CN106373834B - 一种断路器及其分合闸装置 - Google Patents

Abstract

一种分合闸装置，包括壳体，以及设于所述壳体内的电机、受所述电机驱动的蜗杆、与所述蜗杆配合的蜗轮组件，还包括设置于所述蜗轮组件一侧、并枢接于所述壳体内壁的用于驱动断路器分闸的联动杆，以及可直线移动地设置于所述蜗轮组件与所述联动杆之间壳体内壁上的推杆；所述蜗轮组件设有与所述推杆对应的第一蜗轮凸台，在分闸操作时，所述第一蜗轮凸台随所述蜗轮组件反向转动，沿着所述推杆的杆体滑动并推动所述推杆沿直线朝向所述联动杆移动，进而推动所述联动杆转动实现断路器分闸。

Description

一种断路器及其分合闸装置

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，具体涉及一种断路器及其分合闸装置。

背景技术

我国供电网络不断向推行智能化发展，供电网络的智能化不能缺少供电网络的终端执行机构—微型断路器。微型断路器执行上端信号，完成跳闸、合闸动作。因此微型断路器目前的发展趋势是除了具备传统的手动分合闸及过流过载自动脱扣功能外，还需要具有电动分合闸功能(俗称自动分合闸功能)，以实现远程控制；尤其是结合智能电表，实现欠费自动跳闸断电，充费自动合闸送电的功能。

现有技术如公开号为CN205406435U公开了一种电能表外置分合闸断路器，该断路器盒体内设置有电机、电机的动力输出轴与蜗杆固定相连，蜗杆的侧部设置有蜗轮并且蜗轮与蜗杆相啮合，蜗轮的轴心上固定有拨片31，拨片31与蜗轮同轴转动，拨片31的端部设置有跳杆32，跳杆32包括与盒体铰接的铰接部、与脱扣针配合的拨动叉33和用于与蜗轮的拨片31配合的碰杆34，碰杆34的端头设置有向内弯折的弯钩，弯钩与拨片31相接触；分闸时，电机通过蜗轮及蜗杆的传动，带动蜗轮上的拨片31顺时针转动，拨片31拨动跳杆32的弯钩运动，在弯钩带动下，跳杆32绕铰接点顺时针转动，跳杆32的拨动叉33拨动脱扣针运动，从而使断路器分闸。

然而，在该现有技术中，拨片通过正向的旋转运动带动跳杆以反向旋转运动，该种传动方式的缺陷在于拨片施加到跳杆弯钩上的作用力在跳杆铰接中心法向上的分力较多，使得电机需要较大的驱动力才能实现上述运动的转化，造成能耗的浪费。甚至，拨片在拨动跳杆旋转过程中会出现拨片与跳杆弯钩的作用力与弯钩的受力平面垂直的情况而导致死点卡滞的情况出现，可靠性差。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中断路器分合闸装置传动结构不合理导致电机能耗大、可靠性差的问题，从而提供一种传动结构合理、电机能耗小、可靠性高的断路器及其分合闸装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种分合闸装置，包括壳体，以及设于所述壳体内的电机、受所述电机驱动的蜗杆、与所述蜗杆配合的蜗轮组件，其特征在于，还包括设置于所述蜗轮组件一侧、并枢接于所述壳体内壁的用于驱动断路器分闸的联动杆，以及可直线移动地设置于所述蜗轮组件与所述联动杆之间壳体内壁上的推杆；所述蜗轮组件设有与所述推杆对应的第一蜗轮凸台，在分闸操作时，所述第一蜗轮凸台随所述蜗轮组件反向转动，沿着所述推杆的杆体滑动并推动所述推杆沿直线朝向所述联动杆移动，进而推动所述联动杆转动实现断路器分闸。

所述蜗轮组件与所述联动杆之间的壳体内壁上设有用于所述推杆直线移动的直线导轨，所述推杆的杆体一端设有滑接部，所述滑接部与所述直线导轨滑动配合。

所述滑接部内部设有容置腔体，所述容置腔体内设有用于所述推杆复位的复位弹簧；所述复位弹簧的上端与所述推杆固定相连，下端与设置在所述直线导轨轴向的挡板抵接。

所述蜗轮组件包括蜗轮和相对所述蜗轮可转动地嵌套在所述蜗轮内部的盘形传动件，以及一端与所述盘形传动件中心固定连接、用于带动断路器的分合闸手柄转动的合闸转轴，所述盘形传动件的边缘设有传动凸台，所述蜗轮的边缘设有与所述传动凸台对应的第二蜗轮凸台，在合闸操作时，所述第二蜗轮凸台随所述蜗轮正向转动，通过所述传动凸台推动所述盘形传动件转动，进而推动断路器的分合闸手柄转动，以实现断路器合闸。

