24，第二驱动杆10.24连接于合闸传动组件10.2的一个齿轮上，其跟随齿轮的转动而发生圆周运动，摆动件的一端连接于零线传动机构上如第二延迟传动组件上，或者跳扣上，摆动件的另一端设置有一弧形传动槽，齿轮的转动带动第二驱动杆10.24运动，第二驱动杆10.24卡入弧形传动槽后带动摆动件摆动，进而带动零线传动组件3进行运动，如此设置的作用在于，当合闸电机10.1自动控制断路器的通断时，合闸时，合闸驱动机构10首先驱动操作柄8进行转动，如此使得合闸传动流程与人工合闸流程相一致，在分闸时，合闸驱动机构10驱动操作柄8进行分闸，但在另一条路径上，其通过第三延时驱动组件驱动零线进行合闸，从而保证零线合闸。

本实施例中，如图6-8所示，进一步的，所述合闸传动组件10.2包括转轴10.21和第一齿轮10.22，所述第一齿轮10.22的端面上设置有至少一个传动凸起10.25，所述转轴10.21上设置有第一驱动杆10.23，所述驱动杆贴合于所述传动凸起10.25的一个侧面上，转轴10.21和第一齿轮10.22间依靠传动凸起10.25和第一驱动杆10.23的抵接相传动，其作用在于，该传动仅为单向传动，且当单向运动结束后，只有合闸电机10.1复位到原位后才能再次进行下次的传动，如此当合闸电机10.1驱动合闸后，其自行回复到原位的过程中不会带动断路器分闸。优选的，转轴10.21的端部回转体，回转体插于第一齿轮10.22中心的通孔中，保证两者仍旧为同轴转动。

本实施例中，如图1-2所示，火线传动组件2、火线动触点4、火线静触点5以及短路保护机构12设置于壳体1内一侧，零线传动组件3、零线动触点6、零线静触点7以及合闸驱动机构10设置于壳体1内相对另一侧，合闸驱动机构10与短路保护机构12相对设置，如此一方面便于设计和空间布局，另一方面也降低故障发生率。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。