CN102867706A - 一种用于断路器的脱扣装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于断路器的脱口装置，包括支架和安装在支架内部的推杆、锁扣、复位杆。所述推杆通过弹簧与支架相连，并在弹簧的作用下可沿支架侧壁上的导向孔和导向槽做往复运动；所述锁扣通过锁扣轴安装在支架内，并可绕轴旋转一定角度，锁扣和支架之间设有一扭簧，该扭簧使锁扣旋转卡住推杆上的凸台，以锁止推杆；所述复位杆通过铰接轴安装在支架内，复位杆在推杆的作用下可使整个装置完成复位动作。本脱扣装置装置能够使得操作机构的过载推杆复位，且能够循环使用，特别适用于在纯机械结构的断路器和其它低压电器领域推广使用。

Description

一种用于断路器的脱扣装置

技术领域

本发明涉及一种用于断路器的脱扣装置，属于电气设备领域。

背景技术

随着低压电器技术的不断发展，更多功能集成化，体积小型化的低压电器不断涌现，低压电器成为今后断路器发展的主流方向。

传统的低压电器主要是通过磁通变换器来实现脱扣信号的传递。

中国专利文献CN2499965Y公开了一种断路器的欠电压脱扣器，包括设置在基架上的线圈、位于线圈内腔中的静铁芯和动铁芯，所述动铁芯的外端部与锁扣相连接，所述锁扣通过锁扣轴铰接在基架上，所述锁扣轴上套有扭簧，该扭簧的一端与基架相抵，另一端与锁扣相抵，所述锁扣与二级放大脱扣机构相连接，所述二级放大脱扣机构为牵引杆，所述牵引杆通过牵引杆转轴与基架相枢轴连接，所述牵引杆的一端部与锁扣相接触。该种结构的脱扣器，通过动铁芯推动锁扣，进而带动牵引杆，将动铁芯有限的冲击力放大，以得到较大的脱扣力，然而，由于受到断路器自身结构和大小的限制，最终输出的脱扣力受到动铁芯从线圈中弹出时输出机械功大小的直接限制，因此，其最终输出的脱扣力仅仅是动铁芯提供的冲击力的几倍而已，不能运用在需要较大脱扣力的断路器中。

中国专利文献200620175777公开了一种磁通变换器，包括基架、设置在基架上的击发机构和二级放大脱扣机构，所述二级放大脱扣机构包括脱扣杆、锁扣板以及设置在脱扣杆和基架之间的储能弹性件。该种磁通变换器其放大功能仅与储能弹性件储存的能量大小有直接关系，而不受动铁芯从线圈中弹出时输出的机械功大小的限制，只要动铁芯在弹出锁扣板时能够使锁扣扳回至原位，即能够使得锁扣板解除对脱扣杆的锁定即可，而要达到这一目的所需的撞击力可以远远小于输出的脱扣力，因此，即使在需要较大脱扣力的断路器中，该文献公开的磁通变换器仍然具有较好的应用。然而该种磁通变换器在应用中仍然具有以下缺陷：

在该种磁通变换器需要解除锁定时，需要动铁芯在消磁电流的作用下克服静铁芯的吸引力并做出击发动作，进而撞击锁扣板，从而带动锁扣板转动一定角度，最终使得锁扣板与脱扣杆解除锁定，使得脱扣杆在储能弹性件的回复力的作用下回复至原位，也即发生脱扣动作，输出脱扣力，推动断路器的脱扣半轴动作，使断路器分闸。由此可见，该种磁通变换器的解除锁定以及复位功能需要消磁电流的作用，即只能用电信号驱动的方式来实现脱扣，稳定性和抗干扰性较差。

