CN105632846A - 一种断路器动作机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器动作机构，将手柄转动到合闸位置时，手柄的转动角度大于第二连杆的两端的枢转轴与手柄的旋转轴的中心线共面时所需的转动角度，位于合闸位置时第二连杆向手柄施加继续远离分闸位置的力，从而可以抵抗第一驱动杆向手柄施加的返回分闸位置的力，实现了自锁，因此可以阻止因线圈断电而导致动铁芯远离静铁芯，使动铁芯与静铁芯保持接触。当断路器内电路出现异常时，由脱扣驱动装置驱动脱扣器使手柄解除自锁从合闸位置返回分闸位置，断路器实现分闸保护电路。断路器动作机构通过设置第二连杆连接手柄和脱扣器，并通过设置合闸位置实现自锁，充分利用了原断路器的部件，使得整个断路器动作机构的结构更加简单、可靠。

Description

一种断路器动作机构

技术领域

本发明公开了一种断路器动作机构，属于低压电器领域。

背景技术

集成式的多功能终端电器在国际上称为控制与保护开关电器(简称CPS)，是一种将断路器与隔离器、热继电器等分离电器元件的主要功能综合为一体的电器。在其断路器的应用中，相比电机操作机构，电磁机构具有更快的分断速度和分断能力，但是电磁机构在合闸时，必须通过线圈长时间通电来保持动静铁芯吸合，从而耗费大量电能。因此，断路器的电磁机构可以引入一种操作机构，通过该操作机构可以使电磁机构合闸后，线圈不通电也可以使动、静铁芯保持吸合，从而实现节能减排，同时，要求该操作机构在用电回路需要断电时可以允许电磁机构的动、静铁芯分断以实现断路器的分闸。

现有技术的操作机构，如中国专利文献CN204480980U公开了一种紧凑型电磁操作机构，包括电磁机构、反力弹簧和分合闸组件，分合闸组件包括设置于电磁机构上方并沿水平方向延伸的杠杆支架和使杠杆支架能够绕其转动的固定支点，反力弹簧挂接于杠杆支架的一侧；杠杆支架中部适当位置通过配合连接结构连接动铁芯，从而使杠杆支架通过旋转带动动铁芯直线运动不会发生干涉；还包括节能机构，包括锁扣单元和节能单元，锁扣单元用于将运动至吸合位置的动铁芯锁住，与此同时，节能单元控制线圈断电，从而实现电磁操作机构在合闸时无需通电，节约大量电能。所述的紧凑型电磁操作机构，在分闸时，锁扣单元解除对动铁芯的锁定，由反力弹簧作用而使动铁芯远离静铁芯，与此同时，杠杆支架旋转从而使得杠杆支架上的动触点旋转远离静触点，实现分闸。

上述断路器的动作机构依靠与手柄共同转动的锁定件，当手柄转动到合闸位置时，锁定件抵靠住驱动动铁芯运动的横销，防止动铁芯返回原位，从而可以在线圈断电时，动铁芯不与静铁芯分离，使节能成为可能。然而，上述电磁操作机构由于额外需要设置锁定件等部件，结构复杂，占用断路器内宝贵空间，可靠性较低。

发明内容

本发明要解决现有技术的断路器动作机构中的结构复杂、可靠性较低的技术问题，为此提供一种结构简单、更加可靠的断路器动作机构。

本发明提供的一种断路器动作机构，

电磁机构，包括动铁芯、线圈、和静铁芯；

手柄，能够在外力作用下在与断路器分合闸对应的分闸位置和合闸位置之间转动；

第二连杆，连接所述手柄与脱扣器，所述手柄转动到合闸位置时，所述手柄的转动角度大于所述第二连杆的两端的枢转轴与手柄的旋转轴的中心线共面时所需的转动角度；

第一驱动杆，连接所述手柄与所述动铁芯，所述手柄在合闸位置和分闸位置之间运动时，带动所述动铁芯靠近或者远离静铁芯；

支架体，固定有传动轴且设置有与静触点配合的动触点和第三弹性件；

所述手柄从分闸位置向合闸位置运动时，通过所述第一驱动杆按压所述传动轴从而使所述支架体转动，使动触点与静触点接触，所述手柄从合闸位置向分闸位置运动时，所述第一驱动杆放开对所述传动轴的按压，从而在所述第三弹性件弹力的作用下，所述支架体旋转使动触点与静触点分离；

脱扣驱动装置，用于在断路器内电路发生异常时，控制脱扣器使断路器脱扣分闸，并同时使手柄从合闸位置返回分闸位置。

优选地，本发明的断路器动作机构，

所述脱扣驱动装置包括，

控制器，用于获取电路中的电压和/或电流；

第一脱扣驱动机构，包括接入电路中的电磁脱扣器，磁板，电路发生短路后，所述电磁脱扣器产生磁力驱动磁板从初始位置运动到触发位置，进而使触发件运动使断路器脱扣；

第二脱扣驱动机构，受所述控制器控制并在电流值大于电流设定值或者电压值大于/小于电压设定值时，通过第二脱扣驱动机构触发件运动使断路器脱扣。

优选地，本发明的断路器动作机构，

所述磁板与所述触发件之间设置有按压件，所述磁板旋转时带动所述按压件做直线运动，进而驱动触发件运动，所述按压件上还设置有第四弹性件，所述第四弹性件向所述按压件施加远离所述触发件的力或者力的分量。

