CN106847630B - 一种动触头快合机构以及具备该动触头快合机构的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动触头快合机构以及具备该动触头快合机构的断路器，通过在支架上设置蓄能杆以及止动件，该蓄能杆与动触头之间设有蓄能弹性件，该止动件能抵触并限位该动触头；同时，该操作件连接于该蓄能杆、该操作件设有拨动部以拨动该止动件；操作件通过该蓄能杆作用于该动触头，即实现了将蓄能机构与动触头联动机构整合，简化了该动触头快合机构的结构，提高了组装效率以及性能稳定性；实现了蓄能机构整合与动触头联动机构、蓄能弹性件起到了动态补偿该动触头使用损耗的作用、该操作件直接作用于止动件结构更简单，动触头止动以及释放更为稳定可靠。

Description

一种动触头快合机构以及具备该动触头快合机构的断路器

技术领域

本发明涉及电路设备的一般技术领域，更具体地说，本发明涉及一种控制线或开关，以使线路快速闭合的一种动触头快合机构以及具备该动触头快合机构的断路器。

背景技术

线路开关或断路器包括有两个接入线路的接线端子，该两接线端子之间设置有可断开电路；该可断开电路包括动触头、静触头、以及控制动触头位置的操作件，断路器还包括锁扣组件、用于控制该锁扣组件的的热敏断开的双金属片以及一个包含线圈的电磁断开部件；电磁断开部的线圈中具有与推杆连接的插杆式铁心，用以在线路短路时，通过打开锁扣组件，使一个或若干与静触头相接触的动触头复位而确保电路断开。

现有技术中，断路器的关合一般通过推动操作件，该操作件一般为手柄，使连接在操作件上的联动装置带动动触头靠近或者远离静触头，以达到关合的目的，在这一过程中，动静触头的分合速度与操作件的转动速度有关，属于慢合快分，因此，在闭合过程中，由于动触头的运动速度较慢，在动静触头的闭合过程中容易产生电弧，灼烧动静触头以及其他断路器零部件，容易引发断路器故障，缩短断路器的使用寿命。

针对该问题，现有技术已提出一快速闭合装置，如专利号为CN201420006240.8的实用新型专利公开了一种储能装置，该储能装置用于断路器，包括储能杆以及储能限位件，其中，储能杆可往复运动地设置在断路器的壳体内，一端挂靠在断路器的操作机构的手柄上，另一端设置有第一限位板，储能杆与壳体之间设置有第一回位装置；储能限位件固定设置在操作机构连接有动触头的一端，其上设置有与第一限位板配合限位的第二限位板，第二限位板的前端突出于动触头的前端。

现有技术方案中，通过在断路器内增加储能装置，使动触头在向静触头运动的后期能够获得较快的速度，达到快合快开的目的，减少电弧的产生；然而，该技术方案存在如下缺陷：

(1)储能通过动触头的材料弹性形变发生，多次开合状态下，动触头易产生疲劳或塑性形变，影响断路器导电性能，甚至易导致断路器失效。

(2)储能限位件通过联动销钉与动触头相连，实现了储能限位件与动触头的联动，该种结构中，释放限位件，使动触头闭合的过程中，该动触头持续保持与储能限位件的联动，降低了动触头的运动速度，不能很好地起到减少电弧的目的。

(3)储能杆、储能限位件配合形成一附加的储能机构，零件增加数量多、结构复杂，使该断路器成本、组装难度大为增加；同时，该储能杆、储能限位件均连接于操作机构上，使该操作机构的稳定性大为降低、设备故障率高。

(4)现有技术中，储能机构、操作机构以及锁合机构均为独立结构模块，未能实现不同功能模块的整合，其零件复杂、稳定性不高。

发明内容

本发明旨在提供一种动触头快合机构以及具备该动触头快合机构的断路器，以解决现有开关或断路器快合机构结构复杂、性能差的问题。

本发明具体方案如下：一种动触头快合机构，作用于动触头，使该动触头相对固定的静触头在两个稳定位置之间移动，两个稳定位置分别为：动触头与静触头接触以使电路导通的闭合位、以及动触头远离该静触头以使电路断开的断开位；其中：该动触头快合机构包括一支架，还包括活动安装于该支架上的动触头组件、一止动件以及一操作件；该动触头组件包括一动触头、一与该操作件活动连接的蓄能杆以及一蓄能弹性件，该蓄能杆和动触头被分别活动安装，该蓄能杆通过蓄能弹性件与该动触头进行力传递连接，该蓄能弹性件具有分别与该动触头抵触和蓄能杆抵触作用的位置，且该蓄能弹性件还给该动触头施加一由断开位至闭合位的作用力；推动该操作件，以使该蓄能杆通过蓄能弹性件作用于该动触头，而后该动触头抵触于止动件，继而该蓄能杆相对动触头继续运动以使蓄能弹性件蓄能；再继续推动该操作件直至该操作件作用于止动件，使止动件运动以释放动触头，此时蓄能的蓄能弹性件作用于动触头，使其快速到达闭合位。