为此，人们希望设置一种纯机械式的用于断路器的脱扣装置，利用机械结构来击发锁扣板，使其与脱扣杆解除锁定，例如，申请人于2011年申请了一篇公开在专利文献CN102427000A上的控制与保护开关电器的操作机构，当出现过载故障时，过载由过载推杆控制报警凸轮脱扣发出警报；当出现过流故障时，过流推杆带动过载推杆使报警凸轮和脱扣凸轮全部动作。然而，若简单地用专利文献CN102427000A上的控制与保护开关电器的操作机构来替换专利文献200620175777中公开的击发机构时，虽然可以通过纯机械的方式完成对所述锁扣板的解锁动作，但是，该种简单的叠加将导致无法完成对所述过载推杆的复位。

鉴于此，人们希望设计一种能够使得所述过载推杆自动复位的脱扣装置，但是，在设计过程中遭遇的难点是：在通过复位装置将所述操作机构的过载推杆复位时，由于现有脱扣装置中没有留有使得所述复位装置复位的行程余量，从而导致所述复位装置卡在所述操作机构上，所述复位装置无法复位，最终导致整个装置卡死，无法满足循环使用的要求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种能够使得操作机构的过载推杆复位的且能够循环使用的用于断路器中的脱扣装置。

  为此，本发明提供一种用于断路器的脱扣装置，包括支架;推杆，安装在所述支架上，具有锁止凸台；储能弹性件，其一端抵在所述支架上，另一端抵在所述推杆上，能够在第一外力作用下被所述推杆压缩，所述推杆在所述第一外力作用下和所述储能弹性件的回复力作用下能够沿着所述支架来回移动；锁扣，通过锁扣轴铰接在所述支架上，所述锁扣轴上套设有扭簧，所述扭簧一端抵在所述锁扣上，另一端抵在所述基架上，具有锁止凹槽，能够在所述扭簧的回转力作用下沿着所述锁扣轴旋转，使得所述锁止凸台卡接在所述锁止凹槽内而锁定所述推杆，并能够在操作机构给予的第二外力作用下克服所述扭簧的扭力并反方向旋转，从而解除对所述推杆的锁定；所述推杆能够直接或者间接给所述操作机构一个复位力使其复位，所述锁止凹槽的宽度大于所述锁止凸台的宽度。

所述用于断路器的脱扣装置还包括复位件，通过铰接轴铰接在所述支架上，能够在所述推杆的推力作用下绕所述铰接轴向着预设方向旋转，从而推动所述操作机构复位。

所述推杆在所述复位件上的力的作用点偏离所述复位件的中线。

 所述推杆具有第一突出部，所述第一突出部能够抵在所述复位件上，从而为所述复位件绕所述铰接轴的旋转提供所述推力。

 所述复位件设有安装槽，所述铰接轴安装在所述安装槽内。

  所述锁扣具有承力部，所述承力部用于承接来自所述操作机构的第二外力。

所述承力部具有固定槽，所述复位件具有固定突出部，所述固定突出部插入所述固定槽内。

 所述推杆具有第二突出部，所述支架的侧壁上设置有滑槽，所述第二突出部插入到所述滑槽内并能够沿着所述滑槽来回移动。

本发明提供的用于断路器的脱扣装置具有以下优点：

1.  本发明提供的用于断路器的脱扣装置，本发明提供一种用于断路器的脱扣装置，支架；推杆，安装在所述支架上，具有锁止凸台；储能弹性件，其一端抵在所述支架上，另一端抵在所述推杆上，能够在第一外力作用下被所述推杆压缩，所述推杆在所述第一外力作用下和所述储能弹性件的回复力作用下能够沿着所述支架来回移动；锁扣，通过锁扣轴铰接在所述支架上，所述锁扣轴上套设有扭簧，所述扭簧一端抵在所述锁扣上，另一端抵在所述基架上，具有锁止凹槽，能够在所述扭簧的回转力作用下沿着所述锁扣轴旋转，使得所述锁止凸台卡接在所述锁止凹槽内而锁定所述推杆，并能够在操作机构给予的第二外力作用下克服所述扭簧的扭力并反方向旋转，从而解除对所述推杆的锁定；所述推杆能够直接或者间接给所述操作机构一个复位力使其复位，所述锁止凹槽的宽度大于所述锁止凸台的宽度。本发明提供的用于断路器中的脱扣装置，利用操作机构提供的外力将所述锁扣和所述推杆解除锁定，不采用电信号的控制方式，采用纯机械的控制方式，稳定性和抗干扰性都有所提高；并且，在所述操作机构击发并给所述锁扣第二外力使其解除锁定后，所述推杆能够直接或者间接给所述操作机构一个复位力使得所述操作机构复位 ，从而使得所述操作机构可以留待下次解除锁定时使用；更为重要的是，本发明的脱扣装置，所述锁止凹槽的宽度大于所述锁止凸台的宽度，这样设计的好处在于，在所述推杆直接或者间接使得所述操作机构复位后并撤除对所述推杆的外力时，此时，由于所述锁止凹槽的宽度大于所述锁止凸台的宽度，所述推杆在所述储能弹性件的作用下会向着远离所述操作机构的方向运动，从而使得所述推杆不能直接或者间接作用在所述操作机构上，进而使得所述推杆在锁定状态下完成自身的复位，供下一次使用。