优选地，本发明的断路器动作机构，所述按压件包括一端与所述磁板配合的横板和与所述横板另一端固定的竖板，所述竖板的另一端用于与所述触发件接触并驱动所述触发件运动，所述横板中间成有弹簧安装槽，所述第四弹性件一端钩住所述竖板，另一端固定。

优选地，本发明的断路器动作机构，所述触发件具有杆形本体，所述杆形本体一端成型有与所述按压件配合的第一延伸部，中部向一侧延伸形成与所述第二脱扣驱动机构配合的第二延伸部，另一端具有驱动脱扣件运动的第三延伸部。

优选地，本发明的断路器动作机构，所述第三延伸部成型有与所述触发件的转轴平行的延伸杆。

优选地，本发明的断路器动作机构，所述触发件上设置有第一弹性件，所述第一弹性件向所述触发件施加使断路器脱扣运动方向相反的弹力或者弹力分量。

优选地，本发明的断路器动作机构，还包括限位件，设置在所述磁板受所述电磁脱扣器作用的运动方向上，用于在所述磁板运动到触发位置后阻挡所述磁板继续转动。

优选地，本发明的断路器动作机构，所述第二脱扣驱动结构机构，包括第二电磁体，驱动件，所述第二电磁体受控制器控制而通电后产生磁力推动所述驱动件，所述驱动件在第一位置和第二位置之间运动并在从第一位置运动到第二位置的过程中驱动所述触发件。

优选地，本发明的断路器动作机构，还包括复位板，所述复位板在脱扣件解除脱扣后，用于推动所述驱动件返回第一位置。

优选地，本发明的断路器动作机构，

所述脱扣器，包括：转动架、锁扣、跳扣，锁扣通过第五转轴设置在转动架上并可绕第五转轴转动，跳扣与转动架通过共同的第二转轴固定在内固定架上；所述锁扣通过所述第二连杆与所述手柄连接；跳扣具有与所述锁扣锁定在一起的联动状态和与所述锁扣分离的分离状态，所述跳扣与所述锁扣分离后通过所述第二连杆带动所述手柄运动到分闸位置实现断路器的脱扣分闸。

优选地，本发明的断路器动作机构，

还包括节能部件，所述节能部件能够所述手柄转动到合闸位置时使所述线圈断电。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

1.本发明公开的断路器动作机构，手柄能够在外力作用下在分闸位置和合闸位置之间转动，对应断路器的分闸和分闸。第二连杆连接所述手柄与脱扣器，将手柄转动到合闸位置时，手柄的转动角度大于第二连杆的两端的枢转轴与手柄的旋转轴的中心线共面时所需的转动角度，即手柄转向合闸位置的过程中，当第二连杆两端的枢转轴与旋转轴共面时，此为手柄分合闸的临界位置，手柄未旋转达到此位置时会返回分闸位置，而将手柄继续转动超过此临界位置才能到达合闸位置，此时第二连杆两端的枢转轴与旋转轴的三点形成三角形。位于合闸位置时第二连杆向手柄施加继续远离分闸位置的力，从而可以抵抗第一驱动杆向手柄施加的返回分闸位置的力，实现了自锁，因此可以阻止因线圈断电而导致动铁芯远离静铁芯，使动铁芯与静铁芯保持接触。所述断路器动作机构，通过设置第二连杆连接手柄和脱扣器，并通过设置合闸位置实现自锁，充分利用了原断路器的部件，使得整个断路器动作机构的结构更加简单、可靠。

2.本发明公开的断路器动作机构，具有第一脱扣驱动机构和第二脱扣驱动机构。所述第一脱扣驱动机构和第二脱扣驱动机构可以驱动触发件使得脱扣器运动，进而通过第二连杆使得位于合闸位置的手柄失去平衡而转向分闸位置，使得断路器的动铁芯远离静铁芯，断路器实现分闸。

具体地，第二脱扣驱动机构与控制器配合工作，控制器用于获取电路中的电压和/或电流的控制器控制，第二脱扣驱动机构，受所述控制器控制并在电流值大于电流设定值或者电压值大于/小于电压设定值时，驱动触发件运动使断路器脱扣分闸，实现对断路器的过压、过流、欠压等常见保护。

第一脱扣驱动机构，包括电磁脱扣器和磁板，所述电磁脱扣器为接入电路中的导线，导线本身起到导电作用，同时又能够产生磁场，简化了断路器的结构，设置多根导线可以在导线出现短路电流时产生更强的磁力，磁力驱动磁板从初始位置运动到触发位置，驱动所述触发件动作进而触发断路器内的脱扣器而使断路器快速脱扣分闸，从而通过第一脱扣驱动机构实现对断路器可靠、快速、有效的短路保护。

