CN104517784A - 一种低压塑壳断路器的操作机构 - Google Patents

Abstract

一种低压塑壳断路器的操作机构，包括一对颊板（10、11）、手柄杠杆组件、肘连杆机构、跳扣杠杆（4）、跳闸杠杆（1）、锁扣件（2）、转轴（7）以及安装于转轴（7）上的动触头组件（8）；其特征在于：在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述主弹簧（30）的螺旋本体抵压作用于锁扣件（2）,并驱动锁扣件（2）使之复位。本发明主弹簧与锁扣件的接触作用过程变得柔和，确保锁扣件能复位到位，提升了结构整体的韧性，利于结构寿命的提高。

Description

一种低压塑壳断路器的操作机构

技术领域

本发明具体涉及一种低压塑壳断路器的操作机构。

背景技术

低压塑壳断路器的操作机构，用于执行断路器断口的接通与分断操作。当断路器的脱扣器装置检测到电路异常电流时致动操作机构解锁脱扣动作，从而断开电路；当导致电路异常的故障排除后，首先要对断路器实施再扣操作使操作机构复位，然后再实施合闸操作从而完成电路的重新接通。

现有技术如公告号CN203038867U的实用新型专利，该专利公示了一种如上所述的低压塑壳断路器操作机构，其肘连杆机构趋于水平方向布置，主弹簧在手柄杠杆上的挂点位置与手柄的安装位置分离，其锁扣件横置于肘连杆机构的下方，与跳扣杠杆及跳闸杠杆（即止动件）的接触形成搭扣的部位分置于其枢转轴的两侧从而呈现受力的杠杆效应，这样布置的操作机构具备小型化优点，尤其利于降低机构的高度尺寸。该操作机构的再扣复位操作一般是这样进行的，通过驱动手柄带动跳扣杠杆及肘连杆机构，驱使跳扣杠杆顶开锁扣件的阻挡落位，锁扣件在其复位弹簧作用下进入与跳闸杠杆（即止动件）的预接触状态，到位后释放对手柄的驱动，则跳扣杠杆、锁扣件及止动件保持两两接触的搭扣状态，完成再扣复位操作。具体，所述锁扣件的复位弹簧的作用趋势为促使锁扣件复位动作，再扣操作过程，提供锁扣件阻碍跳扣杠杆复位的阻力，导致跳扣杠杆复位必须要顶开锁扣件的阻碍，需克服的阻力一部分来自于复位弹簧的作用力，另一部分来自于跳扣杠杆顶开锁扣件过程的接触力带来的摩擦效应，因此，采用这种再扣操作原理的机构不可避免的均会存在如下隐患：

跳扣杠杆与锁扣件之间频繁的接触易造成磨损，对材料的硬度要求更高，特别是，如果再扣操作是通过电机驱动或者气泵释能方式驱动，由于存在较强的冲击效应，跳扣杠杆与锁扣件的接触部位极易变形失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种低压塑壳断路器的操作机构，在再扣操作过程中避免跳扣杠杆对锁扣件的直接接触驱动而能实现与现有技术相同的功能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低压塑壳断路器的操作机构，包括一对颊板、手柄杠杆组件、肘连杆机构、跳扣杠杆、跳闸杠杆、锁扣件、转轴以及安装于转轴上的动触头组件；所述手柄杠杆组件包括手柄杠杆及手柄；所述肘连杆机构包括绕一公共轴枢转连接的上连杆与下连杆，在公共轴与所述手柄杠杆之间连接设置有主弹簧；所述跳扣杠杆转动地支撑在所述颊板上，并且与上连杆枢转连接；所述转轴与所述下连杆枢转连接，并且通过所述的肘连杆机构的动作实现转动；所述跳闸杠杆与锁扣件彼此接触锁定并且锁扣件与跳扣杠杆相互接触锁定而实现断路器的扣锁，通过对手柄的操作带动肘连杆机构动作而实现断路器的接通与分断操作；在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述主弹簧的螺旋本体抵压作用于锁扣件,并驱动锁扣件使之复位。

