CN103531409B - 一种断路器的触头系统 - Google Patents

Abstract

一种断路器的触头系统，设置于所述断路器内部，包括动触头和静触头，所述动触头的伸出端可与所述静触头配合，所述动触头的连接端通过动触头定位轴可转动地设置在转轴上；所述连接端设置有辅助轴，所述辅助轴位于所述动触头定位轴的下方且所述辅助轴轴心和所述动触头定位轴轴心的连线与所述动触头的所述伸出端呈钝角，所述辅助轴为棱柱状并且其两端伸出所述动触头；触头弹簧的第一侧臂被所述转轴限位，第二侧臂被所述辅助轴伸出所述动触头的部分阻挡，所述触头弹簧压缩地卡在所述辅助轴与所述转轴之间，且在合闸状态时所述第二侧臂与所述辅助轴伸出所述动触头部分的棱边接触。本发明的触头系统，结构紧凑、可靠性好，能有效防止触头回落，提高断路器的分断能力。

Description

一种断路器的触头系统

技术领域

本发明涉及低压电气技术领域,具体是一种断路器的触头系统。

背景技术

现有技术中，断路器的动触头和静触头通常会设计成相反的电流方向，当线路中出现短路大电流时，动、静触头间会产生电动斥力使动触头向断开方向运动，同时动、静触头间会产生电弧；随着动触头向断开方向运动，动、静触头间的电动斥力逐渐减小，当电动斥力不足以克服触头弹簧的弹力时，动触头会在触头弹簧力的作用下回落并由此可能造成二次燃弧。因此，上述结构的触头系统增加了燃弧时间，这对断路器危害极大。

为此，现有技术中出现了一种防止动触头回落的触头系统，如中国专利文献CN102427007A中公开了一种防止低压断路器动触头反弹的装置，其夹持件右部分的夹持端具有两片前后对称的夹持件侧壁，动触头的旋转端卡在两片夹持件侧壁内，在两片夹持件侧壁上开有同轴的第一孔，在转轴空腔的前后两侧面对称设置有卡槽，卡槽所在的中心是转轴的转动中心，在转轴空腔下表面上并靠近右侧设置一凹槽；第一轴销两端固定卡在所述卡槽内，并同时间隙穿过动触头转动中心孔和夹持件上的第一孔，动触头转动中心孔的中心和转轴的转动中心重合；动触头尾部孔中穿过有与第一轴销平行的第二轴销，扭簧的下端贴在转轴空腔下表面上且卡在凹槽内，扭簧的两个连接端分别向上压靠在第二轴销两端的外圈上。上述装置中，第二销轴在扭簧的两个连接端的端面上运动，要形成动、静触头分开的力矩第二轴销需要运动到第一轴销的右侧一定距离，使得扭簧给第二轴销的力F在第一轴销的右侧，这就需要动触头在转轴内有足够的运动空间，不利于产品的小型化设计；另外，当动触头受电动力斥开后遇到转轴的限位部之后会有一定幅度的震动和回落，而由于第二轴销是圆形轴在扭簧的端面上很容易活动，扭簧给第二轴销的力F很容易就会回到第一轴销的左侧而导致动触头回落，因此，这种触头系统可靠性比较差。

发明内容

为了解决以上现有技术中断路器触头系统不利于产品小型化设计，而且可靠性比较差的问题，从而提供一种结构紧凑、可靠性好的断路器的触头系统。

为解决上述现有技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种断路器的触头系统，设置于所述断路器的内部，所述触头系统包括动触头和静触头，所述动触头包括伸出端和连接端；所述动触头的所述伸出端可与所述静触头配合，所述连接端通过动触头定位轴可转动地设置在转轴上，所述转轴上还设置有用于对所述动触头施加弹力的触头弹簧；所述动触头的所述连接端设置有辅助轴，所述辅助轴位于所述动触头定位轴的下方且所述辅助轴轴心和所述动触头定位轴轴心的连线与所述动触头的所述伸出端呈钝角，所述辅助轴为棱柱状并且其两端伸出所述动触头；所述触头弹簧的第一侧臂被所述转轴限位，第二侧臂被所述辅助轴伸出所述动触头的部分阻挡，所述触头弹簧压缩地卡在所述辅助轴与所述转轴之间，并且在合闸状态时，所述第二侧臂与所述辅助轴伸出所述动触头部分的棱边接触。

