CN102543607B - 具有自锁功能的过电流脱扣器 - Google Patents

Abstract

一种具有自锁功能的过电流脱扣器，属于断路器技术领域。包括电磁机构、调节机构和驱动机构，调节机构包括支架、滑板、弹簧和传动装置，支架具有第一和第二支架壁，滑板配设在第一支架壁上，弹簧的一端与滑板连接，另一端与驱动机构连接，传动装置具有调节杆，调节杆朝向支架的一端支承在第一和第二支架壁上，调节杆通过齿轮传动系统与滑板连接，在调节杆上还具有锁定齿轮，在第二支架壁的一侧固定有锁片，锁片上延伸锁舌，锁舌与锁定齿轮相配合，在调节杆上还套设有压簧，压簧的一端支承在第一支架壁上，另一端支承在调节杆的一侧侧面上。优点：自锁效果好，使调节后的整定电流值可靠锁定，保障驱动机构对断路器的脱扣轴的作用的可靠性。

Description

具有自锁功能的过电流脱扣器

技术领域

本发明属于断路器技术领域，具体涉及一种具有自锁功能的过电流脱扣器。

背景技术

过电流脱扣器是断路器的重要部件，通常由电磁机构、调节机构和脱扣机构构成，当电路中的电流因短路和/或过载而超过由前述调节机构所调节的或称设定的整定动作电流时，即，当电路中出现大电流时，则由前述电磁机构动作，带动驱动机构，由驱动机构打击断路器的脱扣半轴，最终使断路器瞬时分闸，藉以起到对电路和用电设备的保护作用。

图2所示是本申请人设计的过电流脱扣器，包括由载流导体11、轭铁12和衔铁13构成的一电磁机构1；由支架21、滑板22、弹簧23和传动装置24构成的用于调节整定电流值的一调节机构2；由联锁轴31、牵引臂32和用于致动断路器的脱扣轴的脱扣轴致动臂33构成的驱动机构3，驱动机构3的联锁轴31的一端与电磁机构1的衔铁13连接，而另一端转动地支承在调节机构2上，牵引臂32的基部固套在联锁轴31上，而牵引臂32的上端与调节机构2连接，脱扣轴致动臂33固定在联锁轴31朝向调节机构2的一端的端部，支架21具有第一、第二支架壁211、212，前述的联锁轴31转动地支承在第一、第二支架壁211、212上，而前述的脱扣轴致动臂33固定在联锁轴31探出第二支架壁212外的端部，滑板22以水平状态滑动地配设在第一支架壁211朝向第二支架壁 212的一侧，弹簧23的一端固定在滑板22上，而另一端固定在前述的牵引臂32的上端，传动装置24包括调节杆241、二级齿轮242和三级齿轮243，调节杆24的一端移动地支承在第一、第二支架壁211、212上，另一端支承在断路器的罩壳上并且配设有旋钮2412，在调节杆241朝向前述的第一支架壁211的一端具有一级齿轮2411，该一级齿轮2411与转动地设置在第一支架壁211上的二级齿轮242相啮合，而二级齿轮242与枢轴设置在第一支架壁211上的三级齿轮243相啮合，并且该三级齿轮243还与构成于滑板22上的滑板齿221相啮合。

如前述，调节机构2的作用是用于调节整定电流值的大小，例如：当旋钮2412向逆时针方向旋动时，带动调节杆241向逆时针方向旋转，由调节杆241上的一级齿轮2411带动二级齿轮242向顺时针方向转动，同时由二级齿轮242带动三级齿轮243向逆时针方向转动，从而由三级齿轮243带动滑板22朝着牵引臂32的方向位移，此时，弹簧23对牵引臂32的拉力减小，也即对驱动机构3的联锁轴31的拉力减小，使电磁机构1的衔铁13与轭铁12之间的间隙变小，衔铁13被轭铁12吸合的所需的电流也减小，整定动作电流值变小，反之亦然。

