CN105185670B - 电磁脱扣装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种电磁脱扣装置，仅包括铁芯组件、接触板、线圈组件、磁轭和触头组件，铁芯组件远离触头组件的一端能装卸，铁芯组件中的弹簧能更换。铁芯组件仅包括：绝缘套筒、静铁芯、顶杆、弹簧、动铁芯和夹板；静铁芯固定在绝缘套筒的第一端，第一端靠近触头组件；弹簧套在顶杆上；从绝缘套筒的第一端至第二端，依次为：静铁芯、顶杆及弹簧、动铁芯、夹板，第二端远离触头组件；夹板能装卸地安装在绝缘套筒的第二端。本发明还解释了一种电磁脱扣装置的装配方法，该电磁脱扣装置仅包括铁芯组件、接触板、线圈组件、磁轭和触头组件，铁芯组件远离触头组件的一端能装卸，该装配方法包括：从铁芯组件远离触头组件的一端拆卸弹簧并更换。

Description

电磁脱扣装置

技术领域

本发明涉及低压电器领域，更具体地说，涉及断路器的电磁脱扣装置。

背景技术

在低压电器产品中，随着市场竞争越来越激烈，除了对产品的性能要求不断提高外，产品自身的材料成本和人力成本等也随之越来越高。为提升产品的竞争力，需对产品的原有的结构设计进行优化，以降低材料成本和人力成本，同时确保产品性能不变。

在小型断路器中，传统的电磁脱扣装置，尤其是额定电流规格较大的产品，通常采用的是一体化的封闭式设计，即装配后电磁脱扣装置内部的部件无法进行更换。就电磁脱扣装置而言，其中容易出现老化的部件主要是弹簧。特别的，对于断路器短路瞬时特性校验而言，弹簧起到关键的作用。如果采用现有封闭式设计，那么在断路器短路瞬时校验特性不合格时，必须更换整个电磁脱扣装置，使得更换的材料成本变高。

中国专利CN1287677揭示了一种用于功率保护开关的磁铁系统。该磁铁系统具有一个装在支架中的套管，该套管被一个线圈包围并具有一个可在套管中移动的衔铁。衔铁在静止位置时靠在构于套管内侧的止挡面上，并通过一个在弹簧预压力下靠在衔铁上的推杆被保持在那里。该推杆被一个弹簧加载，弹簧的一侧支承在推杆上及另一恻支承在套管中的嵌件上。该专利提供了一种可以更换部分零件的磁铁系统，使得更换的材料成本减低。但CN1287677的零件数量较多，特别是由于存在一个体积较小、形状较复杂的嵌件，使得整个磁铁系统的安装、更换的过程变得复杂。因此CN1287677的人力成本依旧比较高。在人力成本越来越高的今天，仅仅降低材料成本而忽视人力成本的降低是不够的。

发明内容

本发明旨在提出一种结构简单、零部件数量少，装卸方便的电磁脱扣装置。

根据本发明的一实施例，提出一种电磁脱扣装置，仅包括铁芯组件、接触板、线圈组件、磁轭和触头组件，铁芯组件远离触头组件的一端能装卸，铁芯组件中的弹簧能更换。

在一个实施例中，铁芯组件固定在磁轭上，线圈组件缠绕在铁芯组件外，线圈组件与接触板及触头组件连接。

在一个实施例中，铁芯组件仅包括：绝缘套筒、静铁芯、顶杆、弹簧、动铁芯和夹板；静铁芯固定在绝缘套筒的第一端，第一端靠近触头组件；弹簧套在顶杆上；从绝缘套筒的第一端至第二端，依次为：静铁芯、顶杆及弹簧、动铁芯、夹板，第二端远离触头组件；夹板能装卸地安装在绝缘套筒的第二端。

在一个实施例中，顶杆的第二端形成帽型结构，帽型结构的直径大于弹簧的直径；静铁芯上具有弹簧槽和开孔，顶杆的第一端从开孔中穿过，弹簧位于弹簧槽中；顶杆的第二端顶住动铁芯；动铁芯能在绝缘套筒中移动。

