CN106960769B - 一种断路安全锁以及双电源切换开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种断路安全锁以及双电源开关。该断路安全锁包括滑动件、第一锁块、第一锁轴、第一压力弹簧以及第一提升机构，第一锁块与滑动件固连，第一锁轴可与第一锁块扣合上锁，第一压力弹簧用于使第一锁轴沿朝向滑动件的方向运动，第一提升机构用于使第一锁轴沿背离滑动件的方向运动；该双电源开关包括壳体、A位电极、B位电极、移动电极、AB位锁以及如上所述的断路安全锁，移动电极与滑动件固连并跟随滑动件在A位电极和B位电极之间移动。本发明断路安全锁能够将固连有移动电极的滑动件快速锁止在断路位置，保证双电源切换开关保持在完全断路的状态；本发明双电源切换开关可以在灵活地、快速地在A位、B位以及断路中位间切换，工作稳定。

Description

一种断路安全锁以及双电源切换开关

技术领域

本发明涉及电源回路装置技术领域，尤其涉及一种断路安全锁以及双电源切换开关。

背景技术

随着城市用电的急剧增加，对用电可靠性也提出了更高的要求，特别是在电梯、消防、医院、地铁、通讯等不能停电的重要场合，电源持续供电的可靠性显得尤为重要。对于上述重要的场合，一般都是采用双电源切换开关来保证持续不间断供电。双电源切换开关的作用主要是用于主备电源间的切换，通常情况下,负荷侧主回路一般与主电源侧相连接,当主电源侧因故障而停电,双电源切换开关能够自动将负荷侧主回路同备用电源侧相连,以达到负荷侧不间断供电的目的.

但目前的双电源切换开关一般都是采用A/B位电极的直接切换,也就是只具有两状态,若需要对电路进行维修或者安装电路设备时,很难保证电路保持在完全切断的状态。而且传统的双电源直线运动开关都是利用储能弹簧的弹力使移动电极回复中间断路位置，如图1所示，移动电极71从与固定电极75接触的位置被释放后，在右储能弹簧73和左储能弹簧72的作用下往复运动，由于移动电极71自身惯性的作用，需要往复多次才能够停止在中间断路位置，时间长且断路可靠性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种断路时间短且能够保证电路完全断路的安全锁。

本发明所要解决的技术问题，还在于要提供一种具有快速断路功能的双电源切换开关。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供了一种断路安全锁，其包括：滑动件以及与所述滑动件固连的第一锁块；设于所述滑动件外围、且可相对于所述滑动件作直线升降位移的第一锁轴，所述第一锁轴可与所述第一锁块扣合上锁；抵靠于所述第一锁轴背离所述第一锁块的一端、用于使所述第一锁轴沿朝向所述滑动件方向运动的第一压力弹簧；以及设于所述滑动件外围、用于使所述第一锁轴沿背离所述滑动件方向运动的第一提升机构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一提升机构包括第一电磁铁、第一轴芯以及套设于所述第一轴芯上的第一轴芯弹簧，所述第一轴芯与所述第一锁轴接触的部位设有第一提升斜面，所述第一锁轴设有与所述第一提升斜面相配套的第一承力部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一锁块中间设有用于容纳所述第一锁轴端部的第一槽口，两侧面为起导向作用的第一滑移面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一滑移面为圆弧面或斜面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一锁轴与所述第一锁块接触的一端设有第一锁轴头，所述第一锁轴头设有接触圆角。

作为上述技术方案的进一步改进，所述断路安全锁还包括一手动控制杆，所述手动控制杆与所述第一锁轴接触的一端设有螺旋斜面，所述第一锁轴设有与所述螺旋斜面相配套的侧向凹槽。

