CN101047082B - 断路器旋转双断点触头系统及其转子 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种断路器旋转双断点触头系统的转子，该双断点触头系统的动触头的轴与该转子的侧边相接触，在触头系统进行开、合闸操作时，动触头的轴沿所述转子的侧边滑动，该转子侧边的轮廓包括：第一曲面；第二曲面，第二曲面具有与第一曲面不同的曲率，第二曲面与第一曲面之间具有一过渡面；其中，触头系统在进行分、合闸操作时，动触头的轴与第一曲面之间的间隙大于与第二曲面之间的间隙。本发明还揭示了一种利用上述转子的断路器旋转双断点触头系统。本发明在超程的转动范围内，给与动触头的轴较大的自由活动空间，而在超过超程的转动范围内，有效限制和引导动触头的轴。
Description
技术领域
本发明涉及断路器旋转双断点触头系统，更具体地说，涉及断路器旋转双断点触头系统中具有特定侧边轮廓的转子。
背景技术
塑壳断路器的旋转双断点形式是当今塑壳断路器产品的发展方向之一，在塑壳断路器合闸时，动触头相对于转子有一定超程以此来保证动静触点间接触的稳定可靠，在较大电流通过此种断路器时，受电动斥力的影响会产生巨大的力推动双断点的旋转动触头转动，合闸时刻动触头相对于转子的超程转动和电动斥力带动下动触头相对于转子的转动在转动范围的量上是不同的，极限位置也有一定区别，为了保证合闸超程时和大电流通过受电动斥力斥开时的动触头的两端接触稳定性和同步性，需要引导和限制动触头的运动轨迹。
发明内容
本发明旨在提供一种这种断路器旋转双断点触头系统中具有特定侧边轮廓的转子，该转子可以有效保证合闸超程时和大电流通过受电动斥力斥开时的动触头的两端接触稳定性和同步性。
根据本发明，提供一种断路器旋转双断点触头系统的转子，该双断点触头系统的动触头的轴与该转子的侧边相接触，在触头系统进行开、合闸操作时，动触头的轴沿转子的侧边滑动，该动触头的轴与动触头同步旋转，该转子侧边的轮廓包括：
第一曲面；
第二曲面，第二曲面具有与第一曲面不同的曲率，第二曲面与第一曲面之间具有一过渡面；
其中，触头系统在进行分、合闸操作时，动触头的轴与第一曲面之间的间隙大于与第二曲面之间的间隙。
其中，该第一曲面对应动触头的超程转动范围，而第二曲面对应动触头超过超程的转动范围。该第一曲面和第二曲面之间的过渡面为平滑曲面。
本发明还提供一种利用上述转子的断路器旋转双断点触头系统，该双断点触头系统的动触头的轴与该转子的侧边相接触，在触头系统进行开、合闸操作时，动触头的轴沿转子的侧边滑动，该动触头的轴与动触头同步旋转，该断路器旋转双断点触头系统的转子侧边的轮廓包括：
第一曲面；
第二曲面，第二曲面具有与第一曲面不同的曲率，第二曲面与第一曲面之间具有一过渡面；
其中，触头系统在进行分、合闸操作时，动触头的轴与第一曲面之间的间隙大于与第二曲面之间的间隙。
其中，该第一曲面对应动触头的超程转动范围，而第二曲面对应动触头超过超程的转动范围。该第一曲面和第二曲面之间的过渡面为平滑曲面。
根据本发明的技术方案，在超程的转角范围内，转子侧边轮廓曲线中的第一曲面采用凹陷的较低的面，保证了轴具有较大的自由活动空间。而在超过超程的转动范围内，转子侧边轮廓曲线中的第二曲面采用较第一曲面一定量高起的面，使在理想状态下与动触头同步运动的轴和第二曲面保持微小间隙，与动触头同步运动的轴在转动中只有极小的自由活动空间动触头在超程转动范围和在电动斥力斥开转动范围之间依靠一平滑曲面过度的，此过渡面对轴无任何阻挡。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优点将通过下面结合附图对实施例的描述而变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1A和图1B示出了本发明的断路器旋转双断点触头安装在触头模块内的示意图；
