CN101257194B - 用于抽出式断路器的挡板锁定系统以及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于抽出式断路器设备的箱体(100)。箱体(100)包括具有前缘(99)以及后缘(96)的基部，后缘(96)限定后面，一组挡板(105、110)布置在后面并配置成打开和关闭，以及一组挡板锁(115、120)从前缘(99)伸展到后缘(96)并可操作的和一组锁(105、110)耦合。其中挡板锁(115、120)偏压向第一位置。响应于挡板锁(115、120)被驱动到第二位置、挡板(105、110)的打开被阻止。挡板锁(115、120)被配置成限制在第二位置。

Description

用于抽出式断路器的挡板锁定系统以及其组装方法

技术领域

本发明通常涉及抽出式断路器以及特别涉及空气断路器的抽出机构(此处指的是箱体)的挡板锁设置。

背景技术

箱体是断路器安装其内的固定附件，其具有端子连接到主要的电源线。箱体具有挡板覆盖住端子，当断路器收回时可以防止和工作的末端接触。挡板也可以上升:允许可收回单元(断路器)可以容易地快速地连接到箱体的端子。习惯用支架机构从箱体中安装或移动断路器。许多箱体利用挡板锁，其作为辅助设备设置接近于端子，或挡板锁的前面板，其包含许多元件，这增加了复杂性以及箱体的装配成本。

考虑到前述的装配缺陷，抽出式断路器的技术将受益于可以易于装配的改进挡板锁结构。

发明内容

本发明的实施例包括用于抽出式断路器设备的箱体。箱体包括基部，其具有前缘以及后缘，后缘形成后面，一组挡板布置在后面并配置成打开或关闭，以及一组挡板锁从前缘伸出到后缘以及与该组挡板以可操作的方式耦合。挡板锁偏压向第一位置。对应于挡板锁被驱动朝向第二位置，挡板被阻止打开。挡板锁被配置成限制在第二位置。

本发明的另一个实施例包括组装挡板锁到抽出式断路器设备的方法，抽出式断路器设备包括箱体基部以及一组挡板锁。箱体基部包括接近前缘的凸缘、限制器销，以及至少一个导向柱。挡板锁包括在一端的锁眼以及导向槽。挡板锁的各锁眼配置在限制器销上，同时挡板锁的另一端在凸缘之下。挡板锁绕限制器销旋转导向槽与至少一个导向柱中的一个对准，并且挡板锁被转移来插入至少一个导向柱到导向槽中。

附图说明

参照示例性的附图，其中在附图中相同的元件采用相同的标号；

图1为顶端透视图，表示了根据本发明实施例同断路器装配的示范的箱体；

图2为顶端透视图，表示图1中箱体装配的局部；

图3为部分的顶端透视图，表示图1的箱体装配，其中断路器被移出；

图4为部分的顶端透视图，表示了根据本发明实施例的示范的挡板锁结构；

图5为部分的顶端透放大图，表示了根据本发明实施例示范的挡板锁的弹簧回程结构；

图6为部分的顶端透放大图，表示了根据本发明实施例可靠的挡板锁的示范的结构；

图7为部分的顶端透透视图，表示了根据本发明实施例可靠的进入支架机构的示范的结构；

图8表示根据本发明实施例的两个示范的挡板锁的平面图。

具体实施方式

本发明的实施例具有箱体，该箱体是断路器的安装附件，其具有通过安装在箱体上的配电装置连接到主要的电源线的端子。在箱体的背后有两个挡板，目的是覆盖端子以防止断路器撤回时和工作中的端子接触。挡板上升到允许可收起的断路器容易地快速地连接到端子。

在一个实施例中，挡板通过由两个条状金属片组成挡板锁部件锁定在一处，其中金属片具备钩结构和挡板连接。挡板锁具备锁眼结构上接近钩，便于组装以及挡板锁的移去，并且防止挡板锁朝打开挡板动作的方向移动。各挡板锁的钩另一端具备圆孔接受具备卡环的挂锁，其可以保证挡板锁在锁定的位置。另外，挡板锁上的凸起允许其他的锁，例如凸轮锁，合并到箱体以保证挡板锁在锁定的位置。