进一步的，该支架上间隔设置有第一、第二以及第三安装轴；该止动件、操作件分别通过该第一、第三安装轴枢设安装于该支架上，进而实现了止动件、操作件与支架的活动安装；该蓄能杆以及该动触头均通过该第二安装轴枢设安装于该支架上，进而实现了该蓄能杆和动触头被分别活动安装。

进一步的，该第三安装轴上还套设有一扭簧，该扭簧作用于该止动件，以对该止动件施加一朝向该动触头方向转动的扭矩。

进一步的，该蓄能弹性件为双扭簧，包括扭转体以及两扭臂；该动触头包括一导电板以及一固定于该导电板上的插接板，该导电板上设有两个电触点以用于同时连接两个静触头，该插接板上设有一侧边开口的插接孔；该第二安装轴依次穿过扭转体以及蓄能杆，而后该动触头通过该插接孔的侧边开口将该第二安装轴装入该插接孔内，并使该双扭簧的两扭臂分别作用于该导电板以及蓄能杆，进而实现了该动触头组件的安装。

进一步的，还包括一连杆组件以及一锁扣组件：该连杆组件包括有相互枢设连接的连杆件以及推杆件，且连杆件、推杆件还分别枢设连接于蓄能杆和操作件上，该操作件通过该连杆组件实现了与蓄能杆的活动连接；该锁扣组件包括有分别枢设连接于该支架上的跳扣件以及锁扣件，该跳扣件与锁扣件相配合形成一锁合结构，该锁合结构的锁合状态的解除由该锁扣件发生绕轴摆动实现；该跳扣件上还形成一滑槽，该连杆件或推杆件上设有一适配安装于该滑槽内的滑块部；该滑槽对应动触头闭合位时滑块部所在位置设有一限位死点，进而实现了动触头的锁合。

进一步的，还包括第一复位弹簧以及第二复位弹簧；该第一复位弹簧一端连接于该支架上，另一端连接于该蓄能杆上，以通过该蓄能杆对该动触头施加一朝向断开位的作用力；该第二复位弹簧一端连接于该支架，另一端作用于该锁扣件，以使解除锁合状态的该锁合结构复位锁合。

进一步的，该支架为框架结构，包括相对设置的下支架以及上支架，该动触头组件、止动件以及操作件均设于该上、下支架之间。

进一步的，该止动件上成型有一用于抵触该动触头的止动部，该操作件上成型有一用于拨动该止动件的拨动部；推动该操作件，使该动触头抵触于该止动部以实现抵触于该止动件；再继续推动该操作件使该拨动部作用于止动件，以实现操作件作用于该止动件；该止动件运动以使该止动部脱离该动触头，以实现动触头的释放。

进一步的，该止动部的末端还安装有一金属材质的耐磨件，并能通过该耐磨件抵触于该动触头，以起到防止该止动部磨损的效果。

进一步的，该止动件朝向该操作件延伸形成有一止动杆，推动该操作件使拨动部抵触并拨动该止动杆以实现操作件作用于该止动件。

本发明还公布了一种断路器，包括绝缘的壳体，该壳体内包括有至少一接线组，每组该接线组包括有静触头、第一接线端以及第二接线端；该第一接线端与静触头电连接；上述的该动触头快合机构，该支架固定于该壳体内，该动触头与该第二接线端电连接，该操作件设有一凸伸出该壳体外的手柄部。

本发明的动触头快合机构以及具备该动触头快合机构的断路器，通过在支架上设置蓄能杆以及止动件，该蓄能杆与动触头之间设有蓄能弹性件，该止动件能抵触并限位该动触头；同时，该操作件连接于该蓄能杆、该操作件设有拨动部以拨动该止动件，其优点为：

(1)操作件通过该蓄能杆作用于该动触头，即实现了将蓄能机构与动触头联动机构整合，简化了该动触头快合机构的结构，提高了组装效率以及性能稳定性；

(2)蓄能机构整合与动触头联动机构，更易于进一步的整合锁合机构。

(3)蓄能杆与动触头之间设有蓄能弹性件，在动触头推动过程中，起到蓄能的作用，在动触头到达闭合位时起到弹性压紧动触头的作用，起到了动态补偿该动触头使用损耗的作用，避免了电弧腐蚀对闭合后电性能的影响；

