CN101202182B - 空气断路器及用于空气断路器的断路弹簧 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气断路器、一种空气断路器的断路弹簧及其连接方法。该空气断路器包括：凸轮；驱动杠杆，其与所述凸轮连接并旋转；闭合弹簧，其通过驱动杠杆压缩；多个连杆，其传递当闭合弹簧被拉伸时产生的驱动力；切换轴，其通过连接轴与连杆之一连接，并根据连杆的移动而旋转；以及具有固定孔的断路弹簧，该固定孔一侧在其一个端部打开，从而沿连接轴的轴线方向垂直固定到连接轴。在连接轴的端部不必形成用于组装的空间，从而获得紧凑的结构。此外，简化了工具、便于安装、缩短了组装时间以及减小了制造成本。

Description

空气断路器及用于空气断路器的断路弹簧

技术领域

本发明涉及一种空气断路器、一种空气断路器的断路弹簧及其连接方法，更具体的是涉及一种能够简单地安装断路弹簧的空气断路器、空气断路器的断路弹簧及其连接方法。

背景技术

通常，空气断路器是一种当负载接通或断开时、过载产生时、短路事件发生时或漏电或电击发生时，中断电路(也就是，阻断电连接)的装置。

如图1至3所示，现有技术中的断路器包括切换机构部件102，该切换机构部件通过将可移动接触器138移动到接线端子139来切换电路。

切换机构部件102包括：与旋转轴121连接并手动或自动旋转的凸轮122；可旋转地安装在支撑切换机构部件102的两侧的框架109处的驱动杠杆124，包括杠杆滚轴123，并且当凸轮122旋转时，随着杠杆滚轴123沿凸轮122的曲面驱动而旋转；闭合弹簧125，其一端连接到驱动杠杆124的下端部分，并且另一端由框架109支撑，并由于驱动杠杆的旋转根据凸轮122的旋转被压缩，从而储存弹性能量；第一锁闩127，其沿垂直方向延伸，从而弹性安装在框架109处，并且在它的下表面上具有特定的凹槽，并且当安装在凸轮122处的销126锁定在凹槽中时被锁闭；闸刀开关128，安装在第一锁闩127的上侧并且解除第一锁闩127的锁闭状态；第一连杆129，其可旋转地安装在旋转轴121上，沿垂直方向延伸，其具有连接到驱动杠杆14的上端部的下端部，从而根据驱动杠杆124的旋转而转动，并且包括在其上部的特定 凹槽149；第二锁闩131，其位于第一连杆129的上侧，包括与第一连杆129的上表面接触的锁闩滚轴130，并且根据第一连杆129的旋转而转动，并且当锁闩滚轴130锁定在第一连杆129的凹槽149时被锁住；断路弹簧132，其安装在第二锁闩131的上侧，并且解除第二锁闩131的锁闭状态；止挡器142，其安装在框架109的下侧，并且阻止第一连杆129在空气断路器的断路操作中旋转超过特定的位移；第二连杆134，其具有与第一连杆129一起连接到驱动杠杆124的下端部，并且设置为与形成在驱动杠杆124上的销133接触；第三连杆135，其通过连接销141与第二连杆134的上端连接，并且根据第二连杆134的位移旋转；切换轴103，其旋转地安装在框架109上，并且与第三连杆135连接，从而当第三连杆135移动时进行旋转；连接轴136，其将第三连杆135连接到切换轴103；断路弹簧，其一端固定在连接轴136，另一端由框架109支撑；以及支脚140，其固定在切换轴103，并且当切换轴103旋转时移动可移动接触器138到接线端子139。

在空气断路器的闭合操作过程中，当可移动接触器138通过根据闭合弹簧125的快速拉伸产生的驱动力而移动到接线端子139时，断路弹簧137被拉伸，并且在空气断路器的断开操作过程中，断路弹簧137提供弹性力以用来使可移动接触器138返回它的初始状态。如图4所示，断路弹簧137的一端固定在连接轴136的两端，并且其另一端固定在安装在框架109处的支撑轴160处。

参考图5，断路弹簧137包括第一固定部分151，其形成为环形，并且具有固定孔154，从而插入连接轴136的两端；第二固定部分152，其形成为环形，并且具有固定孔155，从而插入支撑轴160；以及线圈形弹性构件153，其插入在第一和第二固定部分151和152之间。

