CN107887208B - 一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于灭弧技术领域，尤其涉及一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构，它包括开关板、开关座、机壳、弧形导板、传动齿轮、太阳轮、导轨筒、滑动圆柱、轴套、直齿条、散热板、第二环筒灭弧螺旋片、灭弧轴灭弧螺旋片、伸缩杆触片，其中在开关板闭合或打开时所产生电弧，由于灭弧螺旋片抑制空气流的作用可以将电弧更容易吸入到第二环筒中，然后灭弧螺旋片再将电弧隔断，进而熄灭电弧；同时第二环筒上的散热板还能将电弧所携带高温热量快速扩散出去。另外，具有本灭弧机构的断路器也可以具有像传统断路器一样的其他结构如短路或者过载保护电路的结构。本灭弧机构结构紧凑，具有较好的灭弧效果。

Description

一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构

所属技术领域

本发明属于灭弧技术领域，尤其涉及一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构。

背景技术

目前电力断路器是一种在电力中起到对电路的短路、过载、漏电起到保护作用的开关，能够在电路短路、过载和漏电发生时起到切断电路的作用，电路在接通或者闭合过程中在动触头和静触头之间会产生高温高热的电弧，若电弧无法迅速的导出并且熄灭，将会烧蚀两触头之间的接触点，并且对电力断路器的壳体造成较大的破坏，更重要的是电弧会使电路断开延时，造成不可挽回的损失；为进一步增加对突发大电流的电弧的熄灭作用，设计更为可靠的灭弧机构是很有必要的。

本发明设计一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构，它是采用以下技术方案来实现的。

一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构，其特征在于：它包括开关板、开关座、机壳、弧形导板、弧形导板固定板、第二环筒、环筒支撑、第一环筒、驱动空心轴固定板、导轨筒固定板、传动齿轮固定杆、传动齿轮、太阳轮、灭弧轴、凸型孔、开关板轴、驱动齿轮轴、驱动杆、驱动杆环套、连接杆、导轨筒、驱动空心轴、从动杆、从动杆环套、滑动圆柱、滑动圆柱环套、从动杆槽、L型齿条、轴套、驱动齿轮、行星齿轮、固定环、固定环固定板、圆锥、传动齿轮轴、直齿条、转换齿轮、齿条齿轮、齿条齿轮孔、矩形环套固定板、矩形环套、第一连杆、第二连杆、第三连杆、齿条齿轮轴、转换齿轮轴、散热板、第二环筒灭弧螺旋片、灭弧轴灭弧螺旋片、传动齿轮轴、Z型固定杆、伸缩杆触片，其中机壳内部下壳面上安装有弧形导板固定板、环筒支撑、驱动空心轴固定板和导轨筒固定板；机壳上壳板靠近弧形导板固定板的位置切有凸型孔；开关座安装在凸型孔的窄矩形孔中；开关板通过开关板轴安装在凸型孔的宽矩形孔中；弧形导板的一端安装在开关座上，另一端安装在弧形导板固定板上；机壳上壳板靠近导轨筒固定板的位置切有齿条齿轮孔；矩形环套通过矩形环套固定板安装在机壳外部上壳面上；第一连杆嵌套在矩形环套中，第一连杆靠近齿条齿轮孔的一端安装有直齿条；开关板靠近第一连杆的板面上安装有第三连杆；第二连杆的一端通过圆柱销安装在第一连杆未连接直齿条的一端上，另一端通过圆柱销安装在第三连杆未连接开关板的一端上；齿条齿轮轴一端安装在机壳内部后壳面上，另一端安装有齿条齿轮；转换齿轮轴一端安装在机壳内部后壳面上，另一端安装有转换齿轮；驱动齿轮轴一端安装在机壳内部后壳面上，另一端安装有驱动齿轮；齿条齿轮穿过齿条齿轮孔且齿条齿轮与直齿条相啮合；转换齿轮分别与齿条齿轮和驱动齿轮相啮合。

