CN104538217B - 一种开关电器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种开关电器，包括凸轮机构(13)和触头机构(14)，凸轮机构(13)包括驱动装置(1)、推杆(1a)和凸轮(2)，驱动装置(1)的输出端连接推杆(1a)，推杆(1a)驱动凸轮(2)转动，凸轮(2)带动主轴(3)旋转，触头机构(14)包括连杆一(41)、连杆二(42)、侧板(4)和滑块(5)，主轴(3)可旋转式安装在侧板(4)上，连杆一(41)、连杆二(42)铰接为一体，连杆一(41)与主轴(3)固定连接，连杆二(42)连接滑块(5)，滑块(5)处设置有导向机构；本发明能够保证触头机构中的滑块作平稳的上下运动，避免了开关电器合分不顺的现象发生，且操作机构动作平稳灵活。
Description
[技术领域]
本发明涉及电器开关设备技术领域，具体地说是一种开关电器。
[背景技术]
开关电器是用于低压电器中作为不频繁地接通和分断电路的开关，转换开关电器则主要用于两路电源或负载转换用的开关电器，以保障负载连续供电。现有的开关电器及转换开关电器的工作原理为，电磁铁操作旋转机构带动触头直线运动，从而完成开关电器的合分，其不足之处是：旋转机构的凸轮半径越大，则其阻碍力矩也越大，从而造成触头装置运动时不易平衡，最终导致开关电器合分不顺。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种开关电器，能够保证触头机构中的滑块作平稳的上下运动，避免了开关电器合分不顺的现象发生，且操作机构动作平稳灵活，电气性能好。
为实现上述目的设计一种开关电器，包括凸轮机构13和触头机构14，所述凸轮机构13包括驱动装置1、推杆1a和凸轮2，所述驱动装置1的输出端连接推杆1a，所述推杆1a驱动凸轮2转动，所述凸轮2带动主轴3旋转，所述触头机构14包括连杆一41、连杆二42、侧板4和滑块5，所述主轴3可旋转式安装在侧板4上，所述连杆一41、连杆二42铰接为一体，所述连杆一41与主轴3固定连接，所述连杆二42连接滑块5，所述滑块5处设置有导向机构，所述滑块5在连杆一41、连杆二42的带动下沿着导向机构作上下运动。
所述导向机构包括导向柱44，所述导向柱44固定连接滑块5，所述导向柱44铰接于连杆二42的端部，所述侧板4上开设有滑槽51，所述导向柱44穿设于滑槽51内，所述滑块5随导向柱44沿着滑槽51作竖直的上下运动。
所述主轴3上连接有手动装置，所述手动装置包括手柄11和手柄机构，所述手柄机构包括连杆三12e、连杆四12f、连接板12d、齿轮一12b、齿轮二12c和轴12a，所述轴12a的一端与手柄11相连，所述轴12a的另一端固定有齿轮一12b，所述齿轮一12b与齿轮二12c啮合连接，所述齿轮二12c与连接板12d固定连接，所述连接板12d的一侧铰接有连杆四12f，所述连杆四12f的另一端铰接连杆三12e，所述连杆三12e的另一端固定在主轴3上。
所述连接板12d的另一侧铰接有连杆六12g，所述连杆六12g的另一端铰接连杆五12h，所述连杆五12h的另一端通过主轴B18连接凸轮机构B和触头机构B17。
所述主轴3上连接有弹簧机构，所述弹簧机构包括连杆七20和弹簧21，所述连杆七20的一端固定连接在主轴3上，所述连杆七20的另一端铰接弹簧21，所述弹簧21的另一端固定在开关电器安装架22上。
所述导向机构还包括滚轮43，所述滚轮43对称设置在滑块5的左右两侧，所述滚轮43固定在侧板4上。
所述滑块5与触头支架6固定衔接，所述触头支架6在滑块5的带动下作上下运动，所述触头支架6上安装有动触头7，所述动触头7触及安装在动触头7上方的静触头8。
所述动触头7包含多片触头73，所述多片触头73通过轴销71及绝缘片72组合而成。
所述驱动装置1为电磁铁。
本发明同现有技术相比，结构新颖、简单，设计合理，由于在触头机构的滑块处设置有导向机构，使得滑块在连杆一、连杆二的带动下沿着导向机构的轨迹作竖直的上下运动，从而即便凸轮半径很大，也能保证触头机构中的滑块作平稳的上下运动，避免了开关电器合分不顺的现象发生；而且，该开关电器具有机械手动操作及电磁铁电气操作两种操作，其操作机构动作平稳灵活，触头系统由多片动触头构成，电气性能好；此外，本发明不仅包含一种开关，还可组成转换开关电器，该转换开关电器由一组触头系统构成，联锁及手动双向操作，简单可靠。