(4)该操作件直接作用于止动件，结构更简单，动触头止动以及释放更为稳定可靠。

附图说明

图1是本发明实施例一动触头快合机构正视图；

图2是图1结构示意图；

图3是图2爆炸视图；

图4是图1移除支架后动触头处于断开位的正视图；

图5是图1动触头组件结构示意图；

图6是图5爆炸视图；

图7是图1移除支架后动触头处于蓄能过程中正视图；

图8是图1移除支架后动触头开始脱扣正视图；

图9是图8后视图；

图10是图1移除支架后脱扣完成正视图；

图11是图7止动件结构示意图；

图12是图7爆炸视图；

图13是本发明实施例二断路器移除上壳体和上支架后的正视图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一：

该实施例为一个动触头快合机构，结合图1、图2和图3，该动触头快合机构作用于动触头31并控制动触头31所在位置，使该动触头31相对一个固定的静触头(该动触头快合机构不包括，图未示出，可参阅图13所示的应用了动触头快合机构的断路器的实施例的标号54的部件)在两个稳定位置之间移动切换，该两稳定位置分别为动触头31与静触头接触以使电路导通的闭合位以及动触头远离该静触头以使电路断开的断开位。

再结合图1和图2所示，该实施例的动触头快合机构，包括有支架10、动触头组件30、操作件1、止动件2以及连杆组件20以及一锁扣组件40；该动触头组件30、操作件1、止动件2以及锁扣组件40活动安装于该支架10上，该连杆组件20分别连接至动触头组件30以及操作件1，进而实现了操作件1与动触头组件30的联动。

结合图2、图3、图4和图5，该支架10为框架结构，包括相对设置的下支架以及上支架，动触头组件30、操作件1、止动件2以及连杆组件20以及一锁扣组件40均是安装于该上、下支架之间的空腔内；具体的，且该上、下支架之间间隔一定的距离分别设置有：第一安装轴11、第二安装轴12以及第三安装轴13，该止动件2套设于该第三安装轴13上，该操作件1套设于第一安装轴11上，进而实现了止动件2、操作件1与支架10的活动安装，具体的，为枢设安装。

该动触头组件30包括一动触头31以及一蓄能杆4以及一作为蓄能弹性件的双扭簧33；该蓄能杆4以及该动触头31均通过该第二安装轴12枢设安装于该支架10上，以使该蓄能杆4和动触头31均可独立的绕该第二安装轴12转动，即二者被分别活动安装；该双扭簧33的扭转体也套设于该第二安装轴12上，且两扭臂分别作用于蓄能杆4和动触头31，以给该动触头31施加一由断开位至闭合位的作用力。

再结合图3、图7和图9，该止动件2上成型有一用于抵触该动触头31的止动部23，且该止动件2朝向该操作件1的方向还延伸形成有一止动杆24，在该实施例中，止动部23与止动杆24成V字形设置；该操作件1上成型有一与该止动杆24配合以用于拨动该止动件2的拨动部14，扭动推动该操作件1使拨动部14接触并拨动该止动杆24即可以实现操作件1作用于该止动件2。

结合图11、图12可见，该止动部23上开设有一安装孔231，而后呈U字形的耐磨件230通过该安装孔231安装于该止动部23上，且该耐磨件230的一臂是设于止动部23的末端，在该实施例中，耐磨件230是金属材质，优选的，为铜质、铁质或不锈钢材质；止动部23能通过该耐磨件230抵触于该动触头3，以起到防止该止动部磨损的效果。

该实施例的动触头31由断开位切换至闭合位的过程如下：

(1)开始蓄能：结合图4和图7，推动该操作件1，该操作件1通过连杆组件20联动推动该蓄能杆4旋转，并通过该蓄能杆4、双扭簧33使该动触头31旋转直至抵触于止动部23，该过程蓄能杆4、动触头31同步绕第二安装轴12转动；

(2)蓄能过程：结合图7至图9，继续旋转操作件1，使该蓄能杆4相对动触头31绕第二安装轴12转动运动，以压缩双扭簧33使该蓄能弹性件双扭簧蓄能；直至连杆组件20到达死点，且使拨动部14接触该止动杆24；

(3)动触头释放：结合图10，再继续推动该操作件1，使该拨动部14作用于止动件2，止动件2绕第三安装轴13转动，使止动部23位移以释放动触头31，此时双扭簧33释放弹性、作用于动触头使其快速到达闭合位；实现了触头快合。