本发明还提供了一种双电源切换开关，其包括壳体、A位电极、B位电极、移动电极、AB位锁以及如上所述的断路安全锁，所述移动电极与所述滑动件固连并跟随所述滑动件在A位电极和B位电极之间移动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述A位电极一侧设有A位电磁铁和A位轴芯，所述B位电极一侧设有B位电磁铁和B位轴芯，所述A位轴芯和B位轴芯都与所述滑动件固连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述A位电极一侧设有与所述壳体固连的A位储能弹簧，所述B位电极一侧设有与所述壳体固连的B位储能弹簧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述AB位锁包括与所述滑动件固连的第二锁块；设于所述滑动件外围、且可相对于所述滑动件作直线升降位移的第二锁轴，所述第二锁轴可与所述第二锁块的两侧扣合上锁；抵靠于所述第二锁轴背离所述第二锁块的一端、用于使所述第二锁轴沿朝向所述滑动件方向运动的第二压力弹簧；以及设于所述滑动件外围、用于使所述第二锁轴沿背离所述滑动件方向运动的第二提升机构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二提升机构包括第二电磁铁、第二轴芯以及套设于所述第二轴芯上的第二轴芯弹簧，所述第二轴芯与所述第二锁轴接触的部位设有第二提升斜面，所述第二锁轴设有与所述第二提升斜面相配套的第二承力部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二锁块中间设有用于导引所述第二锁轴滑动的第二槽口，所述第二槽口的两内侧边设有第二滑移面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二滑移面为圆弧面或斜面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二锁轴与所述第二锁块接触的一端设有第二锁轴头，所述第二锁轴头设有接触圆角。

本发明的有益效果是：

本发明断路安全锁能够将固连有移动电极的滑动件快速锁止在断路位置，保证双电源切换开关保持在完全断路的状态。

本发明双电源切换开关可以在灵活地、快速地在A位、B位以及断路中位间切换，接触可靠且工作稳定。

附图说明

图1是现有技术中双切换开关的移动电极回复到中间断路位置的过程图；

图2是本发明断路安全锁的整体结构示意图；

图3（a）至图3（c）是本发明断路安全锁的上锁过程示意图；

图4（a）至图4（c）是本发明断路安全锁的解锁过程示意图；

图5（a）至图5（c）是本发明断路安全锁处于手动关闭状态的工作过程示意图；

图6是双切换开关的移动电极在储能弹簧和断路安全锁的共同作用下回复中间断路位置的过程图；

图7是双切换开关在储能弹簧和电磁铁以及断路安全锁共同作用下回复中间断路位置的过程图；

图8是本发明双电源切换开关的整体结构示意图；

图9（a）是本发明双电源切换开关处于A位电极接通状态的示意图；

图9（b）是本发明双电源切换开关处于中位断路状态的示意图；

图9（c）是本发明双电源切换开关处于B位电极接通状态的示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

请参照图2，本发明断路安全锁1包括滑动件11、第一锁块12、第一锁轴13、第一压力弹簧14、第一提升机构15以及手动控制杆16，滑动件11带动移动电极可在两个固定电极的触点之间往复移动。

第一锁块12与滑动件11固连，其中间设有用于容纳第一锁轴13端部的第一槽口121，两侧面为第一锁轴13滑动起导向作用的第一滑移面122，第一提升机构15带动第一锁轴13横向移动时，第一滑移面122能够将第一锁轴13托起并使第一锁轴13作升降运动。本实施例中，第一滑移面122优选为圆弧面或斜面。

第一锁轴13设于滑动件11的外围且可相对于滑动件11作直线升降位移，用于与第一锁块12扣合上锁，其与第一锁块12接触的一端设有第一锁轴头132，第一锁轴头132设有接触圆角。

第一压力弹簧14抵靠于第一锁轴13背离第一锁块12的一端、用于使第一锁轴13沿朝向滑动件11方向运动，在第一锁轴13上升和下降的过程中，第一压力弹簧14都处于压缩状态，这样就能够保证第一锁轴13与第一锁块12之间的接触滑动，当第一锁轴13越过第一锁块12的第一滑移面122的最高点时，第一锁轴头132在第一压力弹簧14的作用下落入第一槽口121内实现上锁。