在一个实施例中，线圈组件中无大电流，弹簧的弹簧力使得动铁芯远离静铁芯并紧靠夹板，顶杆的第一端不触动触头组件，触头组件闭合；线圈组件中有大电流，线圈产生磁场，动铁芯电磁力作用下克服弹簧力向静铁芯移动，推动顶杆，顶杆的第一端触动触头组件，触头组件打开。

根据本发明的一实施例，提出一种电磁脱扣装置的装配方法，该电磁脱扣装置仅包括铁芯组件、接触板、线圈组件、磁轭和触头组件，铁芯组件远离触头组件的一端能装卸，该装配方法包括：从铁芯组件远离触头组件的一端拆卸弹簧并更换。

在一个实施例中，该铁芯组件仅包括：绝缘套筒、静铁芯、顶杆、弹簧、动铁芯和夹板。装配方法包括：将铁芯组件固定在磁轭上，线圈组件缠绕在铁芯组件外，线圈组件与接触板及触头组件连接并固定，静铁芯固定在铁芯组件的第一端，第一端靠近触头组件；将弹簧套在顶杆上；从铁芯组件的第二端依次装入顶杆和弹簧、动铁芯、夹板，夹板能装卸地安装在绝缘套筒的第二端。

在一个实施例中，从绝缘套筒的第二端拆下夹板，依次取出动铁芯、顶杆和弹簧以更换弹簧。

本发明的电磁脱扣装置对结构进行优化设计，在保证性能不变的情况下，增加弹簧可更换的设计，使断路器短路瞬时特性校验不合格时可地更换弹簧，并且更换弹簧的操作十分便利，能有效节省材料成本和人力成本。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明的一实施例的电磁脱扣装置的结构图。

图2揭示了根据本发明的一实施例的电磁脱扣装置中铁芯组件的截面结构。

图3揭示了根据本发明的一实施例的电磁脱扣装置的装配顺序示意图。

具体实施方式

本发明旨在提出一种用于断路器的电磁脱扣装置，兼顾材料成本和人力成本的降低。电磁脱扣装置的瞬时特性主要是由弹簧的性能决定，在瞬时特性出现不合格或者需要进行调节时，主要通过更换弹簧来实现，而其他部件基本不需要进行更换。因此，使得弹簧可更换，是降低材料成本的手段。此外，弹簧还需要容易地更换，如果电磁脱扣装置的结构复杂，部件过多，会导致更换弹簧的操作过于复杂，导致人力成本的上升。因此，电磁脱扣装置的整体结构还需要简单，以与拆卸与安装。

参考图1所示，图1揭示了根据本发明的一实施例的电磁脱扣装置的结构图。该电磁脱扣装置包括铁芯组件101、接触板102、线圈组件103、磁轭104和触头组件105。需要说明的是，本发明的电磁脱扣装置仅包括这些部件：铁芯组件101、接触板102、线圈组件103、磁轭104和触头组件105。

磁轭104用于安装固定铁芯组件101、接触板102、线圈组件103和触头组件105。如图所示，磁轭104包括基座141以及安装在基座上的支架142。支架142用于固定铁芯组件101和线圈组件103。继续参考图1所示，铁芯组件101安装在磁轭104的支架142上，通常会在铁芯组件101的两端分别设置一个支架142，以固定铁芯组件101。线圈组件103缠绕在铁芯组件101外，在图示的实施例中，线圈组件103包括导电的内芯和绝缘的外包覆层，在线圈组件103与铁芯组件101相接处的区域，在内芯外包覆外包覆层以提供绝缘。接触板102与线圈组件103的一端相连，接触板102与线圈组件103的内芯连接以提供导电通路。触头组件105安装在磁轭104上，在图示的实施例中，触头组件105安装在磁轭104的基座141上且位于基座141的一端。线圈组件103的另一端与触头组件105连接，触头组件105也是与线圈组件103的内芯连接以提供导电通路。线圈组件103通过接触板102与触头组件105而被接入到电路中。