上述断路器的触头系统中，所述辅助轴轴心和所述动触头定位轴轴心的连线与所述动触头的所述伸出端呈110°-135°。

上述断路器的触头系统中，所述辅助轴轴心和所述动触头定位轴轴心的连线与所述动触头的所述伸出端呈125°。

上述断路器的触头系统中，所述辅助轴为四棱柱状或多棱柱状。

上述断路器的触头系统中，所述辅助轴与所述动触头铆接固定。

上述断路器的触头系统中，所述触头弹簧为扭簧。

上述断路器的触头系统中，所述触头弹簧的所述第二侧臂为两个支臂，两个所述支臂分别被所述辅助轴两端伸出所述动触头的部分阻挡。

上述断路器的触头系统中，所述触头弹簧通过弹簧定位轴设置于所述转轴上。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本发明提供的断路器的触头系统，其动触头的连接端还通过辅助轴与转轴连接，辅助轴位于动触头定位轴的下方且辅助轴轴心和动触头定位轴轴心的连线与动触头的伸出端呈钝角，辅助轴为棱柱状并且其两端伸出动触头；触头弹簧的第一侧臂被转轴限位，第二侧臂被辅助轴伸出动触头的部分阻挡，触头弹簧压缩地卡在辅助轴与转轴之间，并且在合闸状态时，第二侧臂与辅助轴伸出动触头部分的棱边接触。合闸状态下触头弹簧在辅助轴上施力使动触头和静触头可靠接触，当断路器中通入短路大电流时，动触头由于受电动力作用被斥开远离静触头，到某一状态时触头弹簧在辅助轴上的施力方向改变使动触头迅速断开并最终静止在断开状态，防止触头回落造成二次燃弧，可增强断路器的灭弧能力。由于辅助轴采用棱柱状轴，有一个明确的受力拐点（即轴的棱边），当扭簧给第二轴销的施力点越过拐点后，力的方向会立即改变，不需要第二轴销运动到第一轴销的另一侧，节省了动触头的运动空间，有利于产品小型化设计；而且即使动触头斥开后遇转轴限位部有小幅度的震动和回落，扭簧的施力点不越过拐点动触头仍会停留在斥开位置，可靠性强。

（2）本发明提供的断路器的触头系统，利用机械运动原理改变触头的受力方向，使触头被斥开后始终处于断开位置，减少了燃弧时间，待操作机构脱扣复位后触头复位，保证下一次的合闸；而且能加快触头分断速度，减少燃弧时间，提高了断路器的分断能力，辅助轴采用棱柱状轴并且辅助轴与动触头的铆接固定更加可靠，结构简单，安装方便。

（3）本发明提供的断路器的触头系统，其中辅助轴轴心和动触头定位轴轴心的连线与动触头的伸出端呈110°-135°，优选呈125°，能够确保动、静触头的接触压力，保证产品性能可靠。

（4）本发明提供的断路器的触头系统，其中辅助轴优选采用四棱柱状或多棱柱状，一方面方便加工成型，另一方面方轴（四棱柱状辅助轴）或多边形轴（多棱柱状辅助轴）更容易固定且可靠。

（5）本发明提供的断路器的触头系统，其中触头弹簧的第二侧臂为两个支臂，两个支臂分别被辅助轴两端伸出动触头的部分阻挡，上述设计使得动触头受力均衡，进一步保证产品性能可靠、稳定。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是采用本发明触头系统的断路器处于合闸状态的示意图；

图2是采用本发明触头系统的断路器触头受电动力作用斥开后静止状态的示意图；

图3是本发明断路器的触头系统中动触头合闸状态受力方向的示意图；

图4是本发明断路器的触头系统中动触头受电动力斥开后受力方向的示意图；

图5是本发明断路器的触头系统中触头弹簧的示意图。

图中附图标记表示为：1-动触头，11-伸出端，12-连接端，2-动触头定位轴，3-转轴，4-辅助轴，5-触头弹簧，51-第一侧臂，52-第二侧臂，6-弹簧定位轴，7-基座，8-静触头。

具体实施方式

如图1和图2所示，是本发明断路器的触头系统的优选实施例。

在本实施例中，所述触头系统应用于限流型塑壳断路器中，所述触头系统设置于所述断路器的内部，所述触头系统包括动触头1和静触头8，所述静触头8安装于所述断路器的基座7上。

所述动触头1包括伸出端11和连接端12，所述伸出端11可与所述静触头8配合，所述连接端12通过动触头定位轴2可转动地设置在转轴3上，所述转轴3设置于所述基座7上并由所述断路器的操作机构控制。所述转轴3上还设置有用于对所述动触头1施加弹力的触头弹簧5，所述触头弹簧5为扭簧，其通过弹簧定位轴6设置于所述转轴3上。