因此，本发明公开的断路器动作机构，既可以为电路提供过压、过流、欠压等常见保护，又能为电路提供可靠、快速、有效的短路保护。

3.本发明公开的断路器动作机构，触发件本体为杆形，触发件的所述杆形本体杆形的一端成型有与所述按压件配合的第一延伸部，另一端具有驱动脱扣器运动的第三延伸部，中间向一侧延伸形成与所述第二脱扣驱动机构的驱动件配合的第二延伸部。第一脱扣驱动机构的按压件由初始位置运动至触发位置对第一延伸部施力，或者第二脱扣驱动机构的驱动件由第一位置运动至第二位置对第二延伸部施力，则触发件受力转动，第三延伸部带动断路器的脱扣器。通过第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部的设置，使触发件形成合理的结构，触发件能够在第一脱扣驱动机构或者第二脱扣驱动机构的带动下触发脱扣器完成脱扣。第一脱扣驱动机构和第二脱扣驱动机构共同使用触发件来完成脱扣，节省部件数量，节约了空间。

4.本发明公开的断路器动作机构，还包括节能机构，所述节能机构在手柄转动到合闸位置后对线圈的断电控制，进而实现断路器的节能减排。此时由于手柄被保持在合闸位置，因此动铁芯可以在线圈不通电的情况下仍然保持与静铁芯接触的状态，使断路器的动触点与静触点保持吸合。只有断路器第一脱扣驱动机构或第二脱扣驱动机构作用下跳扣与锁扣分离，使得手柄失去平衡而转向分闸位置，或者直接由外力作用在手柄上使其转向分闸位置，可使断路器的动触点与静触点分离，断路器分闸。

5.本发明提供的断路器动作机构，其脱扣驱动装置还包括限位件，所述限位件用于限制短路后磁板的旋转角度以防止第四弹性件弹性形变超过允许范围而缩短使用寿命，并且能够防止磁板接触导线而对磁板产生损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种断路器动作机构的结构示意图；

图2为本发明的断路器动作机构的部分结构示意图；

图3为本发明的跳扣的结构示意图；

图4为本发明的锁扣的结构示意图；

图5为本发明的断路器动作机构的部分结构示意图；

图6为本发明的断路器动作机构的部分结构示意图；

图7为本发明的断路器动作机构的剖视图；

图8为本发明的断路器动作机构的装配图；

图9为本发明的断路器动作机构的部分结构示意图；

图10为本发明的断路器动作机构中控制器的安装图；

图11为本发明的断路器动作机构触发件的立体图；

图12为图11的正视图；

附图标记：11-跳扣；111-板体；112-柱形安装部；1111-锁槽；

113-延伸部；1131-驱动孔；

12-锁扣；121-锁扣本体；122-锁定凸起；123-锁扣侧板；

1231-转轴安装孔；1232-第二连杆安装孔；124-加强凸起；

21-动铁芯；22-线圈；23-静铁芯；

31-触发件；311-延伸杆；312-第三延伸部；313-第二延伸部；

314-第一延伸部；315-转轴；

32-第一弹性件；33-手柄弹簧；34-第三弹性件；

41-手柄；42-第二连杆；43-第一驱动杆；

51-第一锁定连杆；52-第二锁定连杆；53-第三锁定连杆；54-转动件；

61-内固定架；62-支架体。

71-传动轴；72-第二转轴；73-旋转轴；74-第四转轴；75-第五转轴

81-按压件；811-按压端；812-复位板；

91-弧形孔；92-拨片；

101-电磁脱扣器；102-第四弹性件；103-限位件；104-磁板；

105-按压件；1051-安装槽；107-驱动件；108-第二电磁体；

109-控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

作为本发明提供的，如图1、图5、图7所示，包括：

电磁机构，包括动铁芯21、线圈22、和静铁芯23；

手柄41，能够在外力作用下在与断路器分合闸对应的分闸位置和合闸位置之间转动；

第二连杆42，连接所述手柄41与脱扣器，所述手柄41转动到合闸位置时，所述手柄41的转动角度大于所述第二连杆42的两端的枢转轴与手柄41的旋转轴73的中心线共面时所需的转动角度；

第一驱动杆43，连接所述手柄41与所述动铁芯21，所述手柄41在合闸位置和分闸位置之间运动时，带动所述动铁芯21靠近或者远离静铁芯23；

支架体62，固定有传动轴71且设置有与静触点配合的动触点和第三弹性件34；

所述手柄41从分闸位置向合闸位置运动时，通过所述第一驱动杆43按压所述传动轴71从而使所述支架体62转动，使动触点与静触点接触，所述手柄41从合闸位置向分闸位置运动时，所述第一驱动杆43放开对所述传动轴71的按压，从而在所述第三弹性件34弹力的作用下，所述支架体62旋转使动触点与静触点分离；

