技术领域
[0001] 本实用新型涉及低压电器领域,特别是涉及一种万能式断路器的操作机构。
背景技术
[0002] 断路器是电器工业的重要组成部分,已经得到了广泛的应用,当电气
电路工作正常时,断路器可以通过闭合或断开供应
电能的电路,来达到停电、供电和转换电路等功能;当电气电路出现过载、失压、欠压或
短路等异常时,断路器又可以自动将电路切断,避免因为电路故障危及工作人员的安全和设备的正常运行。随着用户对电路安全保障性需求的提高,断路器的送电安全性越来越受重视。
[0003] 特别是一些大容量的万能式断路器,在分闸过程中触头易产生回弹现象,引起
电弧重燃,以致触头被烧毁,为防止此类事件的发生,在主机构两侧增加了副机构,副机构内部有复位
弹簧,能辅助主机构将动触头迅速拉回,防止回弹现象的发生,现有的万能式断路器通常在枢轴上套装与副机构配合的
轴承件,不仅结构复杂、占用空间大,而且
精度要求高、装配难度大,导致成本往往偏高。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服
现有技术的
缺陷,提供一种结构简单、可靠性高的万能式断路器的操作机构。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:
[0006] 一种万能式断路器的操作机构,包括壳体以及设置壳体内的触点机构和主机构110,主机构110上设有枢轴300,枢轴300与触点机构的动触头连接,主机构110通过枢轴300带动触点机构的动触头摆动与静触头
接触导通电路,其特征在于:在枢轴300上设有副机构,副机构120包括
支架121以及设置在支架121上的
复位弹簧122和轴承件123,复位弹簧
122与枢轴300连接,轴承件123与枢轴300的圆周相切配合。
[0007] 可选的,所述支架121包括两个相对设置的颊板124,以及连接在两个颊板 124内侧的复位弹簧轴128,复位弹簧轴128的两端分别与两个颊板124连接,副悬臂129连接在枢轴300和副
驱动轴之间,复位弹簧122的一端与复位弹簧轴128连接,另一端与副悬臂129连接,颊板124的侧边上设有朝向
基座140 的
侧壁敞开的凹口125,凹口125与基座140的侧壁拼接成容纳枢轴300的空间,轴承件123与颊板124固定连接,轴承件123的外侧伸至凹口125的一侧与枢轴300配合。
[0008] 可选的,包括两个相对设置在副悬臂129两侧的复位弹簧122,副悬臂129 的一端套在枢轴300上固定连接,另一端与副驱动轴连接,副驱动轴的两端伸至副悬臂129的两侧分别与复位弹簧122铰接。
[0009] 可选的,所述轴承件123包括中间轴1231以及设置在中间轴1231圆周上的轴承套1234和设置轴承套1234与中间轴1231之间的滚针1232,轴承套1234 外侧的圆周抵在枢轴
300的圆周上相切配合,滚针1232和轴承套1234设置在颊板124的外侧。
[0010] 可选的,轴承件123一端为与枢轴300配合的圆柱型,另一端设有
螺纹,在颊板124上设有轴承件安装孔,轴承件123设有螺纹的一端从颊板124外侧穿到颊板124内侧,在颊板124的内侧设置与轴承件123
螺纹连接的
螺母124a。
[0011] 可选的,所述的两个颊板124各自均设有两个轴承件123,凹口125的底部为弧形,轴承件123设置在凹口125远离动触头的一侧。
[0012] 可选的,包括两个设置在主机构110两侧的两个副机构120;所述的两个颊板124均成三
角形,所述复位弹簧轴128与颊板124的顶角处连接,对应在复位弹簧轴128的两侧分别设有与基座140的侧壁固定连接的连板126,连板126 两端分别与两个颊板124底部的内侧连接,在两个连板126之间形成与凹口125 连通的开口127;所述凹口125设置在颊板124底部的侧边并且对应在复位弹簧轴128的一侧,在复位弹簧轴128的另一侧设有连接在两个颊板124之间的固定轴130。
[0013] 可选的,所述主机构110包括两个相对设置的侧板100,以及枢转安装在侧板100上的驱动轴200,在两个侧板100之间设有储能机构400、
连杆组件500、分闸机构600和合闸机构,枢轴300枢转安装在侧板100上;连杆组件500包括顶杆510、摇杆520、连杆530和脱扣杆540,侧板100上设有与脱扣杆540 配合的脱扣半轴544,顶杆510固定在驱动轴200上分别与脱扣杆540和摇杆 520配合,连杆530连接在摇杆520与枢轴300之间。