在一实施例，挡板锁阻断支架板的运动，其被配置成允许或防止通向支架机构，该结构用于插入或收回断路器进入或移出箱体。对应挡板锁置于锁定的位置，支架板的运动被防止，从而限制进入支架机构。有效的，由于保证挡板锁在锁定位置，端子被挡板覆盖，并且被防止进入支架机构。参照图1，表示了箱体100的一个实施例，包括箱体基部101，后面板103，线端子90，顶挡板105以及底挡板110(此处也被认为是一组挡板)，其中插入抽出式断路器50(被认为是断路器)。标出了箱体基部101的前缘99、左缘98、右缘97以及后缘96。箱体100配置成支持以及引导断路器50的移去和安装，用于对本领域技术人员公知的修理或置换。箱体基部101的后缘96限定了后面(此处也被认为是后面板103)。线端子90被置于箱体100的后面板103，并且提供到主要电源线的电连接(未示)。端子90和断路器50物理并电气连接，对应其在所述的插入的位置。挡板105、110布置在后面板103中，在端子90的前面，并且被配置成通过一系列进一步下述的机械的连接125、126、130、131，垂直地移动为打开或关闭，响应于断路器50插入箱体100中或从中移去，暴露或覆盖线端子90。图表1表示一打开挡板位置，其中挡板105、110暴露线端子90允许断路器50到线端子90的连通。

参照图2，底挡板110连接到两个上升连接件125，其依次连接到上升支撑130以形成成套的刚性的结构。底挡板110和上升连接件125被配置后面板103内并被其支持，后面板被配置成允许底挡板110、上升连接件125和上升支撑130的垂直的移动，从而覆盖或者暴露端子90。一组底挡板弹簧112被布置成围绕上升连接件125，其一端接触后面板103，以及另一个端接触上升支撑130，从而提供偏压力，在没有其他的外部的力的情况下，促使底挡板110向下移动到闭合位置(如图2所示)，从而覆盖端子90。可以理解，顶挡板105、两个上升连接件126以及上升131支持形成类似的统一化结构，其也被配置在后面板103内，并由后面板103支持，作用在其上的偏压力是一组顶挡板弹簧107提供的。

在一个实施例中，一组挡板锁115、120是薄的金属带材，其布置成邻接箱体基部101，从前缘99伸出到后缘96。挡板锁115、120能够向箱体基部101的后缘96移动到一个开锁位置(此处也被认为是第一位置)或向箱体基部101前缘99移动到锁定位置(此处也被认为是第二位置)。一组锁钩140、141被布置在每一挡板锁115、120的一端(接近后缘96)，以及一组锁孔135、136，其被构造成接受挂锁卡环，被布置在挡板锁115、120的另一端。在一个实施例、挂锁具备六到八毫米卡环直径。可见，在图2表示的挡板锁115、120布置成使得锁钩140、141和上升支撑130、131耦合，以及锁孔135、136是易进入的，从而定义锁定位置。响应于锁钩140、141同上升支撑130，131的耦合，挡板105、110被限制在闭合位置，覆盖端子90。

前面板175附着于箱体基部101的前缘99。可以理解，响应于挂锁卡环插入锁孔135、136，挂锁卡环和前面板175之间的阻碍可以防止挡板锁115、120向箱体基部101的后缘96移动，从而保证挡板锁115、120在锁定位置，以及依次地，挡板105、110位于闭合位置。虽然本发明的一个实施例已经描述使用锁钩140、141，可以理解的本发明的范围并不受此限制，而且本发明也适合利用其他的形式的挡板105、110保持的锁紧装置，例如销以及穿孔结构。

一组上升臂180、185被布置在两个上升臂枢轴190、191上并枢轴地与其耦合，枢轴附属于箱体基部101。参照图3，表示箱体100的一个实施例的局部视图(断路器50被移去)，包括侧轨240、导轨销250、上升臂驱动面181、186以及一组线端子90。注意为了清楚，箱体100的左边侧面的(包括侧轨241以及导轨销251)已经移去。在图3表示的实施例中，挡板105、110，上升支撑130、131、上升连接件125、126，并且该上升臂180、185，被布置在打开位置，响应于该断路器50的安装，从而暴露端子90。