第一升降机构15设于滑动件11的外围、用于使第一锁轴13沿背离滑动件11方向运动，其包括第一电磁铁151、第一轴芯152以及套设于第一轴芯152上的第一轴芯弹簧153，第一轴芯152与第一锁轴13接触的部位设有第一提升斜面152a，第一锁轴13设有与第一提升斜面152a相配套的第一承力部131。在此较佳实施例中，第一承力部131是指第一锁轴13侧面的一个凹槽以及在此凹槽中设有的与所述第一提升斜面152a接触的半圆柱状凸起。

手动控制杆16用于控制断路安全锁1的开启与关闭，其与第一锁轴13接触的一端设有螺旋斜面161，第一锁轴13设有与螺旋斜面161相配套的侧向凹槽133，手动控制杆16旋转时，侧向凹槽133在螺旋斜面161的推动下向上运动，使第一锁轴13远离第一锁块12。

图3（a）至图3（c）示出了本发明断路安全锁的上锁过程。

如图3（a）所示，滑动件11带动第一锁块12向右滑动，第一电磁铁151未对第一轴芯152提供向左的吸力，第一轴芯152在第一轴芯弹簧153的作用下处于伸出状态，第一压力弹簧14对第一锁轴13提供向下的弹力，第一承力部131处于第一提升斜面152a的最低或靠近最低位置。

如图3（b）所示，滑动件11继续带动第一锁块12向右运动，第一锁轴头132与第一滑移面122接触，在第一滑移面122的推动作用下第一锁轴13向上运动。

如图3（c）所示，滑动件11带动第一锁块12向右运动，第一锁轴头132越过第一滑移面122的顶点后，在第一压力弹簧14的弹力作用下落入第一槽口121内，第一锁轴13和第一锁块12即完成上锁过程，滑动件11被锁止于中间位置。

图4（a）至图4（c）示出了本发明断路安全锁的解锁过程。

如图4（a）所示，滑动件11与第一锁块12都锁止于中间位置，第一电磁铁151吸合第一轴芯152向左运动，第一提升斜面152a推动第一承力部131，进而使第一锁轴13向上运动，直至第一锁轴头132达到高于第一槽口121的位置。

如图4（b）所示，第一电磁铁151保持吸合第一轴芯152的状态，第一锁轴13保持升起的状态，滑动件11与第一锁块12向右运动，完成第一锁轴头132与第一槽口121的脱离。

如图4（c）所示，滑动件11与第一锁块12继续向右运动，第一锁轴头132与第一槽口121偏离时，第一电磁铁151释放第一轴芯152，在第一轴芯弹簧153的弹力作用下，第一轴芯152向右运动，第一锁轴13则在第一压力弹簧14的弹力作用下向下运动，进而完成断路安全锁的解锁过程。

图5（a）至图5（c）示出了本发明断路安全锁处于手动关闭状态的工作过程。如图5（a）至图5（c）所示，手动控制杆16通过其螺旋斜面161对第一锁轴13的侧面凹槽133提供向上的推力，第一锁轴头132保持在第一锁块12最高点的上方，这样，滑动件11和第一锁块12往复运动时，第一锁块12与第一锁轴13就保持不接触的状态，断路安全锁就处于关闭的状态。

图6是双电源切换开关的移动电极在储能弹簧和断路安全锁的共同作用下回复中间断路位置的过程图。如图6所示，双电源切换开关具有断路安全锁1，当移动电极81在右储能弹簧83的作用下向左运动经过中间断路位置时，移动电极81立即被断路安全锁81锁住。对比图1中的时间可以看出，断路安全锁1能够极大地缩短断路时间，而且避免了移动电极81在回复到断路位置前的往返摆动。