[0014] 可选的,所述储能机构400包括储能杠杆410、弹簧座430、弹簧支架440,以及抵在弹簧座430与弹簧支架440之间的储能弹簧420,弹簧支架440连接在两个侧板100之间,储能杠杆410枢转安装在侧板100上,其一端与驱动轴200 上的
凸轮组件210配合,另一端与弹簧座430配合;储能杠杆410包括分别设置在其两端的受
力部411和储能部412,受力部411与凸轮组件210配合,储能部412与储能机构400的弹簧座430配合,储能杠杆410的中部通过储能杠杆轴413与侧板100枢转连接,在侧板100上设有与储能杠杆轴413配合的储能轴孔414;所述凸轮组件210包括套在驱动轴200上的凸轮211和凸轮板212,凸轮板212与凸轮211通过
凸轮轴销213连接,凸轮板212的侧边伸至储能杠杆轴413的一侧,凸轮211的侧边与设置在储能杠杆410上的储能轴承件214 配合。
[0015] 可选的,所述顶杆510呈V字形,其包括与摇杆520连接的第一顶杆511,以及与脱扣杆540配合的第二顶杆512,第一顶杆511与驱动轴200固定,第一顶杆511的一端通过顶杆连接轴518与摇杆520连接,另一端与第二顶杆512 连接,第二顶杆512的端面上设有顶杆滑槽5121,所述脱扣杆540上设有与顶杆滑槽5121配合的脱扣
锁定轴5122;所述第二顶杆512的一侧设有连接在两个侧板100之间的顶杆限位轴514,第二顶杆512上设有与顶杆限位轴514配合的顶杆限位凸起515;所述第一顶杆511在驱动轴200的一侧设有顶杆
支撑轴516,顶杆支撑轴516与固定在驱动轴200上的顶杆支撑座517连接;储能机构400 包括两个储能杠杆
410,两个储能杠杆410通过储能连接轴521连接,在摇杆 520上设有与储能连接轴521配合的摇杆槽522,摇杆520一端与连杆530
枢接,另一端通过顶杆连接轴518与顶杆510枢接,顶杆连接轴518上设有与储能连接轴521连接的顶杆弹簧513;枢轴300上设有驱动臂714和悬臂310,连杆530 的一端通过连杆轴531与驱动臂714连接,连杆530的另一端与摇杆520枢接,连杆轴531通过连杆弹簧532与设置在侧板100上的第二连杆轴533连接;脱扣杆540包括枢转安装在侧板100上的脱扣转动部541,以及分别设置在脱扣转动部541两端的脱扣锁定部542以及脱扣动力部543,脱扣动力部543上设有脱扣弹簧545,脱扣锁定部542与设置在侧板100上的脱扣半轴544配合;脱扣半轴544枢转安装在侧板100上与分闸机构600配合,脱扣半轴544的一侧设有阻挡脱扣锁定部542运动的锁定面,在锁定面的另一侧设有能使脱扣锁定部542 穿过的解锁槽;所述摇杆520、连杆530和脱扣杆540各为两个,顶杆510为一个,顶杆510的第二顶杆512穿过两个连杆530之间与连接在两个脱扣杆540 之间的脱扣锁定轴
5122配合,两个摇杆520的一端设置在顶杆510的第一顶杆 511的两侧,摇杆520的另一端设置在两个连杆530的内侧。
[0016] 本实用新型的万能式断路器的操作机构,通过在支架121上设置与枢轴300 外侧圆周相切配合的轴承件123,不仅能够起到固定枢轴300的作用,还能够有效地降低副机构120与枢轴300之间的内阻力,而且在装配时不需要将轴承件 123套装在枢轴300上,装配难度更低,也更不容易脱落。此外,轴承件123 设置在凹口125远离基座140中动触头的底部边缘,副机构120能够在保证内阻力的
基础上,将枢轴300压紧以提高动触头的超程能力,不仅具有结构简单、占用空间小的特点,而且不需要在颊板124上设置通孔,装配时也不需要将较长的枢轴300穿过颊板124,能够进一步地降低装配的难度。此外,轴承件123 设置在颊板
124的外侧不仅可以防止与复位弹簧122相互干涉,降低装配难度,而且还能够使副机构120的受力更均匀,在合闸后枢轴300的受力段更长,能够进一步提高动触头的超程能力。
附图说明
[0017] 图1是本实用新型万能式断路器的操作机构的结构示意图;
[0018] 图2是本实用新型主机构和副机构的结构示意图;
[0019] 图3是本实用新型支架与轴承件螺接的结构示意图;