脱扣驱动装置，用于在断路器内电路发生异常时，控制脱扣器使断路器脱扣分闸，并同时使手柄41从合闸位置返回分闸位置。

第二连杆42连接所述手柄41与脱扣器，如图7所示，所述手柄41转动到合闸位置时，手柄41的转动角度大于所述第二连杆42的两端的枢转轴与手柄41的旋转轴73的中心线共面时所需的转动角度，即手柄41转向合闸位置的过程中，当第二连杆42两端的枢转轴与旋转轴73共面时，此为手柄分合闸的临界位置，手柄41未旋转达到此位置时会返回分闸位置，而将手柄41继续转动超过此临界位置才能到达合闸位置，此时第二连杆两端的枢转轴与旋转轴73在图7的纵剖视图上的三点形成三角形。位于合闸位置时第二连杆42向手柄41施加继续远离分闸位置的力，从而可以抵抗第一驱动杆43向手柄41施加的返回分闸位置的力，实现了自锁，因此可以阻止因线圈22断电而导致动铁芯21远离静铁芯23，使动铁芯21与静铁芯23保持接触。上述断路器动作机构，通过设置第二连杆42连接手柄41和脱扣器，并通过设置合闸位置实现自锁，充分利用了原断路器的部件，使得整个断路器动作机构的结构更加简单、可靠。

具体地，所述脱扣驱动装置包括，

控制器109，用于获取电路中的电压和/或电流；

第一脱扣驱动机构，包括接入电路中的电磁脱扣器101，磁板104，电路发生短路后，所述电磁脱扣器101产生磁力驱动磁板104从初始位置运动到触发位置，进而使触发件31运动使断路器脱扣；

第二脱扣驱动机构，受所述控制器109控制并在电流值大于电流设定值或者电压值大于/小于电压设定值时，通过第二脱扣驱动机构驱动触发件31运动使断路器脱扣。

本实施例中，具体地，电磁机构中，线圈22和静铁芯23固定在内固定架61上，动铁芯21通过第一驱动杆43连接手柄41，动铁芯21可以在线圈22通电时产生磁力靠近静铁芯23，对应地断路器合闸，而动铁芯21远离静铁芯23时，对应地断路器分闸。

手柄41具有与断路器分合闸对应的分闸位置和合闸位置，所述手柄41可以在外力作用下在分闸位置和合闸位置之间转动，也可以由断路器第一脱扣驱动机构或第二脱扣驱动机构驱动触发件31而由合闸位置转向分闸位置。手柄41转离分闸位置的过程中，线圈22通电而产生磁力，动铁芯21在磁力作用下顺利地靠近静铁芯23，靠近过程中，第一驱动杆43与手柄41同步运动直到手柄41位于合闸位置，断路器顺利实现合闸。

进一步地，所述手柄41的旋转轴上套设有用于向手柄41施加前往分闸位置的力或力的分量手柄弹簧33，所述手柄弹簧33一端抵靠在所述脱扣器的第二转轴72上、另一端横向穿入所述手柄41内。

手柄41在合闸时如果没有到达合闸位置而解除对手柄41的作用力，手柄弹簧33可以使手柄41返回分闸位置，以防止误操作，提高断路器的安全性。同时脱扣器受第一脱扣驱动机构或第二脱扣驱动机构驱动触发件31而运动时，在第二连杆42的作用下手柄41失去平衡产生一个转向分闸位置的运动趋势，结合所述手柄弹簧33向手柄41施加前往分闸位置的力或力的分量，因此，所述手柄41在脱扣器的驱动下和手柄弹簧33的共同作用下，可以顺利地从合闸位置转动到分闸位置，快速实现分闸。所述手柄弹簧33优选为扭簧。

进一步地，所述第二连杆42有两根，两根所述第二连杆42共面并位于所述手柄41和脱扣器的两侧。如图5所示，两根第二连杆42可以使作用在手柄41和脱扣器的平行于手柄41和脱扣器转轴方向的作用力相互抵消，防止手柄41和脱扣器转轴因此作用力发生断裂，并且两个第二连杆42也可以提高结构强度。

如图7所示，第一驱动杆43连接手柄41和动铁芯21，所述手柄41在合闸位置和分闸位置之间转动时，对应地所述动铁芯21靠近或者远离静铁芯23，也对应断路器的合闸和分闸。

支架体62上固定有传动轴71且设置有与静触点配合的动触点和第三弹性件34，靠近第三弹性件34端的支架体上设置有第四转轴74，所述固定在内固定架61的第四转轴74位于第三弹性件34和转动轴71之间，支架体62可绕第四转轴74在一定范围内转动，如图8所示的支架体62顺时针转动时，则支架体62上的动触点接触静触点，断路器合闸，反之，分闸。所述传动轴71的绕第四转轴74的旋转角度由内固定架61上的弧形孔91限制，相应地，也限制了支架体62绕第四转轴74的旋转角度，所述旋转角度设置的范围可以使断路器的动触点与静触点有效地接触或分断。

