断路器的机械互锁装置和断路器装置的制作方法

1.本发明创造涉及低压电器领域，特别是涉及一种断路器的机械互锁装置和断路器装置。


背景技术：

2.在低压配电系统中，很多重要供电场合会使用两路电源供电，一路为主电源，一路为备用电源。配电系统运行时只能使用其中的一路供电，如果两路同时供电，会造成用电设备及电网电压异常，严重影响设备运行和电网安全，造成用电事故，因此必须通过机械互锁或者电气互锁的方式来保证两路电源中只有一路电源输入。
3.现有的机械互锁装置通常被垂直地压紧在其中一路电源的断路器上以阻挡操作手柄合闸，但是这种压紧力不可靠，稍微出现松动，压紧力就会失效。
4.此外，现有用于断路器的机械互锁装置通常安装在th35-7.5安装轨上或断路器的侧面，用户在安装过程中存在安装不便捷和安装不牢固的问题。
5.此外，现有的机械互锁装置通常使用钣金件制成，操作断路器的操作手柄进行合分闸的过程中，手易被钣金件断裂面的毛刺划伤，而且金属零件易导电，存在电气隐患。


技术实现要素：

6.本发明创造的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于实现两组小型断路器机械互锁的断路器的机械互锁装置。
7.为实现上述目的，本发明创造采用了如下技术方案：
8.一种断路器的机械互锁装置，用于实现两组断路器的机械互锁，包括外壳以及可移动设置在外壳上的滑盖，滑盖上设有可转动旋钮，旋钮带动滑盖移动阻挡其中任意一组断路器的断路器手柄向合闸位置移动，且避让另一组断路器的断路器手柄，此时，旋钮能够转动至与外壳锁定限位，阻挡滑盖移动。
9.优选的，所述外壳上对应滑盖阻挡两组断路器的断路器手柄的两个位置分别设有旋钮卡槽和/或旋钮扣，所述旋钮上对应设有限位扣和/或限位槽。
10.优选的，所述外壳上设有两个相互平行且两端错位的导轨，两个导轨的一端分别间隔位于另一导轨的侧面并形成阻挡口；所述旋钮上设有两个分别与导轨对应的锁定机构，滑盖带动旋钮移动至一端的阻挡口时阻挡其中一组断路器的断路器手柄，转动旋钮能够带动对应的锁定机构转动至阻挡口内与导轨限位。
11.优选的，所述的两个锁定机构分别包括阻挡件和锁紧件，阻挡件能够在旋钮驱动下转动至阻挡口内与一个导轨限位，同时旋钮能够带动锁紧件转动至与另一导轨限位，使锁定机构被限位在两个导轨之间。
12.优选的，所述的两个导轨远离各自阻挡口的另一端，分别向另一导轨凸起形成锁紧凸台，两个导轨形成阻挡口的一端分别向另一导轨倾斜形成与锁紧凸台相对的阻挡面，阻挡件和锁紧件被限位在阻挡面与锁紧凸台之间。
13.优选的，所述旋钮包括转盘以及设置在转盘一侧的旋柄，两组锁定机构中心对称设置在转盘的另一侧，两组锁定机构的锁紧件设置在转盘中部，两组锁定机构的阻挡件分别间隔各自的锁紧件设置在转盘的边缘，旋钮转动至外壳锁定限位时，阻挡件的外侧面与一个导轨一端限位，锁紧件面向锁紧件的侧面与另一个导轨一端限位，旋钮随滑盖移动时，两个锁定机构阻挡件和锁紧件分别与对应导轨的两侧滑动配合。
14.优选的，所述外壳、滑盖和旋钮分别注塑成型。
15.优选的，所述外壳包括与断路器壳体一侧配合固定连接侧板，以及与侧板顶部一端垂直连接的顶板，顶板设置在断路器手柄的一侧，侧板与断路器壳体卡扣连接，顶板上设有与滑盖配合的导向机构，滑盖包括与导向机构配合的滑动部，以及设置在滑动部侧面的阻挡部，旋钮设置在滑动部上，滑动部能够带动阻挡部移动至断路器手柄的位置阻挡断路器手柄合闸。
16.优选的，所述导向机构包括两个相对设置的滑板，两个滑板相互靠近一侧分别设有滑槽，所述滑动部上设有两个分别限位在滑槽内滑动配合的限位卡扣。