2.  本发明提供的用于断路器的脱扣装置，还包括复位件，通过铰接轴铰接在所述支架上，能够在所述推杆的推力作用下绕所述铰接轴向着预设方向旋转，从而推动所述操作机构复位。该种设置方式中，所述推杆不直接作用在所述操作机构上，而是在脱扣装置上专门设置一个用于对所述操作机构进行复位的复位件，所述推杆给所述复位件一个复位力，该复位力使得所述复位件绕铰接轴旋转，从而使得所述操作机构复位。在通过所述推杆给予所述复位件一个复位力使得所述复位件旋转并使得该种旋转能够满足对所述操作机构的复位作用时，需要满足一定的复位行程的要求，即推动所述推杆并使得所述复位件旋转时，所述复位件必须能够“打到”所述操作机构，但是，由于受到所述推杆的行程的限制，如果通过推杆自身作用在所述操作机构上来使得所述操作机构复位，在所述推杆的行程较小的情况下，往往无法满足复位行程的需求。为了解决这一技术问题，本发明的脱扣装置单独设置复位件，所述推杆在所述复位件上的力的作用点偏离所述复位件的中线，所述复位件绕所述铰接轴旋转，相当于一个可以扩充行程的杠杆，即使所述推杆的行程较小，经过所述复位件的扩充行程作用后，所述复位件很容易“打到”所述操作机构，从而缓解了所述推杆的行程对于复位行程的限制作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作比较详细的说明：

图 1是本发明的立体图；

图 2是本发明的隐藏支架后的立体图；

图 3是本发明的锁定状态剖面示意图；

图 4是本发明的解锁状态剖面示意图；

图 5是本发明的复位状态剖面示意图；

图 6是本发明的推杆的立体图；

图7是本发明的锁扣的立体图；

图8是本发明的复位杆的立体图。

图中附图标记表示为：

 1-支架，2-推杆，3-锁扣，4-复位件，5-铰接轴，6-锁扣轴，7-限位螺钉，8-扭簧，9-储能弹性件；2a-锁止凸台，2b-第一突出部，2c-第二突出部；2d-运动阻挡部；3a-承力部，3b-锁止凹槽；4a-安装槽，4b-固定突出部。   

具体实施方式

本发明的核心目的在于提供一种能够使得操作机构的过载推杆复位的且能够循环使用的用于断路器中的脱扣装置。

下面结合具体的实施例对本发明的核心方案以及在核心方案基础上的扩展方案进行详细的说明。

本发明提供一种用于断路器的脱扣装置，包括支架1；推杆2，安装在所述支架1上，具有锁止凸台2a；储能弹性件9，其一端抵在所述支架1上，另一端抵在所述推杆2上，能够在第一外力作用下被所述推杆2压缩，所述推杆2在所述第一外力作用下和所述储能弹性件9的回复力作用下能够沿着所述支架1来回移动；锁扣3，通过锁扣轴6铰接在所述支架1上，所述锁扣轴6上套设有扭簧8，所述扭簧8一端抵在所述锁扣3上，另一端抵在所述基架1上，具有锁止凹槽3b，能够在所述扭簧8的回转力作用下沿着所述锁扣轴6旋转，使得所述锁止凸台2a卡接在所述锁止凹槽3b内而锁定所述推杆2，并能够在操作机构给予的第二外力作用下克服所述扭簧8的扭力并反方向旋转，从而解除对所述推杆2的锁定；所述推杆2能够直接或者间接给所述操作机构一个复位力使其复位，所述锁止凹槽3b的宽度大于所述锁止凸台2a的宽度。