根据上述方法构造的现有技术的空气断路器执行充电操作，以用于给闭合弹簧125积累弹性能量；执行闭合操作，以用于通过闭合弹簧125的弹性力将可移动接触器138连接到接线端子139；以及执行断 开操作，以用于将可移动接触器138与接线端子139分离。

空气断路器的充电操作根据下述方法执行。如图2所示，在断开状态下，可移动接触器138与接线端子139分离，当旋转轴131手动或自动旋转时，凸轮122旋转，因此，驱动杠杆124旋转以压缩闭合弹簧125。

空气断路器的闭合操作根据下述方法执行。如图3所示，闭合弹簧125的弹性能量通过切换机构部件102的各个连杆机构传递，由此与第三连杆135连接的切换轴103旋转，并且可移动接触器138与接线端子139接触，从而导通电流。

这时，断路弹簧137根据连接轴136的移动而被拉伸。

空气断路器的断开操作根据下述方法执行。在断开电路的过程中，在拉伸断路弹簧137的弹性力的作用下，可移动接触器138与接线端子139分离，从而返回到图1中所示的它的初始状态。

在现有技术的空气断路器中，为了组装断路弹簧137，断路弹簧137的第二固定部分152首先插入支撑轴160，然后，该支撑轴160的两端固定在支撑切换机构部件102的两侧的框架109处。随后，通过使用工具使得断路弹簧137被拉伸，并且第一固定部件151被插入固定到连接轴136的两端。

但是，在现有技术的空气断路器中，由于断路弹簧137的第一固定部件151为闭环形状，因此在弹性构件153被拉伸后，第一固定部件151将朝向连接轴136的端部移动，并且插入连接轴136的端部。也就是，用于进行组装的空间应当固定在连接轴136和框架109的端之间，这就难以得到紧凑的结构。

特别是，由于切换机构部件102具有多个组件，因此在连接轴136和框架109的端部之间难以获得充分的空间，所以用于拉伸断路弹簧137的工具的结构很复杂，从而引起了难以设计该工具以及安装断路弹簧137的过程复杂的问题。

发明内容

因此，为了处理上述问题，已经构思出在这里描述的多个特征。示例性实施例的一个方面在于提供一种能够通过省去在连接轴的端部用于组装的空间而具有紧凑结构的空气断路器、一种空气断路器的断路弹簧及其连接方法。

示例性实施例的另一方面在于提供一种能够简化工具、便于安装、缩短组装时间以及减小制造成本的空气断路器、一种空气断路器的断路弹簧及其连接方法。

本说明书提供一种空气断路器，其包括：与旋转轴连接并旋转的凸轮；与凸轮连接并旋转的驱动杠杆；与驱动杠杆连接并根据驱动杠杆的旋转压缩的闭合弹簧；传递当拉伸闭合弹簧时产生的驱动力的多个连杆；通过连接轴与连杆之一连接的切换轴，并且其根据连杆的移动而旋转；以及断路弹簧，该断路弹簧在其一个端部具有一侧打开的固定孔，从而沿连接轴的轴线方向垂直固定到连接轴，并且另一端部固定到设置在框架上的支撑轴，其中多个连杆支撑在其上。

断路弹簧可包括：第一固定部件，其具有插入连接轴的外周面的固定孔；第二固定部件，其具有插入支撑轴的固定孔；以及插入第一和第二固定部件之间的弹性构件。

第一固定部件可以为钩状。

第一固定部件可以为矩形板状。

固定孔可以包括入口以及容纳部件，其中连接轴插入该入口，容纳部件与入口相通并且容纳连接轴。

容纳部件可以沿弹性构件的拉伸方向形成在相对于第一固定部件比入口更远的位置。

第一固定部件的端部可以包括用于捕获工具的止档孔。

本说明书还提供一种空气断路器的断路弹簧，其可以包括：切换机构部件，该切换机构部件通过转换旋转轴的旋转移动压缩闭合弹簧，其位于空气断路器中，该空气断路器根据闭合弹簧的弹性恢复力通过移动可移动接触器切换电路，其在空气断路器的闭合操作期间被拉伸，从而存储弹性能量，用于在空气断路器的断开操作期间使可移动接触器返回，并且其一端具有一侧打开的固定孔，从而与连接轴结合，该连接轴垂直于连接轴的轴线方向与切换机构部件的连杆连接。