驱动齿轮远离机壳后内部后壳面的盘面上安装有驱动杆；驱动杆未连接驱动齿轮的一端的外圆面上嵌套有驱动杆环套；导轨筒安装在导轨筒固定板的导轨筒孔中且导轨筒穿透导轨筒固定板；导轨筒的内圆面上具有螺纹；滑动圆柱环套的外圆面上具有螺纹；滑动圆柱环套通过螺纹配合方式安装在导轨筒的内圆面上；滑动圆柱安装在滑动圆柱环套的内圆面上，滑动圆柱环套随滑动圆柱沿滑动圆柱轴线移动而移动且滑动圆柱环套相对于滑动圆柱旋转；滑动圆柱靠近驱动齿轮的一端面上切有从动杆槽；从动杆安装在从动杆槽的两侧槽面上；从动杆环套嵌套在从动杆上；连接杆的一端安装在驱动杆环套外圆面上，另一端安装在从动杆环套外圆面上；驱动空心轴穿透驱动空心轴固定板，驱动空心轴的一端安装在滑动圆柱环套上，另一端安装有灭弧轴；驱动空心轴安装有轴套和太阳轮；轴套位于太阳轮和驱动空心轴固定板之间，轴套随驱动空心轴沿驱动空心轴轴线移动而移动且轴套相对于驱动空心轴旋转；轴套的外圆面对称地安装有两个L型齿条；驱动空心轴固定板上安装有两个传动齿轮固定杆；每一个传动齿轮固定杆未连接驱动空心轴固定板的一端安装有一个传动齿轮轴；每一个传动齿轮轴未连接传动齿轮固定杆的一端安装有一个传动齿轮；每一个传动齿轮与相应的L型齿条相啮合；驱动空心轴固定板上下安装有两个Z型固定杆，每一个Z型固定杆未连接驱动空心轴的一端安装有一个行星齿轮；第一环筒通过环筒支撑嵌套在驱动空心轴的外圆面上，第一环筒在环筒支撑中滑动；每一个行星齿轮位于第一环筒的内圆面与太阳轮之间；第一环筒靠近着L型齿条的内圆面上具有沿轴线方向的环齿，每一个传动齿轮与第一环筒的内圆面上的环齿相啮合；第一环筒靠近太阳轮的内圆面上具有沿周向分布的条齿；每一个行星齿轮与第一环筒的内圆面上的条齿相啮合；每一个传动齿轮位于第一环筒的内圆面与相应的L型齿条之间；第二环筒嵌套在灭弧轴的外圆面上，且第二环筒的一端安装在第一环筒靠近灭弧轴的端面上；灭弧轴远离驱动空心轴的一端具有圆锥；灭弧轴靠近圆锥的外圆面上嵌套有固定环；固定环通过固定环的外圆面安装在固定环固定板未连接机壳的一端；第二环筒的内圆面的轴线方向和周向方向均匀的安装有多个第二环筒灭弧螺旋片；第二环筒的外圆面的轴线方向和周向方向均匀的安装有多个散热板；灭弧轴的外圆面的轴线方向和周向方向均匀的安装有多个灭弧轴灭弧螺旋片；第二环筒灭弧螺旋片与灭弧轴灭弧螺旋片的螺旋方向相反。

开关座的上端面上具有伸缩杆触片，伸缩杆触片与开关板相配合。

作为本技术的进一步改进，机壳中除了灭弧机构外还安装有短路保护元件，过载保护元件，且均通过开关板与开关座开合控制电力断路器电力的开合。

作为本技术的进一步改进，当驱动杆旋转到驱动齿轮水平面时，滑动圆柱位于接近导轨筒的筒口处。

作为本技术的进一步改进，当滑动圆柱推拉到导轨筒最大位置时，每一个传动齿轮位于接近L型齿条中的齿条端处。

作为本技术的进一步改进，当滑动圆柱推拉到导轨筒最大位置时，每一个行星齿轮位于接近太阳轮端面处。

断路器中开关板和伸缩杆触片各连接电路两极，开关座上的伸缩杆触片的作用是保证电弧产生时，灭弧螺旋片会持续旋转达到灭弧作用。当断路器开关打开时，开关板从与开关座接触位置向远离开关座方向移动，在远离移动初期开关板仍然与伸缩杆触片接触，同时灭弧螺旋片开始往复移动和旋转，之后当开关板与伸缩杆触片脱离后产生电弧，所产生的电弧被运动的灭弧螺旋片吸能灭弧，直到开关板处于完全打开位置。当断路器开关闭合时，开关板向开关座方向移动，在移动初期开关板还没有与伸缩杆触片接触，灭弧螺旋片开始往复移动和旋转，之后当开关板与伸缩杆触片接触后产生电弧，所产生的电弧被运动的灭弧螺旋片吸能灭弧，因为直到开关板处于完全闭合位置时灭弧螺旋片才停止运动，所以有充足的时间来灭弧。

本发明中弧形导板的一端安装在开关座上，另一端安装在弧形导板固定板上的作用是将开关拉开时产生的电弧引导到第二环筒中。环筒支撑上具有环状结构，可以将第一环筒限位，使第一环筒可以沿第一环筒轴线移动以及沿第一环筒轴线旋转。

本发明中开关板上安装有第三连杆，第三连杆与第二连杆连接，第二连杆与第一连杆连接，第一连杆的一端安装有直齿条的作用是：开关板与开关座的闭合或拉开的过程中，开关板的闭合或拉开能量可以通过第三连杆、第二连杆和第三连杆传递给直齿条。

齿条齿轮穿过齿条齿轮孔且齿条齿轮与直齿条相啮合，转换齿轮分别与齿条齿轮和驱动齿轮相啮合的作用是：直齿条所携带的开关板的闭合或拉开能量可以通过齿条齿轮和转换齿轮转换成驱动齿轮的旋转能量。