所述动触头1的所述连接端12设置有辅助轴4，在本实施例中，所述辅助轴4与所述动触头1铆接固定。所述辅助轴4位于所述动触头定位轴2的下方且所述辅助轴4轴心和所述动触头定位轴2轴心的连线与所述动触头1的所述伸出端11呈钝角，角度取值范围是110°-135°，在本实施例中选取125°。所述辅助轴4为棱柱状并且其两端伸出所述动触头1，在本实施例中，所述辅助轴4为四棱柱状轴。所述触头弹簧5的第一侧臂51被所述转轴3限位，第二侧臂52被所述辅助轴4伸出所述动触头1的部分阻挡，所述触头弹簧5压缩地卡在所述辅助轴4与所述转轴3之间，并且在合闸状态时，所述第二侧臂52与所述辅助轴4伸出所述动触头1部分的棱边接触，如图1所示。所述触头弹簧5的所述第二侧臂52为两个支臂，两个所述支臂分别被所述辅助轴4两端伸出所述动触头1的部分阻挡，如图5所示。

如图3和图4所示，当所述断路器处于合闸状态时，所述触头弹簧5的所述第二侧臂52施加给所述辅助轴4的力使所述动触头1向所述静触头8方向靠近，以确保动、静触头能够可靠接触。当所述动触头1受电动斥力作用离开所述静触头8到一定距离后，所述触头弹簧5的所述第二侧臂52绕过所述辅助轴4的棱边与所述辅助轴4的一个柱面接触，同时所述辅助轴4的受力方向变为使所述动触头1继续保持离开所述静触头8的运动方向，直到所述动触头1与所述转轴3的限位部接触后静止，从而防止所述动触头1斥开后回落。

此外，在所述动触头1受电动力斥开后，电动力和所述触头弹簧5的弹力是一对相反的作用力，当电动力大于弹簧力时所述动触头1向断开方向运动，当所述动触头1运动到所述触头弹簧5的所述第二侧臂52越过所述辅助轴4的棱边而是在所述辅助轴4的柱面上施力时，所述触头弹簧5的弹力方向改变并和电动力叠加，使所述动触头1加速分断，直到所述动触头1与所述转轴3的限位部接触后静止。

在其他实施例中，所述辅助轴4还可根据需要选为三棱柱状或多棱柱状。

在其他实施例中，所述辅助轴4轴心和所述动触头定位轴2轴心的连线与所述动触头1的所述伸出端11的角度还可取值为110°、115°、120°、130°、135°等，均可实现本发明的目的。

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 (9)

1.一种断路器的触头系统，设置于所述断路器的内部，所述触头系统包括动触头(1)和静触头(8)，所述动触头(1)包括伸出端(11)和连接端(12)；所述动触头(1)的所述伸出端(11)可与所述静触头(8)配合，所述连接端(12)通过动触头定位轴(2)可转动地设置在转轴(3)上，所述转轴(3)上还设置有用于对所述动触头(1)施加弹力的触头弹簧(5)；其特征在于：所述动触头(1)的所述连接端(12)设置有辅助轴(4)，所述辅助轴(4)位于所述动触头定位轴(2)的下方且所述辅助轴(4)轴心和所述动触头定位轴(2)轴心的连线与所述动触头(1)的所述伸出端(11)呈钝角，所述辅助轴(4)为棱柱状并且其两端伸出所述动触头(1)；所述触头弹簧(5)的第一侧臂(51)被所述转轴(3)限位，第二侧臂(52)被所述辅助轴(4)伸出所述动触头(1)的部分阻挡，所述触头弹簧(5)压缩地卡在所述辅助轴(4)与所述转轴(3)之间，并且在合闸状态时，所述第二侧臂(52)与所述辅助轴(4)伸出所述动触头(1)部分的棱边接触。

2.根据权利要求1所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述辅助轴(4)轴心和所述动触头定位轴(2)轴心的连线与所述动触头(1)的所述伸出端(11)呈110°-135°。

3.根据权利要求2所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述辅助轴(4)轴心和所述动触头定位轴(2)轴心的连线与所述动触头(1)的所述伸出端(11)呈125°。

4.根据权利要求1所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述辅助轴(4)为多棱柱状。

5.根据权利要求1所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述辅助轴(4)为四棱柱状。

6.根据权利要求1所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述辅助轴(4)与所述动触头(1)铆接固定。

7.根据权利要求1所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述触头弹簧(5)为扭簧。

8.根据权利要求7所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述触头弹簧(5)的所述第二侧臂(52)为两个支臂，两个所述支臂分别被所述辅助轴(4)两端伸出所述动触头(1)的部分阻挡。

9.根据权利要求1-8任一所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述触头弹簧(5)通过弹簧定位轴(6)设置于所述转轴(3)上。