图7是双切换开关在储能弹簧和电磁铁以及断路安全锁共同作用下回复中间断路位置的过程图。如图7所示，双电源切换开关具有断路安全锁1，右储能弹簧93和电磁铁94共同对移动电椅91施加向左运动的力，与图6中的运动曲线对比可以看出，移动电极91的接点分断和回复中间断路位置的速度都明显加快，当移动电极91运动至中间断路位置时，断路安全锁1依然可以立即将移动电极91锁固。储能弹簧和电磁铁（或其他机械动力）的同时作用能够实现高拉力的分断能力，也就是拉开已经熔接的触头，而断路安全锁则能保证高速度、大拉力的移动电极的快速回中断路。图8示出了本发明双电源切换开关的具体结构。如图5所示，本发明双电源切换开关包括壳体3、A位电极4、B位电极5、移动电极6、AB位锁2以及如上所述的断路安全锁1，移动电极6与滑动件11固连并跟随滑动件11在A位电极4和B位电极5之间移动。

A位电极4一侧设有A位电磁铁41、A位轴芯42以及A位储能弹簧43，B位电极5一侧设有B位电磁铁51、B位轴芯52以及B位储能弹簧53，A位轴芯42和B位轴芯52都与滑动件11固连。A位储能弹簧43和B位储能弹簧53的一端都与壳体3固连，而另一端用于给滑动件11提供往复运动的动力。具体而言，A位电磁铁41和B位储能弹簧53同时驱动滑动件11向A位电极4运动，而B位电磁铁51和A位储能弹簧43则同时驱动滑动件11向B位电极5运动。这种采用储能弹簧配合电磁铁来提供滑动件11的运动动力的方法能够使移动电极6加快断路速度，减少电弧对触头的破坏，而且采用电磁铁的强大动力辅助移动滑动件11，也能够避免已经融化结合的电极触头发生电力短路或失控的现象发生。当然，在不同的实施例中，也可以只采用储能弹簧提供回复力。

如图8所示，AB位锁用于将移动电极6锁止于A位电极4或B位电极5处，其包括第二锁块22、第二锁轴23、第二压力弹簧24以及第二提升机构25。

第二锁块22与所述滑动件11固连，其中间设有用于导引第二锁轴23滑动的第二槽口221，第二槽口221的两内侧边设有第二滑移面222。优选地，第二滑移面222为圆弧面或斜面。

第二锁轴23设于滑动件11外围、且可相对于滑动件11作直线升降位移，用于与第二锁块22的两侧扣合上锁，其与第二锁块22接触的一端设有第二锁轴头232，第二锁轴头232设有接触圆角。

第二压力弹簧44抵靠于第二锁轴23背离第二锁块22的一端、用于使第二锁轴23沿朝向滑动件11方向运动，在第二锁轴23上升和下降的过程中，第二压力弹簧44都处于压缩状态，这样就能够保证第二锁轴23与第二锁块12之间的接触滑动，当第二锁轴23越过第二锁块22的第二滑移面222时，第二锁轴头232在第二压力弹簧24的作用下滑出第一槽口121、在第二滑块22的两侧实现上锁。

第二升降机构25设于滑动件11的外围、用于使第二锁轴23沿背离滑动件11方向运动，其包括第二电磁铁251、第二轴芯252以及套设于第二轴芯252上的第二轴芯弹簧253，第二轴芯252与第二锁轴23接触的部位设有第二提升斜面252a，第二锁轴23设有与第二提升斜面252a相配套的第二承力部231。

图9（a）至图9（c）是本发明双电源切换开关的三种状态的示意图。

图9（a）是本发明双电源切换开关处于A位电极接通状态的示意图，在该状态中，移动电极6与A位电极4接通，AB位锁2将滑动块11锁止，A位储能弹簧处于压缩储能的状态。

图9（b）是本发明双电源切换开关处于中位断路状态的示意图，在该状态中，移动电极6处于断路的中间位置，AB位锁2未对滑动块11锁止，而断路安全锁1将滑动块11锁止。

图9（c）是本发明双电源切换开关处于B位电极接通状态的示意图，在该状态中，移动电极6与B位电极5接通，AB位锁2将滑动块11锁止，B位储能弹簧处于压缩储能的状态。