图2揭示了根据本发明的一实施例的电磁脱扣装置中铁芯组件的截面结构。如图2所示，铁芯组件101包括绝缘套筒111、静铁芯112、顶杆114、弹簧113、动铁芯115和夹板116。需要说明的是，本发明的铁芯组件仅包括这些部件：绝缘套筒111、静铁芯112、顶杆114、弹簧113、动铁芯115和夹板116。静铁芯112安装在绝缘套筒111的第一端，该第一端是靠近触头组件105所在的一侧。静铁芯112上具有弹簧槽和开孔。弹簧113套在顶杆114上，顶杆114的第二端的端部形成一个帽型结构，该帽型结构的直径大于弹簧113的直径，因此弹簧113不会从顶杆114的第二端脱出。弹簧113位于弹簧槽中，顶杆114的第一端穿过静铁芯112并从开孔中穿出，延伸到绝缘套筒111的外部。顶杆114的长度大于静铁芯112的长度，动铁芯115可移动地安装在绝缘套筒111中，顶杆114的第二端顶住动铁芯115。夹板116安装在绝缘套筒111的第二端，第二端是远离触头组件105所在的一侧。在没有大的电磁力存在的情况下，由于弹簧113的作用，顶杆114的第二端将动铁芯115顶向远离静铁芯112的方向。在另一侧，动铁芯115的位置被夹板116挡住，于是动铁芯115就夹在夹板116和顶杆114之间。在图示的实施例中，夹板116的中心位置有一个凹槽，而动铁芯115具有突出的定位杆，定位杆伸入凹槽中使得动铁芯115被固定在夹板116中。需要说明的是，夹板116对于动铁芯115主要是起到定位的作用，并不一定要限制在图示的结构，其他能够起到定位作用的结构都可以使用。线圈组件113缠绕在绝缘套筒111的外表面上。

在电路中不存在异常大电流时，线圈组件113产生的磁场较弱，动铁芯115和静铁芯112之间没有大的电磁力存在。弹簧113的弹簧力使得动铁芯115和静铁芯112分离，由于静铁芯112的位置是固定的，动铁芯112被推至紧靠夹板116的位置。顶杆114的第一端略微伸出静铁芯112之外，或者不伸出近铁芯112，总之，顶杆114的第一端不会与触头组件105接触，触头组件105保持闭合，电路维持接通状态。在电路中出现异常大电流，例如出现短路故障时，线圈组件113产生强磁场，动铁芯115和静铁芯112之间出现大的电磁力。该电磁力大于弹簧113的弹簧力，使得动铁芯115和静铁芯112在电磁力的作用下克服弹簧113的弹簧力而相互靠近吸附。动铁芯115推动顶杆114，使得顶杆114的第一端向静铁芯112的外侧延伸，顶杆114的第一端与触头组件115接触，使得触头组件105打开，以切断电路。

图3揭示了根据本发明的一实施例的电磁脱扣装置的装配顺序示意图。如图3所示，在进行装配时，先将线圈组件103缠绕到绝缘套筒111上，再将绝缘套筒111安装到磁轭104上，然后将接触板102、触头组件105分别安装到磁轭或者线圈组件上。将上述的部件固定在一起，比如采用焊接固定。这样，就构成了一个整体的部件108。接下来是安装铁芯组件101。铁芯组件101中的静铁芯112是预先固定在绝缘套筒111的第一端的，所以已经被固定在上述的部件108中。将弹簧113套在顶杆114上，然后依次装入顶杆114、动铁芯115和夹板116，形成完整的电磁脱扣装置。顶杆114、动铁芯115和夹板116是从绝缘套筒111的第二端装入，绝缘套筒111的第二端是远离触头组件105的一端，相对而言，这个位置是远离断路器中部件密集的区域，因此可以给操作人员提供充足的操作空间，便于操作。电磁脱扣装置的瞬时特性主要是由弹簧113的性能决定，在瞬时特性出现不合格或者需要进行调节时，主要通过更换弹簧113来实现。参考图3所示，更换弹簧113只需要拆卸三个部件：拆下夹板116，取出动铁芯115、取出顶杆114，即可更换弹簧113。在更换完弹簧之后，同样只需要按照顺序重新装入上述三个部件即可。本发明中对于弹簧的拆装都是在远离触头组件的一侧，即远离断路器中部件密集区域的位置进行，因此操作空间大，操作难度低。此外，本发明更换弹簧只需要拆装三个部件，并且这三个部件都是比较大体积的部件，不涉及体积小的部件。并且这些部件的安装位置由绝缘套筒、静铁芯等限定，定位十分方便，操作难度低，能够有效节省人力成本。