驱动杆安装在驱动齿轮上，从动杆安装在从动杆槽中，连接杆通过环套将驱动杆和从动杆连接起来的作用是可以将驱动齿轮的旋转能量来拉动滑动圆柱和滑动圆柱环套在导轨筒中轴向往复移动；滑动圆柱环套的外圆面上具有螺纹，滑动圆柱环套通过螺纹配合方式安装在导轨筒的内圆面上作用是，在滑动圆柱环套做轴向往复移动的过程中可以实现自身的往复旋转。

驱动空心轴上安装有轴套，轴套上对称安装有L型齿条，传动齿轮分别与L型齿条和第一环筒上的环齿相啮合的作用是：驱动空心轴在滑动圆柱环套带动下做轴向往复移动时，驱动空心轴可以通过轴套带动L型齿条做轴向往复移动，进而L型齿条可以通过传动齿轮带动第一环筒做轴向往复移动；因为传动齿轮的传递作用，驱动空心轴的轴向移动方向与第一环筒的轴向移动方向相反。驱动空心轴上安装有太阳轮，太阳轮外圆面上具有行星齿轮，行星齿轮分别与太阳轮和第一环筒上的条齿相啮合的作用是：驱动空心轴在滑动圆柱环套带动下做轴线往复旋转时，驱动空心轴可以通过太阳轮和行星齿轮带动第一环筒做轴线往复旋转；因为行星齿轮的传递作用，驱动空心轴的轴线旋转方向与第一环筒的轴线旋转方向相反。

第二环筒的内圆面上均匀的安装有多个第二环筒灭弧螺旋片的作用是：第一环筒可以带动第二环筒中的第二环筒灭弧螺旋片做轴向往复移动和轴线往复旋转；灭弧轴的外圆面上均匀的安装有多个灭弧轴灭弧螺旋片的作用是：驱动空心轴可以带动灭弧轴中的灭弧轴灭弧螺旋片做轴向往复移动和轴线往复旋转；灭弧轴的一端具有圆锥的作用是减低电弧进入第二环筒的阻碍；设计中灭弧轴灭弧螺旋片的螺旋方向保证螺旋片在移动过程中将可能产生的对气流推动作用通过旋向和旋转的配合起到抑制作用，使灭弧轴灭弧螺旋片运动过程中不推动气流运动，进而不会对产生的电弧起到气流干扰作用，避免了被扰动的电弧破坏断路器元件。因为灭弧轴与第二环筒的轴向移动和轴线旋转方向相反，为了使第二环筒上的第二环筒灭弧螺旋片同样对可能产生的气流起到抑制作用，故第二环筒灭弧螺旋片与灭弧轴灭弧螺旋片的螺旋方向相反。

第二环筒的外圆面上均匀的安装有多个散热板的作用是：在第二环筒做轴向往复移动方和轴线往复旋转的过程中，散热板可以在第二环筒外圆面上形成一股空气流，起到将电弧所携带高温热量快速扩散出去，起到保护机构中其他机械零件的作用。

当开关板从开关座上拉起时，开关板与伸缩杆触片之间的电弧被弧形导板引导到第二环筒中；从开关板与开关座拉开时，开关板的拉开能量就可以通过第三连杆、第二连杆和第三连杆传递给直齿条。直齿条所携带的开关板拉开能量可以通过齿条齿轮和转换齿轮转换成驱动齿轮的旋转能量。驱动齿轮的旋转能量通过驱动杆、连接杆、从动杆和滑动圆柱带动滑动圆柱环套做轴向往复移动和轴线往复旋转；那么滑动圆柱环套带动驱动空心轴做轴向往复移动和轴线往复旋转；那么驱动空心轴一方面通过轴套、L型齿条、传动齿轮、太阳轮、行星齿轮和第一环筒带动做轴向往复移动和轴线往复旋转，第一环筒带动第二环筒做轴向往复移动和轴线往复旋转；另一方面驱动空心轴带动灭弧轴做轴向往复移动和轴线往复旋转。在任意时刻第二环筒的轴向移动方向和轴线旋转方向与灭弧轴的轴向移动方向和轴线旋转方向相反；灭弧轴灭弧螺旋片的螺旋方向保证螺旋片在移动过程中将可能产生的对气流推动作用通过旋向和旋转的配合起到抑制作用，使灭弧轴灭弧螺旋片运动过程中不推动气流运动，进而不会对产生的电弧起到气流干扰作用。因为灭弧轴与第二环筒的轴向移动和轴线旋转方向相反，为了使第二环筒上的第二环筒灭弧螺旋片同样对可能产生的气流起到抑制作用，故第二环筒灭弧螺旋片与灭弧轴灭弧螺旋片的螺旋方向相反。那么被弧形导板引导到第二环筒中的电弧在第二环筒灭弧螺旋片与灭弧轴灭弧螺旋片的层层配合下隔断，最后电弧的能量被众多灭弧螺旋片吸收而被熄灭，保护断路器正常运行。在第二环筒做轴向往复移动方和轴线往复旋转的过程中，散热板可以在第二环筒外圆面上形成一股空气流，将电弧所携带高温热量快速扩散出去。