但是，上述结构经本申请人实验而发现存在以下缺憾：当调节机构2对整定电流值调节完毕后无法持久并且可靠地使前述的衔铁13与轭铁12之间的隙距恒定在调定的程度，因为制造的误差、装配的误差、弹簧23的疲劳、传动装置24自身的配合误差，特别是三级齿轮243与滑板22的滑板齿221之间的配合可靠性都会产生对牵引臂的牵引影响，最终导致轭铁12与衔铁13之间的隙距出现不希望改变的情形，使调定的整定电流值与实际值产生误差，对断路器的脱扣保护不利。

鉴于上述情形，本申请人作了反复而有益的尝试，并且经申请人在严格的保密措施下实验证明是切实可行的，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于对调节后的整定电流值可靠锁定而藉以保障脱扣机构对断路器的脱扣轴作用的可靠性的具有自锁功能的过电流脱扣器。

本发明的任务是这样来完成的，一种具有自锁功能的过电流脱扣器，包括电磁机构、调节机构和连接于电磁机构及调节机构之间的驱动机构，调节机构包括支架、滑板、弹簧和传动装置，支架具有第一支架壁和第二支架壁，滑板滑动地配设在第一支架壁上，弹簧的一端与滑板连接，另一端与驱动机构连接，传动装置具有调节杆，调节杆朝向支架的一端移动地支承在第一支架壁和第二支架壁上，调节杆通过齿轮传动系统与滑板连接，在所述的调节杆上还具有一锁定齿轮，在所述的第二支架壁朝向第一支架壁的一侧固定有一锁片，该锁片上延伸有一锁舌，该锁舌与所述的锁定齿轮相配合，并且在调节杆上还套设有一压簧，压簧的一端支承在第一支架壁上，而另一端支承在所述调节杆朝向第一支架壁的一侧的侧面上。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的齿轮传动系统包括二级齿轮、三级齿轮、构成于所述滑板上的滑板齿和设置在所述的调节杆上的一级齿轮，二级齿轮和三级齿轮枢轴设置在所述第一支架壁上，其中：二级齿轮与一级齿轮相啮合并且还与三级齿轮相啮合，而三级齿轮与滑板齿相啮合。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的一级齿轮以齿圈的结构形式直接构成于所述的调节杆上。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的一级齿轮以独立的形式固定于所述的调节杆上。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的锁定齿轮以齿圈的结构形式直接构成于所述的调节杆上。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的锁定齿轮以独立的形式固定于所述的调节杆上。

在本发明的还有一个具体的实施例中，在所述的第一支架壁上并且朝向所述滑板的一侧固设有一对滑板滑动轴，该对滑板滑动轴彼此对应并且处于同一水平面上，在滑板上开设有一对滑板滑动槽，该对滑板滑动槽与滑板滑动轴滑动配合。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的电磁机构包括载流导体、轭铁和衔铁，轭铁包围在载流导体上，衔铁的一端与轭铁固定，而另一端构成为自由端并且与所述的驱动机构连接；在所述的第一支架壁上并且朝向脱扣机构的一侧开设有一第一联锁轴支承腔，而在所述的第二支架壁上并且同样朝向驱动机构的一侧开设有一第二联锁轴支承腔，第一、第二联锁轴支承腔彼此对应；所述的驱动机构包括联锁轴、牵引臂和脱扣轴致动臂，联锁轴朝向所述电磁机构的一端与所述衔铁连接，而联锁轴朝向所述调节机构的一端转动地支承在所述的第一、第二联锁轴支承腔上，牵引臂的下端套固在联锁轴上并且对应于所述第一、第二支架壁之间，牵引臂的上端与所述的弹簧连接，脱扣轴致动臂固定在联锁轴探出第二支架壁外的端部。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的联锁轴上设置有一第一轴套和一第二轴套，第一轴套与所述的第一联锁轴支承腔相配合，而第二轴套与所述的第二联锁轴支承腔相配合。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的第一、第二联锁轴支承腔为开口的U形槽或封闭的圆形孔。

本发明提供的技术方案当传动装置的调节杆调节后便可在压簧的作用力下将调节杆朝着第二支架壁的方向位移，使调节杆上的锁定齿轮与锁片上的锁舌相配合而对调节杆限定，因而具有良好的自锁效果，使调节后的整定电流值可靠锁定，保障驱动机构对断路器的脱扣轴的作用的可靠性。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