本实施例的断路器动作机构，当手柄41从分闸位置向合闸位置运动时，线圈22通电动铁芯21产生向静铁芯23靠近的运动趋势，同时手柄41驱使第一驱动杆43按压传动轴71而使支架体62抵抗第三弹性件34而绕第四转轴74如图8顺时针旋转，使得动触点接触静触点，断路器实现合闸；当手柄从合闸位置向分闸位置运动时，手柄41驱使第一驱动杆43放开对传动轴71的按压，使得动铁芯21远离所述静铁芯23，支架体62在第三弹性件34的作用下绕第四转轴74如图8逆时针旋转，使得动触点远离静触点，断路器实现分闸。从而通过手柄41在合闸位置和分闸位置之间转动时实现对断路器的合闸控制和分闸控制。

如图10所示，控制器109，用于检测电路中的电压和/或电流值，经过分析、处理后来控制第二脱扣驱动机构，如果控制器109检测到电流值大于电流设定值(过载)或者电压值大于/小于电压设定值(过压/欠压)，说明电路中存在异常情况，则第二脱扣驱动机构驱动触发件31从而使脱扣器脱扣，手柄41失去平衡转向分闸位置断路器得以分闸，从而为电路提供过载、过压、欠压等常用保护。

所述第一脱扣驱动机构中接入电路的电磁脱扣器101在短路时的大电流的作用下，迅速产生强大的磁力驱动磁板104从初始位置运动至触发位置，所述磁板104一端连接于按压件105上，通过按压件105驱动触发件31从而使脱扣器脱扣，手柄41失去平衡转向分闸位置断路器快速分闸，脱扣的整个过程小于10ms，从而为断路器提供快速、可靠、有效的短路保护。

进一步地，所述电磁脱扣器101为若干根并排设置的导线，导线本身起到导电作用，同时又能够产生磁场，简化了断路器的结构，设置多根导线可以在导线出现短路电流时产生更强的磁力，因而可以实时、快速的响应使断路器脱扣。如图9所示，电磁脱扣器101由4根导线组成，当然也可以是其它数量的导线，如1根、2根、3根或者5根、6根等等。

所述磁板104与所述触发件31之间设置有按压件105，所述磁板104旋转时带动所述按压件105做直线运动，进而驱动触发件31运动，所述按压件105上还设置有第四弹性件102，所述第四弹性件102向所述按压件105施加远离所述触发件31的力或者力的分量。

第一脱扣驱动机构的磁板104一端连接在枢转轴上，另一端与按压件105连接，按压件105上设置有使其和磁板104返回到初始位置的第四弹性件102。磁板104在电磁脱扣器101的作用下转动而带动按压件105抵抗第四弹性件102而驱动触发件31。

再进一步地，所述按压件105包括一端与所述磁板104配合的横板和与所述横板另一端固定的竖板，所述竖板的另一端用于与所述触发件31接触并驱动所述触发件31运动，所述横板中间成有弹簧安装槽1051，所述第四弹性件102一端钩住所述竖板，另一端固定。

如图9所示，所述按压件105包括一端与所述磁板104配合的横板和与所述横板另一端固定的竖板，所述按压件105可以在所述磁板104的带动下在水平方向的一段距离内左右直线移动。磁板104与按压件105在初始位置时，磁板104垂直于按压件105的横板、平行于磁板104的竖板，按压件105处于平衡状态。所述横板中间成型有安装第四弹性件102的安装槽1051。在电磁脱扣器101的磁力作用下，磁板104转动并与按压件105联动，克服第四弹性件102的弹力而驱动而靠近触发件31，按压件105的竖板对触发件31的第二延伸部313施加力，使触发件31做图9中逆时针方向的转动，最终驱动触发件31转动使断路器脱扣。断路器脱扣后，整个断路器分闸，电流消失，电磁脱扣器101不产生磁力，则按压件105上指向触发件31方向的力消失，由产生变形的第四弹性件102反弹将按压件105带回至初始位置，磁板104受按压件105驱动且无磁力作用也回到初始位置。

优选地，所述触发件31具有杆形本体，所述杆形本体一端成型有与所述按压件105配合的第一延伸部314，中部向一侧延伸形成与所述第二脱扣驱动机构配合的第二延伸部313，另一端具有驱动脱扣器运动的第三延伸部312。

如图9、图11所示，触发件31本体为杆形，触发件31的杆形本体的一端成型有与所述按压件105配合的第一延伸部314，另一端具有驱动脱扣器运动的第三延伸部312，中间向一侧延伸形成与所述第二脱扣驱动机构的驱动件107配合的第二延伸部313。第一脱扣驱动机构的按压件105由初始位置运动至触发位置对第一延伸部314施力，或者第二脱扣驱动机构的驱动件107由第一位置运动至第二位置对第二延伸部313施力，则触发件31受力转动，第三延伸部312带动断路器的脱扣器。通过第一延伸部314、第二延伸部313和第三延伸部312的设置，使触发件31形成合理的结构，触发件31能够在第一脱扣驱动机构或者第二脱扣驱动机构的带动下触发脱扣器完成脱扣。

所述第三延伸部312成型有与所述触发件31的转轴315平行的延伸杆311。

所述第三延伸部312上成型有延伸杆311，所述延伸杆311与所述触发件31的转轴315平行，将断路器的脱扣器与转轴315同轴设置，且所述延伸杆311也连接断路器的脱扣器，因而所述触发件31可以驱动脱扣器。如图9、图11所示，所述触发件31的第一延伸部314或第二延伸部313受力而使所述触发件31绕其转轴315逆时针旋转，所述触发件31带动断路器的脱扣器同时沿图6方向逆时针旋转，从而实现断路器的脱扣。