本发明的电磁脱扣装置对结构进行优化设计，在保证性能不变的情况下，增加弹簧可更换的设计，使断路器短路瞬时特性校验不合格时可地更换弹簧，并且更换弹簧的操作十分便利，能有效节省材料成本和人力成本。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (6)

1.一种电磁脱扣装置，其特征在于，仅包括铁芯组件、接触板、线圈组件、磁轭和触头组件，所述铁芯组件远离触头组件的一端能装卸，铁芯组件中的弹簧能更换；

其中，所述铁芯组件仅包括：绝缘套筒、静铁芯、顶杆、弹簧、动铁芯和夹板；

静铁芯固定在绝缘套筒的第一端，所述第一端靠近触头组件；

弹簧套在顶杆上；

从绝缘套筒的第一端至第二端，依次为：静铁芯、顶杆及弹簧、动铁芯、夹板，所述第二端远离触头组件；

所述夹板能装卸地安装在绝缘套筒的第二端。

2.如权利要求1所述的电磁脱扣装置，其特征在于，所述铁芯组件固定在磁轭上，所述线圈组件缠绕在铁芯组件外，所述线圈组件与接触板及触头组件连接。

3.如权利要求1所述的电磁脱扣装置，其特征在于，

所述顶杆的第二端形成帽型结构，帽型结构的直径大于弹簧的直径；

所述静铁芯上具有弹簧槽和开孔，顶杆的第一端从开孔中穿过，弹簧位于弹簧槽中；

顶杆的第二端顶住动铁芯；

动铁芯能在绝缘套筒中移动。

4.如权利要求3所述的电磁脱扣装置，其特征在于，

线圈组件中无大电流，弹簧的弹簧力使得动铁芯远离静铁芯并紧靠夹板，顶杆的第一端不触动触头组件，触头组件闭合；

线圈组件中有大电流，线圈产生磁场，动铁芯电磁力作用下克服弹簧力向静铁芯移动，推动顶杆，顶杆的第一端触动触头组件，触头组件打开。

5.一种电磁脱扣装置的装配方法，其特征在于，所述电磁脱扣装置仅包括铁芯组件、接触板、线圈组件、磁轭和触头组件，所述铁芯组件远离触头组件的一端能装卸，其中，所述铁芯组件仅包括：绝缘套筒、静铁芯、顶杆、弹簧、动铁芯和夹板；

所述装配方法包括：

从铁芯组件远离触头组件的一端拆卸弹簧并更换；

将铁芯组件固定在磁轭上，线圈组件缠绕在铁芯组件外，线圈组件与接触板及触头组件连接并固定，静铁芯固定在铁芯组件的第一端，所述第一端靠近触头组件；

将弹簧套在顶杆上；

从铁芯组件的第二端依次装入顶杆和弹簧、动铁芯、夹板，夹板能装卸地安装在绝缘套筒的第二端。

6.如权利要求5所述的电磁脱扣装置的装配方法，其特征在于，从绝缘套筒的第二端拆下夹板，依次取出动铁芯、顶杆和弹簧以更换弹簧。