17.优选的，所述旋钮包括转盘以及分别设置在转盘两侧的旋柄和锁定机构，转盘包括与旋柄相连的转台，以及设置在转台外侧的台阶，所述滑盖上设有与台阶配合的台阶槽，在台阶槽内设有与转台配合的转台孔，两个旋柄孔相对设置在转台孔的两侧并与转台孔连通，所述转台孔的内径大于转台的外径且小于台阶的外径；旋柄从旋柄孔穿过滑盖，使转台插入转台孔转动，同时台阶被台阶槽限位在滑盖相对于旋柄的另一侧。
18.优选的，所述滑盖设有与旋柄侧面限位配合的定位凸台，定位凸台将旋钮阻挡在与外壳解除锁定的位置；和/或，所述滑盖设有与旋柄配合的定位凸点，旋柄上设有与定位凸点配合的定位槽，旋钮转动至外壳锁定限位时定位槽套在定位凸点上。
19.优选的，所述侧板底部设有两个相对设置的夹板，两个夹板的内侧分别设有安装卡扣，断路器壳体沿长度方向上的两端限位在两个夹板之间，且断路器壳体长度方向上的两端分别设有与安装卡扣配合的卡扣槽。
20.优选的，所述断路器壳体成“凸”字形结构，断路器壳体的中部设有用于容纳断路器手柄的上腔体，断路器壳体对应在上腔体下方的两端分别设有用于容纳接线端子的侧腔体，在上腔体与两端的侧腔体顶面之间分别形成壳体凹槽，所述侧板的底部设有插入到壳体凹槽内与断路器壳体限位配合的支撑凸台。
21.优选的，所述两组锁定机构的锁紧件沿转盘周向的一侧分别设有锁紧滑动面，沿转盘周向的另一侧分别设有锁紧倾斜面，两个锁紧件的锁紧滑动面相互平行且分别垂直于旋柄设置；锁紧件的锁紧滑动面与锁紧倾斜面之间的夹角为锐角或为5-15度；两组锁定机构的阻挡件靠近各自锁紧件的一侧分别设有阻挡滑动面，远离各自锁紧件的一侧分别设有阻挡限位面，两个阻挡件的阻挡滑动面相互平行且分别垂直于旋柄设置；导轨设有与阻挡限位面配合的阻挡面，阻挡面和阻挡限位面均成弧面结构。
22.本发明创造的断路器的机械互锁装置，包括外壳以及可移动设置在外壳上用于阻挡断路器手柄合闸的滑盖，滑盖上设有可转动旋钮，旋钮能够带动滑盖移动阻挡一组断路器的断路器手柄合闸，旋钮能够转动至与外壳锁定限位，阻挡滑盖移动，此时另一组断路器能够正常分合闸。在另一组断路器处于分闸位置时，旋钮能够带动滑盖移动阻挡另一组断路器的断路器手柄合闸，此时旋钮也能够转动至与外壳锁定限位，阻挡滑盖移动。当旋钮与
外壳锁定限位时，旋钮能够从滑盖的移动方向上阻挡滑盖移动，防止滑盖移走失去阻挡断路器手柄的作用。此外，本发明通过两个错位设置的导轨分别与两个锁定机构分别配合，不需要单独设置阻挡口，就能够直接在导轨的两端分别形成阻挡口，而且滑盖移动至任一侧断路器上时都能够将旋钮旋入阻挡口内限位，导轨同时起到导向限位的作用，具有结构简单和便于加工的特点。
23.本发明创造还提供了一种断路器装置，包括所述的断路器的机械互锁装置和两组断路器，所述机械互锁装置固定安装在两组断路器的侧面之间，机械互锁装置的滑盖设置在两组断路器设有断路器手柄的一端。两组断路器可以分别用于接入常用电源和备用电源，当一组断路器合闸时，机械互锁装置限位另一组断路器的断路器手柄，使两组断路器不能同时合闸。
附图说明
24.图1是本发明创造实施例滑盖锁定右侧断路器时的位置；
25.图2是本发明创造实施例滑盖锁定左侧断路器时的位置；
26.图3是本发明创造实施例外壳与断路器壳体的装配示意图；
27.图4是本发明创造实施例外壳、旋钮与滑盖的装配示意图；
28.图5是本发明创造实施例导轨与旋钮限位时的配合示意图；
29.图6是本发明创造实施例外壳的结构示意图；
30.图7是本发明创造实施例旋钮的结构示意图；