进一步地，所述触发件31上设置有第一弹性件32，所述第一弹性件32向所述触发件31施加使断路器脱扣运动方向相反的弹力或者弹力分量。

如图6所述，所述触发件31上设置有第一弹性件32，第一弹性件32一端挂接在所述触发件31上，另一端挂接于内固定架61上。触发件31通过延伸杆311与脱扣器连接，第一延伸部314受第一脱扣驱动机构施力，或者第二延伸部313受第二脱扣驱动机构施力，由于第一延伸部314或第二延伸部313受力，使得触发件31抵抗第一弹性件32绕转轴315转动而使第三延伸部312触发脱扣器，从而使断路器脱扣。断路器脱扣后，第一脱扣驱动机构和/或第二脱扣驱动机构复位，施加在第一延伸部314或第二延伸部313的力消失，在第一弹性件32的作用下触发件31回到初始位置，同时带动断路器的脱扣器回到初始位置，以备下次执行脱扣。

本实施例提供的断路器动作机构，还包括限位件103，设置在所述磁板104受所述电磁脱扣器101作用的运动方向上，用于在所述磁板104运动到触发位置后阻挡所述磁板104继续转动。

所述限位件103用于限制短路后磁板104的旋转角度防止第四弹性件102弹性形变超过允许范围而缩短使用寿命，并且能够防止磁板104接触导线而对磁板104产生损坏。

所述第二脱扣驱动结构机构，包括第二电磁体108，驱动件107，所述第二电磁体108受控制器109控制而通电后产生磁力推动所述驱动件107，所述驱动件107在第一位置和第二位置之间运动并在从第一位置运动到第二位置的过程中驱动所述触发件31。

所述控制器109检测收集电源和电流的数据后进行分析处理后决定是否要启动所述第二电磁铁108，使其推动所述驱动件107。如果所述第二电磁铁108启动，将所述驱动件107由第一位置运动至第二位置驱动件107在图9中向下运动推动所述第二延伸部313，从而驱动所述触发件31，使断路器脱扣。

进一步地，所述断路器动作机构还包括复位板812，所述复位板812在脱扣器解除脱扣后，用于推动所述驱动件107返回第一位置。

所述复位板812与断路器的动铁芯联动设置，断路器脱扣后，所述复位板812能够在脱扣器解除脱扣后即脱扣器的锁扣和跳扣重新锁定在一起后，带动所述驱动件107由第二位置回到第一位置复位板812在图9中向上运动，减小驱动件107的伸出量。

所述脱扣器，包括：转动架54、锁扣12、跳扣11，锁扣12通过第五转轴75设置在转动架54上并可绕第五转轴75转动，跳扣11与转动架54通过共同的第二转轴72固定在内固定架61上；所述锁扣12通过所述第二连杆42与所述手柄41连接；跳扣11具有与所述锁扣12锁定在一起的联动状态和与所述锁扣12分离的分离状态，所述跳扣11与所述锁扣12分离后通过所述第二连杆42带动所述手柄41运动到分闸位置实现断路器的脱扣分闸。

如图3所示，所述跳扣11具有板体111，以及成型在所述板体111底部的柱形安装部112，柱形安装部112的内径与第二转轴72的外径相匹配，使跳扣11可以安装在第二转轴72上并绕第二转轴72转动。所述板体111上成型有锁槽1111，锁槽1111的外部开口大于内部开口。柱形安装部112上的延伸部113上成型有与柱形安装部112的轴平行的驱动孔1131，所述驱动孔1131与所述触发件31的延伸杆311连接，从而实现所述跳扣11与触发件31的联动设置。

如图4所示，所述锁扣12包括锁扣本体121以及两侧的锁扣侧板123，锁扣本体121靠近跳扣11的侧面上设置有用于与锁槽1111配合的锁定凸起122。所述锁定凸起122呈外小内大的梯形凸起，与所述锁槽1111相匹配，以使跳扣11与锁扣12可以有效联动。作为一种变形，所述凸起122可以呈其他形状，对应的锁槽1111为匹配的形状，如锁定凸起122呈长方形，则锁槽1111外部开口等于内部开口。所述锁扣本体121中部成型有用于加固跳扣12的加强凸起124，加强锁扣本体121承受内应力的能力，从而提高锁扣12的使用寿命。所述锁扣侧板123上成型有供第五转轴75穿过的转轴安装孔1231，以及供所述第二连杆42伸入的第二连杆安装孔1232，所述转轴安装孔1231的内径与第五转轴75的外径相匹配使得锁扣12可绕第五转轴75精确地转动，所述第二连杆安装孔1232的内径与第二连杆42的外径相匹配，从而使得手柄41与锁扣12可以精确有效地联动。

