断路器及断路器的操动机构的制作方法

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种断路器及断路器的操动机构。

背景技术：

现有技术中，断路器内设置有能够带动断路器开合闸动作的弹簧操动机构，而弹簧操动机构在故障状态下或者误操作中容易出现在合闸状态下再次合闸的“误合”现象，出现“误合”现象会进一步影响到断路器后续的工作。为了避免“误合”现象的发生，在断路器内的操动机构上设置有闭锁装置，该装置主要通过机械连锁的方式来使机构在合闸状态下无法再进行合闸操作。在现有技术中的操动机构的中还设置有为合闸提供操作能量的合闸脱扣装置，该合闸脱扣装置是由合闸脱扣掣子、合闸锁闩和合闸电磁铁构成，合闸锁闩的锁闩摆臂通过合闸电磁铁的顶推而在机架上转动，以实现在储能保持状态下对合闸脱扣掣子限位、在合闸状态下解除对合闸脱扣掣子的限位。现有的操动机构的合闸脱扣装置只能实现储能保持与合闸脱扣功能，而操动机构所需要的合闸闭锁功能只能依靠单独设置在操动机构中的闭锁装置实现。

如授权公告号为cn104319130b，授权公告日为2016.11.30的专利文件公开的一种操动机构及其闭锁装置，该操动机构包括机架和装配在机架上的掣子、脱扣装置，脱扣装置包括固定或一体设置在机架上的脱扣支架，脱扣支架上绕相互平行的轴向转动装配有掣子及用于在操动杆或电磁铁的作用下接触对掣子的限位的锁闩，锁闩上固定或一体设置有沿转动轴向的径向悬伸的锁闩摆臂，锁闩摆臂在脱扣支架上的摆动行程的两侧极限位分别为用于在锁闩顶压在掣子上而使掣子被锁闩限位时对应的锁止位、用于在锁闩被操动杆或电磁铁顶推而解除对掣子的限位的解锁位。在脱扣支架上设置有闭锁装置，闭锁装置包括活动装配在脱扣支架上的用于在锁闩摆臂位于锁止位时可在锁闩摆臂解锁位摆动的方向上挡止和避让的刚性的闭锁件，并在脱扣支架上设有用于在闭锁件挡止锁闩摆臂时阻止闭锁件从锁闩摆臂上脱开的止脱结构，在闭锁件上设有用于切换闭锁件对锁闩摆臂的挡止和避让的施力结构。

但是其中的问题是，为了实现合闸闭锁的功能在操动机构中又单独设置了闭锁装置，操动机构中的掣子与闭锁装置分体设置，增加了操动机构的零件数量，增加了生产的成本，并且使操动机构的整体结构更加复杂。

为了解决现有技术中掣子与闭锁装置分体设置的问题，授权公告号为cn204348535u，授权公告日为2015.05.20的专利文件公开了一种弹簧操动机构及使用该弹簧操动机构的断路器，弹簧操动机构包括合闸半轴、输出轴和设置有储能轴凸轮的储能轴，储能轴凸轮上设置有储能保持滚轮，弹簧操动机构还包括合闸扣板，合闸扣板包括扣板本体及设置于扣板本体上的第一扣板臂和第二扣板臂，输出轴上设置有闭锁凸起，第一扣板臂上具有与凸起配合的凸起配合侧面，第二扣板臂上具有与滚轮配合的滚轮配合侧面，闭锁凸起在随输出轴转动的过程中具有与所述凸起配合侧面挡止配合的以使滚轮配合侧面与储能保持滚轮挡止配合的闭锁工作位和让开所述第一扣板臂的让开工作位。

在合闸扣板上还设置有位于第一扣板臂与第二扣板臂之间的第三扣板臂，第一扣板臂与第三扣板臂的相对的一侧侧面为弧形结构的凸起配合侧面，第三扣板臂与第一扣板臂相对的一侧侧面具有弧形的拐臂配合侧面段，第一扣板臂及第一扣板臂上的凸起配合侧面与输出轴拐臂上的闭锁凸起配合，第二扣板臂上的滚轮配合侧面与储能轴凸轮上的储能保持滚轮配合，第二扣板臂上的半轴配合侧面与合闸半轴配合，使合闸扣板具有与储能轴凸轮适配的储能极限位置。在第一扣板臂与第二扣板臂之间设置第三扣板臂的目的是：第三扣板臂上的拐臂配合侧面段能够与输出轴拐臂限位配合，依靠第三扣板臂与输出轴拐臂表面的干摩擦来对合闸扣板进行限位配合，从而实现防止合闸扣板过度的瞬时转动。