31.图8是本发明创造实施例锁定机构一侧的结构示意图；
32.图9是本发明创造实施例锁定机构另一侧的结构示意图；
33.图10是本发明创造实施例滑盖一侧的结构示意图；
34.图11是本发明创造实施例滑盖另一侧的结构示意图。
具体实施方式
35.以下结合附图1至11给出的实施例，进一步说明本发明创造的断路器的机械互锁装置的具体实施方式。本发明创造的断路器的机械互锁装置不限于以下实施例的描述。
36.如图1-5所示，断路器的机械互锁装置，用于实现两组断路器的机械互锁，包括外壳100以及可移动设置在外壳100上的滑盖200，其特征在于：滑盖200上设有可转动旋钮300，旋钮300带动滑盖200移动到阻挡其中任意一组断路器的断路器手柄500向合闸位置移动，且避让另一组断路器的断路器手柄500，此时，旋钮300能够转动至与外壳100锁定限位，阻挡滑盖200移动。
37.本发明创造的断路器的机械互锁装置，适用于小型断路器，用于实现两组断路器的机械互锁，包括外壳100以及可移动设置在外壳100上用于阻挡断路器手柄500合闸的滑盖200，滑盖200上设有可转动旋钮300，旋钮300能够带动滑盖200移动阻挡一组断路器的断路器手柄500合闸，旋钮300能够转动至与外壳100锁定限位，阻挡滑盖200移动，此时另一组断路器能够正常分合闸。在另一组断路器处于分闸位置时，旋钮300能够带动滑盖200移动阻挡另一组断路器的断路器手柄500合闸，此时旋钮300也能够转动至与外壳100锁定限位，阻挡滑盖200移动。当旋钮300与外壳100锁定限位时，旋钮300能够从滑盖200的移动方向上
阻挡滑盖200移动，防止滑盖200移走失去阻挡断路器手柄500的作用。
38.如图1-2所示，一种断路器装置，包括两组断路器，本发明的机械互锁装置安装在两组断路器之间，外壳100固定在两组断路器的侧面之间，滑盖200和旋钮300设置在两组断路器设有断路器手柄500的一端，滑盖200可按图中所示方向左右移动，图1中滑盖200滑动到右侧，避让左侧一组断路器的断路器手柄500，限位右侧一组断路器的断路器手柄500，使右侧一组断路器不能合闸，图2中，左侧一组断路器处于分闸位置后，滑盖200可以滑动到左侧，避让右侧一组断路器的断路器手柄500，限位左侧一组断路器的断路器手柄500，使左侧一组断路器不能合闸。旋钮300用于锁定和解锁滑盖200，在滑盖200移动到最左侧或者最右侧时，旋钮300能够转动到锁定位置和解锁位置用于锁定和解锁滑盖200，旋钮300转动到如图1、2中的锁定位置时，限位滑盖200使其不能滑动至已锁定对应的一组断路器，旋钮300转到如图3中的解锁位置时，滑盖200能够左右滑动。本实施例的两组断路器各包括两极断路器单元。当然，每组断路器也可以只包括一极或三极及以上的断路器单元，都属于本发明创造的保护范围。两组断路器可以分别用于接入常用电源和备用电源，当一组断路器合闸时，机械互锁装置限位另一组断路器的断路器手柄500，使两组断路器不能同时合闸。
39.参阅图4，所述外壳100包括侧板110和与侧板110顶部一端垂直连接的顶板120，侧板110用于与断路器壳体600一侧配合固定连接，顶板120用于安装滑盖200和旋钮300。具体的，所述外壳100包括与断路器壳体600长度方向平行设置的侧板110，以及与断路器壳体600厚度方向平行设置的顶板120，顶板120设置在断路器手柄500的一侧与侧板110的顶部连接，侧板110底部的两端分别与断路器壳体600连接。