上述方案中，所述操作机构还包括一弹簧，该弹簧作用于锁扣件；在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述弹簧的弹簧力拉持住锁扣件，以避免锁扣件移至跳扣杠杆的运动轨迹上干涉跳扣杠杆的运动。

上述方案中，所述锁扣件上对应于所述主弹簧的螺旋本体设有与之相抵配合的横梁。

进一步，所述锁扣件为U形杆状，包括两支臂和连接两支臂一端的连接梁，其两支臂与所述颊板枢转联接的两同心轴定位于支臂的中间位置区域；所述两支臂端部与跳闸杠杆接触配合，所述连接梁与跳扣杠杆接触配合，以构成扣锁稳定状态；所述横梁连接于所述两支臂之间，且位于所述同心轴与支臂端部之间的区域。

再进一步，所述操作机构还包括一弹簧；所述锁扣件的一支臂上在靠近支臂端部的区域设置于第一挂臂，对应于所述第一挂臂一侧的颊板上设置有第二挂臂，且第二挂臂位于第一挂臂的上方，所述弹簧为拉伸弹簧，其两端挂扣在第一挂臂和第二挂臂上；在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述弹簧的弹簧力拉持住锁扣件，以避免锁扣件移至跳扣杠杆的运动轨迹上干涉跳扣杠杆的运动。

上述方案中，所述主弹簧为两根相同的并排设置的拉伸弹簧，其一端挂装于上连杆与下连杆的公共轴，另一端挂装于手柄杠杆上的台阶轴；所述上连杆为U形，两主弹簧容置于U形上连杆的内部区域。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比本发明具有以下优点：

1）本发明在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，跳扣杠杆的运动轨迹与锁扣件的运动轨迹不存在交点，即两者间基本不发生接触，避免了跳扣杠杆与锁扣件之间因剧烈接触撞击而导致的结构变形失效；

2）本发明通过手柄杠杆带动主弹簧，以主弹簧上的作用部来驱动锁扣件复位，弹簧的刚性与柔性相结合的效应使得主弹簧与锁扣件的接触作用过程变得柔和，对于操作过程其它偶发的不期望的接触，也会因为弹簧的韧性和自恢复性而免除结构卡死的风险，确保锁扣件能复位到位，提升了结构整体的韧性，利于结构寿命的提高。

附图说明

图1本发明实施例操作机构结构示意图；

图2本发明实施例操作机构和报警信号触发装置爆炸图；

图3本发明实施例操作机构脱扣状态透视图；

图4本发明实施例操作机构再扣操作极限状态透视图；

图5本发明实施例操作机构再扣状态的透视图；

图6本发明实施例操作机构再扣瞬时状态透视图；

图7本发明实施例操作机构再扣瞬时状态示意图。

以上附图中：1、跳闸杠杆；1a、搭扣部；2、锁扣件；2a、支臂端部；2b、连接梁；2c、同心轴；2d、同心轴；2f、横梁；2g、第一挂臂；4、跳扣杠杆；4a、搭扣部；4b、跳扣凸起；5、上连杆；6、下连杆；7、转轴；8、动触头组件；9、静触头组件；10、颊板；10a、第二挂臂；11、颊板；11b、颊板折弯止挡；12、横杆；15、手柄杠杆；16、驱动轴；17、台阶轴；18、公共轴；20弹簧；30、主弹簧；301、作用部。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见图1-7所示：

本实施例涉及一种低压塑壳断路器的操作机构。

如图1、图2、图3所示，一种低压塑壳断路器的操作机构，包括一对颊板10、11、手柄杠杆组件、肘连杆机构、跳扣杠杆4、跳闸杠杆1、锁扣件2、转轴7以及安装于转轴7上的动触头组件8。