响应于断路器50安装到箱体100中，断路器50可以和侧轨240耦合，侧轨被包容箱体100的右侧，使侧轨240同断路器50移动向箱体基部101的后缘96。导轨销250附属于该侧轨240，并且被构造成和右上升臂185的驱动面186耦合。导轨销250同该驱动面186的耦合可以强迫驱动面186向下。驱动面186的向下的移动可以导致上升臂185绕上升臂枢轴190顺时针方向旋转，这样促使固定于上升臂185上升支杆销195向上移动。上升臂销195耦合在上升支撑130槽129中，从而响应于上升臂185的顺时针方向旋转举起上升支撑130。上升支撑130的上升可以依次举起上升连接件125以及底挡板110，其被固定在一起形成一体结构。可以理解，同样的关系存在左边侧轨241、上升销251、驱动面181、左上升臂180、上升臂销196(图8未示)、上升支撑131、上升连接件126以及顶挡板105之间。虽然本发明的一个实施例使用四组端子90以及枢轴上升臂180、185的组，可以理解，本发明的范围并不受限于此，本发明同样适合其他实施例，其使用具有其他数量组端子90的箱体100，例如三组，其他方法的挡板105、110的布置，例如一组滑动上升臂。

参照附图4，限制器销200固定连接到箱体基部101，并且挡板锁115、120位于锁定位置。图4a表示了附着于箱体基部101的限制器销200的横截面视图。限制器销200被处理邻接后缘96，其具有头部201，被构造成适合在挡板锁115、120上穿过一组锁眼152153，但是比一组槽150、151大。此处的使用的，名词＂锁眼＂可以也参看锁眼152、153以及槽150、151具有的孔的形状。限制器的销200的轴199布置在该槽150、151中，以及连同槽150、151的方向布置成限定挡板锁115、120的自由移动。可以理解，因为第二挡板锁115被表示布置在第一个挡板锁120的上面，槽151以及锁眼153在图4不容易看到。

在正常工作状态期间，挡板锁115、120动作的范围，从锁定位置到开锁位置，这样限制器销200保持在槽150、151内。因为头部201比槽150、151大，挡板锁115、120的相对箱体基部101的垂直运动被限制。

如上所述，响应于断路器50从箱体100移去，挡板弹簧107、112的偏压力趋向移动挡板105、110向下到闭合位置。图4表示的示范的实施例，由于锁钩140、141同上升支撑130、131耦合的限定，挡板锁115、120在锁定位置。挡板锁115、120被配置成各自独立地移动，因此和上升支撑130、131中的一个耦合。因为挡板锁115、120到箱体基部101垂直的运动被限制器制销200阻止，锁钩140、141同上升支撑130、131的耦合可以防止上升支撑130、131的上升，从而锁定挡板105、110在闭合位置。虽然图4表示的实施例中，挡板锁105、110在锁定位置，可以理解挡板锁105、110也可以向箱体基部101后缘96移动到开锁位置，从低的上升支撑130、131脱离锁钩140、141。虽然描述的本发明的一个实施例使用锁眼152、153以及槽150、151，可以理解，本发明的范围并不受此限定，并且本发明也适合其他实施例，其利用其他的方法引导以及限制运动，例如滑槽。

现在参照图5，挡板锁115、120被表示布置在锁定位置，一组凹槽凸肩销145、146固定地附着于箱体基部101，凹槽凸肩销145、146布置在后缘96以及前缘99之间。凹槽凸肩销145、146同一组柱210、211配置到容纳在挡板锁115、120内部的一组导向槽155、156内。凹槽凸肩销145、146也包括一组凹槽212、213，配置成保持一组偏压弹簧205、206。一组凸肩215、216，比导槽155、156大，并且具有表面阻止挡板锁115、120在垂直方向向箱体基部101运动。可以理解。凸肩215(布置在凹槽凸肩销145上)以及导向槽156(布置穿过挡板锁115)在图5不可见。导向槽155、156的方向以及长度连同柱210、211被配置成引导和限定挡板锁115、120在箱体基部101平面的运动，从而限定锁定以及开锁位置的极端。