当开关板闭合时，开关板与伸缩杆触片之间所产生的电弧被熄灭的过程和开关板打开时进行灭弧的过程一样。

相对于传统的灭弧技术，本发明在开关板闭合或打开时所产生电弧，由于灭弧螺旋片抑制空气流的作用可以将电弧更容易吸入到第二环筒中，然后灭弧螺旋片再将电弧隔断，进而熄灭电弧；同时第二环筒上的散热板还能将电弧所携带高温热量快速扩散出去。另外，具有本灭弧机构的断路器也可以具有像传统断路器一样的其他结构如短路或者过载保护电路的结构。本灭弧机构结构紧凑，具有较好的灭弧效果。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是整体部件透视示意图。

图3是整体部件剖面正视示意图。

图4是第一连杆和直齿条的安装示意图。

图5是开关座安装示意图。

图6是开关板安装示意图。

图7是齿条齿轮、转换齿轮和驱动齿轮安装示意图。

图8是导轨筒安装示意图。

图9是导轨筒剖面示意图。

图10是连接杆安装示意图。

图11是第一环筒安装示意图。

图12是太阳轮安装示意图。

图13是传动齿轮安装示意图。

图14是灭弧轴安装示意图。

图15是散热板和第二环筒灭弧螺旋片安装示意图。

图16是灭弧轴灭弧螺旋片安装示意图。

图17是行星齿轮安装示意图。

图中标号名称：1、开关板；2、开关座；3、机壳；4、弧形导板；5、弧形导板固定板；6、第二环筒；7、环筒支撑；8、第一环筒；9、驱动空心轴固定板；10、导轨筒固定板；14、传动齿轮固定杆；15、传动齿轮；16、太阳轮；17、灭弧轴；18、凸型孔；19、开关板轴；21、驱动齿轮轴；22、驱动杆；23、驱动杆环套；24、连接杆；25、导轨筒；26、驱动空心轴；27、从动杆；28、从动杆环套；29、滑动圆柱；30、滑动圆柱环套；31、从动杆槽；32、L型齿条；33、轴套；34、驱动齿轮；35、行星齿轮；36、固定环；37、固定环固定板；38、圆锥；41、传动齿轮轴；42、Z型固定杆；45、直齿条；46、转换齿轮；47、齿条齿轮；48、齿条齿轮孔；49、矩形环套固定板；50、矩形环套；51、第一连杆；52、第二连杆；53、第三连杆；54、齿条齿轮轴；55、转换齿轮轴；56、散热板；57、第二环筒灭弧螺旋片；58、灭弧轴灭弧螺旋片；59、伸缩杆触片。

具体实施方式

如图1所示，它包括开关板1、开关座2、机壳3、弧形导板4、弧形导板固定板5、第二环筒6、环筒支撑7、第一环筒8、驱动空心轴固定板9、导轨筒固定板10、传动齿轮固定杆14、传动齿轮15、太阳轮16、灭弧轴17、凸型孔18、开关板轴19、驱动齿轮轴21、驱动杆22、驱动杆环套23、连接杆24、导轨筒25、驱动空心轴26、从动杆27、从动杆环套28、滑动圆柱29、滑动圆柱环套30、从动杆槽31、L型齿条32、轴套33、驱动齿轮34、行星齿轮35、固定环36、固定环固定板37、圆锥38、传动齿轮轴41、直齿条45、转换齿轮46、齿条齿轮47、齿条齿轮孔48、矩形环套固定板49、矩形环套50、第一连杆51、第二连杆52、第三连杆53、齿条齿轮轴54、转换齿轮轴55、散热板56、第二环筒灭弧螺旋片57、灭弧轴灭弧螺旋片58、传动齿轮轴41、Z型固定杆42、伸缩杆触片59，如图1所示，其中机壳3内部下壳面上安装有弧形导板固定板5、环筒支撑7、驱动空心轴固定板9和导轨筒固定板10；如图5所示，机壳3上壳板靠近弧形导板固定板5的位置切有凸型孔18；开关座2安装在凸型孔18的窄矩形孔中；如图6所示，开关板1通过开关板轴19安装在凸型孔18的宽矩形孔中；如图5所示，弧形导板4的一端安装在开关座2上，另一端安装弧形导板固定板5上；如图4所示，机壳3上壳板靠近导轨筒固定板10的位置切有齿条齿轮孔48；矩形环套50通过矩形环套固定板49安装在机壳3外部上壳面上；第一连杆51嵌套在矩形环套50中，第一连杆51靠近齿条齿轮孔48的一端安装有直齿条45；开关板1靠近第一连杆51的板面上安装有第三连杆53；第二连杆52的一端通过圆柱销安装在第一连杆51未连接直齿条45的一端上，另一端通过圆柱销安装在第三连杆53未连接开关板1的一端上；如图7所示，齿条齿轮轴54一端安装在机壳3内部后壳面上，另一端安装有齿条齿轮47；转换齿轮轴55一端安装在机壳3内部后壳面上，另一端安装有转换齿轮46；驱动齿轮轴21一端安装在机壳3内部后壳面上，另一端安装有驱动齿轮34；齿条齿轮47穿过齿条齿轮孔48且齿条齿轮47与直齿条45相啮合；转换齿轮46分别与齿条齿轮47和驱动齿轮34相啮合。