上述技术方案是本发明的核心技术方案，需要说明的是，在上述核心技术方案中，为了实现对所述操作机构的复位，可以通过所述推杆2直接或者间接给所述操作机构复位力使其复位。

实施例

如图1和图2所示，本实施例提供一种用于断路器的脱扣装置，包括支架1；推杆2，安装在所述支架1上，具有锁止凸台2a；储能弹性件9，其一端抵在所述支架1上，另一端抵在所述推杆2上，能够在第一外力作用下被所述推杆2压缩，所述推杆2在所述第一外力作用下和所述储能弹性件9的回复力作用下能够沿着所述支架1来回移动；锁扣3（见图7），通过锁扣轴6铰接在所述支架1上，所述锁扣轴6上套设有扭簧8，所述扭簧8一端抵在所述锁扣3上，另一端抵在所述基架1上，具有锁止凹槽3b，能够在所述扭簧8的回转力作用下沿着所述锁扣轴6旋转，使得所述锁止凸台2a卡接在所述锁止凹槽3b内而锁定所述推杆2（见图3），并能够在操作机构给予的第二外力作用下克服所述扭簧8的扭力并反方向旋转，从而解除对所述推杆2的锁定（见图4）；还包括复位件4，通过铰接轴5铰接在所述支架1上，能够在所述推杆2的推力作用下绕所述铰接轴5向着预设方向旋转，从而推动所述操作机构复位，所述锁止凹槽3b的宽度大于所述锁止凸台2a的宽度。

需要说明的是，本实施例是本发明的一个优选的实施方式，在本实施例中，所述脱扣装置包括一个复位件4（见图8），利用本实施例提供的复位件4对所述操作机构进行复位时，给所述推杆2一个外力，所述推杆2向着所述操作机构的方向运动，推动所述复位件4，使得所述复位件4绕着所述铰接轴5旋转，进而使得所述复位件4作用在所述操作机构上，使得所述操作机构复位，留待下次使用。当撤除对所述推杆2的外力时，此时，整个装置仍然处于锁定装置，由于所述锁止凸台2a的宽度小于所述锁止凹槽的宽度，所述推杆2在所述储能弹性件9的作用下在所述支架1内向着远离所述操作机构的方向运动，从而使得所述推杆2与所述复位件4逐渐分离，并最终使得所述推杆2作用在所述复位件4上的力消失，进而使得所述复位件4向着远离所述操作机构的方向旋转，使所述复位件4复位。 

在本实施例中，为了使得所述复位件4能够起到扩充所述推杆2的行程的作用，所述推杆2在所述复位件4上的力的作用点偏离所述复位件的中线，所述推杆2在所述复位件4上的力的作用点偏离所述复位件的中线的具体距离根据实际需要进行计算，在本实施例中，所述推杆2在所述复位件4上的力的作用点位于所述复位件4纵向的三分之一高度处，即偏离所述中线六分之一。

在本实施例中，所述推杆2具有第一突出部2b（见图6），所述第一突出部2b能够抵在所述复位件4上，从而为所述复位件4绕所述铰接轴5的旋转提供所述推力。在此，所述第一突出部2b的形状不受限制，圆形、方形或其他规则形状及不规则形状都可以，但是需要保证在给所述推杆2一个第一外力并使所述推杆2移动时，所述第一突出部2b上至少有一点与所述复位件4相接触，这样才能使得所述推杆2能够为所述复位件4提供旋转动力。在本实施例中，提供了一种具体的所述第一突出部2b的形状，所述第一突出部2b为方形并与所述推杆2的运动方向垂直设置，这样设置的好处在于，可以保证所述第一突出部2b与所述复位件4接触时形成面接触，从而提高复位件4运动的可靠性。

