一种电磁操作机构及断路器的制作方法

1.本发明涉及断路器技术领域，具体而言，涉及一种电磁操作机构及断路器。


背景技术：

2.断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器。低压断路器是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。
3.断路器按安装方式分：有插入式断路器、固定式断路器和抽屉式断路器，插入式断路器的使用能够有效提高电器设备使用行业的安全性，随着插入式断路器在通信等行业有了广泛地应用，而通信行业及时反馈的特色，需要对产品有远程控制能力。
4.现有的可远程操作的小型断路器其操作机构均为拼接式，占据空间较大，不利于导线排布，而现有的插入式小型断路器又没有自动操作机构，无法实现自动分合闸的功能。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电磁操作机构及断路器，以解决现有技术中的小型断路器不能自动分合闸的技术问题。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.本发明实施例的一方面，提供一种电磁操作机构，用于连接合分闸组件，包括驱动组件和联动组件，驱动组件包括电磁组件和与电磁组件连接的推拉杆，联动组件的一端与推拉杆连接、另一端与合分闸组件连接，电磁组件驱动推拉杆往复运动，推拉杆带动联动组件运动使合分闸组件合闸或分闸。
8.在本发明可选的实施例中，上述电磁组件包括动铁芯、第一静铁芯、第二静铁芯以及间隔设置的第一线圈和第二线圈，动铁芯设置在第一线圈和第二线圈共同形成的容纳空间内，第一静铁芯和第二静铁芯分别设置在容纳空间的两侧，动铁芯朝向第一静铁芯的一端与推拉杆连接，推拉杆穿过第一静铁芯的一端与联动组件连接。
9.在本发明可选的实施例中，上述联动组件包括转盘，转盘分别与推拉杆和合分闸组件连接，推拉杆通过驱动转盘转动，使合分闸组件合闸或分闸。
10.在本发明可选的实施例中，上述电磁组件还包括连接在动铁芯和第一静铁芯之间的第一复位弹簧或连接在动铁芯和第二静铁芯之间的第二复位弹簧，在第一线圈和第二线圈未通电时，第一复位弹簧或第二复位弹簧处于自然伸长状态。
11.在本发明可选的实施例中，上述电磁组件还包括连接在动铁芯和第一静铁芯之间的第一复位弹簧以及连接在动铁芯和第二静铁芯之间的第二复位弹簧，在第一线圈和第二线圈未通电时，第一复位弹簧和第二复位弹簧对动铁芯施加相同大小的力。
12.在本发明可选的实施例中，上述联动组件包括转盘、滑块、第一连杆和第二连杆，
滑块上设有空腔，推拉杆的头部伸入空腔内并在空腔内滑动，第一连杆的一端与滑块连接、另一端与转盘转动连接，第二连杆的一端与转盘转动连接、另一端与合分闸组件连接。
13.在本发明可选的实施例中，上述空腔沿推拉杆的运动方向具有预设行程宽度，推拉杆运动至空腔的第一端后，推动滑块朝向远离第一静铁芯的方向运动，推拉杆运动至空腔的第二端后，拉动滑块朝向靠近第一静铁芯的方向运动。
14.上述驱动组件还包括安装壳体，动铁芯、第一静铁芯、第二静铁芯、第一线圈和第二线圈均位于安装壳体内，安装壳体上设置有开口，推拉杆穿过第一静铁芯的一端由开口穿出并与联动组件连接。
15.在本发明可选的实施例中，还包括与电磁组件电连接的控制模块，控制模块控制第一线圈或第二线圈通电，实现动铁芯的往复运动。
16.本发明实施例的另一方面，提供一种断路器，包括壳体以及设置在壳体内部的合分闸组件和上述任一项的电磁操作机构。
17.本发明实施例的有益效果包括：