如图8所示，驱动齿轮34远离机壳3后内部后壳面的盘面上安装有驱动杆22；驱动杆22未连接驱动齿轮34的一端的外圆面上嵌套有驱动杆环套23；导轨筒25安装在导轨筒固定板10的导轨筒25孔中且导轨筒25穿透导轨筒固定板10；如图9所示，导轨筒25的内圆面上具有螺纹；滑动圆柱环套30的外圆面上具有螺纹；滑动圆柱环套30通过螺纹配合方式安装在导轨筒25的内圆面上；如图9、10所示，滑动圆柱29安装在滑动圆柱环套30的内圆面上，滑动圆柱环套30随滑动圆柱29沿滑动圆柱29轴线移动而移动且滑动圆柱环套30相对于滑动圆柱29旋转；滑动圆柱29靠近驱动齿轮34的一端面上切有从动杆槽31；从动杆27安装在从动杆槽31的两侧槽面上；从动杆环套28嵌套在从动杆27上；连接杆24的一端安装在驱动杆环套23外圆面上，另一端安装在从动杆环套28外圆面上；如图3、9、11所示，驱动空心轴26穿透驱动空心轴固定板9，驱动空心轴26的一端安装在滑动圆柱环套30上，另一端安装有灭弧轴17；如图12所示，驱动空心轴26安装有轴套33和太阳轮16；轴套33位于太阳轮16和驱动空心轴固定板9之间，轴套33随驱动空心轴26沿驱动空心轴26轴线移动而移动且轴套33相对于驱动空心轴26旋转；轴套33的外圆面对称地安装有两个L型齿条32；驱动空心轴固定板9上安装有两个传动齿轮固定杆14；如图13所示，每一个传动齿轮固定杆14未连接驱动空心轴固定板9的一端安装有一个传动齿轮轴41；每一个传动齿轮轴41未连接传动齿轮固定杆14的一端安装有一个传动齿轮15；每一个传动齿轮15与相应的L型齿条32相啮合；如图17所示，驱动空心轴固定板9上下安装有两个Z型固定杆42，每一个Z型固定杆42未连接驱动空心轴26的一端安装有一个行星齿轮35；如图11所示，第一环筒8通过环筒支撑7嵌套在驱动空心轴26的外圆面上，第一环筒8在环筒支撑7中滑动；每一个行星齿轮35位于第一环筒8的内圆面与太阳轮16之间；如图3所示，第一环筒8靠近着L型齿条32的内圆面上具有沿轴线方向的环齿，每一个传动齿轮15与第一环筒8的内圆面上的环齿相啮合；第一环筒8靠近太阳轮16的内圆面上具有沿周向分布的条齿；每一个行星齿轮35与第一环筒8的内圆面上的条齿相啮合；每一个传动齿轮15位于第一环筒8的内圆面与相应的L型齿条32之间；如图14所示，第二环筒6嵌套在灭弧轴17的外圆面上，且第二环筒6的一端安装在第一环筒8靠近灭弧轴17的端面上；灭弧轴17远离驱动空心轴26的一端具有圆锥38；灭弧轴17靠近圆锥38的外圆面上嵌套有固定环36；固定环36通过固定环36的外圆面安装在固定环固定板37未连接机壳3的一端；如图15所示，第二环筒6的内圆面的轴线方向和周向方向均匀的安装有多个第二环筒灭弧螺旋片57；第二环筒6的外圆面的轴线方向和周向方向均匀的安装有多个散热板56；如图16所示，灭弧轴17的外圆面的轴线方向和周向方向均匀的安装有多个灭弧轴灭弧螺旋片58；第二环筒灭弧螺旋片57与灭弧轴灭弧螺旋片58的螺旋方向相反。