图2为已有技术中的过电流脱扣器的结构图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

请参见图1，给出的过电流脱扣器的电磁机构1包括载流导体11、轭铁12和衔铁13，轭铁12包围在载流导体11外，也就是说载流导体11穿过轭铁12的轭铁腔，衔铁13的一端用第一螺钉131与轭铁12的下部的一侧固定，而衔铁13的另一端构成为自由端（业界习惯称拍合端）并且通过螺钉轴132与驱动机构3连接。

给出的过电流脱扣器的驱动机构3包括联锁轴31、牵引臂32和脱扣轴致动臂33，联锁轴31朝向前述的电磁机构1的一端固定有一连接片313，该连接片313由前述的螺钉轴132与衔铁13的前述自由端连接，联锁轴31朝向下面即将描述的调节机构2的一端可转动地支承在调节机构2上，牵引臂32的一端即图示位置状态的下端套置并且固定在联锁轴31朝向调节机构2的一端的轴体上，而牵引臂32的另一端即图示状态的上端开设有一弹簧固定孔321，藉由该弹簧固定孔321而使牵引臂32与调节机构2连接。脱扣轴致动臂33固定在联锁轴31伸展到调节机构2外的轴端，其作用是用于致动或称打击断路器的脱扣半轴。

请继续见图1，给出的过电流脱扣器的调节机构2包括支架21、滑板22、弹簧23和传动装置24，支架21具有第一、第二支架壁211、212，其中，第二支架壁212为半截壁，所谓的半截壁的概念是指第二支架壁212的高度比第一支架壁211的高度低。在第一支架壁211上并且朝向滑板22的一侧固设有一对滑板滑动轴2111，该对滑板滑动轴2111彼此对应，并且处于同一水平线上，在第一支架壁211上并且朝向前述的联锁轴31的一侧还开设有一第一联锁轴支承腔2112，而在第二支架壁212上并且同样朝向联锁轴31的一侧开设有一第二联锁轴支承腔2122，第一、第二联锁轴支承腔2112、2122彼此对应。在本实施例中，将第一、第二联锁轴支承腔2112、2122均设计为U形腔，然而，如果将第一、第二联锁轴支承腔2112、2122均设计为封闭的圆形孔，那么应当视为等效性替换。前述的联锁轴31通过套置其上的第一轴套311支承于第一联锁轴支承腔2112内，并且还通过套置其上的第二轴套312支承于第二联锁轴支承腔2122内。在滑板22上开设有一对滑板滑动槽222，该对滑板滑动槽222与前述的一对滑板滑动轴2111滑动配合，也就是说滑板滑动轴2111探入到滑板滑动槽222内并且在探入端设置卡簧2113,或者省去卡簧2113而在滑板滑动轴2111的末端扩设,使滑板22以铆合方式滑动地限定在一对滑板滑动轴2111的颈部。由图所示，在滑板22远离（背离）前述的牵引臂32的一端构成有一弯折部223，在该弯折部223上开设有一弹簧定位孔2231。弹簧23的一端与弹簧定位孔2231固定，另一端与前述的开设于牵引臂32上端的弹簧固定孔321固定，藉由弹簧23与该弹簧固定孔321的连接而使驱动机构3与调节机构2实现连接。传动装置24设置在支架21上，并且与前述的滑板22相配合。

前述的传动装置24具有调节杆241，该调节杆241朝向支架21的一端可动地支承在支架21上，具体是：在支架21的第一支架壁211上开设有一第一调节杆支承孔2114，而在第二支架壁212上开设有一第二调节杆支承孔2123，第一、第二调节杆支承孔2114、2123彼此对应，将调节杆241可动地支承于第二、第一调节杆支承孔2123、2114上。调节杆241通过齿轮传动系统与滑板22连接。