40.如图3-4所示，所述外壳100与断路器壳体600卡扣连接。所述断路器壳体600成“凸”字形，断路器壳体600的中部设有用于容纳断路器手柄500的上腔体610，断路器壳体600对应在上腔体610下方的两端分别设有用于容纳接线端子的侧腔体620，在上腔体610与两端的侧腔体620顶面之间分别形成壳体凹槽630。所述侧板110底部两侧设有两个相对设置的夹板111，两个夹板111的内侧分别设有安装卡扣112，断路器壳体600沿长度方向上的两端限位在两个夹板111之间，且断路器壳体600长度方向上的两端分别设有与安装卡扣112配合的卡扣槽113。侧板110与两端的安装卡扣112成“u”字形结构从侧面套在断路器壳体600上，使两个安装卡扣112套在断路器的两端的侧腔体620上，并分别卡入对应的卡装卡槽内将外壳100固定，具有结构简单和装配方便的特点。但由于断路器壳体600的厚度有限，卡扣槽113较薄，当用户强行进行非法合闸操作时，容易导致外壳100和安装卡扣112损坏。
41.特别的，本发明的改进点之一，所述侧板110的底部设有插入到壳体凹槽630内与断路器壳体600限位配合的支撑凸台114，两侧的支撑凸台114分别插入到壳体凹槽630后分别与断路器壳体600限位配合，能够通过支撑凸台114分摊外壳100受到的作用力，防止作用力过大导致外壳100和安装卡扣112损坏。需要说明的是，所述外壳100也可以不设置侧板110，直接将顶板120与断路器壳体600固定，但这需要对断路器壳体600进行改造，采用设置侧板110的方式，受力更加可靠，卡扣112与断路器壳体600上用于安装附件的卡扣槽113配合，支撑凸台114与断路器壳体600上现有的壳体凹槽630限位，无需对断路器壳体600进行改造，且无需工具安装。
42.参阅图5-6，所述顶板120上设有与滑盖200配合的导向机构，以及与旋钮300配合的锁定结构。本实施例中，所述导向机构包括两个相对设置的滑板121，两个滑板121相互靠
近一侧分别设有滑槽122；所述锁定结构包括两个导轨400。作为锁定结构的一种实施例，所述外壳100的顶板120上对应滑盖200阻挡两组断路器的断路器手柄500的两个锁定位置分别设有旋钮卡槽和/或旋钮扣，所述旋钮300上对应设有限位扣和/或限位槽，旋钮300随滑盖200移动到锁定位置后向一侧转动，限位扣和/或限位槽与旋钮卡槽和/或旋钮扣配合实现锁定；反向转动解除锁定。
43.参阅图4，所述滑盖200包括与导向机构配合的滑动部210，以及设置在滑动部210侧面的用于限位断路器手柄500的阻挡部220，旋钮300设置在滑动部210上与导轨400配合，所述滑动部210上设有两个开槽211，两个开槽211的槽壁分别向两个滑板121之间延伸形成限位卡扣212(图11)，两个限位卡扣212分别限位在滑槽122内滑动配合，滑动部210能够带动阻挡部220移动至断路器手柄500的位置阻挡断路器手柄500合闸。本实施例的导向机构不仅可以起到限位作用，防止滑盖200与外壳100脱落，而且还可以为滑盖200的运动提供导向的作用。显然，也可以采用其它结构的导向机构，例如不设置开槽211，或者顶板120上设有导向凸筋，滑盖200上设置导向槽，滑盖200沿平行于滑动方向装配等都属于本发明的保护范围。