[附图说明]
图1是本发明的结构示意图(闭合)；
图2是本发明的结构示意图(断开)；
图3是本发明的实施例结构示意图(闭合)；
图4是图3的立体结构示意图；
图5是发明的实施例结构示意图(断开)；
图6是图5的立体结构示意图；
图7是本发明中触头机构的结构示意图；
图8是本发明中触头机构及凸轮的立体结构示意图；
图9是本发明中动触头的结构示意图；
图10是本发明中手动装置的部分结构示意图；
图11是本发明中单台开关手动操作机构的结构示意图；
图12是本发明中转换开关电器的结构示意图；
图13是图12中手动装置的部分结构示意图；
图14是图12中手动装置与触头机构及触头机构B的连接示意图；
图15是本发明带有弹簧机构的结构示意图(状态一)；
图16是本发明带有弹簧机构的结构示意图(状态二)；
图17是本发明带有弹簧机构的结构示意图(状态三)；
图18是本发明带有弹簧机构的俯视结构示意图；
图19是本发明带有弹簧机构的实施例结构示意图；
图中：1、驱动装置 1a、推杆 2、凸轮 3、主轴 4、侧板 5、滑块 6、触头支架 7、动触头 8、静触头 9、触头系统 10、底板 11、手柄 12a、轴 12b、齿轮一 12c、齿轮二 12d、连接板 12e、连杆三 12f、连杆四 12g、连杆六 12h、连杆五 13、凸轮机构 14、触头机构 17、触头机构B 18、主轴B 41、连杆一 42、连杆二 43、滚轮 44、导向柱 51、滑槽 71、轴销 72、绝缘片 73、触头 20、连杆七 21、弹簧 22、开关电器安装架。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作以下进一步说明：
如附图所示，本发明包括：凸轮机构13和触头机构14，凸轮机构13包括驱动装置1、推杆1a和凸轮2，驱动装置1的输出端连接推杆1a，驱动装置1为电磁铁，推杆1a驱动凸轮2转动，凸轮2带动主轴3旋转，触头机构14包括连杆一41、连杆二42、侧板4和滑块5，主轴3可旋转式安装在侧板4上，连杆一41、连杆二42铰接为一体，连杆一41与主轴3固定连接，连杆二42连接滑块5，滑块5处设置有导向机构，滑块5在连杆一41、连杆二42的带动下沿着导向机构作上下运动，滑块5与触头支架6固定衔接，触头支架6在滑块5的带动下作上下运动，触头支架6上安装有动触头7，动触头7触及安装在动触头7上方的静触头8。
本发明中，导向机构包括导向柱44，导向柱44固定连接滑块5，导向柱44铰接于连杆二42的端部，侧板4上开设有滑槽51，导向柱44穿设于滑槽51内，滑块5随导向柱44沿着滑槽51作竖直的上下运动；该导向机构还包括滚轮43，滚轮43对称设置在滑块5的左右两侧，滚轮43固定在侧板4上。动触头包含多片触头73，从而电气性能更好，该多片触头73通过轴销71及绝缘片72组合而成，如附图9所示。
本发明中，主轴3上连接有手动装置，手动装置包括手柄11和手柄机构，手柄机构包括连杆三12e、连杆四12f、连接板12d、齿轮一12b、齿轮二12c和轴12a，轴12a的一端与手柄11相连，轴12a的另一端固定有齿轮一12b，齿轮一12b与齿轮二12c啮合连接，齿轮二12c与连接板12d固定连接，连接板12d的一侧铰接有连杆四12f，连杆四12f的另一端铰接连杆三12e，连杆三12e的另一端固定在主轴3上，如附图10和附图11所示。因此，本发明所述的开关电器具有机械手动操作及电磁铁电气操作两种操作，其操作机构动作平稳灵活。
本发明不仅包含一种开关，还可组成转换开关电器，如附图12至附图14所示，通过在连接板12d的另一侧铰接有连杆六12g，并在连杆六12g的另一端铰接连杆五12h，该连杆五12h的另一端通过主轴B18连接有凸轮机构B和触头机构B17，该凸轮机构B的结构与上述凸轮机构13相同，触头机构B的结构与上述触头机构14相同。该转换开关电器由一组触头系统构成，联锁及手动双向操作，简单可靠。该开关电器的主电路为双通道，其出线端子没有刚性连接。
本发明专利的实施如下：电磁铁吸合后推动凸轮带动主轴旋转，从而带动滑块沿着触头机构上导向机构的固定轨迹作上下运动。主轴旋转中带动连杆一及连杆二伸缩，在滚轮及滑槽和导向柱的联合作用下，滑块平稳上下运动。滑块与触头支架固定衔接，触头支架随滑块运动而运动，动触头固定在触头支架上，静触头设置在动触头上方，最终完成开关的触头闭合与断开。该开关的动触头为一组如附图9所示的结构，多个触头通过轴销及绝缘片组合成多片动触头组。