所述第二蜗轮凸台和第一蜗轮凸台分别设置在所述蜗轮端面的正反两侧。

所述第二蜗轮凸台设置为两个，分别位于所述蜗轮端面的直径的相反侧；相应地，所述传动凸台设置为两个，分别位于所述盘形传动件端面的直径的相反侧。

所述联动杆的两端分别为固定端和转动端；所述转动端围绕着所述固定端为中心沿弧形转动。

所述壳体上设有引导所述转动端转动的弧形导轨。

所述蜗轮表面设有固定检测簧片和/或感应磁铁的固定槽；所述检测簧片和感应磁铁用于检测所述蜗轮的转动角度，将检测到的蜗轮位置信号发送给具有中央控制电路的电路板，通过中央控制电路监控所述蜗轮的实时转动。

所述合闸转轴的横截面为三角形、四边形或多边形。

一种断路器，包括：至少一个断路器本体、以及上述内容中任一所述的分合闸装置；所述分合闸装置驱动所述断路器本体完成分闸、合闸工作。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的分合闸装置，断路器分闸传动结构采用将设置在蜗轮上凸台的旋转运动转换为推杆的直线运动再转换为联动杆的旋转运动以实现断路器的分闸，电机需要较小的驱动力就能实现分闸，并且传动结构合理、避免了现有分合闸装置在传动过程中容易出现死点卡滞的情况，保证分合闸装置的可靠性。

2.本发明提供的分合闸装置，壳体内壁上设有用于引导推杆直线移动的直线导轨，可以稳定可靠地引导推杆的直线位移，完成传动动作。

3.本发明提供的分合闸装置，推杆内腔设有推动其复位用的复位弹簧，复位弹簧通过弹簧弹力推动推杆复位，结构设计合理、简单可靠。

4.本发明提供的分合闸装置，通过驱动电机驱动蜗轮，进而带动盘形传动件转动，盘形传动件再带动与其固定相连的合闸转轴、合闸手柄，完成断路器合闸动作，具有传动结构设计合理、传动效率高和稳定可靠的优点。

5.本发明提供的分合闸装置，第一蜗轮凸台和第二蜗轮凸台分别设置在蜗轮两侧面，传动机构的空间布局更加合理，减小了分闸装置的体积。

6.本发明提供的分合闸装置，传动凸台为两个，分别位于盘形传动件端面的直径的相反侧，保证传动凸台和第二蜗轮凸台之间的传动稳定可靠。

7.本发明提供的分合闸装置，联动杆设有固定端和转动端，转动端围绕着所述固定端为中心沿弧形转动，与断路器本体内的操作机构传动相连，传动方式简单有效、可靠性强。

8.本发明提供的分合闸装置，壳体内壁上设有用于引导联动杆转动的弧形导轨，可以稳定可靠地引导联动杆的转动，完成传动动作。

9.本发明提供的分合闸装置，设有检测簧片和感应磁铁中的两种或任意一种用于检测蜗轮的转动角度的部件，可以准确地检测到蜗轮的转动角度，通过中央控制电路实时监控蜗轮正转或反转，保证微型断路器的正常工作。

10.本发明提供的分合闸装置，合闸转轴的横截面为三角形、四边形或多边形，与盘形传动件固定卡接，具有传动结构简单可靠的优点。

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为本发明提供的分合闸装置内部结构示意图；

图2为本发明提供的蜗轮后视图；

图3为本发明提供的推杆结构示意图；

图4为本发明提供的联动杆结构示意图；

图5为本发明提供的盘形传动件结构示意图；

图6为本发明提供的断路器立体示意图；

图7为现有技术中的分合闸装置结构示意图；

附图标记说明：

1-壳体；2-电机；3-蜗杆；4-蜗轮组件；5-联动杆；6-推杆；7-第一蜗轮凸台；8-直线导轨；9-复位弹簧；10-挡板；11-蜗轮；12-盘形传动件；13-合闸转轴；14-传动凸台；15-第二蜗轮凸台；16-固定端；17-转动端；18-弧形导轨；19-检测簧片；20-感应磁铁；21-断路器本体；22-分合闸装置；31-拨片；32-跳杆；33-拨动叉；34-碰杆；

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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1