18.本发明实施例一方面提供一种电磁操作机构，用于连接合分闸组件，电磁操作机构包括驱动组件和联动组件，驱动组件包括电磁组件和与电磁组件连接的推拉杆，联动组件的一端与推拉杆连接、另一端与合分闸组件连接，电磁组件驱动推拉杆往复运动，推拉杆带动联动组件运动使合分闸组件合闸或分闸。当电磁组件驱动推拉杆沿第一方向运动时，推拉杆推动联动组件运动，联动组件使合分闸组件沿第三方向转动，实现合分闸组件的自动合闸；当电磁组件驱动推拉杆沿第二方向运动时，推拉杆拉动联动组件运动，联动组件带动合分闸组件沿第四方向转动，实现合分闸组件的自动分闸。
19.本发明实施例另一方面提供一种断路器，其采用了上述的电磁操作机构，不仅能够实现自动合闸和分闸，且集成化程度高、占用空间小。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本发明实施例提供的电磁操作机构的结构示意图之一；
22.图2为本发明实施例提供的电磁操作机构的结构示意图之二；
23.图3为本发明实施例提供的电磁操作机构的结构示意图之三；
24.图4为本发明实施例提供的断路器的结构示意图。
25.图标：10-断路器；100-电磁操作机构；110-驱动组件；111-电磁组件；1111-动铁芯；1112-第一静铁芯；1113-第二静铁芯；1114-第一线圈；1115-第二线圈；1116-第一复位弹簧；1117-第二复位弹簧；112-推拉杆；113-安装壳体；120-联动组件；121-转盘；122-滑块；1221-空腔；1222-第一端；1223-第二端；123-第一连杆；124-第二连杆；200-壳体；300-合分闸组件。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.图1为本发明实施例提供的电磁操作机构100的结构示意图之一，请参照图1，本实施例提供一种电磁操作机构100，用于连接合分闸组件300，电磁操作机构100包括驱动组件110和联动组件120，驱动组件110包括电磁组件111和与电磁组件111连接的推拉杆112，联动组件120的一端与推拉杆112连接、另一端与合分闸组件300连接，电磁组件111驱动推拉杆112往复运动，推拉杆112带动联动组件120运动使合分闸组件300合闸或分闸。当电磁组件111驱动推拉杆112沿第一方向(也即是图1中的a方向)运动时，推拉杆112推动联动组件120运动，联动组件120使合分闸组件300沿第三方向(也即是图1中的c方向)转动，实现合分闸组件300的自动合闸；当电磁组件111驱动推拉杆112沿第二方向(也即是图1中的b方向)运动时，推拉杆112拉动联动组件120运动，联动组件120带动合分闸组件300沿第四方向(也即是图1中的d方向)转动，实现合分闸组件300的自动分闸。
30.其中，推拉杆112的运动为直线运动，第一方向(也即是图1中的a方向)和第二方向(也即是图1中的b方向)相反，合分闸组件300的运动为转动，第三方向为在图1视角时的顺时针方向(也即是图1中的c方向)，第四方向为在图1视角时的逆时针方向(也即是图1中的d方向)。
31.图2为本发明实施例提供的电磁操作机构100的结构示意图之二，请参照图2，可选的，电磁组件111包括动铁芯1111、第一静铁芯1112、第二静铁芯1113以及间隔设置的第一线圈1114和第二线圈1115，动铁芯1111设置在第一线圈1114和第二线圈1115共同形成的容纳空间内，第一静铁芯1112和第二静铁芯1113分别设置在容纳空间的两侧，动铁芯1111朝向第一静铁芯1112的一端与推拉杆112连接，推拉杆112穿过第一静铁芯1112的一端与联动组件120连接。
32.动铁芯1111位于第一静铁芯1112和第二静铁芯1113之间且能够在第一线圈1114和第二线圈1115共同形成的容纳空间内自由移动；当第一线圈1114通电、第二线圈1115断