本说明书还提供一种用于连接空气断路器的断路弹簧的方法，该空气断路器包括切换机构部件，该切换机构部件通过转换旋转轴的旋转移动压缩闭合弹簧，并且其包括在空气断路器中，该空气断路器根据闭合弹簧的弹性恢复力通过移动可移动接触器切换电路，其在空气断路器的闭合操作期间被拉伸，从而存储弹性能量，用于在空气断路器的断开操作期间使可移动接触器返回，并且其一个端部具向外打开的固定孔，该方法可以包括：将断路弹簧的另一端部连接到形成在切换机构的框架上的支撑轴；朝连接切换机构部件的连杆的连接轴拉伸断路弹簧；将固定孔的入口设置在连接轴的侧部；以及将连接轴插入固定孔中。

该方法还可以包括：在拉伸断路弹簧之前，将工具插入形成在固定孔的一侧的止挡孔中。

本发明的前述和其它目的、特征、方面以及优点将从结合附图的本发明的以下详细描述中变得更加明显。

附图说明

附图用来对本发明进一步理解、并结合在本说明书中以及组成说明书一部分，附图示出了本发明的多个实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。

在附图中：

图1是示出根据现有技术的空气断路器的截面图；

图2是示出图1中的闭合弹簧的压缩状态的截面图；

图3是示出图1中的闭合状态的截面图；

图4是示出图1中的断路弹簧的安装状态的透视图；

图5是示出图1中空气断路器的断路弹簧的前视图；

图6是示出根据本发明的一个示例性实施例的一种空气断路器的截面图；

图7是示出图6中闭合弹簧的压缩状态的截面图；

图8是示出图6中空气断路器的闭合状态的截面图；

图9是示出图6中空气断路器的断路弹簧的安装状态的透视图；

图10是示出图6中断路弹簧的前视图；

图11是示出用于拉伸图6中断路弹簧的工具的视图；以及

图12是根据本发明的另一个示例性实施例的断路弹簧的前视图。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述根据本发明的空气断路器。

如图6至8所示，根据本发明的空气断路器包括切换机构部件2，该切换机构部件2通过旋转可移动接触器38来切换电路，从而使得可移动接触器38与接线端子39接触或者分离。

切换机构部件2包括：凸轮22，其与旋转轴21连接并手动或自动旋转；驱动杠杆24，其可旋转地安装在支撑切换机构部件2的两侧的框架9上，包括杠杆滚轴23，并当凸轮22旋转时随杠杆滚轴23沿凸轮22的曲面被驱动而旋转；闭合弹簧25，其一端连接到驱动杠杆24的下端部分，并且另一端由框架9支撑，并由于驱动杠杆的旋转根据凸轮22的旋转被压缩，从而储存弹性能量；第一锁闩27，其沿垂直方向延伸，从而弹性安装在框架9上，并且在它的下表面上具有特定的凹槽，并且当安装在凸轮22处的销26锁定在凹槽中时被锁闭；闸刀开关28，其安装在第一锁闩27的上侧并且解除第一锁闩27的锁闭状态；第一连杆29，其可旋转地安装在旋转轴21上，沿垂直方向延伸，具有连接到驱动杠杆14的上端部分的下端部，从而根据驱动杠杆24的旋转而转动，并且包括在其上部的特定凹槽49；第二锁闩31，其位于第一连杆29的上侧，包括与第一连杆29的上表面接触的锁闩滚轴130，并且根据第一连杆29的旋转而转动，并且当锁闩滚轴30锁定在第一连杆29的凹槽49中时被锁住；断路弹簧32，其安装在第二锁闩31的上侧，并且解除第二锁闩31的锁闭状态；止挡器42，其安装在框架9的下侧，并且阻止第一连杆29在空气断路器的断路操作中旋转超过特定的位移；第二连杆34，其具有与第一连杆29一起连接到驱动杠杆24的下端部，并且设置成与形成在驱动杠杆24上的销33接触；第三连杆35，其通过连接销41与第二连杆34的上端连接，并且根据第二连杆34的位移旋转；切换轴3，其可旋转地安装在框架9上，并且与第三连杆35连接，从而当第三连杆35移动时进行旋转；连接轴36，其将第三连杆35连接到切换轴3；断路弹簧，其一端固定在连接轴36处，另一端由框架9支撑；以及支脚40，其固定在切换轴3处，并且当切换轴3旋转时移动可移动接触器38到接线端子39。