偏压弹簧205、206附属于一组弹簧钩160、161以及凹槽212、213之间。弹簧钩160、161被集成在挡板锁115、120结构上，布置在邻接导向槽155、156，并且形状上保持偏压弹簧205、206的端点。偏压弹簧205、206提供将挡板锁115、120偏压向箱体基部101的后缘96到开锁位置的力。因此，没有外力，例如用户拉挡板锁115、120或挂锁卡环和锁孔135、136耦合，偏压弹簧205、206提供的力可以促使挡板锁115、120向后移动到开启(第一)位置。

参照简短地回到图2，响应于挡板锁115、120移动到开锁位置，锁孔135、136收回在前面板175后面以及不会易于挂锁。虽然已经描述本发明的一个实施例使用拉簧205、206提供偏压力到挡板锁115、120，可以理解本发明的范围并不局限于此，而且本发明也适合其他实施例，其可能使用其他的手段提供偏压力，例如压缩元件或板簧。

图2表示的前面板175附属于箱体基部101的前缘99，并且可以容纳凸轮锁220，构造成保证挡板锁115、120位于锁定位置。参照图6，表示凸轮锁220的凸轮221。凸轮221固定地被附着于凸轮锁220，并且响应于凸轮锁220的操作自由地旋转。在这个示范的实施例，挡板锁115、120向箱体基部101的前缘99移动到锁定位置。所述凸轮221布置成具有一组突起165、166的障碍，其为挡板锁115、120的伸展结构。凸轮221附属于该凸轮锁220，其附属于箱体基部101。偏压弹簧205、206提供力到挡板锁115、120，通过凸起165、166，凸轮221，凸轮锁220传输，最后由箱体基部101作用保证挡板锁115、120在锁定(第二)位置。可以理解，虽然图6表示凸轮锁220的凸轮221的位置防碍凸起165、166，但是凸轮221也可以(由凸轮锁220操作)到不防碍凸起165、166的位置，从而允许挡板锁115、120的自由的运动。虽然本实施例描述通过利用凸轮锁220保证挡板锁115、120在锁定位置，但是可以理解，本发明也适合用于其他保证挡板锁115、120在锁定位置的方法，例如销以及穿孔结构。

现在参照图7，表示一个实施例，具有支架致动器230，支架板225，其包括一个孔228以及一组支架板锁表面226、227。支架致动器230被布置邻接前面板175，以及包括六角头与标准六角插座接口来操作支架机构(未描述)，其以本领域公知的手段插入或除去断路器50。支架板225被包容前面板175，并且可以移动以标线229的水平地移动。响应于支架板225的移动，孔228可以在保持期间允许或者阻止使用支架致动器230，这期间断路器50被移到外面(从电源线移出)。

响应于挡板锁115120处于锁定位置，一组干涉表面170、171可以接触支架板锁表面226、227阻止支架板225向右移动，从而保持支架板225第一位置，导致支架板225限制使用支架致动器230。可以理解，虽然图7表示挡板锁115、120在锁定位置，从而阻止支架板225移动，这样响应于挡板锁115、120被布置在开锁位置，支架板225能够向右移动到第二位置，从而允许孔228提供通道到支架致动器230来推动断路器50进入或离开箱体100。

因此支架板225的结构连同保证挡板锁115、120进入锁定位置的挂锁卡环或凸轮锁220，可以限制使用支架致动器230。虽然此处的实施例表示表面170、171、226、227阻止支架板225的移动，可以理解发明也适合用于其他阻止支架板225移动的方法，例如销以及穿孔结构。

现在参照图8，示范的实施例的完全的上视图表示了挡板锁115、120的构造，其在前述通过分离的局部视图表示。表示了槽150、151，锁眼152、153，导向槽155、156，弹簧钩160、161，凸起165、166，以及干涉表面170、171。各挡板锁还具备弯曲116、121(其被清楚的描述在图2中)来举起挡板锁115、120的前缘远离箱体基部101的表面。