但其中存在的问题是：第三扣板臂是依靠与输出轴拐臂的表面进行干摩擦来限位配合的，在断路器及断路器的操动机构经过长时间工作后，第三扣板臂与输出轴拐臂之间发生磨损而可能导致第三扣板臂无法与输出轴拐臂发生干摩擦，从而使第三扣板臂失效，无法防止合闸扣板过度转动；当合闸扣板过度转动时，会使储能轴凸轮与合闸扣板的配合位置发生变化，储能轴凸轮与合闸扣板之间的储能极限位置会被破坏，储能轴凸轮不能够对合闸扣板的对应侧面顶推配合以使合闸扣板保持在合闸位置，而是会带动合闸扣板与储能轴凸轮自身相向转动，影响到合闸扣板动作的可靠性和准确性。并且在合闸扣板上设置第三扣板臂，增大了合闸扣板的尺寸，使操动机构的结构不够紧凑。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种断路器的操动机构，能够解决现有技术中操动机构中合闸扣板因磨损而导致动作准确性差的问题，本发明另外的目的在于提供一种使用该操动机构的断路器。

为实现上述目的，本发明中的断路器采用如下技术方案：

断路器，包括灭弧室和操动机构，所述操动机构包括形成操动机构主体的框架，在框架上设置有合闸扣板、输出轴及储能轴，输出轴上设有输出轴拐臂，储能轴上设置有用于驱动输出轴拐臂动作的储能轴凸轮，所述操动机构还包括用于限定合闸扣板的复位位置的限位结构，所述限位结构包括沿着垂直于合闸扣板的板面方向设置在框架上的挡销，还包括设置在合闸扣板的背向输出轴一侧的边沿上的限位槽，所述限位槽具有与挡销配合以使合闸扣板处于储能极限位置的槽壁，还具有在合闸时避让合闸扣板的避让空间。

其有益效果在于：使用挡销和限位槽来形成限位结构，挡销是固定在框架上的，限位槽开设在合闸扣板上随合闸扣板一起运动并能够对合闸扣板进行避让，使限位结构更加紧凑，并且使用挡销及限位槽配合，避免了合闸扣板直接与输出轴拐臂发生干摩擦的问题，减少了合闸扣板的磨损，能够保证合闸扣板分别与输出轴拐臂、储能轴凸轮的配合精度，保证了合闸动作的准确性。

进一步的，所述合闸扣板包括用于与输出轴拐臂顶推配合的第一扣板臂和与储能轴凸轮配合的第二扣板臂，第一扣板臂和第二扣板臂被设置为能够使处于自由状态的合闸扣板在自身重力作用下复位。

其有益效果在于：将第二扣板臂的高度设置为高于第一扣板臂的高度，在只自由状态下，合闸扣板具有由设有第一扣板臂转向第二扣板臂一端的运动趋势，从而可以使合闸扣板实现自动复位，并且不需要在操动机构中设置实现复位的构件，精简了结构，降低了成本。

为实现上述目的，本发明中的断路器的操动机构采用如下技术方案：

断路器的操动机构，包括形成操动机构主体的框架，在框架上设置有合闸扣板、输出轴及储能轴，输出轴上设有输出轴拐臂，储能轴上设置有用于驱动输出轴拐臂动作的储能轴凸轮，所述操动机构还包括用于限定合闸扣板的复位位置的限位结构，所述限位结构包括沿着垂直于合闸扣板的板面方向设置在框架上的挡销，还包括设置在合闸扣板的背向输出轴一侧的边沿上的限位槽，所述限位槽具有与挡销配合以使合闸扣板处于储能极限位置的槽壁，还具有在合闸时避让合闸扣板的避让空间。