[0020] 图4是本实用新型支架与轴承件
铆接的结构示意图;
[0021] 图5是本实用新型支架与轴承件
焊接的结构示意图;
[0022] 图6是本实用新型主机构的结构示意图;
[0023] 图7是本实用新型主机构的截面图;
[0024] 图8是本实用新型主机构的另一截面图;
[0025] 图9是本实用新型主机构的又一截面图;
[0026] 图10是本实用新型连杆组件的结构示意图;
[0027] 图11是本实用新型连杆组件的截面图;
[0028] 图12是本实用新型主机构顶侧视角的结构示意图;
[0029] 图13是本实用新型图12的局部放大图;
[0030] 图14是本实用新型分闸指示件和合闸指示件的结构示意图;
[0031] 图15是本实用新型分闸指示件和合闸指示件的另一结构示意图;
[0032] 图16是本实用新型轴承件的截面图。
具体实施方式
[0033] 以下结合附图1至16给出的
实施例,进一步说明本实用新型的万能式断路器的操作机构的具体实施方式。本实用新型的万能式断路器的操作机构不限于以下实施例的描述。
[0034] 如图1-5所示,本实用新型的万能式断路器的操作机构包括壳体以及设置在壳体内的基座140,在基座140内设有静触头和动触头组成的触点机构(图中未示出),在基座140的外侧设有与动触头连接的枢轴300,以及与枢轴300配合的主机构110和副机构120,主机构110能够转动枢轴300带动动触头摆动与静触头接触和分离以实现合闸和分闸电路,并且能够在电路异常时迅速解锁操作机构释放枢轴300分闸电路;
[0035] 副机构120包括支架121以及设置在支架121上的复位弹簧122和轴承件 123,复位弹簧122与枢轴300连接,复位弹簧122作用力的方向与枢轴300的分闸方向相同,轴承件123抵在枢轴300的外侧与枢轴300相切配合。
[0036] 合闸后副机构120与枢轴300之间有紧配的配合关系,内阻力较大,而为确保断路器的操作机构在分合闸过程中的可靠性,副机构120与枢轴300之间的内阻力需尽可能的小,本实用新型的万能式断路器的操作机构,通过在支架 121上设置与枢轴300外侧圆周相切配合的轴承件123,不仅能够起到固定枢轴 300的作用,还能够有效地降低副机构120与枢轴300之间的内阻力,而且在装配时不需要将轴承件123套装在枢轴300上,装配难度更低,也更不容易脱落。
[0037] 参照图3,所述支架121包括两个相对设置的颊板124,以及连接在两个颊板124内侧的复位弹簧轴128,复位弹簧轴128的两端分别与两个颊板124连接,复位弹簧122的一端与复位弹簧轴128连接,另一端通过副悬臂129与枢轴300 连接,颊板124的侧边上设有朝向基座140的侧壁敞开的凹口125,副机构120 在装配到基座140上后,通过凹口125与基座140的侧壁拼接成容纳枢轴300 的空间,轴承件123的中部与颊板124固定连接,边缘伸至凹口125的一侧与枢轴300配合副机构120能够在保证内阻力的基础上,将枢轴300压紧以提高动触头的超程能力,不仅具有结构简单、占用空间小的特点,而且不需要在颊板124上设置通孔,装配时也不需要将较长的枢轴300穿过颊板124,能够进一步地降低装配的难度。
[0038] 进一步的,所述的两个颊板124各自均设有两个轴承件123,凹口125的底部为弧形,轴承件123设置在凹口125远离动触头的一侧,具有配合可靠。结构紧凑的特点。
[0039] 更进一步,支架121中包括两个相对设置在副悬臂129两侧的复位弹簧122,副悬臂129的一端套在枢轴300上固定连接,另一端与副驱动轴(图中未示出) 连接,副驱动轴的两端伸至副悬臂129的两侧分别与复位弹簧122铰接,轴承件123包括中间轴1231以及设置在中间轴1231圆周上的轴承套1234和设置轴承套1234与中间轴1231之间的滚针1232,轴承套
1234外侧的圆周抵在枢轴 300的圆周上相切配合,滚针1232和轴承套1234设置在颊板124的外侧,轴承件123设置在颊板124的外侧不仅可以降低装配的难度,而且使副机构120的受力更均匀,在合闸后枢轴300的受力段更长,能够进一步提高动触头的超程能力,轴承件123可以与颊板124螺接,在颊板124的内侧设置与轴承件123 螺纹连接的螺母124a(图3),在中间轴1231上设置螺纹,具有装配难度低、成本低的特点,当然,也可以如图4示出的铆接方式与颊板124固定连接,或者如5示出的焊接方式与颊板124固定连接,将中间轴1231的外侧圆周与安装孔的内壁焊接,都属于本实用新型的保护范围。