如图3所示，开关座2的上端面上具有伸缩杆触片59，伸缩杆触片59与开关板1相配合。

如图1所示，机壳3中除了灭弧机构外还安装有短路保护元件，过载保护元件，且均通过开关板1与开关座2开合控制电力断路器电力的开合。

如图9所示，当驱动杆22旋转到驱动齿轮34水平面时，滑动圆柱29位于接近导轨筒25的筒口处。

如图3所示，当滑动圆柱29推拉到导轨筒25最大位置时，每一个传动齿轮15位于接近L型齿条32中的齿条端处。

如图3所示，当滑动圆柱29推拉到导轨筒25最大位置时，每一个行星齿轮35齿轮位于接近太阳轮16端面处。

具体实施方式：如图3所示，断路器中开关板1和伸缩杆触片59各连接电路两极，开关座2上的伸缩杆触片59的作用是保证电弧产生时，灭弧螺旋片会持续旋转达到灭弧作用。当断路器开关打开时，开关板1从与开关座2接触位置向远离开关座2方向移动，在远离移动初期开关板1仍然与伸缩杆触片59接触，同时灭弧螺旋片开始往复移动和旋转，之后当开关板1与伸缩杆触片59脱离后产生电弧，所产生的电弧被运动的灭弧螺旋片吸能灭弧，直到开关板1处于完全打开位置。当断路器开关闭合时，开关板1向开关座2方向移动，在移动初期开关板1还没有与伸缩杆触片59接触，灭弧螺旋片开始往复移动和旋转，之后当开关板1与伸缩杆触片59接触后产生电弧，所产生的电弧被运动的灭弧螺旋片吸能灭弧，因为直到开关板1处于完全闭合位置时灭弧螺旋片才停止运动，所以有充足的时间来灭弧。

如图5所示，本发明中弧形导板4的一端安装在开关座2上，另一端安装弧形导板固定板5上的作用是将开关拉开时产生的电弧引导到第二环筒6中。环筒支撑7上具有环状结构，可以将第一环筒8限位，使第一环筒8可以沿第一环筒8轴线移动以及沿第一环筒8轴线旋转。

如图4所示，本发明中开关板1上安装有第三连杆53，第三连杆53与第二连杆52连接，第二连杆52与第一连杆51连接，第一连杆51的一端安装有直齿条45的作用是：开关板1与开关座2的闭合或拉开的过程中，开关板1的闭合或拉开能量可以通过第三连杆53、第二连杆52和第三连杆53传递给直齿条45。

如图7所示，齿条齿轮47穿过齿条齿轮孔48且齿条齿轮47与直齿条45相啮合，转换齿轮46分别与齿条齿轮47和驱动齿轮34相啮合的作用是：直齿条45所携带的开关板1的闭合或拉开能量可以通过齿条齿轮47和转换齿轮46转换成驱动齿轮34的旋转能量。

如图9所示，驱动杆22安装在驱动齿轮34上，从动杆27安装在从动杆槽31中，连接杆24通过环套将驱动杆22和从动杆27连接起来的作用是可以将驱动齿轮34的旋转能量来拉动滑动圆柱29和滑动圆柱环套30在导轨筒25中轴向往复移动；滑动圆柱环套30的外圆面上具有螺纹，滑动圆柱环套30通过螺纹配合方式安装在导轨筒25的内圆面上作用是，在滑动圆柱环套30做轴向往复移动的过程中可以实现自身的往复旋转。

如图12所示，驱动空心轴26上安装有轴套33，轴套33上对称安装有L型齿条32，传动齿轮15分别与L型齿条32和第一环筒8上的环齿相啮合的作用是：驱动空心轴26在滑动圆柱环套30带动下做轴向往复移动时，驱动空心轴26可以通过轴套33带动L型齿条32做轴向往复移动，进而L型齿条32可以通过传动齿轮15带动第一环筒8做轴向往复移动；因为传动齿轮15的传递作用，驱动空心轴26的轴向移动方向与第一环筒8的轴向移动方向相反。驱动空心轴26上安装有太阳轮16，太阳轮16外圆面上具有行星齿轮35，行星齿轮35分别与太阳轮16和第一环筒8上的条齿相啮合的作用是：驱动空心轴26在滑动圆柱环套30带动下做轴线往复旋转时，驱动空心轴26可以通过太阳轮16和行星齿轮35带动第一环筒8做轴线往复旋转；因为行星齿轮35的传递作用，驱动空心轴26的轴线旋转方向与第一环筒8的轴线旋转方向相反。

如图15所示，第二环筒6的内圆面上均匀的安装有多个第二环筒灭弧螺旋片57的作用是：第一环筒8可以带动第二环筒6中的第二环筒灭弧螺旋片57做轴向往复移动和轴线往复旋转。如图16所示，灭弧轴17的外圆面上均匀的安装有多个灭弧轴灭弧螺旋片58的作用是：驱动空心轴26可以带动灭弧轴17中的灭弧轴灭弧螺旋片58做轴向往复移动和轴线往复旋转；灭弧轴17的一端具有圆锥38的作用是减低电弧进入第二环筒6的阻碍；设计中灭弧轴灭弧螺旋片58的螺旋方向保证螺旋片在移动过程中将可能产生的对气流推动作用通过旋向和旋转的配合起到抑制作用，使灭弧轴灭弧螺旋片58运动过程中不推动气流运动，进而不会对产生的电弧起到气流干扰作用，避免了被扰动的电弧破坏断路器元件。因为灭弧轴17与第二环筒6的轴向移动和轴线旋转方向相反，为了使第二环筒6上的第二环筒灭弧螺旋片57同样对可能产生的气流起到抑制作用，故第二环筒灭弧螺旋片57与灭弧轴灭弧螺旋片58的螺旋方向相反。