在本实施例中，所述复位件4设有安装槽4a，所述铰接轴5安装在所述安装槽4a内。在此，所述安装槽4a内有半圆形的横截面，这样设置的好处在于：方便所述铰接轴5与所述安装槽4a进行配合。需要说明的是，对于实现本发明的核心目的来说，所述铰接轴5与所述安装槽4a配合固定的具体方式不受限制，在本实施例中，所述铰接轴5与所述安装槽4a通过焊接的方式配合固定，所述铰接轴5有一部分伸出所述安装槽4a的两端，所述铰接轴5伸出所述安装槽4a两端的部分插入所述支架1的铰接孔内。

在本实施例中，所述锁扣3具有承力部3a，所述承力部3a用于承接来自所述操作机构的第二外力。所述承力部3a具有固定槽，所述复位件4具有固定突出部4b，所述固定突出部4b插入所述固定槽内。这样设置的好处在于，当所述锁扣装置处于锁定状态时，所述固定突出部4b插入所述固定槽内，从而提高了装置的稳定性。

在本实施例中，所述推杆2具有第二突出部2c，所述支架1的侧壁上设置有滑槽，所述第二突出部2c插入到所述滑槽内并能够沿着所述滑槽来回移动。这样设置的好处在于，可以保证所述推杆2能够始终沿着所述支架1进行运动，从而避免了整个装置的复位可靠性。

在本实施例中，所述储能弹性件9为弹簧。

在本实施例中，所述支架1的外侧与所述锁扣轴6相对应的位置设有限位螺钉7，该限位螺钉7可防止锁扣轴6脱出。

在本实施例中，所述推杆2具有一个竖直的运动阻挡部2d（见图6），设置该运动阻挡部2d的好处在于：在所述操作机构给所述锁扣3第二外力使其解除对所述推杆2的锁定后，所述推杆2在所述储能弹性件9的作用下会向着远离所述操作机构的方向运动，此时，当所述运动阻挡部2d与所述支架1的竖直部分相接触时，所述推杆2将不能继续运动，从而避免了所述推杆2在所述储能弹性件2的作用下运动的过远而造成的重新锁定时需要加大对所述推杆2的作用力才能使得所述锁止凸台2a运动到与所述锁止凹槽3b相对应的位置的情况的发生。

    本实施例提供的脱扣装置具有三个工作状态：

（1）锁定状态：如图3所示，锁定状态是指将所述锁扣3与所述推杆2相锁定，具体的过程为：扭簧8使得所述锁扣3绕着所述锁扣轴6按照图2所示的逆时针旋转，所述锁扣3上的锁止凹槽3b与所述推杆2上的锁止凸台2a相卡接，从而使得所述锁扣3与所述推杆2处于锁定状态，此时储能弹性件9处于储能状态，推杆2大部分收缩在支架1内；

（2）解锁状态：如图4所示，解锁状态是指解除所述锁扣3对所述推杆2的锁定，当锁扣3上的承力部3a接受来自操作机构的第二外力时，也即脱扣信号力，致使锁扣3克服扭簧8的扭力按照图2所示的顺时针旋转，旋转到一定角度后，所述锁止凹槽3b与所述锁止凸台2a分离，从而解除对锁止凸台2a的锁定，此时推杆2在储能弹性件9的作用下沿着滑槽向储能弹性件9收缩的方向运动，直至所述运动阻挡部2d与所述支架1的竖直部分相接触，完成脱扣动作；