图2A和图2B示出了本发明的断路器旋转双断点触头系统的转子侧边轮廓曲线的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种断路器旋转双断点触头系统的转子，该双断点触头系统的动触头的轴与该转子的侧边相接触，在触头系统进行开、合闸操作时，动触头的轴沿转子的侧边滑动，该动触头的轴与动触头同步旋转，该转子侧边的轮廓包括：第一曲面；第二曲面，第二曲面具有与第一曲面不同的曲率，第二曲面与第一曲面之间具有一过渡面；其中，触头系统在进行分、合闸操作时，动触头的轴与第一曲面之间的间隙大于与第二曲面之间的间隙。
其中，该第一曲面对应动触头的超程转动范围，而第二曲面对应动触头超过超程的转动范围。该第一曲面和第二曲面之间的过渡面为平滑曲面。
通常，双断点塑壳断路器的旋转双断点触头系统会由转子、动触头、触头弹簧、轴等组成，以上零件组装的部件作为旋转双断点触头系统结构，整体安装在多相断路器其中一相的触头灭弧室模块中，此结构的外型与触头灭弧室整体模块的内腔相配合，一组(二对)动、静触头接触配合是完全对称的结构，这些内容是本领域技术人员所熟知的内容，同时也不是本发明所关注的重点，因此在这里不做详细地讨论。
按照本发明的实施例，与转子的侧边轮廓曲线关联运动的零部件包括：转子、动触头、触头弹簧、轴(即动触头的轴)等，无论分闸、合闸或者脱扣状态下，轴始终保持和动触头无相对位移，轴横跨在转子侧边轮廓曲线上方，在理想状态下轴与转子轮廓曲线保持较小间隙以实现动触头转动灵活并保持两侧平衡，但是实际动作中由于自身尺寸误差、磨损变形和外力作用的不平衡导致轴与转子轮廓曲线有可能接触并产生相互作用力，导致两侧动静触头接触不一致，本发明的转子的侧边轮廓曲面的作用就是尽量排除或者减少由于尺寸误差、磨损变形和不平衡外力作用下动静触头接触的不平衡情况，本发明的转子侧边轮廓曲面由三部分组成：第一曲面、第二曲面和过渡面。
按照本发明的实施例，当塑壳断路器合闸时，动触头相对于转子产生一定超程来保证动静触点间的接触良好和可靠，由于实际生产中的模具、工艺或者其它情况产生的误差的存在，双断点的两个触点接触情况无法完全一致，导致了必定会向某一方向偏移，更主要的是断路器使用过程中，经过多次机械“合”“分”操作及带电“合”“分”操作后，两端的动静触点会有不同程度的磨损，造成两端接触不平衡，所以在设计中动触头的转动中心并没有固定在转子的转动中心处，而是任其有一定自由的活动空间，由四个触头弹簧在超程平衡后的拉力来决定动触头的静止位置，实现自我调节双断点两端的平衡，此自我调节动触头需要一定的活动空间，由于轴安装在动触头的孔内，和动触头保持同步运动，轴也需要一定的活动空间，所以本发明提供的转子，在超程的转角范围内，转子侧边轮廓曲线中第一曲面采用凹陷的较低的面，保证了轴具有较大的自由活动空间。