44.如图4-6所示，本发明的改进点之一在于锁定结构采用旋钮300与导轨400配合的结构，通过导轨400限位旋钮300。外壳100的顶板120上包括两个相互平行且两端错位的导轨400，两个导轨400的一端分别间隔位于另一导轨400的侧面并形成阻挡口410；所述旋钮300上设有两个分别与导轨400对应的锁定机构310，滑盖200移动至一侧断路器上时，带动旋钮300移动至一端的阻挡口410时阻挡其中一组断路器的断路器手柄500，转动旋钮300能够带动对应的锁定机构310转动至阻挡口410内与导轨400限位。通过两个错位设置的导轨400分别与两个锁定机构310分别配合，不需要单独设置阻挡口410，就能够直接在导轨400的两端分别形成阻挡口410，而且滑盖200移动至任一侧断路器上时都能够将旋钮300旋入阻挡口410内限位，在旋钮300没有随滑盖200移动到导轨400的阻挡口410时无法随意转动，导轨400同时起到导向限位的作用，具有结构简单和便于加工的特点。
45.优选的，所述外壳100、滑盖200和旋钮300分别注塑成型，注塑成型不仅不会存在被类似钣金件边缘毛刺划伤的问题，而且塑料具有绝缘的功能，杜绝电气隐患。
46.进一步，参见图8-9，所述的两个锁定机构310分别包括阻挡件311和锁紧件312，阻挡件311能够在旋钮300驱动下转动至阻挡口410内与一个导轨400限位，同时旋钮300能够带动锁紧件312转动至与另一导轨400限位，通过锁紧件312将阻挡件311压紧在对应的导轨400上，使锁定机构310被限位在两个导轨400之间，能够防止旋钮300松动后失去对滑盖200的阻挡作用。
47.进一步，所述的两个导轨400远离各自阻挡口410的另一端，分别向另一导轨400凸起形成锁紧凸台420，两个导轨400形成阻挡口410的一端分别向另一导轨400倾斜形成与锁紧凸台420相对的阻挡面411，阻挡件311和锁紧件312被限位在阻挡面411与锁紧凸台420之间，锁紧凸台420阻挡锁紧件312，还可以用于限制旋钮300的转动角度，防止转动角度过大导致阻挡件311与导轨400失去配合。
48.如图7-9所示，所述旋钮300包括转盘330以及设置在转盘330一侧的旋柄320，两组锁定机构310中心对称设置在转盘330的另一侧，两组锁定机构310的锁紧件312设置在转盘330中部的转轴334上，两组锁定机构310的阻挡件311分别间隔各自的锁紧件312设置在转
盘330的边缘，旋钮300转动至外壳100锁定限位时，阻挡件311的外侧面与一个导轨400一端限位，锁紧件312面向锁紧件312的侧面与另一个导轨400一端限位，旋钮300与导轨400错位时，能够随滑盖200移动，两个锁定机构310的阻挡件311和锁紧件312分别与对应导轨400的两侧滑动配合，两个导轨400分别位于两个锁定机构310的阻挡件311和锁紧件312之间，起到导向和限位的作用。
49.两组锁定机构310的锁紧件312沿转盘330周向的一侧分别设有锁紧滑动面3121，沿转盘330周向的另一侧分别设有锁紧倾斜面3122，两个锁紧件312的锁紧滑动面3121相互平行且分别垂直于旋柄320设置，能够使两组锁定机构310的锁紧件312在两个导轨400之间滑动。而且两个锁紧件312的锁紧滑动面3121与各自锁紧倾斜面3122之间的夹角为锐角，优选为5-15度，能够避免旋柄320与旋柄孔231平行后，因装配间隙导致旋柄320掉入旋柄孔321中卡住而无法旋转。
50.所述的两组锁定机构310的阻挡件311靠近各自锁紧件312的一侧分别设有阻挡滑动面3111，远离各自锁紧件312的一侧分别设有阻挡限位面3112，两个阻挡件311的阻挡滑动面3111相互平行且分别垂直于旋柄320设置，能够使两组锁定机构310的阻挡件311分别在两个导轨400之间滑动。两个阻挡件311的阻挡限位面3112分别成弧面结构，且弧度与转盘330的侧面圆周的弧度相同，即两个阻挡件311的阻挡限位面3112由转盘330侧面的圆周延长而成，所述导轨400上的阻挡面411成与阻挡限位面3112弧度匹配的弧面结构。两个阻挡件311的阻挡滑动面3111相互平行且分别垂直于旋柄320设置。
