CN104576248A - 一种断路器的触头系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器的触头系统，其包括固定连接于壳体上的静触头以及可转动地连接于壳体上的动触头，所述动触头在操动机构的带动下实现与所述静触头接通和分断；所述操动机构包括分别轴接于所述壳体上且通过齿轮传动连接的手柄以及触头齿轮，还包括固定连接于所述动触头上的触头支持，以及位于所述壳体与所述动触头之间的反力弹簧；其中，所述触头齿轮上设有凸轮驱动部，在所述反力弹簧的弹力作用下，所述触头支持压靠于所述凸轮驱动部上并实现所述触头齿轮与所述动触头联动。该发明解决了原有断路器触头系统结构复杂，占用空间大，成高，工艺繁琐，使用寿命短的技术问题。

Description

一种断路器的触头系统

技术领域

本发明属于小型低压断路器技术领域，特别涉及一种断路器的触头系统。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。 断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器。

低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。低压断路器具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以被广泛应用。

目前，根据我国供电网络智能化的需求，国家电网公司要求供电网络智能化。因此，需要供电网络的终端执行机构——小型断路器执行上端信号具备跳闸、合闸功能。国家电网公司近日出台的《电能表用外置负荷开关技术规范》中规定：负荷开关按极数分有六种，其中1P+N即带一个保护极的二极负荷开关，要求小型断路器2P(36mm)内实现重合闸功能，短路分断能力(In)不低于6KA。具备以上功能的断路器具有断路器的机构部分和控制线路部分，由于1P+N断路器宽度只有36mm，空间上极大的限制了断路器的方案可行性，因此充分利用断路器N极内部空间和合理利用空间显得非常关键。

中国专利CN204067283U公开了一种断路器的重合闸装置，其通过驱动手柄带动触头传动机构来实现重合闸功能，所述触头传动机构包括跨接轴、触桥、动触头支持件和动触头，所述的触桥转动设置于壳体上，所述的跨接轴的两端分别与驱动手柄和触桥传动联接，所述动触头设置于动触头支持件上，所述的动触头支持件联动设置于触桥的下端。这种结构虽然实现了上述技术规范，但是却存在动静触头装置结构复杂，占用空间大，成本高，工艺繁琐等缺点。另外，中国专利CN204067284U还公开了一种小型断路器重合闸装置的N极开关，该方案中通过轴套拨动齿轮上的扇形驱动部驱动动触片，所述动触片包括依次连接的连接部、衔接部及弧形部，连接部与第一静触片电焊连接，该连接部与衔接部呈钝角，该弧形部横跨缺口设置，且弧形部位于扇形驱动部的运动路径上，在所述扇形驱动部的作用下，衔接部绕连接部顺时针转动使动静触点连接，当轴套拨动齿轮复位时，在动触片自身的弹性力作用下，动静触点分离。该断路器的触头机构结构较为简单，但是还存在如下技术问题：1.由于该动触片自身需要具有弹性才能够实现可靠分合闸，长期使用后，衔接部与连接部处折损较严重，使用寿命较短；2.由于该断路器的断口距离是靠动触片的弹起高度决定，长期使用后断口距离会逐渐变小，导致断路器的绝缘耐压强度较差；3.由于该动触片的弧形部与衔接部是通过点焊连接，而弧形部是需要与扇形驱动部进行配合的，其弧形高度需要符合一定要求，这就对动触片的成型工艺提出了较高的要求，导致该动触片的生产成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、零件配合高效，占用空间小，成本低，工艺相对简单，使用寿命长且安全可靠的断路器触头系统。

为解决上述技术问题，本发明公开一种断路器的触头系统，其包括固定连接于壳体上的静触头以及可转动地连接于壳体上的动触头，所述动触头在操动机构的带动下实现与所述静触头接通和分断；所述操动机构包括分别轴接于所述壳体上且通过齿轮传动连接的手柄以及触头齿轮，还包括固定连接于所述动触头上的触头支持，以及位于所述壳体与所述动触头之间的反力弹簧；其中，所述触头齿轮上设有凸轮驱动部，在所述反力弹簧的弹力作用下，所述触头支持压靠于所述凸轮驱动部上并实现所述触头齿轮与所述动触头联动。