按照本发明的实施例，当塑壳断路器受大电流产生的电动斥力作用斥开后，由于实际生产中的模具、工艺或者其它情况产生的误差的存在，双断点的两个触点接触情况无法完全一致，导致了在不平衡的电动力及触头弹簧力作用下动触头必定会向某一方向偏移，更主要的是断路器使用过程中，经过多次机械“合”“分”操作及带电“合”“分”操作后，两端的动静触点会有不同程度的磨损，进一步造成两端接触不平衡，本发明在第一曲面阶段对动触头提供较大的自由活动空间，实现自我调节双断点两端的平衡使两侧动静触头均可保证各自的触头压力，而在超过超程的转动范围内，转子侧边轮廓曲线中第二曲面采用较第一曲面一定量高起的面，使在理想状态下与动触头同步运动的轴和第二曲面保持微小间隙，与动触头同步运动的轴在转动中只有极小的自由活动空间，以保证电动斥力斥开的动触头转动中心与转子转动中心基本保持一致，保证了两侧触头卡紧装置都能可靠作用，需要说明的是，本发明不涉及触头卡紧装置的结构，因此这里不做详细描述。
按照本发明的实施例，动触头在超程转动范围和在电动斥力斥开转动范围之间依靠一平滑曲面过度的，此过渡面对轴无任何阻挡，此过渡面属于本发明描述的独特转子轮廓曲线的一部分。
下面介绍本发明的一个应用实例，参考图1A、1B以及图2A、2B。图1A和图1B示出了本发明的断路器旋转双断点触头安装在触头模块内的示意图；而图2A和图2B示出了本发明的断路器旋转双断点触头系统的转子侧边轮廓曲线的示意图。
首先参考图1A和图1B，根据本发明的一实施例的旋转双断点触头系统200包括转子、动触头、触头弹簧、轴等，以上零件组装的部件成为旋转双断点触头系统结构，即双断点触头系统200，整体安装在多相断路器其中一相的触头灭弧室模块100中。图1A所示的是触头灭弧室模块100组装之后的外轮廓图，而图1B所示的是旋转双断点触头系统200的安装位置示意图，该旋转双断点触头系统200是被安装在由两个触头灭弧室外壳102所限定的一内部空间中。
参考图2A和图2B，本发明的断路器旋转双断点触头系统中采用的转子300具有独特的侧边轮廓曲线300a，在旋转双断点触头系统200中，当断路器合闸时，动触头202相对于转子300产生一定超程来保证动静触点间的接触良好和可靠，由于实际生产中的模具、工艺或者其它情况产生的误差的存在，双断点的两个触点接触情况无法完全一致，导致了必定会向某一方向偏移，更主要的是断路器使用过程中，经过多次机械“合”“分”操作及带电“合”“分”操作后，两端的动静触点会有不同程度的磨损，造成两端接触不平衡，所以设计中动触头的转动中心并没有固定在转子的转动中心处，而是任其有一定自由的活动空间，由四个触头弹簧204在超程平衡后的拉力来决定动触头的静止位置，实现自我调节双断点两端的平衡，此自我调节动触头需要一定的活动空间，由于轴206安装在动触头202的孔内，和动触头202保持同步运动，轴206也需要一定的活动空间，所以，参考图2A和2B所示的，在超程的转角范围内，转子侧边轮廓曲线300a中第一曲面302采用凹陷的较低的面，保证了轴具有较大的自由活动空间。
在旋转双断点触头系统中，当断路器受大电流产生的电动斥力作用斥开后，由于实际生产中的模具、工艺或者其它情况产生的误差的存在，双断点的两个触点接触情况无法完全一致，导致了在不平衡的电动力及触头弹簧力作用下动触头必定会向某一方向偏移，更主要的是断路器使用过程中，经过多次机械“合”“分”操作及带电“合”“分”操作后，两端的动静触点会有不同程度的磨损，进一步造成两端接触不平衡，本发明的转子的侧边轮廓曲线在第一曲面302阶段对动触头202提供较大的自由活动空间，实现自我调节双断点两端的平衡使两侧动静触头均可保证各自的触头压力，而在超过超程的转动范围内，转子的侧边轮廓曲线300a中第二曲面304采用较第一曲面302一定量高起的面，使在理想状态下与动触头202同步运动的轴206和第二曲面304保持微小间隙，与动触头202同步运动的轴206在转动中只有极小的自由活动空间，以保证电动斥力斥开的动触头转动中心与转子转动中心基本保持一致，保证了两侧触头卡紧装置都能可靠作用。在制作时，使得第一曲面302和第二曲面304具有不同的曲率即可达到上述的目的。