独立权利要求1记载了一种分合闸装置，如图1所示，包括壳体1，以及设于所述壳体1内的电机2、受所述电机2驱动的蜗杆3、与所述蜗杆配合的蜗轮组件4，

如图1和图2所示，还包括设置于所述蜗轮组件4一侧、并枢接于所述壳体1内壁的用于驱动断路器分闸的联动杆5，以及可直线移动地设置于所述蜗轮组件4与所述联动杆5之间壳体内壁上的推杆6；所述蜗轮组件4设有与所述推杆6对应的第一蜗轮凸台7，在分闸操作时，所述第一蜗轮凸台7随所述蜗轮组件4反向转动，沿着所述推杆6的杆体滑动并推动所述推杆6沿直线朝向所述联动杆5移动，进而推动所述联动杆5转动实现断路器分闸。

上述断路器分闸传动结构采用将设置在蜗轮上凸台的旋转运动转换为推杆的直线运动再转换为联动杆的旋转运动以实现断路器的分闸，电机需要较小的驱动力就能实现分闸，并且传动结构合理、避免了现有分合闸装置在传动过程中容易出现死点卡滞的情况，保证分合闸装置的可靠性。

具体地，如图1和图3所示，所述蜗轮组件4与所述联动杆5之间的壳体内壁上设有用于所述推杆6直线移动的直线导轨8，所述推杆6的杆体一端设有滑接部，所述滑接部与所述直线导轨8滑动配合。

上述分合闸装置的壳体内壁上设有用于引导推杆直线移动的直线导轨，可以稳定可靠地引导推杆的直线位移，完成传动动作。

具体地，如图1和图3所示，所述滑接部内部设有容置腔体，所述容置腔体内设有用于所述推杆6复位的复位弹簧9；所述复位弹簧9的上端与所述推杆6固定相连，下端与设置在所述直线导轨8轴向的挡板10抵接。

上述推杆内腔设有推动其复位用的复位弹簧，复位弹簧通过弹簧弹力推动推杆复位，结构设计合理、简单可靠。

具体地，如图1和图5所示，所述蜗轮组件4包括蜗轮11和相对所述蜗轮11可转动地嵌套在所述蜗轮11内部的盘形传动件12，以及一端与所述盘形传动件12中心固定连接、用于带动断路器的分合闸手柄转动的合闸转轴13，所述盘形传动件12的边缘设有传动凸台14，所述蜗轮11的边缘设有与所述传动凸台14对应的第二蜗轮凸台15，在合闸操作时，所述第二蜗轮凸台15随所述蜗轮11正向转动，通过所述传动凸台14推动所述盘形传动件12转动，进而推动断路器的分合闸手柄转动，以实现断路器合闸。

上述分合闸装置，通过驱动电机驱动蜗轮，进而带动盘形传动件转动，盘形传动件再带动与其固定相连的合闸转轴、合闸手柄，完成断路器合闸动作，具有传动结构设计合理、传动效率高和稳定可靠的优点。

具体地，如图1和图2所示，所述第二蜗轮凸台15和第一蜗轮凸台7分别设置在所述蜗轮11端面的正反两侧。

上述分合闸装置，第一蜗轮凸台和第二蜗轮凸台分别设置在蜗轮两侧面，传动机构的空间布局更加合理，减小了分闸装置的体积。

具体地，如图1所示，所述第二蜗轮凸台15设置为两个，分别位于所述蜗轮11端面的直径的相反侧；相应地，所述传动凸台14设置为两个，分别位于所述盘形传动件12端面的直径的相反侧。

上述分合闸装置的传动凸台为两个，分别位于盘形传动件端面的直径的相反侧，保证传动凸台和第二蜗轮凸台之间的传动稳定可靠。

具体地，如图4所示，所述联动杆5的两端分别为固定端16和转动端17；所述转动端17围绕着所述固定端16为中心沿弧形转动。

上述联动杆设有固定端和转动端，转动端围绕着所述固定端为中心沿弧形转动，与断路器本体内的操作机构传动相连，传动方式简单有效、可靠性强。

具体地，如图4所示，所述壳体1上设有引导所述转动端17转动的弧形导轨18。

上述分合闸装置的壳体内壁上设有用于引导联动杆转动的弧形导轨，可以稳定可靠地引导联动杆的转动，完成传动动作。

具体地，如图2所示，所述蜗轮11表面设有固定检测簧片19和感应磁铁20的固定槽；所述检测簧片19和感应磁铁20用于检测所述蜗轮11的转动角度，将检测到的蜗轮位置信号发送给具有中央控制电路的电路板，通过中央控制电路监控所述蜗轮11的实时转动。