电时，第一静铁芯1112对动铁芯1111产生磁吸作用，动铁芯1111朝向第一静铁芯1112运动，推拉杆112与动铁芯1111之间固定连接，故推拉杆112随着动铁芯1111一起沿第一方向运动(也即是图2中的a方向)，推拉杆112推动联动组件120运动，联动组件120使合分闸组件300沿第三方向(也即是图2中的c方向)转动，实现合分闸组件300的自动合闸；当第二线圈1115通电、第一线圈1114断电时，第二静铁芯1113对动铁芯1111产生磁吸作用，动铁芯1111朝向第二静铁芯1113运动，推拉杆112随着动铁芯1111一起沿第二方向运动(也即是图2中的b方向)，推拉杆112拉动联动组件120运动，联动组件120使合分闸组件300沿第四方向(也即是图2中的d方向)转动，实现合分闸组件300的自动分闸。
33.动铁芯1111、第一静铁芯1112、第二静铁芯1113以及第一线圈1114和第二线圈1115的设置，使得推拉杆112能够往复运动，通过联动组件120对合分闸组件300施加不同方向的驱动力，从而实现合分闸组件300的自动合闸和分闸。
34.可选的，还包括与电磁组件111电连接的控制模块(图中未示出)，控制模块控制第一线圈1114或第二线圈1115通电，实现动铁芯1111的往复运动。控制模块与电磁组件111电连接，并且控制模块用于控制驱动组件110运作，也即是控制模块控制电磁组件111中的第一线圈1114和第二线圈1115的其中之一通电，使得第一静铁芯1112和第二静铁芯1113的其中之一对动铁芯1111施加吸附力，使动铁芯1111带动推拉杆112往复运动；推拉杆112通过联动组件120连接于合分闸组件300，进而驱动合分闸组件300合闸或者分闸。
35.可选的，驱动组件110还包括安装壳体113，安装壳体113内部设有用于安装动铁芯1111、第一静铁芯1112、第二静铁芯1113、第一线圈1114和第二线圈1115的空间，能够为第一静铁芯1112、第二静铁芯1113、第一线圈1114和第二线圈1115提供承载作用；动铁芯1111、第一静铁芯1112、第二静铁芯1113、第一线圈1114和第二线圈1115均位于安装壳体113内，使得电磁组件111的占用空间较小且集成化程度较高；安装壳体113上设置有开口，推拉杆112穿过第一静铁芯1112的一端由开口穿出并与联动组件120连接，推拉杆112能够通过开口自由运动，使得安装壳体113的设置不会影响合分闸组件300的合闸或分闸。
36.可选的，联动组件120包括转盘121，转盘121在力的驱动下可自由旋转，转盘121分别与推拉杆112和合分闸组件300连接，推拉杆112通过驱动转盘121转动，使合分闸组件300合闸或分闸。
37.当第一线圈1114通电且第二线圈1115断电时，第一静铁芯1112对动铁芯1111产生磁吸作用，动铁芯1111朝向第一静铁芯1112运动，推拉杆112与动铁芯1111之间固定连接，故推拉杆112随着动铁芯1111一起沿第一方向运动(也即是图2中的a方向)，推拉杆112推动转盘121沿第五方向转动(也即是图2中的e方向)，转盘121使合分闸组件300沿第三方向(也即是图2中的c方向)转动，实现合分闸组件300的自动合闸；当第二线圈1115通电且第一线圈1114断电时，第二静铁芯1113对动铁芯1111产生磁吸作用，动铁芯1111朝向第二静铁芯1113运动，推拉杆112随着动铁芯1111一起沿第二方向运动(也即是图2中的b方向)，推拉杆112拉动转盘121沿第六方向转动(也即是图2中的f方向)，转盘121使合分闸组件300沿第四方向(也即是图1中的d方向)转动，实现合分闸组件300的自动分闸。
38.其中，转盘121沿第五方向转动指代的是，在图2的视角时，转盘121沿逆时针方向(也即是图2中的e方向)转动；转盘121沿第六方向转动指代的是，在图2的视角时，转盘121沿顺时针方向(也即是图2中的f方向)转动。
39.应当理解，转盘121可以直接与推拉杆112和合分闸组件300连接，实现推拉杆112驱动合分闸组件300合闸或分闸；在其他实施例中，转盘121也可以通过连接组件与推拉杆112和合分闸组件300连接，例如，在转盘121上分别设置两个连杆，两个连杆的端部分别连接于推拉杆112和合分闸组件300。