51.如图4、8所示，所述旋柄320的长度大于转盘330的直径，所述滑盖200上设有用于避让旋柄320的旋柄孔231，旋柄320穿过旋柄孔231后转动一定角度，使旋柄320和转盘330分别限位在滑盖200的两侧。
52.参阅图7-9，所述转盘330包括与旋柄320相连的转台331，以及设置在转台331外侧的台阶332，在转台331四周与台阶332连接处形成台阶凹面333，
53.所述滑盖200上设有与台阶332配合的台阶槽232(图11)，在台阶槽232内设有与转台331配合的转台孔233(图11)，两个旋柄孔231相对设置在转台孔233的两侧并与转台孔233连通，所述转台孔233的内径大于转台331的外径且小于台阶332的外径；
54.旋柄320的两端分别从旋柄孔231穿过滑盖200，使转台331插入转台孔233转动，同时台阶332被台阶槽232限位在滑盖200相对于旋柄320的另一侧。优选的，所述滑盖200成半盒形结构倒扣在顶板120上，在滑盖200的内侧设有多个加强筋213，加强筋213能够提高滑盖200的结构强度，避免滑盖200损坏。
55.参阅图10-11，所述滑盖200靠近旋柄320的侧面设有两组中心对称设置在转台孔233两侧的定位机构，两组定位机构分别与旋柄320的两端配合，所述的两组定位机构分别包括定位凸台214和定位凸点215，在旋柄320的两端分别设有与定位凸点215配合的定位槽321，在滑盖200正面的空余处可模刻或移印相关信息，如品牌商标、滑动指示、锁扣解扣标识等。
56.两个定位凸点215对应设置在转台孔233的左右两侧，转动旋柄320使锁定机构310进入阻挡口410时，旋柄320两端的定位槽321能够分别“卡塔”一下套在对应的定位凸点215上，转动到锁定位置，不仅能够起到限位旋钮300防止往解锁位置松动，而且还可以用于提示转动到位，防止继续施力导致损坏或错位失效。
57.两个定位凸台214对应设置在转台孔233的上下两侧，转动旋柄320使锁定机构310离开阻挡口410后，旋柄320两端的侧面分别被定位凸台214阻挡，不仅能够防止旋柄320转动继续转动，而且还可以起到提示转动方向的作用，旋柄320仅能向远离定位凸台214的一侧转动。
58.如图4所示，本发明的机械互锁装置装配时，旋钮300的旋柄320的从滑盖200下方穿过旋柄孔231后逆时针转动一定角度至旋柄320被定位凸台214阻挡，将旋钮300和滑盖200装配在一起，再将滑盖200向装配到顶板120上，滑盖200的两个限位卡扣212卡在顶板120的两个滑槽122内，将滑盖200与外壳100装配在一起，旋钮300限位在滑盖200和顶板120之间，机械互锁装置的整个组装过程均是免工具安装。参见图3，机械互锁装置装配到一组断路器的侧壁上，所述侧板110与断路器壳体600卡扣连接，顶板120延伸到断路器手柄500的一侧。
59.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明创造所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造的具体实施只局限于这些说明。对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。