因此，挡板锁115、120在箱体基部101上的组装可以参照附图2、4、5和6讨论。

参照图4，锁眼152、153，连同限制器销200被构造成使挡板锁115、120容易的组装以及移去。组装从锁眼153放置在限制器销200的头部201开始。简短地参照图6，相对锁眼153的挡板锁120的末端必须布置在箱体基部101前缘99上的凸缘102下，并在前面板175的后面。现在参照图2，挡板锁120可以绕限制器销200反时针方向旋转以对准导向槽156和柱211。现在参照图5，响应于导向槽156和柱211的对准，挡板锁120可以向箱体基部101的后缘96，以及向下向箱体基部101移动，来组装导槽156到柱211上，允许挡板锁120支撑在凸肩216。注意到，如果挡板锁120没有布置在箱体基部101的凸缘102下面，挡板锁120不能合适的支撑在凸肩216上。

再次参照附图4，通过挡板锁115锁眼152放置在限制器销200的头部201，继续组装。简短参照图6，与锁眼152相对的挡板锁115的末端必须被布置在凸缘102之下。现在参照图2，挡板锁115可以绕限制器销200反时针方向旋转来对准伸长的导向槽155和柱210。现在参照图5，响应于导槽155和柱210的对准，挡板锁115可以向箱体基部101的后缘96，以及向下的向箱体基部101移动，，来组装导向槽155到柱210上，允许挡板锁115支撑在凸肩215。注意到，如果挡板锁115不是布置在箱体基部101的凸缘102之下，挡板锁115就不能合适的支撑在凸肩215表面。各偏压弹簧205、206附着于弹簧钩160、161并且接着延至附着于凹槽212、213。弹簧205、206的偏压作用的确认结束了挡板锁115、120在箱体101上的组装。

为了在断路器50移出之后操作挡板锁115、120，以及支架板225的定位阻止使用支架机构230之后，通过挡板锁115、120的端部突出前面板175的前面直到在导向槽155、156滑动的柱210、211停止挡板锁115、120，挡板锁115、120可以手动到锁定位置。响应于挡板锁115、120移动到锁定位置，锁孔135、136可以操作，以及挡板锁115、120可以和挂锁卡环保证在锁定位置。在一个实施例，挂锁卡环具备六到八毫米卡环直径。另外，通过布置在前面板175内部的可选择的凸轮锁220的操作，挡板锁115、120可以固定在锁定位置。

本发明的一些实施例包括下述的优点，能够用具有少量的部件的锁定结构中锁定挡板，能够减少箱体成本和组装时间，能够保证挡板锁以及支架机构通过箱体前面板或托板操作，以及能够保证挡板锁以及支架机构使用标准六到八毫米卡环直径的挂锁或独立的凸轮锁操作。

虽然本发明已经参照示范的实施例描述，对于本领域技术人员来说，可以在不离开本发明的范围可以有多样的变化和等效变型。另外，在不背离本发明的实质范围，可以通过改变特定的位置和材料作出多种改进。所以，本发明并不局限于作为最佳或唯一方式实现本发明的公开的特定实施例，并且本发明包括所有落入所附的技术方案保护范围内的实施例。同时，用于公开本发明的附图和描述中，虽然使用专有名词，除非另有说明其仅用于一般的以及描述的意义，并非是限定性的，因此本发明的范围不受其限定。此外，通过第一、第二等名词的使用，并不表示顺序或重要性，而仅仅是名词第一、第二等等，用于区分一个元件和另一个。此外，通过一、第二等名词的使用，不表示限定的数量，仅仅表示至少一个参考项目。

Claims (10)