在空气断路器的闭合操作过程中，当可移动接触器138通过根据闭合弹簧125的快速拉伸产生的驱动力而移动到接线端子139时，该断路弹簧137被拉伸，并且在空气断路器的断开操作过程中，断路弹簧137提供弹性力以用来使可移动接触器138返回它的初始状态。如 图9所示，断路弹簧137的一端固定在连接轴136的两端，并且其另一端固定在安装在框架109处的支撑轴160处。

参考图10，断路弹簧37包括第一固定部件51，其具有一侧打开从而插入外周的固定孔52。连接轴36的表面；形成为环形并且具有固定孔56以插入支撑轴60的第二固定部件55；以及插入在第一和第二固定部件51和55之间的线圈形弹性构件57。

第一固定部件51大致为钩状。第一固定部件51的固定孔52包括向外打开的入口53以及与入口53相通的容纳部件54，该容纳部件54允许连接轴36被容纳并保持锁定在其中。

止挡孔58形成在第一固定部件51的端部，从而允许工具80拉伸插入其中的断路弹簧37。如图11所示，工具80包括杆部82、在杆部82的一端弯曲成钩状的钩部84，以及形成在杆部82的另一端的手柄部86。钩部85的直径小于止挡孔58的直径。

根据该结构，当要安装断路弹簧37时，首先，支撑轴60插入第二固定部件55的固定孔56中。接着，工具80的钩部84插入止挡孔58中，然后，弹性构件57被拉伸，以使得固定孔52的入口53的中心通过连接轴36的中心。在这种状态下，第一固定部件51被按压，从而允许连接轴36插入穿过第一固定部件51的固定孔52的入口53。因此，连接轴36容纳在容纳部件54中。

通过上述方法构造的根据本发明的空气断路器执行充电操作，以给闭合弹簧25积累弹性能量，执行闭合操作，以用于通过闭合弹簧25的弹性力将可移动接触器138连接到接线端子39；以及执行断开操作，以用于将可移动接触器38与接线端子39分离。

空气断路器的充电操作根据下述方法执行。如图7所示，在断开 状态下，可移动接触器38与接线端子39分离，当旋转轴31手动或自动旋转时，凸轮22旋转，因此，驱动杠杆24旋转以压缩闭合弹簧25。

空气断路器的闭合操作根据下述方法执行。如图8所示，闭合弹簧25的弹性能量通过切换机构部件2的各个连杆机构传递，由此与第三连杆35连接的切换轴3旋转，并且可移动接触器38与接线端子39接触，从而导通电流。

这时，断路弹簧137根据连接轴136的移动而被拉伸。

空气断路器的断开操作根据下述方法执行。在断开电路的过程中，在拉伸断路弹簧37的弹性力的作用下，可移动接触器38与接线端子39分离，从而返回到图6中所示的它的初始状态。

在根据本发明的空气断路器中，由于固定在断路弹簧37的连接轴36的端部的第一固定部件51为钩状，所以可以通过简单的拉动第一固定部件51并且将其钩在连接轴36上来安装断路弹簧37。因此，不需要空间在连接轴36和框架9之间组装断路弹簧37，并且可以简化设计用于拖拉第一固定部件51的工具。

图12是根据本发明的另一个示例性实施例的断路弹簧的前视图。在描述根据本发明的另一个示例性实施例的断路弹簧中，与在之前的示例性实施例中的那些元件相同的元件具有相同的参考标记。如图12所示，空气断路器的断路弹簧37包括第一固定部件70，该第一固定部件70具有一侧打开并插入连接轴36的外周面的固定孔72；形成为环形并具有固定孔56以插入支撑轴60的第二固定部件55；以及插入第一固定部件70和第二固定部件55之间的线圈形弹性构件57。

第一固定部件70包括矩形板体71以及从主体72的一侧打开的固定孔72。止挡孔78形成为与主体71上的固定孔72分离，工具80结 合在其中。因此，优选的是，止挡孔78的中心与固定孔72具有相同的轴线。

固定孔72包括形成为在主体71的侧部向外打开的入口73，以及与入口73相通并容纳连接轴36的容纳部件74。容纳部件74沿弹性构件57的拉伸方向形成在离第二固定部件55比入口73更远的位置。