优选而非绝对限于前述的齿轮传动系统的结构包括二级齿轮242、三级齿轮243和构成于滑板22上的滑板齿221以及设置在前述的调节杆241上的一级齿轮2411，该一级齿轮2411与二级齿轮242相啮合，二级齿轮242通过其齿轮轴枢转设置在第一支架壁211上并且与三级齿轮243相啮合，而三级齿轮243同样通过其齿轮轴枢转设置在第一支架壁211上，并且与构成于前述的滑板22上的滑板齿221相啮合。当然具体实施中齿轮传动系统的结构还可以是一级齿轮2411和滑板齿221直接啮合，或者是一级齿轮2411和多个齿轮传动后再与滑板齿221啮合，齿轮传动系统不受齿轮个数的限制可以有诸多变形。调节杆241的另一端即远离支架21的一端转动地支承在断路器的壳体上，并且配设有一旋钮2412，通过对旋钮2412的顺或逆时针旋动，使调节轴241作相应的转动。例如将旋钮2412向逆时针方向旋动，带动调节杆241逆时针转动，调节杆241上的一级齿轮2411逆时针转动，使二极齿轮242顺时针转动，由二级齿轮242带动三级齿轮243逆时针转动，由于三级齿轮243与滑板22上的滑板齿221相啮合，因此带动滑板22朝向牵引臂32的方向移动（左移），此时，弹簧23对牵引臂32的拉力会相应减小，也即对联锁轴31的拉力减小，由此而使衔铁13的自由端与轭铁12之间的距离变小，衔铁13被轭铁12吸合的力也减小，也就是说轭铁12吸合衔铁13所需的电流减小，整定动作电流减小，反之亦然。

为了对调节后的整定电流值可靠锁定，以避免非人为操作而出现的变化，因此作为本发明提供的技术方案的技术要点：在前述的调节杆241上，更确切地讲在调节杆241位于第一、第二支架壁211、212之间的杆体上构成有一锁定齿轮2413，该锁定齿轮2413在调节杆241上的位置靠近于前述的第二支架壁212的内侧，并且在调节杆241上还套置有一压簧244，该压簧244的一端支承在（抵挡在）第一支架壁211的内侧并且对应于前述的第一调节杆支承孔2114的部位，而压簧244的另一端支承在（抵挡在）前述的一级齿轮2411朝向第一支架壁211的一侧的侧面上。又，在第二支架壁212的内侧用第二螺钉21212固定有一锁片2121，并且在该锁片2121上构成有一锁舌21211，该锁舌21211与前述的锁定齿轮2413相配合。例如：当在人为作用下对调节杆241施加朝向支架21的方向位移的推力时，并且对旋钮2412按前述调节，在此状态下，压簧244收缩而储能，锁舌21211与锁定齿轮2413分离，然而当操作者释放对调节杆241的推力时，则在压簧244的回复力作用下使调节杆241回复，此时的锁定齿轮2413便与锁舌21211相配合，也就是说由锁舌21211锁入锁定齿轮2413上的齿轮槽内，调节杆241不会出现不希望出现的转动，从而可对调整后的整定电流值锁定。

前述的一级齿轮2411和锁定齿轮2413既可以以齿圈的结构形式直接构成于调节杆241上，也就是说在调节杆241上并且在对应于二级齿轮242的位置直接加工出齿圈形式的一级齿轮2411以及在对应于锁舌21211的位置直接加工出齿圈形式的锁定齿轮2413；一级齿轮2411和锁定齿轮2413也可以以独立的形式固定于调节杆241上，在该情形下，优选将一级齿轮2411和锁定齿轮2413构成于同一齿轮轴套上，再将齿轮轴套套固到调节杆241。由于上述两种方式中，后一种方式便于加工和装配，因此在本申请的实施例中选择后一种方式。

综上所述，本发明提供的技术方案克服了已有技术中的欠缺，完成了发明任务，客观体现了申请人所述的技术效果。

Claims (10)

1.一种具有自锁功能的过电流脱扣器，包括电磁机构(1)、调节机构(2)和连接于电磁机构(1)及调节机构(2)之间的驱动机构(3)，调节机构(2)包括支架(21)、滑板(22)、弹簧(23)和传动装置(24)，支架(21)具有第一支架壁(211)和第二支架壁(212)，滑板(22)滑动地配设在第一支架壁(211)上，弹簧(23)的一端与滑板(22)连接，另一端与驱动机构(3)连接，传动装置(24)具有调节杆(241)，调节杆(241)朝向支架(21)的一端移动地支承在第一支架壁(211)和第二支架壁(212)上，调节杆(241)通过齿轮传动系统与滑板(22)连接，其特征在于在所述的调节杆(241)上还具有一锁定齿轮(2413)，在所述的第二支架壁(21)2朝向第一支架壁(211)的一侧固定有一锁片(2121)，该锁片(2121)上延伸有一锁舌(21211)，该锁舌(21211)与所述的锁定齿轮(2413)相配合，并且在调节杆(241)上还套设有一压簧(244)，压簧(244)的一端支承在第一支架壁(211)上，而另一端支承在所述调节杆(241)朝向第一支架壁(211)的一侧的侧面上。