40.图3为本发明实施例提供的电磁操作机构100的结构示意图之三，请参照图3，可选的，电磁组件111还包括连接在动铁芯1111和第一静铁芯1112之间的第一复位弹簧1116或连接在动铁芯1111和第二静铁芯1113之间的第二复位弹簧1117，在第一线圈1114和第二线圈1115未通电时，第一复位弹簧1116或第二复位弹簧1117处于自然伸长状态。
41.自然伸长状态是指第一复位弹簧1116或第二复位弹簧1117既未被拉伸，也未被压缩的状态。当第一线圈1114和第二线圈1115均未通电时，推拉杆112可以在第一复位弹簧1116或第二复位弹簧1117的作用下，复位至最初位置。最初位置指的是动铁芯1111在被第一静铁芯1112或第二静铁芯1113吸附之前的位置。
42.应当理解，本实施例包含两种方案，即只设置第一复位弹簧1116和只设置第二复位弹簧1117。
43.在只设置第一复位弹簧1116的方案中，当推拉杆112沿第一方向(也即是图3中的a方向)运动时，第一复位弹簧1116被压缩，在第一线圈1114停止通电，第一静铁芯1112不再对动铁芯1111产生吸附作用后，动铁芯1111和推拉杆112会在第一复位弹簧1116的作用下，回到最初位置；当推拉杆112沿第二方向(也即是图3中的b方向)运动时，第一复位弹簧1116被拉伸，在第二线圈1115停止通电，第二静铁芯1113不再对动铁芯1111产生吸附作用后，动铁芯1111和推拉杆112会在第一复位弹簧1116的作用下，回到最初位置。
44.在只设置第二复位弹簧1117的方案中，当推拉杆112沿第一方向(也即是图3中的a方向)运动时，第二复位弹簧1117被拉伸，在第一线圈1114停止通电，第一静铁芯1112不再对动铁芯1111产生吸附作用后，动铁芯1111和推拉杆112会在第二复位弹簧1117的作用下，回到最初位置；当推拉杆112沿第二方向(也即是图3中的b方向)运动时，第二复位弹簧1117被压缩，在第二线圈1115停止通电，第二静铁芯1113不再对动铁芯1111产生吸附作用后，动铁芯1111和推拉杆112会在第二复位弹簧1117的作用下，回到最初位置。
45.可选的，此处给出电磁组件111的另一种可实施方案，即电磁组件111还包括连接在动铁芯1111和第一静铁芯1112之间的第一复位弹簧1116以及连接在动铁芯1111和第二静铁芯1113之间的第二复位弹簧1117，在第一线圈1114和第二线圈1115未通电时，第一复位弹簧1116和第二复位弹簧1117对动铁芯1111施加相同大小的力；同时设置第一复位弹簧1116和第二复位弹簧1117可以提高动铁芯1111的稳定性，防止动铁芯1111在受力或倾斜后来回晃动。
46.应当理解，本实施例中的电磁组件111同时包括第一复位弹簧1116和第二复位弹簧1117，在第一线圈1114和第二线圈1115未通电时，第一复位弹簧1116和第二复位弹簧1117可以有三种状态，分别是：第一复位弹簧1116和第二复位弹簧1117均处于自然伸长状态；第一复位弹簧1116和第二复位弹簧1117均被拉伸且第一复位弹簧1116和第二复位弹簧1117对动铁芯1111施加的作用力大小相等，方向相反；第一复位弹簧1116和第二复位弹簧1117均被压缩且第一复位弹簧1116和第二复位弹簧1117对动铁芯1111施加的作用力大小相等，方向相反。