根据该结构，当要安装断路弹簧37时，首先，第二固定部件55连接到支撑轴60。接下来，工具80的钩部84插入止挡孔78中，并且弹性构件57被拉伸，以使得第一固定部件70的固定孔72的入口73的中心通过连接轴36的中心。其后，第一固定部件70被按压，从而允许连接轴36插入第一固定部件70的固定孔72的入口73中。因此，连接轴36容纳在容纳部件74中。

根据目前的描述，根据本发明的空气断路器、空气断路器的断路弹簧及其连接方法具有以下的优点。

也就是，首先，由于一侧打开的固定孔形成在断路弹簧的一端，因此在断路弹簧被拉伸之后，不需要沿连接轴的轴线方向移动。因此，可以简单的安装断路弹簧。

第二，由于不需要保证用于在连接轴的端部和框架之间组装的空间，因此可以得到紧凑的结构。

第三，由于在断路弹簧被拉伸之后，其不需要沿连接轴的轴线方向移动，因此可以简化工具的结构，可以缩短组装时间，并且可以降低制造成本。

由于本发明可以以不脱离其精神或本质特征的多种形式来实现，因此还应当理解的是，上述实施例不受前面描述内容的任何细节的限 制，除非是其它特别说明，而应当在所附权利要求所限定的精神和范围内进行广泛的解释，因此，落在权利要求的边界和范围内，或这种边界和范围的等效物内的所有变化和改进包含在所附权利要求限定的范围内。

Claims (6)

1.一种空气断路器，包括：

凸轮，其与旋转轴连接并旋转；

驱动杠杆，其与所述凸轮连接并旋转；

闭合弹簧，其与所述驱动杠杆连接并根据所述驱动杠杆的旋转而压缩；

多个连杆，其传递当所述闭合弹簧被拉伸时产生的驱动力；

切换轴，其通过连接轴与所述连杆之一连接，并根据所述连杆的移动而旋转；以及

断路弹簧，其一个端部具有一侧打开的固定孔，从而沿所述连接轴的轴线方向垂直固定到所述连接轴，并且另一端部固定到安装在框架上的支撑轴，其中所述多个连杆支撑在其上，

其中所述断路弹簧包括：

第一固定部件，其具有固定孔以插入所述连接轴的外周面；

第二固定部件，其形成为环形，并具有插入所述支撑轴的固定孔；以及

插入在所述第一和第二固定部件之间的弹性构件，

其中止挡孔形成在所述第一固定部件的端部，以允许用于拉伸所述断路弹簧的工具插入在所述止挡孔中，

其中所述第一固定部件为矩形板状。

2.如权利要求1所述的空气断路器，其中所述固定孔包括用来插入所述连接轴的入口，以及与所述入口相通并容纳所述连接轴的容纳部件。

3.如权利要求2所述的空气断路器，其中所述容纳部件形成在沿所述弹性构件的拉伸方向相对于所述第一固定部件比所述入口更远的位置。

4.一种空气断路器的断路弹簧，其包括：

通过转换旋转轴的旋转运动而压缩闭合弹簧的切换机构部件，其包括在空气断路器中，所述空气断路器根据所述闭合弹簧的弹性恢复力通过移动可移动接触器来切换电路，其在所述空气断路器的闭合操作期间被拉伸，从而存储弹性能量以在所述空气断路器的断开操作过程中使所述可移动接触器返回，并且其一端具有一侧打开的固定孔，从而与连接轴结合，所述连接轴垂直于所述连接轴的轴线方向与所述切换机构部件的连杆连接，

其中所述断路弹簧包括：

第一固定部件，其具有固定孔以插入所述连接轴的外周面；

第二固定部件，其具有插入支撑轴的特定固定孔，所述支撑轴安装在支撑所述切换机构部件的框架之间；以及

插入在所述第一和第二固定部件之间的弹性构件，

其中止挡孔形成在所述第一固定部件的端部，以允许用于拉伸所述断路弹簧的工具插入在所述止挡孔中，

其中所述第一固定部件为矩形板状。

5.如权利要求4所述的断路弹簧，其中所述固定孔包括用来插入所述连接轴的入口，以及与所述入口相通并容纳所述连接轴的容纳部件。

6.如权利要求5所述的断路弹簧，其中所述容纳部件沿所述弹性构件的拉伸方向形成在相对于所述第一固定部件比所述入口更远的位置。

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