2.根据权利要求1所述的具有自锁功能的过电流脱扣器，其特征在于所述的齿轮传动系统包括二级齿轮(242)、三级齿轮(243)、构成于所述滑板(22)上的滑板齿(221)和设置在所述的调节杆(241)上的一级齿轮(2411)，二级齿轮(242)和三级齿轮(243)枢轴设置在所述第一支架壁(211)上，其中：二级齿轮(242)与一级齿轮(2411)相啮合并且还与三级齿轮(243)相啮合，而三级齿轮(243)与滑板齿(221)相啮合。

3.根据权利要求2所述的具有自锁功能的过电流脱扣器，其特征在于所述的一级齿轮(2411)以齿圈的结构形式直接构成于所述的调节杆(241)上。

4.根据权利要求2所述的具有自锁功能的过电流脱扣器，其特征在于所述的一级齿轮(2411)以独立的形式固定于所述的调节杆(241)上。

5.根据权利要求1所述的具有自锁功能的过电流脱扣器，其特征在于所述的锁定齿轮(2413)以齿圈的结构形式直接构成于所述的调节杆(241)上。

6.根据权利要求1所述的具有自锁功能的过电流脱扣器，其特征在于所述的锁定齿轮(2143)以独立的形式固定于所述的调节杆(241)上。

7.根据权利要求1所述的具有自锁功能的过电流脱扣器，其特征在于在所述的第一支架壁(211)上并且朝向所述滑板(22)的一侧固设有一对滑板滑动轴(2111)，该对滑板滑动轴(2111)彼此对应并且处于同一水平面上，在滑板(22)上开设有一对滑板滑动槽(222)，该对滑板滑动槽(222)与滑板滑动轴(2111)滑动配合。

8.根据权利要求1所述的具有自锁功能的过电流脱扣器，其特征在于所述的电磁机构(1)包括载流导体(11)、轭铁(12)和衔铁(13)，轭铁(12)包围在载流导体(11)上，衔铁(13)的一端与轭铁(12)固定，而另一端构成为自由端并且与所述的驱动机构(3)连接；在所述的第一支架壁(211)上并且朝向驱动机构(3)的一侧开设有一第一联锁轴支承腔(2112)，而在所述的第二支架壁 (212)上并且同样朝向驱动机构(3)的一侧开设有一第二联锁轴支承腔(2122)，第一、第二联锁轴支承腔(2112、2122)彼此对应；所述的驱动机构(3)包括联锁轴(31)、牵引臂(32)和脱扣轴致动臂(33)，联锁轴(31)朝向所述电磁机构(1)的一端与所述衔铁(13)连接，而联锁轴(31)朝向所述调节机构(2)的一端转动地支承在所述的第一、第二联锁轴支承腔(2112、2122)上，牵引臂(32)的下端套固在联锁轴(31)上并且对应于所述第一、第二支架壁(211、212)之间，牵引臂(32)的上端与所述的弹簧(23)连接，脱扣轴致动臂(33)固定在联锁轴(31)探出第二支架壁(212)外的端部。

9.根据权利要求8所述的具有自锁功能的过电流脱扣器，其特征在于所述的联锁轴(31)上设置有一第一轴套(311)和一第二轴套(312)，第一轴套(311)与所述的第一联锁轴支承腔(2112)相配合，而第二轴套(312)与所述的第二联锁轴支承腔(2122)相配合。

10.根据权利要求8或9所述的具有自锁功能的过电流脱扣器，其特征在于所述的第一、第二联锁轴支承腔(2112、2122)为开口的U形槽或封闭的圆形孔。

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