47.可选的，此处给出联动组件120的另一种可实施方案，即联动组件120包括转盘121、滑块122、第一连杆123和第二连杆124，第一连杆123的一端与滑块122连接、另一端与转盘121转动连接，第二连杆124的一端与转盘121转动连接、另一端与合分闸组件300连接，通过第一连杆123和第二连杆124的设置，可以使推拉杆112、转盘121和合分闸组件300之间的连接更加灵活，更加便于推拉杆112带动连接组件运动，进而控制合分闸组件300；滑块122上设有空腔1221，推拉杆112的头部伸入空腔1221内并在空腔1221内滑动，使得当动铁芯1111和推拉杆112在第一复位弹簧1116和/或第二复位弹簧1117的作用下回到最初位置的过程中，合分闸组件300之前的合闸或者分闸状态保持不变，无需一直为第一线圈1114或第二线圈1115通电使合分闸组件300保持合闸或者分闸的状态，更加节约电能。
48.应理解，若将第一连杆123与转盘121的连接点定义为第一连接点，将第二连杆124与转盘121的连接点定义为第二连接点，则第一连接点与第二连接点不重合，第一连接点和第二连接点与转盘121圆心不重合，且第一连接点到转盘121圆心的距离和第二连接点到转盘121圆心的距离可以相等，也可以不等。
49.当合分闸组件300已经处于合闸状态时，停止对第一线圈1114通电，第一静铁芯1112不再对动铁芯1111产生磁吸作用，推拉杆112在第一复位弹簧1116和/或第二复位弹簧1117的作用下回到最初位置，由于滑块122上设有空腔1221，推拉杆112的头部能够在空腔1221内滑动一定距离，因此，在推拉杆112复位(沿图3中的b方向运动)的过程中，不会带动滑块122沿图3中的b方向运动，也即是，不会带动联动组件120运动，故不会对合分闸组件300产生影响，合分闸组件300将继续处于合闸状态。
50.同理，当合分闸组件300已经处于分闸状态时，停止对第二线圈1115通电，第二静铁芯1113不再对动铁芯1111产生磁吸作用，推拉杆112在第一复位弹簧1116和/或第二复位弹簧1117的作用下回到最初位置，由于滑块122上设有空腔1221，推拉杆112的头部能够在空腔1221内滑动一定距离，因此，在推拉杆112复位(沿图3中的a方向运动)的过程中，不会带动滑块122沿图3中的a方向运动，也即是，不会带动联动组件120运动，故不会对合分闸组件300产生影响，合分闸组件300将继续处于分闸状态。
51.可选的，空腔1221沿推拉杆112的运动方向具有预设行程宽度，推拉杆112运动至空腔1221的第一端1222后，推动滑块122朝向远离第一静铁芯1112的方向运动，推拉杆112运动至空腔1221的第二端1223后，拉动滑块122朝向靠近第一静铁芯1112的方向运动。
52.其中，第一端1222和第二端1223为空腔1221的两个相对设置的作用面，当推拉杆112的头部在第一端1222和第二端1223之间运动时，不会带动滑块122一起运动，故对合分闸组件300没有影响，合分闸组件300可以一直保持原来的合闸或者分闸状态；当推拉杆112的头部与第一端1222接触后，并继续沿图3中的a方向运动时，推拉杆112会通过联动组件120使合分闸组件300变为合闸状态；当推拉杆112的头部与第二端1223接触后，并继续沿图3中的b方向运动时，推拉杆112会通过联动组件120使合分闸组件300变为分闸状态。
53.图4为本发明实施例提供的断路器10的结构示意图，请参照图4，本实施例还提供一种断路器10，其包括壳体200以及设置在壳体200内部的合分闸组件300和上述任一项的电磁操作机构100；壳体200内部设有用于安装电磁操作机构100和合分闸组件300的空间，能够为电磁操作机构100和合分闸组件300提供承载作用；电磁操作机构100和合分闸组件300设置在壳体200内，使得断路器10不仅能够实现自动合闸和分闸，且集成化程度高、占用
空间小。
54.在前述对于电磁操作机构100的解释说明中，已经对于电磁操作机构100设置于断路器10上时的工作方式和工作原理等进行了详细描述，在此不再赘述。
55.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。