如图1、图2、图3所示，所述颊板10、11彼此面对面设置，手柄杠杆组件包括手柄杠杆15及手柄，手柄安装在手柄杠杆15上，手柄杠杆15转动的支撑在所述颊板10、11上；所述肘连杆机构包括绕一公共轴18枢转连接的上连杆5与下连杆6，在公共轴18与所述手柄杠杆15之间连接设置有主弹簧30，主弹簧30在手柄杠杆15上的挂点与手柄杠杆15上的手柄的安装点位于相互分离的位置；所述跳扣杠杆4转动地支撑在所述颊板10、11上，并且与上连杆5枢转连接；所述转轴7与所述下连杆6枢转连接，并且通过所述肘连杆机构的动作实现转动；所述锁扣件2设置于所述手柄杠杆15及肘连杆机构的下方；跳闸杠杆1和锁扣件2均转动地支承在所述颊板10、11上，跳闸杠杆1和转轴7分别位于操作机构的左右两侧；所述跳闸杠杆1与锁扣件2彼此接触锁定并且锁扣件2与跳扣杠杆4相互接触锁定而实现断路器的扣锁，通过对手柄的操作带动肘连杆机构动作而实现断路器的接通与分断操作（详细的上述各零件的连接关系可见背景技术中所述的专利CN203038867U）。

本实施例核心点是：所述主弹簧30位于锁扣件2的上方，并且主弹簧30和锁扣件2两者基本平行的布置；主弹簧30由螺旋本体和螺旋本体两端的挂钩构成，在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述主弹簧30的螺旋本体抵压作用于锁扣件2，并驱动锁扣件2使之复位。具体的，所述主弹簧30的螺旋本体上设有再扣操作时抵压作用于锁扣件2的作用部301，该作用部301即为螺旋本体弹簧钢丝的一圈或几圈；在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，由主弹簧30的作用部301抵压驱动锁扣件2使之复位。具体，所述锁扣件2上对应于所述作用部301设有与之相抵配合的横梁2f。

具体，如图1-3所示，所述锁扣件2为U形杆状，包括两支臂和连接两支臂一端的连接梁2b，其两支臂与所述颊板10、11枢转联接的两同心轴2c、2d定位于支臂的中间位置区域；所述两支臂端部2a与跳闸杠杆1接触配合，所述连接梁2b与跳扣杠杆4接触配合，以构成扣锁稳定状态；所述横梁2f连接于所述两支臂之间，且位于所述同心轴2c、2d与支臂端部2a之间的区域。

再进一步，所述操作机构还包括一弹簧20；所述锁扣件2的一支臂上在靠近支臂端部2a的区域设置于第一挂臂2g，对应于所述第一挂臂2g一侧的颊板10上设置有第二挂臂10a，且第二挂臂10a位于第一挂臂2g的上方，所述弹簧20为拉伸弹簧，其两端挂扣在第一挂臂2g和第二挂臂10a上；在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述弹簧20的弹簧力拉持住锁扣件2，以避免锁扣件2移至跳扣杠杆4的运动轨迹上干涉跳扣杠杆4的运动。并且，在断路器脱扣状态下，这个弹簧20的作用力也迫使锁扣件2顺时针转动，即弹簧20起到了阻止锁扣件2回落的作用，基本就替代了背景技术中所述的专利（CN203038867U）钩状部和挂扣的作用，本实施例就无需另设置钩状部和挂扣。

具体，所述主弹簧30为两根相同的并排设置的拉伸弹簧，其一端挂装于上连杆5与下连杆6的公共轴18，另一端挂装于手柄杠杆15上的台阶轴17；所述上连杆5为U形，两主弹簧30容置于U形上连杆5的内部区域，见图2所示。