1.用于抽出式断路器设备的箱体(100)，包括：

具有前缘(99)以及后缘(96)的基部，后缘(96)限定后面；

一组挡板(105、110)布置在后面，并被配置成能够打开和关闭；以及

一组挡板锁(115、120)从前缘(99)伸出到后缘(96)，并且和该组挡板(105、110)可操作耦合；

其中挡板锁(115、120)偏压向开锁位置；

其中响应于挡板锁(115、120)被驱动向锁定位置，挡板(105、110)的打开被限制；以及

其中挡板锁(115、120)配置成被限制在锁定位置。

2.如权利要求1的箱体(100)，进一步包括：

限制器销(200)固定地附着于基部邻接后缘(96)；以及

至少一凸肩销(145、146)固定地附着于基部以及布置在后缘(96)以及前缘(99)之间；

其中挡板锁(115、120)进一步包括邻接后缘(96)布置的锁眼(152、153)，以及布置成和至少一个凸肩销(145、146)相接的导向槽(155、156)；

其中各锁眼(152、153)成型为易于将挡板锁(115、120)组装在限制器销(200)上并且由限制器销(200)限制挡板锁(115、120)。

3.如权利要求2的箱体(100)，进一步包括：

锁眼(152、153)的几何结构引导所述挡板锁在基部的平面内的移动以及限制所述挡板锁垂直于基部的移动；

导向槽(155、156)的几何结构限制所述挡板锁在基部的平面内的移动；以及

导向槽(155、156)的长度限定开锁位置以及锁定位置的挡板锁(115、120)。

4.如权利要求2的箱体(100)，进一步包括：

一组偏压弹簧；

其中挡板锁(115、120)进一步包括弹簧钩(160、161)；

其中该组偏压弹簧(205、206)中的至少一个连接在弹簧钩(160、161)以及至少一个凸肩销(145、146)之间；

其中该组偏压弹簧(205、206)将挡板锁(115、120)偏压向开锁位置。

5.如权利要求1的箱体(100)，进一步包括：

前面板(175)布置在前缘(99)；

凸轮锁(220)布置在前面板(175)内；

其中挡板锁(115、120)进一步包括布置成邻接前缘(99)的凸起(165、166)；以及

其中凸轮锁(220)构造成使所述凸轮锁的凸轮(221)与凸起(165、166)干涉，从而提供挡板锁(115、120)位于所述锁定位置的限制。

6.如权利要求1的箱体(100)，进一步包括：

前面板(175)布置在前缘(99)；

支架致动器(230)布置成邻接前面板(175)，用于推动抽出式断路器(50)进出箱体(100)；

支架板(225)容纳在前面板(175)内部，能够从第一位置横向移动到一第二位置；

其中响应于支架板(225)被布置在其第一位置，支架致动器(230)的使用被限制；以及

其中响应于支架板(225)被布置在其第二位置，支架致动器(230)的使用被许可。

7.如权利要求6的箱体(100)，其中：

支架板(225)进一步包括一个孔(228)，以允许使用支架致动器(230)；

其中每个挡板锁(115、120)进一步包括布置成邻接前缘(99)的一组干涉表面(170、171)；以及

干涉表面(170、171)被配置成限制支架板(225)响应于挡板锁(115、120)被布置在锁定位置而移动。

8.将挡板锁组装到抽出式断路器设备上的方法，所述抽出式断路器设备包括箱体基部(101)以及一组挡板锁(115、120)，箱体基部(101)包括邻接前缘(99)的凸缘(102)、限制器销(200)以及至少一个导柱(210)，挡板锁(115、120)包括在其一端的锁眼(152、153)以及导向槽(155、156)，该方法包括：

对于每个挡板锁(115)，放置挡板锁(115)的锁眼(152)到限制器销(200)上，同时布置挡板锁(115)的另一端在凸缘(102)之下，绕限制器销(200)旋转挡板锁(115)直到导向槽(155)与至少一个导柱(210)中的一个对准，以及移动挡板锁(115)以将至少一导柱(210)插入导向槽(155)内。

9.如权利要求8的组装方法，其中该组挡板锁(115、120)包括第一挡板锁(115)以及第二挡板锁(120)，并且其中：

布置进一步包括在将第二挡板锁(120)放置在限制器销(200)上之前，将第一挡板锁(115)放置在限制器销(200)上。

10.如权利要求8的组装方法，其中所述抽出式断路器设备进一步包括一组偏压弹簧(205、206)，每个挡板锁(115、120)进一步包括弹簧钩(160、161)，且所述至少一个导柱(210，211)进一步包括凹槽(212、213)，并且其中：

对于各挡板锁(115、120)，至少一弹簧(205、206)被布置在弹簧钩(160、161)以及凹槽(212、213)之间，以促使各挡板锁(115、120)偏压向开锁位置。

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