进一步设置是所述触头支持卡固连接于所述动触头上。

进一步设置是所述动触头呈板状，其具有与所述静触头配合的触动端以及通过传动轴转动连接于所述壳体上的轴接端，在所述触动端与所述轴接端之间成型有用于卡固所述触头支持的卡槽。

进一步设置是所述触头支持包括分别卡固连接于所述动触头的上下两侧所述卡槽上的上卡固部及下卡固部，所述上卡固部及所述下卡固部分别连接于连接板上。所述上卡固部的上表面为外凸的弧面结构。所述上卡固部成型为环形柱体结构，其部分柱体侧壁位于所述卡槽内。所述下卡固部的下表面成型有凸台，所述反力弹簧一端套设于所述凸台上，另一端压靠于所述壳体的凸筋上。

进一步设置是所述壳体包括上盖及底座，所述手柄、所述触头齿轮以及所述动触头分别通过传动轴可转动地连接于所述底座上。

综上所述，本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本发明的断路器触头系统中，手柄与触头齿轮采用齿轮传动的方式连接，这样的连接方式简单可靠而且节省空间；动触头可转动地连接在壳体上，并通过固定其上的触头支持与触头齿轮配合实现联动，使动触头的作用可靠大大提高，位于壳体与动触头之间的反力弹簧保证了动触头与静触头之间的断口距离变化不大，从而使得断路器的绝缘耐压强度变高；组成触头系统的零件配合高效，结构简单，生产工艺要求和生产成本都较低。

（2）本发明的断路器触头系统中，触头支持卡固连接于动触头上，这样的固定方式可以使得触头支持和动触头占用的空间更小，稳定性更好。

（3）本发明的动触头呈板状，板状的动触头一来可以降低加工制造的成本，二来可以保证断路器的载流量。

（4）本发明的触头支持包括卡固连接动触头的上卡固部及下卡固部，这样可以使得触头支持和动触头连接得更为紧密，安全性更好，使用寿命更长。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1 是本发明断路器的整体结构示意图；

图2 是本发明断路器的触头系统的结构示意图；

图3 是本发明动触头的立体图；

图4 是本发明触头支持的立体图。

图中附图标记表示为：

1-壳体，11-上盖，12-底座，2-手柄，3-触头齿轮，4-凸轮驱动部，5-触头支持，51-上卡固部，52-下卡固部，53-连接板，6-动触头，61-触动端，62-轴接端，63-卡槽，7-静触头，8-反力弹簧。

具体实施方式

以下将结合附图，使用以下实施例对本发明进行进一步阐述。

如图1、图2所示为本发明断路器的触头系统的具体实施方式，其包括固定连接于壳体1上的静触头7以及可转动地连接于壳体1上的动触头6，所述动触头6在操动机构的带动下实现与所述静触头7接通和分断；所述操动机构包括分别轴接于所述壳体1上且通过齿轮传动连接的手柄2以及触头齿轮3，还包括固定连接于所述动触头6上的触头支持5，以及位于所述壳体1与所述动触头6之间的反力弹簧8；其中，所述触头齿轮3上设有凸轮驱动部4，在所述反力弹簧8的弹力作用下，所述触头支持5压靠于所述凸轮驱动部4上并实现所述触头齿轮3与所述动触头6联动。

该断路器触头系统的工作原理为：驱动手柄2进行合闸时，手柄2上的齿轮带动触头齿轮3逆时针方向转动，触头齿轮3上的凸轮驱动部4传动触头支持5顺时针方向运动，与触头支持5固定的动触头6则向静触头7的方向运动，直至动触头6与静触头7相接触；反之，驱动手柄2进行分闸时，手柄2上的齿轮带动触头齿轮3顺时针方向转动，当触头齿轮3上的凸轮驱动部4慢慢复位时，触头支持5在反力弹簧8的弹力作用下逆时针方向转动，与触头支持5固定的动触头6则向远离静触头7的方向运动，直至动触头6与静触头7断开，恢复原态。

上述断路器的触头系统中，由于手柄2与触头齿轮3通过齿轮传动机构连接，使整个触头系统占用空间较少，同时，动触头6可转动地连接在壳体1上，并通过固定其上的触头支持5与触头齿轮3配合实现联动，使动触头6的作用可靠大大提高，并且动触头6与静触头7之间的断口距离由反力弹簧8的弹力保证，断路器的绝缘耐压强度较高；组成触头系统的零件结构简单，生产工艺要求较低，生产成本较低。