[0040] 再进一步,所述的两个颊板124均成三角形,所述复位弹簧轴128与颊板 124的顶角处连接,对应在复位弹簧轴128的两侧分别设有与基座140的侧壁固定连接的连板126,连板126两端分别与两个颊板124底部的内侧连接,在两个连板126之间形成与凹口125连通的开口127;所述凹口125设置在颊板124底部的侧边并且对应在复位弹簧轴128的一侧,在复位弹簧轴128的另一侧设有连接在两个颊板124之间的固定轴130,支架121具有结构简单、体积小的特点,而且三角形的颊板124强度更高,在轴承件123抵在枢轴300上时保证支架121 具有可靠的结构强度。
[0041] 如图6示出的主机构110的结构示意图,主机构110包括两个相对设置的侧板100,以及枢转安装在侧板100上的驱动轴200,在两个侧板100之间设有储能机构400、连杆组件500、分闸机构600和合闸机构,枢轴300枢转安装在侧板100上。
[0042] 动力源能够带动驱动轴200转动,驱动轴200通过其上的凸轮组件210推动储能机构400为主机构储能,储能机构400储能至一定程度后,动力源停止动作,凸轮组件210在锁定杠杆220的锁定下保持储能状态;
[0043] 锁定杠杆220在释能半轴的配合约束下保持对凸轮组件210的锁定状态,通过闭合电磁
铁能够使释能半轴解除对锁定杠杆220的约束,约束解除后锁定杠杆220也解除对凸轮组件210的锁定,以实现对储能机构400的释能,此外,还可以通过分闸按钮带动连杆组件500驱使释能半轴解除对锁定杠杆220的约束,同样能够实现对储能机构400的释能。
[0044] 如图7所示,所述储能机构400包括储能杠杆410、弹簧座430、弹簧支架 440,以及抵在弹簧座430与弹簧支架440之间的储能弹簧420,弹簧支架440 连接在两个侧板100之间,储能杠杆410枢转安装在侧板100上,其一端与驱动轴200上的凸轮组件210配合,另一端与弹簧座430配合,凸轮组件210转动时能够推动储能杠杆410,使其推动弹簧座430压缩储能弹簧420,以实现对主机构的储能。
[0045] 如图8所示,所述储能杠杆410包括分别设置在其两端的受力部411和储能部412,受力部411与凸轮组件210配合,储能部412与储能机构400的弹簧座430配合,储能杠杆410的中部通过储能杠杆轴413与侧板100枢转连接,在侧板100上设有与储能杠杆轴413配合的储能轴孔414以及相应的轴承,储能杠杆410与侧板100之间设有凸轮组件210以及用于锁定凸轮组件210的锁定杠杆220,凸轮组件210套在驱动轴200上,锁定杠杆220枢转安装在侧板100上,侧板100的内侧设有锁定杠杆弹簧轴221,锁定杠杆220通过锁定杠杆弹簧222与锁定杠杆弹簧轴221连接。
[0046] 如图9所示,所述凸轮组件210包括套在驱动轴200上的凸轮211和凸轮板212,凸轮板212与凸轮211通过凸轮轴销213连接,凸轮板212的侧边伸至储能杠杆轴413的一侧,凸轮211的侧边与设置在储能杠杆410上的储能轴承件214配合,凸轮211随驱动轴200转动时通过其弧边推动储能轴承件214以实现对储能机构400的储能。
[0047] 如图7所示,所述连杆组件500包括顶杆510、摇杆520、连杆530和脱扣杆540,侧板100上设有与脱扣杆540配合的脱扣半轴544,顶杆510固定在驱动轴200上分别与脱扣杆540和摇杆520配合,连杆530连接在摇杆520与枢轴300之间。
[0048] 如图10-11所示,所述顶杆510呈V字形,其包括与摇杆520连接的第一顶杆511,以及与脱扣杆540配合的第二顶杆512,第一顶杆511与驱动轴200 固定,第一顶杆511的一端通过顶杆连接轴518与摇杆520连接,另一端与第二顶杆512连接,第二顶杆512的端面上设有顶杆滑槽5121,所述脱扣杆540 上设有与顶杆滑槽5121配合的脱扣锁定轴5122(图7)。