（3）复位状态：如图5所示，复位既包括对所述操作机构的复位，也包括对所述复位件4的复位，当所述操作机构给所述锁扣3一个第二外力，使锁扣3旋转从而使其与所述推杆2解除锁定时，所述操作机构持续作用在所述锁扣3上一段时间，这时，给推杆2一个向着所述操作机构的外力，也即第一外力，推杆2克服储能弹性件9的拉力向着操作机构的方向运动，当所述锁止凸台2a运动到能够与锁止凹槽3b相卡的位置的上方的时候，解除所述操作机构对所述锁扣3的第二外力，这时候，所述锁扣3在扭簧8的扭力的作用下向着反方向旋转，从而使得所述锁止凹槽3b正好与所述锁止凸台2a相卡接，重新完成锁定；同时，由于所述推杆2向着所述操作机构的方向运动，使得所述推杆2上的第一突出部2b抵在复位件4上，对复位件4施加一个推力，使复位件4绕铰接轴5旋转，由于杠杆效应，复位件4的固定突出部4b就会对所述第一突出部2b的行程放大，使得所述固定突出部4b作用在操作机构上，使得所述操作机构复位；这时，撤去推杆2上的第一外力，由于锁止凹槽3b的宽度比锁止凸台2a的宽度略宽，在储能弹性件9的作用下，推杆2会回弹一点使锁止凹槽3b与锁止凸台2a相卡紧，并使得所述第一突出部2b与所述复位件4脱离，解除对复位件4的推力，使得所述复位件4复位。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种用于断路器的脱扣装置，包括

支架（1）；

推杆（2），安装在所述支架（1）上，具有锁止凸台（2a）；

储能弹性件（9），其一端抵在所述支架（1）上，另一端抵在所述推杆（2）上，能够在第一外力作用下被所述推杆（2）压缩，所述推杆（2）在所述第一外力作用下和所述储能弹性件（9）的回复力作用下能够沿着所述支架（1）来回移动；

其特征在于：

锁扣（3），通过锁扣轴（6）铰接在所述支架（1）上，所述锁扣轴（6）上套设有扭簧（8），所述扭簧（8）一端抵在所述锁扣（3）上，另一端抵在所述基架（1）上，具有锁止凹槽（3b），能够在所述扭簧（8）的回转力作用下沿着所述锁扣轴（6）旋转，使得所述锁止凸台（2a）卡接在所述锁止凹槽（3b）内而锁定所述推杆（2），并能够在操作机构给予的第二外力作用下克服所述扭簧（8）的扭力并反方向旋转，从而解除对所述推杆（2）的锁定；

所述推杆（2）能够直接或者间接给所述操作机构一个复位力使其复位，

所述锁止凹槽（3b）的宽度大于所述锁止凸台（2a）的宽度。

2.根据权利要求1所述的用于断路器的脱扣装置，其特征在于：还包括复位件（4），通过铰接轴（5）铰接在所述支架（1）上，能够在所述推杆（2）的推力作用下绕所述铰接轴（5）向着预设方向旋转，从而推动所述操作机构复位。

3.根据权利要求2所述的用于断路器的脱扣装置，其特征在于：所述推杆（2）在所述复位件（4）上的力的作用点偏离所述复位件的中线。

4.根据权利要1-3中任一项所述的用于断路器的脱扣装置，其特征在于：所述推杆（2）具有第一突出部（2b），所述第一突出部（2b）能够抵在所述复位件（4）上，从而为所述复位件（4）绕所述铰接轴（5）的旋转提供所述推力。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于断路器的脱扣装置，其特征在于：所述复位件（4）设有安装槽（4a），所述铰接轴（5）安装在所述安装槽（4a）内。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于断路器的脱扣装置，其特征在于：所述锁扣（3）具有承力部（3a），所述承力部（3a）用于承接来自所述操作机构的第二外力。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于断路器的脱扣装置，其特征在于：所述承力部（3a）具有固定槽，所述复位件（4）具有固定突出部（4b），所述固定突出部（4b）插入所述固定槽内。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于断路器的脱扣装置，其特征在于：所述推杆（2）具有第二突出部（2c），所述支架（1）的侧壁上设置有滑槽，所述第二突出部（2c）插入到所述滑槽内并能够沿着所述滑槽来回移动。

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