动触头在超程转动范围和在电动斥力斥开转动范围之间依靠一平滑曲面，即过渡面306进行过渡，此过渡面306对轴204无任何阻挡，此过渡面属于本发明描述的独特的转子侧边轮廓曲线的一部分。
上面介绍了用于断路器旋转双断点触头系统的转子，其实，本发明还提供一种利用上述转子的断路器旋转双断点触头系统，该双断点触头系统的动触头的轴与该转子的侧边相接触，在触头系统进行开、合闸操作时，动触头的轴沿转子的侧边滑动，该断路器旋转双断点触头系统的转子侧边的轮廓包括：
第一曲面；
第二曲面，第二曲面具有与第一曲面不同的曲率，第二曲面与第一曲面之间具有一过渡面；
其中，触头系统在进行分、合闸操作时，动触头的轴与第一曲面之间的间隙大于与第二曲面之间的间隙。
其中，该第一曲面对应动触头的超程转动范围，而第二曲面对应动触头超过超程的转动范围。该第一曲面和第二曲面之间的过渡面为平滑曲面。
根据本发明的技术方案，在超程的转角范围内，转子侧边轮廓曲线中的第一曲面采用凹陷的较低的面，保证了轴具有较大的自由活动空间。而在超过超程的转动范围内，转子侧边轮廓曲线中的第二曲面采用较第一曲面一定量高起的面，使在理想状态下与动触头同步运动的轴和第二曲面保持微小间隙，与动触头同步运动的轴在转动中只有极小的自由活动空间动触头在超程转动范围和在电动斥力斥开转动范围之间依靠一平滑曲面过度的，此过渡面对轴无任何阻挡。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明思想的情况下，对上述实施例作出种种修改和变化，因而本发明的保护范围并不是被上述实施例所限，而应该是符合权利要求提到的创新特征的最大范围。
Claims (6)
1.一种断路器旋转双断点触头系统的转子，该双断点触头系统的动触头的轴与该转子的侧边相接触，在触头系统进行开、合闸操作时，所述动触头的轴沿所述转子的侧边滑动，该动触头的轴与动触头同步旋转，其特征在于，动触头的轴安装在动触头的孔内，所述转子侧边的轮廓包括：
第一曲面；
第二曲面，第二曲面具有与第一曲面不同的曲率，第二曲面与第一曲面之间具有一过渡面；
其中，所述触头系统在进行分、合闸操作时，动触头的轴与第一曲面之间的间隙大于与第二曲面之间的间隙。
2.如权利要求1所述的转子，其特征在于，所述第一曲面对应动触头的超程转动范围，而第二曲面对应动触头超过超程的转动范围。
3.如权利要求1所述的转子，其特征在于，所述第一曲面和第二曲面之间的过渡面为平滑曲面。
4.一种断路器旋转双断点触头系统，该双断点触头系统的动触头的轴与该转子的侧边相接触，在触头系统进行开、合闸操作时，所述动触头的轴沿所述转子的侧边滑动，该动触头的轴与动触头同步旋转，其特征在于，动触头的轴安装在动触头的孔内，所述断路器旋转双断点触头系统的转子侧边的轮廓包括：
第一曲面；
第二曲面，第二曲面具有与第一曲面不同的曲率，第二曲面与第一曲面之间具有一过渡面；
其中，所述触头系统在进行分、合闸操作时，动触头的轴与第一曲面之间的间隙大于与第二曲面之间的间隙。
5.如权利要求4所述的断路器旋转双断点触头系统，其特征在于，所述第一曲面对应动触头的超程转动范围，而第二曲面对应动触头超过超程的转动范围。
6.如权利要求4所述的断路器旋转双断点触头系统，其特征在于，所述第一曲面和第二曲面之间的过渡面为平滑曲面。
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