以上是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (14)

1.一种断路安全锁，其特征在于，包括：滑动件以及与所述滑动件固连的第一锁块；设于所述滑动件外围、且可相对于所述滑动件作直线升降位移的第一锁轴，所述第一锁轴可与所述第一锁块扣合上锁；抵靠于所述第一锁轴背离所述第一锁块的一端、用于使所述第一锁轴沿朝向所述滑动件方向运动的第一压力弹簧；以及设于所述滑动件外围、用于使所述第一锁轴沿背离所述滑动件方向运动的第一提升机构。

2.如权利要求1所述的断路安全锁，其特征在于：所述第一提升机构包括第一电磁铁、第一轴芯以及套设于所述第一轴芯上的第一轴芯弹簧，所述第一轴芯与所述第一锁轴接触的部位设有第一提升斜面，所述第一锁轴设有与所述第一提升斜面相配套的第一承力部。

3.如权利要求1所述的断路安全锁，其特征在于：所述第一锁块中间设有用于容纳所述第一锁轴端部的第一槽口，两侧面为起导向作用的第一滑移面。

4.如权利要求3所述的断路安全锁，其特征在于：所述第一滑移面为圆弧面或斜面。

5.如权利要求3所述的断路安全锁，其特征在于：所述第一锁轴与所述第一锁块接触的一端设有第一锁轴头，所述第一锁轴头设有接触圆角。

6.如权利要求1所述的断路安全锁，其特征在于：所述断路安全锁还包括一手动控制杆，所述手动控制杆与所述第一锁轴接触的一端设有螺旋斜面，所述第一锁轴设有与所述螺旋斜面相配套的侧向凹槽。

7.一种双电源切换开关，其特征在于：包括壳体、A位电极、B位电极、移动电极、AB位锁以及如权利要求1至6任一项所述的断路安全锁，所述移动电极与所述滑动件固连并跟随所述滑动件在A位电极和B位电极之间移动。

8.如权利要求7所述的双电源切换开关，其特征在于：所述A位电极一侧设有A位电磁铁和A位轴芯，所述B位电极一侧设有B位电磁铁和B位轴芯，所述A位轴芯和B位轴芯都与所述滑动件固连。

9.如权利要求7所述的双电源切换开关，其特征在于：所述A位电极一侧设有与所述壳体固连的A位储能弹簧，所述B位电极一侧设有与所述壳体固连的B位储能弹簧。

10.如权利要求7至9任一项所述的双电源切换开关，其特征在于：所述AB位锁包括与所述滑动件固连的第二锁块；设于所述滑动件外围、且可相对于所述滑动件作直线升降位移的第二锁轴，所述第二锁轴可与所述第二锁块的两侧扣合上锁；抵靠于所述第二锁轴背离所述第二锁块的一端、用于使所述第二锁轴沿朝向所述滑动件方向运动的第二压力弹簧；以及设于所述滑动件外围、用于使所述第二锁轴沿背离所述滑动件方向运动的第二提升机构。

11.如权利要求10所述的双电源切换开关，其特征在于：所述第二提升机构包括第二电磁铁、第二轴芯以及套设于所述第二轴芯上的第二轴芯弹簧，所述第二轴芯与所述第二锁轴接触的部位设有第二提升斜面，所述第二锁轴设有与所述第二提升斜面相配套的第二承力部。

12.如权利要求11所述的双电源切换开关，其特征在于：所述第二锁块中间设有用于导引所述第二锁轴滑动的第二槽口，所述第二槽口的两内侧边设有第二滑移面。

13.如权利要求12所述的双电源切换开关，其特征在于：所述第二滑移面为圆弧面或斜面。

14.如权利要求13所述的双电源切换开关，其特征在于：所述第二锁轴与所述第二锁块接触的一端设有第二锁轴头，所述第二锁轴头设有接触圆角。