如图5所示，所述转动架54通过连杆机构与转动轴71联动，转动架54通过锁扣12和第二连杆42连接手柄41，传动轴71固定在支架体62上，从而在所述手柄41与支架体62之间建立联动关系，使手柄41可以控制断路器的动触点接近或远离动触点，使断路器能够快速、有效地分闸。所述连杆机构，包括第一锁定连杆51、第二锁定连杆52和第三锁定连杆53，所述三个锁定连杆的一端同轴连接在Q点，第一锁定连杆51的另一端Q1安装在内固定架61上而不能移动，第二锁定连杆52的另一端Q2固定在传动轴71上与其联动，第三锁定连杆53的另一端Q3与所述转动架54连接。Q2点随转动轴71绕第四转动轴72在弧形孔91内顺时针转动时，由于Q1点固定，因此Q点带动Q3产生一个向右的位移，由此驱动所述转动架54如图5逆时针转动，反之，Q2点随转动轴71绕第四转动轴72在弧形孔91内逆时针转动时，将驱动所述转动架54如图5顺时针转动。同理，如果所述转动架54被驱动而绕第二转轴72顺时针转动，则转动轴71将绕第四转轴74逆时针转动，过程与上述的运动过程相反。

前文中已经分析，在手柄41处于平衡位置时，第二连杆42向手柄41施加继续远离分闸位置的力，可以抵抗第一驱动杆43向手柄41施加的返回分闸位置的力，手柄41实现了自锁，锁扣12与第二连杆42也保持平衡。因此，手柄41处于合闸位置时，在第二连杆42的作用下，如图1所示的锁扣12存在一个向上运动的趋势，而该运动趋势由跳扣11限定，从而使得锁扣12、第二连杆42和手柄41处在平衡状态。当断路器发生短路、过压、过载、欠压等情况时其内的脱扣驱动装置驱动触发件31而使跳扣11如图5顺时针旋转，跳扣11解除对锁扣12的运动限定，即跳扣11与锁扣12分离，从而使得锁扣12如图5绕第五转轴75逆时针旋转，同时第二连杆42使手柄41远离分闸位置的作用力消失，手柄41转向分闸位置。与此同时，由于转动架54上的锁扣12如图5绕第五转轴75逆时针旋转，使转动架54顺时针旋转，因此转动轴71可以如图5逆时针旋转，支架体62同步旋转使得动铁芯远离静铁芯，断路器分闸。

本实施例提供的动作机构，还包括节能部件，所述节能部件能够所述手柄41转动到合闸位置时使所述线圈22断电。

由于手柄41转动到合闸位置后，线圈22断电，此时，如果没有直接的外力作用于手柄41或者断路器内的脱扣驱动装置驱动触发件31导致跳扣11与锁扣12分离，则手柄41仍保持在合闸位置，对应地，所述动铁芯21与静铁芯23保持接触，由此实现了断路器的节能减排。

具体地，所述节能部件包括与所述支架体62联动设置的按压件81，如图10所述，所述按压件81挂接于内固定架61上，可在内固定架61上上下移动，从而控制线圈22电路通断的微动开关，当所述支架体62转动而使动铁芯21与静铁芯22接触时，所述按压件81能够按压所述微动开关从而使所述线圈22断电。

如图10所示，所述按压件81与支架体62联动设置，按压件81上成型有按压端811，按压端811的下方设置有与控制线圈22通、断电的微动开关。动铁芯21靠近静铁芯22并吸合在一起，手柄41转动到合闸位置，设置有动触点的支架体62旋转使动触点接触静触点，断路器合闸，则按压端811按压微动开关使所述线圈22断电。由于在合闸位置的手柄41在第二连杆42和第一驱动杆43的作用下构成平衡状态，因此线圈22断电后所述动铁芯21仍可以与所述静铁芯22保持接触，断路器支架体62上的动触点与断路器的静触点仍保持接触，从而实现了断路器的节能减排。

如图10所示，所述按压件81挂接于内固定架61上，可在内固定架61上上下移动，如图1所述，按压件81通过传动轴71与所述动铁芯21联动，由于传动轴71可以同支架体62绕第四转轴74转动，因此断路器分合闸时传动轴71的运动轨迹可以分解为水平方向和垂直方向，垂直方向上传动轴71的运动可以带动按压件81在内固定架61允许的长度内上下移动，通过在长腰形孔内运动使传动轴71能够在水平方向上做出位移。

如图8所示，本实施例提供的断路器还具有可以将手柄41锁定在分闸位置的拨片92，手柄41位于分闸位置时，所述拨片92上的凸起伸入手柄41的锁孔内使手柄不能转动，从而可以防止在电路维护时误将手柄41转向分闸位置而引发用电事故。

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 (12)

1.一种断路器动作机构，其特征在于，

电磁机构，包括动铁芯(21)、线圈(22)、和静铁芯(23)；

手柄(41)，能够在外力作用下在与断路器分合闸对应的分闸位置和合闸位置之间转动；

第二连杆(42)，连接所述手柄(41)与脱扣器，所述手柄(41)转动到合闸位置时，所述手柄(41)的转动角度大于所述第二连杆(42)的两端的枢转轴与手柄(41)的旋转轴(73)的中心线共面时所需的转动角度；