所述触头支持5与所述动触头6的固定连接方式不唯一，本实施方式中优选为卡固连接的方式，这样可以使得触头支持5和动触头6占用的空间更小，稳定性更好。作为变形，所述触头支持5与所述动触头6也可以通过螺纹连接，焊接等其它方式连接。

具体地，如图3所示，本实施例所述动触头6呈板状，其具有与所述静触头7配合的触动端61以及通过传动轴转动连接于所述壳体1上的轴接端62，在所述触动端61与所述轴接端62之间成型有用于卡固所述触头支持5的卡槽63。板状的所述动触头6可以使加工成本较低，并且，其轴接端62成型有套设于传动轴的通孔，使动触头6转动灵活；另外，板状的动触头6更加容易保证断路器的载流量。

具体地，如图4所示，本实施例所述触头支持5包括分别卡固连接于所述动触头6的上下两侧所述卡槽63上的上卡固部51及下卡固部52，所述上卡固部51及所述下卡固部52分别连接于连接板53上。为了使触头支持5与触头齿轮3平稳联动，所述上卡固部51的上表面为外凸的弧面结构；更具体地，所述上卡固部51成型为环形柱体结构，其部分柱体侧壁位于所述卡槽63内。当然，其他实施方式中，上卡固部51也可以成型为具有弧形面的扇面结构等等，只要使其上表面能够与触头齿轮3的凸轮驱动部4平稳滑动即可。

所述触头支持5的下卡固部52的下表面成型有凸台，所述反力弹簧8一端套设于所述凸台上，另一端压靠于所述壳体1的凸筋上。其他实施方式中，所述反力弹簧8还可以直接抵靠于所述动触头6上。

另外，本实施例所述壳体1包括上盖11及底座12，所述手柄2、所述触头齿轮3以及所述动触头6分别通过传动轴可转动地连接于所述底座12上。

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)

1.一种断路器的触头系统，其特征在于：其包括固定连接于壳体（1）上的静触头（7）以及可转动地连接于壳体（1）上的动触头（6），所述动触头（6）在操动机构的带动下实现与所述静触头（7）接通和分断；所述操动机构包括分别轴接于所述壳体（1）上且通过齿轮传动连接的手柄（2）以及触头齿轮（3），还包括固定连接于所述动触头（6）上的触头支持（5），以及位于所述壳体（1）与所述动触头（6）之间的反力弹簧（8）；其中，所述触头齿轮（3）上设有凸轮驱动部（4），在所述反力弹簧（8）的弹力作用下，所述触头支持（5）压靠于所述凸轮驱动部（4）上并实现所述触头齿轮（3）与所述动触头（6）联动。

2.根据权利要求1所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述触头支持（5）卡固连接于所述动触头（6）上。

3.根据权利要求1或2所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述动触头（6）呈板状，其具有与所述静触头（7）配合的触动端（61）以及通过传动轴转动连接于所述壳体（1）上的轴接端（62），在所述触动端（61）与所述轴接端（62）之间成型有用于卡固所述触头支持（5）的卡槽（63）。

4.根据权利要求3所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述触头支持（5）包括分别卡固连接于所述动触头（6）的上下两侧所述卡槽（63）上的上卡固部（51）及下卡固部（52），所述上卡固部（51）及所述下卡固部（52）分别连接于连接板（53）上。

5.根据权利要求4所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述上卡固部（51）的上表面为外凸的弧面结构。

6.根据权利要求5所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述上卡固部（51）成型为环形柱体结构，其部分柱体侧壁位于所述卡槽（63）内。

7.根据权利要求4-6任一所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述下卡固部（52）的下表面成型有凸台，所述反力弹簧一端套设于所述凸台上，另一端压靠于所述壳体（1）的凸筋上。

8.根据权利要求1-7任一所述的断路器的触头系统，其特征在于：所述壳体包括上盖（11）及底座（12），所述手柄（2）、所述触头齿轮（3）以及所述动触头（6）分别通过传动轴可转动地连接于所述底座（12）上。