CN101567281B - 断路器的单断点触头系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器的单断点触头系统，包括可转动地安装在断路器壳体内的转轴和可转动地安装在所述转轴内的动触头，所述转轴的转动中心与动触头的转动中心重合。本发明由于动触头与转轴都是绕同一中心转动的，因此，无论是动触头随转轴一起转动(分闸时)还是动触头相对于转轴转动(斥开时)，动触头的运动轨迹都是一样的，这样就更利于灭弧系统的设计，使其在触头分断时都具有很好的灭弧效果。同时，由于动触头的运动轨迹都是一样的，不管是在分闸时还是在斥开时，都可以达到最大开距。

Description

断路器的单断点触头系统

技术领域

本发明涉及断路器，具体涉及一种单断点断路器的触头系统。

背景技术

触头系统是断路器最重要的组成部分，它负责电路的接通与断开。触头系统中一般包括固定安装的静触头和可相对于静触头运动的动触头，现在比较常用的一种结构是，动触头安装在一个可以转动的转轴内，当转轴带动动触头转动时，可以使动触头与静触头闭合或分开，同时，动触头通过销轴安装在转轴内，也可以相对于转轴转动。

触头系统又分为双断点结构和单断点结构，双断点结构就是在一相电路中设置两对动、静触头，这两对动、静触头按照中心对称的方式来布置，其对称中心就是转轴和动触头的转动中心，因此在双断点触头系统中，转轴和动触头的转动中心是重合的，这是由其对称结构所决定的。而在单断点触头系统中，由于结构是非对称的，转轴和动触头的转动中心是不一致的，也就是说，当动触头随转轴一起转动时，它们绕转轴的转动中心转动；而当动触头相对于转轴转动时，它绕自身的销轴转动，在这两种情况下，动触头的运动轨迹是不一样的，这就给灭弧系统的设计增加了困难，灭弧系统无法保证在不同的动触头运动轨迹下都具有最好的灭弧效果。

另外，由于转轴内部要安装动触头，因此转轴也具有比较复杂的内部型腔结构。现有技术中，转轴一般采用模具塑性成型制造，并且在模具中要采用抽芯结构，来成型其型腔结构。这样就会增加模具的制造成本和复杂程度，降低生产效率和工件的尺寸精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型的单断点触头系统，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种断路器的单断点触头系统，包括可转动地安装在断路器壳体内的转轴和可转动地安装在所述转轴内的动触头，所述转轴的转动中心与动触头的转动中心重合。

优选地，所述动触头的转动中心位于一根销轴上，所述转轴上设有与销轴的两端相配合的半圆凹槽，两块下部带有卡槽的卡板插在半圆凹槽的上方，将销轴的端部限制在半圆凹槽内。

优选地，所述动触头上固定一块挡板，所述挡板位于转轴的外侧。

更优地，所述挡板呈圆弧形。

优选地，所述转轴的横截面内包括实体部和空腔部，且在任一个横截面内，实体部的上、下两侧只有空腔部。

更优地，所述转轴为模塑件。

本发明的有益效果是：由于动触头与转轴都是绕同一中心转动的，因此，无论是动触头随转轴一起转动(分闸时)还是动触头相对于转轴转动(斥开时)，动触头的运动轨迹都是一样的，这样就更利于灭弧系统的设计，使其在触头分断时都具有很好的灭弧效果。同时，由于动触头的运动轨迹都是一样的，不管是在分闸时还是在斥开时，都可以达到最大开距。进一步地，如果合理地设计转轴的结构，使转轴在进行模塑制造时不需要进行抽芯，就可以更好地保证转轴的转动中心与动触头的转动中心同轴，同时转轴采用无抽芯结构，也可以大大简化模具的结构，降低制造成本，提高产品的质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明单断点触头系统的结构示意图(合闸状态)。

图2是本发明单断点触头系统的结构示意图(斥开状态)。

图3是本发明单断点触头系统的结构示意图(脱扣分闸状态)。

图4是本发明单断点触头系统的装配关系示意图。

图5是卡板与转轴的配合结构示意图。

图6是本发明一种三相断路器的单断点触头系统。

图7是转轴的俯视图。

图8是图7中A-A处的剖视图。

图9是图7中B-B处的剖视图。

图10是图7中C-C处的剖视图。

具体实施方式

在单断点断路器中，主要由一个静触头和一个动触头构成单断点触头系统。如图1-3所示，其中，动触头1可转动地安装在一个转轴2内，转轴2可转动地安装在断路器的壳体内，并且转轴2的转动中心与动触头1的转动中心是重合的，它们均绕图中的点O转动。

如图1所示，当断路器合闸时，动触头1与静触头(图中未示出)闭合，电路导通。

当电路中出现大电流时，动触头1被触头间的电磁力迅速斥开，而断路器的脱扣器尚未发生动作，因此，动触头1在转轴2内发生相对转动，如图2所示，绕其转动中心O顺时针转动，动、静触头分离，电路被断开。