其有益效果在于：使用挡销和限位槽来形成限位结构，挡销是固定在框架上的，限位槽开设在合闸扣板上随合闸扣板一起运动并能够对合闸扣板进行避让，使限位结构更加紧凑，并且使用挡销及限位槽配合，避免了合闸扣板直接与输出轴拐臂发生干摩擦的问题，减少了合闸扣板的磨损，能够保证合闸扣板分别与输出轴拐臂、储能轴凸轮的配合精度，保证了合闸动作的准确性。

进一步的，所述合闸扣板包括用于与输出轴拐臂顶推配合的第一扣板臂和与储能轴凸轮配合的第二扣板臂，第一扣板臂和第二扣板臂被设置为能够使处于自由状态的合闸扣板在自身重力作用下复位。

其有益效果在于：将第二扣板臂的高度设置为高于第一扣板臂的高度，在只自由状态下，合闸扣板具有由设有第一扣板臂转向第二扣板臂一端的运动趋势，从而可以使合闸扣板实现自动复位，并且不需要在操动机构中设置实现复位的构件，精简了结构，降低了成本。

附图说明

图1为本发明中断路器在分闸未储能时的状态示意图；

图2为本发明中断路器在分闸已储能时的状态示意图；

图3为本发明中断路器在合闸已储能时的状态示意图；

图4为本发明中断路器的合闸扣板的结构示意图；

图5为本发明中断路器的输出轴拐臂的结构示意图；

图6为本发明中断路器的储能轴凸轮的结构示意图。

图中：1.储能轴凸轮；11.储能保持滚轮；2.框架；3.输出轴拐臂；32.连杆；4.合闸扣板；41.第一扣板臂；411.闭锁配合侧面；412.限位槽；42.第二扣板臂；421.半轴配合侧面；422.滚轮配合侧面；5.扣板转轴；6.挡销；7.合闸半轴。

具体实施方式

现结合附图，来对本发明中的断路器及断路器的操动机构的具体实施方式进行说明。如图1至图6所示，为本发明中断路器的实施例：如图1所示，断路器包括灭弧室和对灭弧室的动作进行控制的操动机构，操动机构包括作为操动机构主体的框架2，在框架2上分别安装有能够转动的合闸半轴7、输出轴及带动输出轴以使输出轴向外输出合闸动作的储能轴。

其中，合闸半轴7为沿着圆柱体的轴向劈开而形成的一半为直面，另一半为弧面的转动体，在合闸半轴7上设置有随合闸半轴7转动的合闸挡板，对应于合闸挡板，在框架2上设置有与合闸挡板动配合的电磁铁。

如图2及图6所示，在储能轴上设置有随储能轴转动的储能轴凸轮1，储能轴凸轮1的内侧面设有储能保持滚轮11，储能保持滚轮11能在储能轴及储能轴凸轮1的带动下转动，在转动的过程中能够与其他的结构顶推配合，并且储能保持滚轮11还能够绕自身的轴线转动，其中储能轴是绕逆时针方向转动的，从而使储能轴凸轮1及储能保持滚轮11以逆时针方向转动。

如图5所示，在储能轴的下方设置有输出轴，输出轴转动时能够向外输出合闸动作，从而实现断路器的合闸。输出轴包括轴体和设置在轴体上的与轴体随动的输出轴拐臂3，输出轴拐臂3包括靠近储能轴一侧的第一悬伸臂和与该悬伸臂背向设置的第二悬伸臂，第二悬伸臂上连接有连杆32，连杆32与第二悬伸臂传动连接，在第二悬伸臂摆动的过程中能够随第二悬伸臂动作，从而实现合闸。

如图3所示，在合闸半轴7与储能轴之前设置有扣板转轴5及随扣板转轴5转动的合闸扣板4，合闸扣板4的旋转轴线与输出轴及储能轴的旋转轴线平行，合闸扣板4包括两部分，分别为在转动的过程中靠近输出轴一侧的第一扣板臂41和靠近储能轴的第二扣板臂42，在第一扣板臂41上设置有闭锁配合侧面411。在第二扣板臂42上设置有位于第二扣板臂42的上方与合闸半轴7配合的半轴配合侧面421和与储能保持滚轮11配合的滚轮配合侧面422。其中，第一扣板臂41要低于第二扣板臂42，在合闸扣板4不受限制的自由状态下，具有由第一扣板臂41的一侧转向第二扣板臂42的一侧的运动趋势，对于本例来说，合闸扣板4具有顺时针转动的运动趋势，从而使合闸扣板4具有顺时针转动的复位状态。