另外，跳扣凸起4b与颊板折弯止挡11b接触限定了脱扣状态跳扣杠杆4的位置，转轴7受断路器基座（图中未示出）限止定位，由此确定了脱扣状态连杆机构系统的位置状态。两端分别挂靠联接于手柄杠杆15的台阶轴17和上、下连杆的公共轴18的主弹簧30趋于水平横置，与主弹簧30接近于平行并且设置于主弹簧30及连杆机构系统下方的锁扣件2通过同心轴2c、2d枢设于机构颊板10、11上。手柄杠杆15同样为U形造型，其U形的横梁区域用于手柄的安装定位，U形的两支臂端部分别与颊板上的枢轴卡合铰接，并且，在两支臂中间区域偏向于跳闸杠杆1的方向延设有与台阶轴17卡合铰接的延伸支臂，并且，所述两侧的U形支臂及延伸支臂在空间上分别正对于锁扣件2的两支臂，上下层叠。横杆12穿设于锁扣件2的下方，连接颊板10和11，紧固定位，同时可作为脱扣状态时锁扣件2的限位止挡。

本实施例再扣操作动作原理描述：

如图3所示，操作机构为脱扣状态。

在主弹簧30作用下，跳扣凸起4b与颊板折弯止挡11b接触，转轴7与基座（未示出）接触，枢置于手柄杠杆15上的驱动轴16倚靠在跳扣杠杆4上，由此，跳扣杠杆4、肘连杆机构、转轴7及手柄杠杆15均处于稳定状态。

锁扣件2在弹簧20作用下具有图示顺时针向的运动趋势，通过锁扣件2与设置于颊板上的横杆12的接触止挡，处于稳定状态，锁扣件2的连接梁2b远离的4a。在再扣操作过程中，结合图3至图4再至图5的状态，跳扣杠杆4在手柄带动下绕回转中心枢转，搭扣部4a的运动轨迹与连接梁2b不存在交点，因此，跳扣杠杆4的搭扣部4a可自由到达再扣复位位置，这与塑壳断路器以往再扣操作过程跳扣需顶开锁扣件2的限制实现复位的操作原理是明显不同的，由此，跳扣杠杆4复位过程不会受到锁扣件2的阻碍作用，避免了由于剧烈接触导致的结构变形失效。

由于本实施例中锁扣件2的弹簧20的功能与以往作为锁扣件主要的复位动力源的功能发生了根本性的改变，这里的功能是在再扣过程通过弹簧力拉持住锁扣件2从而避免其对跳扣杠杆4的干涉限制。因此，需要其它作用方式来实现锁扣件2的再扣复位操作，本实施例提出的方案是，借助于与手柄杠杆15联动的主弹簧30在再扣复位操作过程带动锁扣件2实现复位操作，主弹簧30与锁扣件2为上下层叠设置，主弹簧30为拉伸弹簧，包括螺旋形本体与两端的挂钩，通过螺旋形本体对锁扣件2的横梁2f的驱动作用，克服弹簧20的阻力，实现锁扣件2的复位操作。由于主弹簧30刚柔兼具的特点，主弹簧与锁扣件的接触作用过程变得柔和，对于操作过程其它偶发的不期望的接触，也会因为弹簧的韧性和自恢复性而免除结构卡死的风险，确保锁扣件能复位到位，提升了结构整体的韧性，利于结构寿命的提高。