本发明中，两个开关加手柄及手柄机构则构成一个转换开关电器，其中，触头支架及底板是整体的，与两组触头机构共用。该转换开关电器的手柄机构为：轴的一端与手柄相连，另一端固定一只齿轮一，齿轮一与齿轮二啮合，齿轮二与连接板固定连接，手柄转动最终带动连杆四及连杆三或连杆六及连杆五联动，再通过两组触头机构完成转换开关电器的转换操作。
如附图15至附图19所示，为本发明带有弹簧机构的结构示意图，该弹簧机构连接在主轴3上，弹簧机构包括连杆七20和弹簧21，连杆七20的一端固定连接在主轴3上，连杆七20的另一端铰接弹簧21，弹簧21的另一端固定在开关电器安装架22上。安装弹簧时，可将弹簧的固定端与主轴呈同一水平线或接近同一水平线。在动触头与静触头闭合或断开的过程中，连杆七随着主轴旋转而转动，并带动弹簧压缩至最大压缩量，即弹簧呈水平状；当动触头与静触头闭合或断开时，由于弹簧继续随主轴旋转而发生偏转，弹簧释放弹力，利用该释放力，能够加速动触头与静触头分合速度，提高了电气性能。
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种开关电器，包括凸轮机构(13)和触头机构(14)，其特征在于：所述凸轮机构(13)包括驱动装置(1)、推杆(1a)和凸轮(2)，所述驱动装置(1)的输出端连接推杆(1a)，所述推杆(1a)驱动凸轮(2)转动，所述凸轮(2)带动主轴(3)旋转，所述触头机构(14)包括连杆一(41)、连杆二(42)、侧板(4)和滑块(5)，所述主轴(3)可旋转式安装在侧板(4)上，所述连杆一(41)、连杆二(42)铰接为一体，所述连杆一(41)与主轴(3)固定连接，所述连杆二(42)连接滑块(5)，所述滑块(5)处设置有导向机构，所述滑块(5)在连杆一(41)、连杆二(42)的带动下沿着导向机构作上下运动，所述主轴(3)上连接有手动装置，所述手动装置包括手柄(11)和手柄机构，所述手柄机构包括连杆三(12e)、连杆四(12f)、连接板(12d)、齿轮一(12b)、齿轮二(12c)和轴(12a)，所述轴(12a)的一端与手柄(11)相连，所述轴(12a)的另一端固定有齿轮一(12b)，所述齿轮一(12b)与齿轮二(12c)啮合连接，所述齿轮二(12c)与连接板(12d)固定连接，所述连接板(12d)的一侧铰接有连杆四(12f)，所述连杆四(12f)的另一端铰接连杆三(12e)，所述连杆三(12e)的另一端固定在主轴(3)上。
2.如权利要求1所述的开关电器，其特征在于：所述导向机构包括导向柱(44)，所述导向柱(44)固定连接滑块(5)，所述导向柱(44)铰接于连杆二(42)的端部，所述侧板(4)上开设有滑槽(51)，所述导向柱(44)穿设于滑槽(51)内，所述滑块(5)随导向柱(44)沿着滑槽(51)作竖直的上下运动。
3.如权利要求2所述的开关电器，其特征在于：所述连接板(12d)的另一侧铰接有连杆六(12g)，所述连杆六(12g)的另一端铰接连杆五(12h)，所述连杆五(12h)的另一端通过主轴B(18)连接凸轮机构B和触头机构B(17)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的开关电器，其特征在于：所述主轴(3)上连接有弹簧机构，所述弹簧机构包括连杆七(20)和弹簧(21)，所述连杆七(20)的一端固定连接在主轴(3)上，所述连杆七(20)的另一端铰接弹簧(21)，所述弹簧(21)的另一端固定在开关电器安装架(22)上。
5.如权利要求4所述的开关电器，其特征在于：所述导向机构还包括滚轮(43)，所述滚轮(43)对称设置在滑块(5)的左右两侧，所述滚轮(43)固定在侧板(4)上。
6.如权利要求5所述的开关电器，其特征在于：所述滑块(5)与触头支架(6)固定衔接，所述触头支架(6)在滑块(5)的带动下作上下运动，所述触头支架(6)上安装有动触头(7)，所述动触头(7)触及安装在动触头(7)上方的静触头(8)。
7.如权利要求6所述的开关电器，其特征在于：所述动触头(7)包含多片触头(73)，所述多片触头(73)通过轴销(71)及绝缘片(72)组合而成。
8.如权利要求7所述的开关电器，其特征在于：所述驱动装置(1)为电磁铁。
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