[0049] 进一步,所述第二顶杆512的一侧设有连接在两个侧板100之间的顶杆限位轴514,第二顶杆512上设有与顶杆限位轴514配合的顶杆限位凸起515;所述第一顶杆511在驱动轴200的一侧设有顶杆支撑轴516,顶杆支撑轴516与固定在驱动轴200上的顶杆支撑座517连接。
[0050] 所述储能机构400的储能杠杆410为两个,两个储能杠杆410通过储能连接轴521连接,在摇杆520上设有与储能连接轴521配合的摇杆槽522,摇杆 520一端与连杆530枢接,另一端通过顶杆连接轴518与顶杆510枢接,顶杆连接轴518上设有与储能连接轴521连接的顶杆弹簧513。
[0051] 所述枢轴300上设有驱动臂714和悬臂310,连杆530的一端通过连杆轴 531与驱动臂714连接,连杆530的另一端与摇杆520枢接,连杆轴531通过连杆弹簧532与设置在侧板100上的第二连杆轴533连接。
[0052] 所述脱扣杆540包括枢转安装在侧板100上的脱扣转动部541,以及分别设置在脱扣转动部541两端的脱扣锁定部542以及脱扣动力部543,脱扣动力部543上设有脱扣弹簧545,脱扣锁定部542与设置在侧板100上的脱扣半轴544 配合。
[0053] 所述脱扣半轴544枢转安装在侧板100上与分闸机构600配合,脱扣半轴 544的一侧设有阻挡脱扣锁定部542运动的锁定面,在锁定面的另一侧设有能使脱扣锁定部542穿过的解锁槽,锁定面在脱扣杆540的一侧时,能够阻挡脱扣弹簧545带动脱扣杆540运动,使脱扣杆540保持对顶杆510的约束,分闸机构600能够驱动脱扣半轴544转动,当解锁槽转动至脱扣杆540的一侧时,脱扣半轴544对脱扣杆540的阻挡作用解除,脱扣杆540在脱扣弹簧545带动下运动,解除对顶杆510的约束。所述摇杆520、连杆530和脱扣杆540各为两个,顶杆510为一个,顶杆510的第二顶杆512穿过两个连杆530之间与连接在两个脱扣杆540之间的脱扣锁定轴5122配合,两个摇杆520的一端设置在顶杆510 的第一顶杆511的两侧,摇杆520的另一端设置在两个连杆530的内侧。
[0054] 如图12所示,所述分闸机构600包括分闸导杆610,分闸导杆610包括相互垂直设置的导向板611和推动板612,导向板611的一端与脱扣半轴544配合,另一端设有向外折弯的延长板613,用于配合分闸按钮(图中未示出)的推动板 612通过延长板613与导向板611连接,导向板611的延长线穿过推动板612,脱扣半轴544上设有与导向板611配合的分闸板5441,分闸半轴544在分闸板 5441的一侧设有分闸半轴复位杆5442,侧板100上设有与分闸半轴复位杆5442 配合的分闸半轴复位弹簧5443,导向板611能够推动分闸板5441驱使脱扣半轴 544转动,使脱扣半轴544解除对连杆组件500的约束。
[0055] 如图14-15所示,所述侧板100上分别枢转安装有与分闸机构600配合的分闸指示件710以及与驱动轴200配合的合闸指示件720,分闸指示件710和合闸指示件720上分别设有相配合的分闸连动杆719和合闸连动杆729(图6),分闸连动杆719设置在合闸连动杆729的上方,分闸指示件710和合闸指示件 720运动时分别通过分闸连动杆719和合闸连动杆729带动对方运动。
[0056] 所述分闸指示件710包括与分闸导杆610配合的第一分闸指示部711、与枢轴300配合的第二分闸指示部712以及供观测的第三分闸指示部713,第一分闸指示部711伸至分闸导杆610的一侧与推动板612配合,分闸导杆610推动脱扣半轴544时能够通过推动板612推动分闸指示件710转动(图15),分闸连动杆719设置在第一分闸指示部711的一侧,第二分闸指示部712设有与设置在枢轴300上的驱动臂714配合的第二分闸指示部滑槽716,第三分闸指示部713 上设有与第二连杆轴533配合的第三分闸指示部槽715。
[0057] 如图8所示,所述合闸指示件720包括与凸轮组件210的凸轮板212配合的第一合闸指示部721、设有合闸连动杆729的第二合闸指示部722、供观测的第三合闸指示部723,以及设有合闸指示复位弹簧726的第四合闸指示部727,合闸指示复位弹簧726与侧板100连接,第三合闸指示部723上设有与第二连杆轴533配合的第三合闸指示部限位槽725。
[0058] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。