如图4所示并结合图6和图7，跳扣杠杆4达到再扣操作的极限位置，锁扣件2在主弹簧30的驱动下也到达极限位置，此时锁扣件2的端部2a与跳闸杠杆1的搭扣部1a之间预留有间隙，锁扣件2的连接梁2b与跳扣杠杆4的搭扣部4a之间预留有间隙，当释放对手柄的驱动力源，则在主弹簧30的力的作用下，跳扣杠杆4与锁扣件2、锁扣件2与跳闸杠杆1之间分别搭扣锁定，完成再扣操作，如图5所示，此时主弹簧30的螺旋本体的作用部301与锁扣件横梁2f之间保持一定的间隙。由此，断路器完成复位操作，可通过对手柄、手柄杠杆15的图示顺时针方向驱动，进而在主弹簧30作用下带动肘连杆机构，实现动触头8与静触头组件9之间的接通操作；进一步的通过对手柄、手柄杠杆15的逆时针方向驱动，实现动触头组件8与静触头组件9之间的断开操作，从而实现电路的接通与分断。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低压塑壳断路器的操作机构，包括一对颊板（10、11）、手柄杠杆组件、肘连杆机构、跳扣杠杆（4）、跳闸杠杆（1）、锁扣件（2）、转轴（7）以及安装于转轴（7）上的动触头组件（8）；所述手柄杠杆组件包括手柄杠杆（15）及手柄；所述肘连杆机构包括绕一公共轴（18）枢转连接的上连杆（5）与下连杆（6），在公共轴（18）与所述手柄杠杆（15）之间连接设置有主弹簧（30）；所述跳扣杠杆（4）转动地支撑在所述颊板（10、11）上，并且与上连杆（5）枢转连接；所述转轴（7）与所述下连杆（6）枢转连接，并且通过所述的肘连杆机构的动作实现转动；所述跳闸杠杆（1）与锁扣件（2）彼此接触锁定并且锁扣件（2）与跳扣杠杆（4）相互接触锁定而实现断路器的扣锁，通过对手柄的操作带动肘连杆机构动作而实现断路器的接通与分断操作；其特征在于：在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述主弹簧（30）的螺旋本体抵压作用于锁扣件（2）,并驱动锁扣件（2）使之复位。

2.根据权利要求1所述低压塑壳断路器的操作机构，其特征在于：所述操作机构还包括一弹簧（20），该弹簧（20）作用于锁扣件（2）；在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述弹簧（20）的弹簧力拉持住锁扣件（2），以避免锁扣件（2）移至跳扣杠杆（4）的运动轨迹上干涉跳扣杠杆（4）的运动。

3.根据权利要求1所述低压塑壳断路器的操作机构，其特征在于：所述锁扣件（2）上对应于主弹簧（30）的螺旋本体设有与之相抵配合的横梁（2f）。

4.根据权利要求3所述低压塑壳断路器的操作机构，其特征在于：所述锁扣件（2）为U形杆状，包括两支臂和连接两支臂一端的连接梁（2b），其两支臂与所述颊板（10、11）枢转联接的两同心轴（2c、2d）定位于支臂的中间位置区域；所述两支臂端部（2a）与跳闸杠杆（1）接触配合，所述连接梁（2b）与跳扣杠杆（4）接触配合，以构成扣锁稳定状态；所述横梁（2f）连接于所述两支臂之间，且位于所述同心轴（2c、2d）与支臂端部（2a）之间的区域。

5.根据权利要求4所述低压塑壳断路器的操作机构，其特征在于：所述操作机构还包括一弹簧（20）；所述锁扣件（2）的一支臂上在靠近支臂端部（2a）的区域设置于第一挂臂（2g），对应于所述第一挂臂（2g）一侧的颊板（10）上设置有第二挂臂（10a），且第二挂臂（10a）位于第一挂臂（2g）的上方，所述弹簧（20）为拉伸弹簧，其两端挂扣在第一挂臂（2g）和第二挂臂（10a）上；在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述弹簧（20）的弹簧力拉持住锁扣件（2），以避免锁扣件（2）移至跳扣杠杆（4）的运动轨迹上干涉跳扣杠杆（4）的运动。

6.根据权利要求1所述低压塑壳断路器的操作机构，其特征在于：所述主弹簧（30）为两根相同的并排设置的拉伸弹簧，其一端挂装于上连杆（5）与下连杆（6）的公共轴（18），另一端挂装于手柄杠杆（15）上的台阶轴（17）；所述上连杆（5）为U形，两主弹簧（30）容置于U形上连杆（5）的内部区域。