在脱扣器发生脱扣的情况下，断路器的操作机构会带动转轴2转动，如图3所示，此时动触头1随转轴2一起绕其转动中心O顺时针转动，动、静触头分离，电路被断开。

显然，不管是动触头被斥开时，还是在脱扣分闸时，其转动中心都是一样的，因此动触头的运动轨迹都是一样的，这样就可以根据动触唯一的一个运动轨迹来设计灭弧系统，使其在触头分断时具有很好的灭弧效果。同时，由于动触头的运动轨迹都是一样的，不管是在脱扣分闸时还是被斥开时，都可以最大程度地与静触头分离，直到碰到挡块4，从而都可以实现最大开距。

电弧产生的金属粒子可能会进入转轴2内，附着在转轴2内部，使动触头1无法回落到位。因此，本发明还在动触头1上固定一块挡板3，该挡板3呈圆弧形，挡在转轴2的外侧，可以起到保护的作用，避免金属粒子进入转轴2内。同时，挡板3还可以保护转轴2内的触头弹簧，避免其被电弧烧损。

如图4、图5所示，动触头1的后部通过软联接线6与电路相连接，动触头1通过一根销轴(未示出)支撑在转轴2内，因此动触头的转动中心就位于该销轴的轴心上，转轴2上设有与销轴的两端相配合的半圆凹槽22(见图9所示)，两块卡板5插在半圆凹槽22的上方，卡板5的底部带有卡槽51，卡板5的侧面设有卡钩52，可以卡进转轴2上的卡口23内而不会脱出。这样，当卡板5卡入转轴2内时，就将销轴的端部限制在半圆凹槽22内，因此半圆凹槽22的轴心也就是动触头1的转动中心。转轴2上还设有圆柱面21，圆柱面21的轴心就是转轴2的转动中心。在制造转轴2时，只要保证半圆凹槽22与圆柱面21同轴，就可以保证转轴2的转动中心与动触头1的转动中心重合。

为了保证半圆凹槽22与圆柱面21的同轴度，转轴2最好采用模塑件，比如采用注塑成型，这样可以直接通过模具来保证其同轴度，避免由后续加工而造成的误差。同时，本发明采用半圆凹槽22来支撑动触头的销轴，而不是采用圆孔来支撑销轴，这样可以避免在模塑成型时采用抽芯结构。因为众所周知，为了成型出工件上的横向圆孔，往往需要在模具上设置抽芯结构，而抽芯结构会增加模具的复杂程度和制造成本，同时也会降低工件的尺寸精度。

如图7-10所示，除了上述的半圆凹槽22外，转轴2内还有复杂的型腔，为了在成型模具中完全避免抽芯结构，本发明需要对转轴2的结构进行特别设计，使其结构既要满足功能性要求，又要符合无抽芯的工艺性要求。转轴2的结构特点可以概括为：在任一个横截面内，实体部(有材料填充的部位)的上、下两侧只有空腔部(无材料填充的部位)。图8、图9、图10示出了其中的三个截面，从中可以明显地看出，任何一个实体部24的上、下两侧均为空腔部25。也就是说，在任一个截面内，不存在上下重叠的两个实体部24。由于工件轮廓线以外的空间也没有材料填充，因此也被视为空腔部25。这样，转轴2上的所有结构特征均可以由上、下模的配合来形成，而无需采用抽芯结构。

本发明在单断点断路器中，采用了转轴与动触头沿同一轴线转动的结构，使动触头在分断时的开距最大，并有利于简化灭弧系统的设计。由于合理地设计了转轴的结构，使转轴在进行模塑制造时不需要进行抽芯，从而更好地保证了转轴的转动中心与动触头的转动中心同轴，也大大简化了模具的结构，降低制造成本，提高产品的质量。

Claims (5)

1.一种断路器的单断点触头系统，包括可转动地安装在断路器壳体内的转轴(2)和可转动地安装在所述转轴内的动触头(1)，其特征是：所述转轴(2)的转动中心与动触头(1)的转动中心重合，所述动触头(1)的转动中心位于一根销轴上，所述转轴(2)上设有与销轴的两端相配合的半圆凹槽(22)，两块下部带有卡槽(51)的卡板(5)插在半圆凹槽(22)的上方，将销轴的端部限制在半圆凹槽(22)内。

2.根据权利要求1所述断路器的单断点触头系统，其特征是：所述动触头(1)上固定一块挡板(3)，所述挡板(3)位于转轴(2)的外侧。

3.根据权利要求2所述断路器的单断点触头系统，其特征是：所述挡板(3)呈圆弧形。

4.根据权利要求1所述断路器的单断点触头系统，其特征是：所述转轴(2)的横截面内包括实体部(24)和空腔部(25)，且在任一个横截面内，实体部(24)的上、下两侧只有空腔部(25)。

5.根据权利要求1所述断路器的单断点触头系统，其特征是：所述转轴(2)为模塑件。 

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