第一驱动杆(43)，连接所述手柄(41)与所述动铁芯(21)，所述手柄(41)在合闸位置和分闸位置之间运动时，带动所述动铁芯(21)靠近或者远离静铁芯(23)；

支架体(62)，固定有传动轴(71)且设置有与静触点配合的动触点和第三弹性件(34)；

所述手柄(41)从分闸位置向合闸位置运动时，通过所述第一驱动杆(43)按压所述传动轴(71)从而使所述支架体(62)转动，使动触点与静触点接触，所述手柄(41)从合闸位置向分闸位置运动时，所述第一驱动杆(43)放开对所述传动轴(71)的按压，从而在所述第三弹性件(34)弹力的作用下，所述支架体(62)旋转使动触点与静触点分离；

脱扣驱动装置，用于在断路器内电路发生异常时，控制脱扣器使断路器脱扣分闸，并同时使手柄(41)从合闸位置返回分闸位置。

2.根据权利要求1所述的断路器动作机构，其特征在于，

所述脱扣驱动装置包括，

控制器(109)，用于获取电路中的电压和/或电流；

第一脱扣驱动机构，包括接入电路中的电磁脱扣器(101)，磁板(104)，电路发生短路后，所述电磁脱扣器(101)产生磁力驱动磁板(104)从初始位置运动到触发位置，进而使触发件(31)运动使断路器脱扣；

第二脱扣驱动机构，受所述控制器(109)控制并在电流值大于电流设定值或者电压值大于/小于电压设定值时，通过第二脱扣驱动机构触发件(31)运动使断路器脱扣。

3.根据权利要求2所述的断路器动作机构，其特征在于，

所述磁板(104)与所述触发件(31)之间设置有按压件(105)，所述磁板(104)旋转时带动所述按压件(105)做直线运动，进而驱动触发件(31)运动，所述按压件(105)上还设置有第四弹性件(102)，所述第四弹性件(102)向所述按压件(105)施加远离所述触发件(31)的力或者力的分量。

4.根据权利要求3所述的断路器动作机构，其特征在于，所述按压件(105)包括一端与所述磁板(104)配合的横板和与所述横板另一端固定的竖板，所述竖板的另一端用于与所述触发件(31)接触并驱动所述触发件(10)运动，所述横板中间成有弹簧安装槽(1051)，所述第四弹性件(102)一端钩住所述竖板，另一端固定。

5.根据权利要求3或4所述的断路器动作机构，其特征在于，所述触发件(31)具有杆形本体，所述杆形本体一端成型有与所述按压件(105)配合的第一延伸部(314)，中部向一侧延伸形成与所述第二脱扣驱动机构配合的第二延伸部(313)，另一端具有驱动脱扣器运动的第三延伸部(312)。

6.根据权利要求5所述的断路器动作机构，其特征在于，所述第三延伸部(312)成型有与所述触发件(31)的转轴(315)平行的延伸杆(311)。

7.根据权利要求1-4任一项所述的断路器动作机构，其特征在于，所述触发件(31)上设置有第一弹性件(32)，所述第一弹性件(32)向所述触发件(31)施加使断路器脱扣运动方向相反的弹力或者弹力分量。

8.根据权利要求1-4任一项所述的断路器动作机构，其特征在于，还包括限位件(103)，设置在所述磁板(104)受所述电磁脱扣器(101)作用的运动方向上，用于在所述磁板(104)运动到触发位置后阻挡所述磁板(104)继续转动。

9.根据权利要求1-4任一项所述的断路器动作机构，其特征在于，所述第二脱扣驱动结构机构，包括第二电磁体(108)，驱动件(107)，所述第二电磁体(108)受控制器(109)控制而通电后产生磁力推动所述驱动件(107)，所述驱动件(107)在第一位置和第二位置之间运动并在从第一位置运动到第二位置的过程中驱动所述触发件(31)。

10.根据权利要求9所述的断路器动作机构，其特征在于，还包括复位板(812)，所述复位板(812)在脱扣器解除脱扣后，用于推动所述驱动件(107)返回第一位置。

11.根据权利要求1-4任一项所述的断路器动作机构，其特征在于，

所述脱扣器，包括：转动架(54)、锁扣(12)、跳扣(11)，锁扣(12)通过第五转轴(75)设置在转动架(54)上并可绕第五转轴(75)转动，跳扣(11)与转动架(54)通过共同的第二转轴(72)固定在内固定架(61)上；所述锁扣(12)通过所述第二连杆(42)与所述手柄(41)连接；跳扣(11)具有与所述锁扣(12)锁定在一起的联动状态和与所述锁扣(12)分离的分离状态，所述跳扣(11)与所述锁扣(12)分离后通过所述第二连杆(42)带动所述手柄(41)运动到分闸位置实现断路器的脱扣分闸。

12.根据权利要求1-4任一项所述的断路器动作机构，其特征在于，

还包括节能部件，所述节能部件能够所述手柄(41)转动到合闸位置时使所述线圈(22)断电。