结合图5和图6，该动触头31主体部为一导电板，该导电板上还设有一插接板32，具体的：该导电板上设有两个电触点以用于同时连接两个静触头，进而使该动触头31成为一双触点的动触头，该导电板上还成型有两卡槽，该插接板32设有卡接于该两卡槽内的两个卡块，该插接板32插设于该导电板上后焊接，进而实现了插接板32固定于该导电板上。

该插接板32上还设有一个侧边开口的插接孔；该第二安装轴12依次穿过双扭簧33的两个扭转体以及穿过蓄能杆4的孔，而后使该双扭簧33的一侧扭臂抵触于该蓄能杆上，另一侧扭臂抵触于该动触头31的导电板上，而后侧向推动该动触头31，使该动触头31通过该插接孔的侧边开口卡接于该第二安装轴12上，以实现了将该第二安装轴12装入该插接孔内，并使该双扭簧33的两扭臂分别作用于该动触头31的导电板以及蓄能杆4，进而实现了该动触头组件30的安装。

进一步的，为了实现连锁功能，该连杆组件20包括有相互枢设连接的连杆件22以及推杆件21，而后该连杆件22枢设于蓄能杆4上、推杆件21枢设连接操作件1上，该操作件1通过该连杆组件20实现了与蓄能杆4的活动连接。

该锁扣组件40包括有分别枢设连接于该支架上的跳扣件42以及锁扣件41，该跳扣件42与锁扣件41自由的一端相配合形成一锁合结构，该锁合结构的锁合状态的解除由该锁扣件41发生绕锁扣件41与壳体10的枢接轴轴的摆动实现，该锁合结构为现有技术中的连锁机构，本说明书不再赘述。

该跳扣件42上还形成一滑槽421，该连杆件与该推杆件的枢接轴适配安装于该滑槽421内进而形成一滑块部；该滑槽421成型一J字形，进而使该滑槽421对应动触头31闭合位时滑块部所在位置设有一限位死点，进而实现了动触头的锁合。

进一步的，为确保锁合状态接触后的自动复位，该实施例还还包括第一复位弹簧、第二复位弹簧以及扭簧；该第一复位弹簧一端连接于该支架10上，另一端连接于该蓄能杆4上，以通过该蓄能杆4对该动触头31施加一朝向断开位的作用力；该第二复位弹簧一端连接于该支架10，另一端作用于该锁扣件41，以使解除锁合状态的该锁合结构复位锁合；该扭簧套设于该该第三安装轴13上，该扭簧作用于该止动件2，以对该止动件2施加一朝向该动触头31方向转动的扭矩，使止动部13可复位于朝向动触头31的位置。

可以理解的是，在其他实现方式中：

(1)操作件、止动件以及动触头，还可以是与支架形成移动副安装；如操作件为滑块，支架内设适配的滑槽等；(2)动触头组件的蓄能杆、动触头还可以不同枢接轴分别枢设安装于支架上，或者，该动触头还可以枢设安装于该蓄能杆上；(3)蓄能弹性件还可以是单扭簧、压弹簧、碟簧或者弹性杆等，该蓄能弹性件具有分别与该动触头抵触和蓄能杆抵触作用的位置，使该蓄能杆通过蓄能弹性件与该动触头进行力传递连接，该蓄能弹性件还给该动触头施加一由断开位至闭合位的作用力即可。

实施例二：

结合图13，该实施例公布了一种断路器，包括由绝缘塑料制成的壳体50，该壳体50由两个半壳结构扣合固定组成；该壳体50内依次安装有第一接线端51、磁性组件53、静触头54、实施例一的动触头快合机构、第二接线端52；该第一接线端51、磁性组件53以及静触头54依次串联电连接，同时该第二接线端52通过导电铜片以及软连接铜线等与动触头快合机构的动触头31自由端电连接，以形成一可控接线组。

该动触头31快合机构的支架固定于该壳体50内，该操作件设有一凸伸出该壳体50外的手柄部。

磁性组件53设有一朝向脱扣件41的顶针部，当线路短路，顶针部撞击该脱扣件41，使跳扣件转动移位，该连杆组件的死点打开，实现了动触头31复位。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种动触头快合机构，作用于动触头，使该动触头相对固定的静触头在两个稳定位置之间移动，两个稳定位置分别为：动触头与静触头接触以使电路导通的闭合位、以及动触头远离该静触头以使电路断开的断开位；