如图15所示，第二环筒6的外圆面上均匀的安装有多个散热板56的作用是：在第二环筒6做轴向往复移动方和轴线往复旋转的过程中，散热板56可以在第二环筒6外圆面上形成一股空气流，起到将电弧所携带高温热量快速扩散出去，起到保护机构中其他机械零件的作用。

当开关板1从开关座2上拉起时，开关板1与伸缩杆触片59之间的电弧被弧形导板4引导到第二环筒6中；从开关板1与开关座2拉开时，开关板1的拉开能量就可以通过第三连杆53、第二连杆52和第三连杆53传递给直齿条45。直齿条45所携带的开关板1拉开能量可以通过齿条齿轮47和转换齿轮46转换成驱动齿轮34的旋转能量。驱动齿轮34的旋转能量通过驱动杆22、连接杆24、从动杆27和滑动圆柱29带动滑动圆柱环套30做轴向往复移动和轴线往复旋转；那么滑动圆柱环套30带动驱动空心轴26做轴向往复移动和轴线往复旋转；那么驱动空心轴26一方面通过轴套33、L型齿条32、传动齿轮15、太阳轮16、行星齿轮35和第一环筒8带动做轴向往复移动和轴线往复旋转，第一环筒8带动第二环筒6做轴向往复移动和轴线往复旋转；另一方面驱动空心轴26带动灭弧轴17做轴向往复移动和轴线往复旋转。在任意时刻第二环筒6的轴向移动方向和轴线旋转方向与灭弧轴17的轴向移动方向和轴线旋转方向相反；灭弧轴灭弧螺旋片58的螺旋方向保证螺旋片在移动过程中将可能产生的对气流推动作用通过旋向和旋转的配合起到抑制作用，使灭弧轴灭弧螺旋片58运动过程中不推动气流运动，进而不会对产生的电弧起到气流干扰作用。因为灭弧轴17与第二环筒6的轴向移动和轴线旋转方向相反，为了使第二环筒6上的第二环筒灭弧螺旋片57同样对可能产生的气流起到抑制作用，故第二环筒灭弧螺旋片57与灭弧轴灭弧螺旋片58的螺旋方向相反。那么被弧形导板4引导到第二环筒6中的电弧在第二环筒灭弧螺旋片57与灭弧轴灭弧螺旋片58的层层配合下隔断，最后电弧的能量被众多灭弧螺旋片吸收而被熄灭，保护断路器正常运行。在第二环筒6做轴向往复移动方和轴线往复旋转的过程中，散热板56可以在第二环筒6外圆面上形成一股空气流，将电弧所携带高温热量快速扩散出去。

当开关板1闭合时，开关板1与伸缩杆触片59之间所产生的电弧被熄灭的过程和开关板1打开时进行灭弧的过程一样。

综上所述，本发明在开关板1闭合或打开时所产生电弧，由于灭弧螺旋片抑制空气流的作用可以将电弧更容易吸入到第二环筒6中，然后灭弧螺旋片再将电弧隔断，进而熄灭电弧；同时第二环筒6上的散热板56还能将电弧所携带高温热量快速扩散出去。另外，具有本灭弧机构的断路器也可以具有像传统断路器一样的其他结构如短路或者过载保护电路的结构。本灭弧机构结构紧凑，具有较好的灭弧效果。

Claims (5)

1.一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构，其特征在于：其特征在于:它包括开关板、开关座、机壳、弧形导板、弧形导板固定板、第二环筒、环筒支撑、第一环筒、驱动空心轴固定板、导轨筒固定板、传动齿轮固定杆、传动齿轮、太阳轮、灭弧轴、凸型孔、开关板轴、驱动齿轮轴、驱动杆、驱动杆环套、连接杆、导轨筒、驱动空心轴、从动杆、从动杆环套、滑动圆柱、滑动圆柱环套、从动杆槽、L型齿条、轴套、驱动齿轮、行星齿轮、固定环、固定环固定板、圆锥、传动齿轮轴、直齿条、转换齿轮、齿条齿轮、齿条齿轮孔、矩形环套固定板、矩形环套、第一连杆、第二连杆、第三连杆、齿条齿轮轴、转换齿轮轴、散热板、第二环筒灭弧螺旋片、灭弧轴灭弧螺旋片、传动齿轮轴、Z型固定杆、伸缩杆触片，其中机壳内部下壳面上安装有弧形导板固定板、环筒支撑、驱动空心轴固定板和导轨筒固定板；机壳上壳板靠近弧形导板固定板的位置切有凸型孔；开关座安装在凸型孔的窄矩形孔中；开关板通过开关板轴安装在凸型孔的宽矩形孔中；弧形导板的一端安装在开关座上，另一端安装在弧形导板固定板上；机壳上壳板靠近导轨筒固定板的位置切有齿条齿轮孔；矩形环套通过矩形环套固定板安装在机壳外部上壳面上；第一连杆嵌套在矩形环套中，第一连杆靠近齿条齿轮孔的一端安装有直齿条；开关板靠近第一连杆的板面上安装有第三连杆；第二连杆的一端通过圆柱销安装在第一连杆未连接直齿条的一端上，另一端通过圆柱销安装在第三连杆未连接开关板的一端上；齿条齿轮轴一端安装在机壳内部后壳面上，另一端安装有齿条齿轮；转换齿轮轴一端安装在机壳内部后壳面上，另一端安装有转换齿轮；驱动齿轮轴一端安装在机壳内部后壳面上，另一端安装有驱动齿轮；齿条齿轮穿过齿条齿轮孔且齿条齿轮与直齿条相啮合；转换齿轮分别与齿条齿轮和驱动齿轮相啮合；