上述分合闸装置设有检测簧片和感应磁铁，其二者用于检测蜗轮的转动角度的部件，可以准确地检测到蜗轮的转动角度，通过中央控制电路实时监控蜗轮正转或反转，保证微型断路器的正常工作。

具体地，如图2所示，所述合闸转轴13的横截面为四边形。

上述分合闸装置，合闸转轴的横截面为四边形，与盘形传动件固定卡接，具有传动结构简单可靠的优点。

一种断路器，包括：至少一个断路器本体21、以及上述内容中所述的分合闸装置22；所述分合闸装置22驱动所述断路器本体21完成分闸、合闸工作。

实施例2

一种分合闸装置，如图1所示，包括壳体1，以及设于所述壳体1内的电机2、受所述电机2驱动的蜗杆3、与所述蜗杆配合的蜗轮组件4，

如图1和图2所示，还包括设置于所述蜗轮组件4一侧、并枢接于所述壳体1内壁的用于驱动断路器分闸的联动杆5，以及可直线移动地设置于所述蜗轮组件4与所述联动杆5之间壳体内壁上的推杆6；所述蜗轮组件4设有与所述推杆6对应的第一蜗轮凸台7，在分闸操作时，所述第一蜗轮凸台7随所述蜗轮组件4反向转动，沿着所述推杆6的杆体滑动并推动所述推杆6沿直线朝向所述联动杆5移动，进而推动所述联动杆5转动实现断路器分闸。

上述断路器分闸传动结构采用将设置在蜗轮上凸台的旋转运动转换为推杆的直线运动再转换为联动杆的旋转运动以实现断路器的分闸，电机需要较小的驱动力就能实现分闸，并且传动结构合理、避免了现有分合闸装置在传动过程中容易出现死点卡滞的情况，保证分合闸装置的可靠性。

具体地，如图1和图3所示，所述蜗轮组件4与所述联动杆5之间的壳体内壁上设有用于所述推杆6直线移动的直线导轨8，所述推杆6的杆体一端设有滑接部，所述滑接部与所述直线导轨8滑动配合。

上述分合闸装置的壳体内壁上设有用于引导推杆直线移动的直线导轨，可以稳定可靠地引导推杆的直线位移，完成传动动作。

具体地，如图1和图3所示，所述滑接部内部设有容置腔体，所述容置腔体内设有用于所述推杆6复位的复位弹簧9；所述复位弹簧9的上端与所述推杆6固定相连，下端与设置在所述直线导轨8轴向的挡板10抵接。

上述推杆内腔设有推动其复位用的复位弹簧，复位弹簧通过弹簧弹力推动推杆复位，结构设计合理、简单可靠。

具体地，如图1和图5所示，所述蜗轮组件4包括蜗轮11和相对所述蜗轮11可转动地嵌套在所述蜗轮11内部的盘形传动件12，以及一端与所述盘形传动件12中心固定连接、用于带动断路器的分合闸手柄转动的合闸转轴13，所述盘形传动件12的边缘设有传动凸台14，所述蜗轮11的边缘设有与所述传动凸台14对应的第二蜗轮凸台15，在合闸操作时，所述第二蜗轮凸台15随所述蜗轮11正向转动，通过所述传动凸台14推动所述盘形传动件12转动，进而推动断路器的分合闸手柄转动，以实现断路器合闸。

上述分合闸装置，通过驱动电机驱动蜗轮，进而带动盘形传动件转动，盘形传动件再带动与其固定相连的合闸转轴、合闸手柄，完成断路器合闸动作，具有传动结构设计合理、传动效率高和稳定可靠的优点。

具体地，如图1和图2所示，所述第二蜗轮凸台15和第一蜗轮凸台7分别设置在所述蜗轮11端面的正反两侧。

上述分合闸装置，第一蜗轮凸台和第二蜗轮凸台分别设置在蜗轮两侧面，传动机构的空间布局更加合理，减小了分闸装置的体积。

具体地，如图4所示，所述联动杆5的两端分别为固定端16和转动端17；所述转动端17围绕着所述固定端16为中心沿弧形转动。

上述联动杆设有固定端和转动端，转动端围绕着所述固定端为中心沿弧形转动，与断路器本体内的操作机构传动相连，传动方式简单有效、可靠性强。

具体地，如图4所示，所述壳体1上设有引导所述转动端17转动的弧形导轨18。

上述分合闸装置的壳体内壁上设有用于引导联动杆转动的弧形导轨，可以稳定可靠地引导联动杆的转动，完成传动动作。

具体地，如图2所示，所述蜗轮11表面设有固定检测簧片19的固定槽；所述检测簧片19用于检测所述蜗轮11的转动角度，将检测到的蜗轮位置信号发送给具有中央控制电路的电路板，通过中央控制电路监控所述蜗轮11的实时转动。