其特征在于：该动触头快合机构包括一支架，还包括活动安装于该支架上的动触头组件、一止动件以及一操作件；

该动触头组件包括一动触头、一与该操作件活动连接的蓄能杆以及一蓄能弹性件，该蓄能杆和动触头被分别活动安装，该蓄能杆通过蓄能弹性件与该动触头进行力传递连接，该蓄能弹性件具有分别与该动触头抵触和蓄能杆抵触作用的位置，且该蓄能弹性件还给该动触头施加一由断开位至闭合位的作用力；

推动该操作件，以使该蓄能杆通过蓄能弹性件作用于该动触头，而后该动触头抵触于止动件，继而该蓄能杆相对动触头继续运动以使蓄能弹性件蓄能；再继续推动该操作件直至该操作件作用于止动件，使止动件运动以释放动触头，此时蓄能的蓄能弹性件作用于动触头，使其快速到达闭合位；其中，该止动件上成型有一用于抵触该动触头的止动部，该操作件上成型有一用于拨动该止动件的拨动部；推动该操作件，使该动触头抵触于该止动部以实现抵触于该止动件；再继续推动该操作件使该拨动部作用于止动件，以实现操作件作用于该止动件；该止动件运动以使该止动部脱离该动触头，以实现动触头的释放。

2.根据权利要求1所述的动触头快合机构，其特征在于：该支架上间隔设置有第一、第二以及第三安装轴；该止动件、操作件分别通过该第一、第三安装轴枢设安装于该支架上，进而实现了止动件、操作件与支架的活动安装；该蓄能杆以及该动触头均通过该第二安装轴枢设安装于该支架上，进而实现了该蓄能杆和动触头被分别活动安装。

3.根据权利要求2所述的动触头快合机构，其特征在于：该第三安装轴上还套设有一扭簧，该扭簧作用于该止动件，以对该止动件施加一朝向该动触头方向转动的扭矩。

4.根据权利要求2所述的动触头快合机构，其特征在于：该蓄能弹性件为双扭簧，包括扭转体以及两扭臂；该动触头包括一导电板以及一固定于该导电板上的插接板，该导电板上设有两个电触点以用于同时连接两个静触头，该插接板上设有一侧边开口的插接孔；该第二安装轴依次穿过扭转体以及蓄能杆，而后该动触头通过该插接孔的侧边开口将该第二安装轴装入该插接孔内，并使该双扭簧的两扭臂分别作用于该导电板以及蓄能杆，进而实现了该动触头组件的安装。

5.根据权利要求1或2所述的动触头快合机构，其特征在于，还包括一连杆组件以及一锁扣组件：

该连杆组件包括有相互枢设连接的连杆件以及推杆件，且连杆件、推杆件还分别枢设连接于蓄能杆和操作件上，该操作件通过该连杆组件实现了与蓄能杆的活动连接；

该锁扣组件包括有分别枢设连接于该支架上的跳扣件以及锁扣件，该跳扣件与锁扣件相配合形成一锁合结构，该锁合结构的锁合状态的解除由该锁扣件发生绕轴摆动实现；

该跳扣件上还形成一滑槽，该连杆件或推杆件上设有一适配安装于该滑槽内的滑块部；该滑槽对应动触头闭合位时滑块部所在位置设有一限位死点，进而实现了动触头的锁合。

6.根据权利要求5所述的动触头快合机构，其特征在于：还包括第一复位弹簧以及第二复位弹簧；该第一复位弹簧一端连接于该支架上，另一端连接于该蓄能杆上，以通过该蓄能杆对该动触头施加一朝向断开位的作用力；该第二复位弹簧一端连接于该支架，另一端作用于该锁扣件，以使解除锁合状态的该锁合结构复位锁合。

7.根据权利要求1或2所述的动触头快合机构，其特征在于：该支架为框架结构，包括相对设置的下支架以及上支架，该动触头组件、止动件以及操作件均设于该上、下支架之间。

8.根据权利要求1或2所述的动触头快合机构，其特征在于：该止动部的末端还安装有一金属材质的耐磨件，并能通过该耐磨件抵触于该动触头，以起到防止该止动部磨损的效果；该止动件朝向该操作件延伸形成有一止动杆，推动该操作件使拨动部抵触并拨动该止动杆以实现操作件作用于该止动件。

9.一种断路器，包括绝缘的壳体，该壳体内包括有至少一接线组，每组该接线组包括有静触头、第一接线端以及第二接线端；该第一接线端与静触头电连接；其特征在于：还包括权利要求1至8任意一项权利要求的该动触头快合机构，该支架固定于该壳体内，该动触头与该第二接线端电连接，该操作件设有一凸伸出该壳体外的手柄部。

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