驱动齿轮远离机壳后内部后壳面的盘面上安装有驱动杆；驱动杆未连接驱动齿轮的一端的外圆面上嵌套有驱动杆环套；导轨筒安装在导轨筒固定板的导轨筒孔中且导轨筒穿透导轨筒固定板；导轨筒的内圆面上具有螺纹；滑动圆柱环套的外圆面上具有螺纹；滑动圆柱环套通过螺纹配合方式安装在导轨筒的内圆面上；滑动圆柱安装在滑动圆柱环套的内圆面上，滑动圆柱环套随滑动圆柱沿滑动圆柱轴线移动而移动且滑动圆柱环套相对于滑动圆柱旋转；滑动圆柱靠近驱动齿轮的一端面上切有从动杆槽；从动杆安装在从动杆槽的两侧槽面上；从动杆环套嵌套在从动杆上；连接杆的一端安装在驱动杆环套外圆面上，另一端安装在从动杆环套外圆面上；驱动空心轴穿透驱动空心轴固定板，驱动空心轴的一端安装在滑动圆柱环套上，另一端安装有灭弧轴；驱动空心轴安装有轴套和太阳轮；轴套位于太阳轮和驱动空心轴固定板之间，轴套随驱动空心轴沿驱动空心轴轴线移动而移动且轴套相对于驱动空心轴旋转；轴套的外圆面对称地安装有两个L型齿条；驱动空心轴固定板上安装有两个传动齿轮固定杆；每一个传动齿轮固定杆未连接驱动空心轴固定板的一端安装有一个传动齿轮轴；每一个传动齿轮轴未连接传动齿轮固定杆的一端安装有一个传动齿轮；每一个传动齿轮与相应的L型齿条相啮合；驱动空心轴固定板上下安装有两个Z型固定杆，每一个Z型固定杆未连接驱动空心轴的一端安装有一个行星齿轮；第一环筒通过环筒支撑嵌套在驱动空心轴的外圆面上，第一环筒在环筒支撑中滑动；每一个行星齿轮位于第一环筒的内圆面与太阳轮之间；第一环筒靠近着L型齿条的内圆面上具有沿轴线方向的环齿，每一个传动齿轮与第一环筒的内圆面上的环齿相啮合；第一环筒靠近太阳轮的内圆面上具有沿周向分布的条齿；每一个行星齿轮与第一环筒的内圆面上的条齿相啮合；每一个传动齿轮位于第一环筒的内圆面与相应的L型齿条之间；第二环筒嵌套在灭弧轴的外圆面上，且第二环筒的一端安装在第一环筒靠近灭弧轴的端面上；灭弧轴远离驱动空心轴的一端具有圆锥；灭弧轴靠近圆锥的外圆面上嵌套有固定环；固定环通过固定环的外圆面安装在固定环固定板未连接机壳的一端；第二环筒的内圆面的轴线方向和周向方向均匀的安装有多个第二环筒灭弧螺旋片；第二环筒的外圆面的轴线方向和周向方向均匀的安装有多个散热板；灭弧轴的外圆面的轴线方向和周向方向均匀的安装有多个灭弧轴灭弧螺旋片；第二环筒灭弧螺旋片与灭弧轴灭弧螺旋片的螺旋方向相反；

开关座的上端面上具有伸缩杆触片，伸缩杆触片与开关板相配合。

2.根据权利要求1所述的一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构，其特征在于：机壳中除了灭弧机构外还安装有短路保护元件，过载保护元件，且均通过开关板与开关座开合控制电力断路器电力的开合。

3.根据权利要求1所述的一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构，其特征在于：当驱动杆旋转到驱动齿轮水平面时，滑动圆柱位于接近导轨筒的筒口处。

4.根据权利要求1所述的一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构，其特征在于：当滑动圆柱推拉到导轨筒最大位置时，每一个传动齿轮位于接近L型齿条中的齿条端处。

5.根据权利要求1所述的一种带风冷的相互运动式的断路器灭弧机构，其特征在于：当滑动圆柱推拉到导轨筒最大位置时，每一个行星齿轮位于接近太阳轮端面处。