另外，为了保证合闸扣板4不会发生过度转动，在合闸扣板4与框架2之间设置限制合闸扣板4复位位置的限位结构，如图4所示，该限位结构包括沿着垂直于合闸扣板4的板面方向设置的挡销6，还包括设置在合闸扣板4的背向输出轴一侧的边沿上的限位槽412，限位槽412具有与挡销6配合以使合闸扣板4处于储能极限位置的槽壁，还具有在合闸时避让合闸扣板4的避让空间。因为合闸扣板4是受到储能轴上储能保持滚轮11的顶推而动作的，因此合闸扣板4与储能轴是相向转动的，储能轴是沿逆时针方向转动的，合闸扣板4则是沿顺时针方向转动的，因此在限位槽412上，挡销6是与限位槽412的左侧挡止配合以限制合闸扣板4的转动。使用挡销6和限位槽412来形成限位结构，挡销6是固定在框架2上的，限位槽412开设在合闸扣板4上随合闸扣板4一起运动并能够对合闸扣板4进行避让，使限位结构更加紧凑，并且使用挡销6及限位槽412配合，避免了合闸扣板4直接与输出轴拐臂3发生干摩擦的问题，减少了合闸扣板4的磨损，能够保证合闸扣板4分别与输出轴拐臂3、储能轴凸轮1的配合精度，保证了合闸动作的准确性。

在技术人员使用本发明中的断路器时，储能轴逆时针转动，储能轴凸轮1上的储能保持滚轮11在随储能轴凸轮1转动的过程中与合闸扣板4上的滚轮配合侧面422相接触，储能保持滚轮11对滚轮配合侧面422进行顶推以带动合闸扣板4运动，并且储能轴凸轮1在转动的过程中又会对输出轴拐臂3进行顶推，输出轴拐臂3能够通过连杆32实现动作。当输出轴拐臂3与合闸扣板4上的闭锁配合侧面411顶推配合时，合闸扣板4是不能逆时针转动的，而在第二扣板臂42上的滚轮配合侧面422与储能保持滚轮11顶推配合以限制储能轴凸轮1逆时针转动，第二扣板臂42上的半轴配合侧面421与合闸半轴7脱离，此时合闸弹簧储存能量后具有使储能轴凸轮1逆时针转动的趋势，但是由于第二扣板臂42的限位作用，储能轴凸轮1不能够逆时针转动而使合闸弹簧释放能量，同时由于合闸半轴7是与第二扣板臂42脱离的，因此即使操作人员误操作，合闸半轴7也只会空转，并不会造成再次合闸。

当断路器的操动机构需要分闸时，储能轴凸轮1将推动合闸扣板4小角度地逆时针转动，直到半轴侧面顶推着合闸半轴7，此时由于合闸半轴7的限位，储能轴凸轮1不能继续逆时针转动而使合闸弹簧释放能量。

当断路器的操动机构需要合闸时，合闸半轴7转动并与第二扣板臂42上的半轴配合侧面421脱离，此时合闸扣板4不能再对储能轴凸轮1进行限位，合闸弹簧将带动储能轴凸轮1逆时针转动，储能轴凸轮1顶替输出轴拐臂3，输出轴拐臂3带动输出轴顺时针转动而输出合闸动作。在输出轴顺时针转动的过程中，设置在合闸扣板4上的限位槽412与挡销6在合闸扣板4转动的过程中挡止配合以限制合闸扣板4顺时针转动的极限位置，以防止合闸扣板4过度转动，再次储能后合闸保持滚轮能够与合闸扣板4的滚轮配合侧面422挡止配合。

本发明中断路器的操动机构的结构与上述断路器的实施例中的操动机构的结构相同，因此不再重复说明。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。