上述分合闸装置设有检测簧片，用于检测蜗轮的转动角度的部件，可以准确地检测到蜗轮的转动角度，通过中央控制电路实时监控蜗轮正转或反转，保证微型断路器的正常工作。

具体地，如图2所示，所述合闸转轴13的横截面为三角形。

上述分合闸装置，合闸转轴的横截面为三角形，与盘形传动件固定卡接，具有传动结构简单可靠的优点。

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 (9)

1.一种分合闸装置，包括壳体(1)，以及设于所述壳体(1)内的电机(2)、受所述电机(2)驱动的蜗杆(3)、与所述蜗杆配合的蜗轮组件(4)，其特征在于，还包括设置于所述蜗轮组件(4)一侧、并枢接于所述壳体(1)内壁的用于驱动断路器分闸的联动杆(5)，以及可直线移动地设置于所述蜗轮组件(4)与所述联动杆(5)之间壳体内壁上的推杆(6)；所述蜗轮组件(4)设有与所述推杆(6)对应的第一蜗轮凸台(7)，在分闸操作时，所述第一蜗轮凸台(7)随所述蜗轮组件(4)反向转动，沿着所述推杆(6)的杆体滑动并推动所述推杆(6)沿直线朝向所述联动杆(5)移动，进而推动所述联动杆(5)转动实现断路器分闸，在合闸操作时，所述蜗轮组件(4)朝向分闸时的反方向转动可以实现断路器合闸；

所述蜗轮组件(4)与所述联动杆(5)之间的壳体内壁上设有用于所述推杆(6)直线移动的直线导轨(8)，所述推杆(6)的杆体一端设有滑接部，所述滑接部与所述直线导轨(8)滑动配合；所述滑接部内部设有容置腔体，所述容置腔体内设有用于所述推杆(6)复位的复位弹簧(9)；所述复位弹簧(9)的上端与所述推杆(6)固定相连，下端与设置在所述直线导轨(8)轴向的挡板(10)抵接。

2.根据权利要求1所述的分合闸装置，其特征在于，所述蜗轮组件(4)包括蜗轮(11)和相对所述蜗轮(11)可转动地嵌套在所述蜗轮(11)内部的盘形传动件(12)，以及一端与所述盘形传动件(12)中心固定连接、用于带动断路器的分合闸手柄转动的合闸转轴(13)，所述盘形传动件(12)的边缘设有传动凸台(14)，所述蜗轮(11)的边缘设有与所述传动凸台(14)对应的第二蜗轮凸台(15)，在合闸操作时，所述第二蜗轮凸台(15)随所述蜗轮(11)正向转动，通过所述传动凸台(14)推动所述盘形传动件(12)转动，进而推动断路器的分合闸手柄转动，以实现断路器合闸。

3.根据权利要求2所述的分合闸装置，其特征在于，所述第二蜗轮凸台(15)和第一蜗轮凸台(7)分别设置在所述蜗轮(11)端面的正反两侧。

4.根据权利要求3所述的分合闸装置，其特征在于，所述第二蜗轮凸台(15)设置为两个，分别位于所述蜗轮(11)端面的直径的相反侧；相应地，所述传动凸台(14)设置为两个，分别位于所述盘形传动件(12)端面的直径的相反侧。

5.根据权利要求1所述的分合闸装置，其特征在于，所述联动杆(5)的两端分别为固定端(16)和转动端(17)；所述转动端(17)围绕着所述固定端(16)为中心沿弧形转动。

6.根据权利要求5所述的分合闸装置，其特征在于，所述壳体(1)上设有引导所述转动端(17)转动的弧形导轨(18)。

7.根据权利要求2所述的分合闸装置，其特征在于，所述蜗轮(11)表面设有固定检测簧片(19)和/或感应磁铁(20)的固定槽；检测簧片(19)和感应磁铁(20)用于检测所述蜗轮(11)的转动角度，将检测到的蜗轮位置信号发送给具有中央控制电路的电路板，通过中央控制电路监控所述蜗轮(11)的实时转动。

8.根据权利要求2所述的分合闸装置，其特征在于，所述合闸转轴(13)的横截面为三角形、四边形或多边形。

9.一种断路器，其特征在于，包括：至少一个断路器本体(21)、以及权利要求1-8中任一项所述的分合闸装置(22)；所述分合闸装置(22)驱动所述断路器本体(21)完成分闸、合闸工作。