CN110277744B - 手车断路器的触头装置及手车断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手车断路器及其触头装置，用以解决梅花触头啮合力大而影响合闸的问题。手车断路器的触头装置包括触臂和动触头；触指座为筒状结构，其轴向两端的内壁上分别设置有触指槽，两端触指槽内分别设有弹簧触指，两端的弹簧触指分别供触臂和静触头插接；触指座的后端套设在触臂的前端，触指座上设置有三个以上的伸入触指座内腔中的支撑销钉，触臂前端上设置有定位槽；在触臂轴向上，定位槽的尺寸大于支撑销钉的适配端的尺寸；各支撑销钉的适配端所对应的圆的直径大于各定位槽的槽底所对应的圆的直径；触指座通过支撑销钉与定位槽的配合可浮动地连接在触臂上；触臂与触指座的内壁之间设置有矫正触指座前部下倾的弹性支撑结构。

Description

手车断路器的触头装置及手车断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种手车断路器的触头装置及手车断路器。

背景技术

手车断路器是现有技术中经常用到的开关设备，其结构如授权公告号为CN208045397U及申请公布号CN107622922A的文件中所公开的断路器，主要包括底盘车和设置在底盘车上的固封极柱，固封极柱的侧面上设置有触臂，触臂上连接有梅花触头。

现有技术中的梅花触头结构如图1所示，梅花触头10包括梅花触头主体11和安装在梅花触头主体11上的弹簧，梅花触头主体11包括被弹簧箍紧的均匀分布的梅花触片12以及用于将各个梅花触片12括入并固定的支撑片13，均匀分布的梅花触片12向内延伸并形成与触臂和静触头相匹配的插接腔14。箍紧梅花触片12的弹簧包括在轴向方向上间隔布置的内侧弹簧15和外侧弹簧16，用于提供足够的弹力将梅花触片12固定在支撑片13中，以及在梅花触头10与静触头插接时箍紧梅花触片12来保证稳定的电连接。但是梅花触头的啮合力较大，会使断路器出现以蠕动形式缓慢合闸的“爬坡”现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手车断路器的触头装置，用以解决现有技术中梅花触头啮合力大而影响合闸动作的问题；本发明另外的目的在于提供一种使用该触头装置的手车断路器，具有合闸阻力小，合闸动作稳定的优点。

为实现上述目的，本发明中的手车断路器的触头装置采用如下技术方案：

手车断路器的触头装置，包括触臂和动触头；

触臂后端为极柱固定端，触臂前端为触头连接端，触臂后端设有用于固定到手车断路器的固封极柱上的极柱固定结构，触臂前端设有供动触头装配的动触头装配结构；

动触头包括触指座和弹簧触指，其中：

触指座为筒状结构，其轴向两端的内壁上分别设置有触指槽，两端触指槽内分别设有弹簧触指，两端的弹簧触指分别供触臂和静触头插接；

触指座的后端套设在触臂的前端，触指座上设置有三个以上的支撑销钉，支撑销钉伸入触指座内腔中；

触臂前端供触指座套设的外周面上设置有定位槽，定位槽与支撑销钉适配；

在触臂轴向上，定位槽的尺寸大于支撑销钉的适配端的尺寸；在触臂径向上，支撑销钉的适配端与触臂轴线之间的最小距离大于定位槽的槽底与触臂轴线之间的距离；触指座通过支撑销钉与定位槽的配合可浮动地连接在触臂上；

触臂的外周面与触指座的内壁之间设置有弹性支撑结构，弹性支撑结构用于在使用时处于触头装置的下部以矫正触指座前部的下倾。

其有益效果在于：触指座中设置实现触指座分别与触臂及静触头电连接的弹簧触指，在触指座与触臂之间设置支撑销钉及定位槽，依靠定位销钉与定位槽配合来实现触臂与触指座的浮动连接及自动对中，以及在触臂的外周面与触指座的内壁之间设置有弹性支撑结构，克服使触指座下倾的重力以矫正触指座前部的下倾姿态；弹簧触指的啮合力小，能够减少断路器合闸阻力，从而使得将弹簧触指用于手车断路器上时，触指座与静触头在插接配合过程中啮合力小，合闸动作顺畅。

进一步的，所述定位槽为横截面轮廓为弧形的弧形槽，支撑销钉的适配端为球头结构。

其有益效果在于：使用弧形槽与球头结构配合，既便于实现触指座与触臂的浮动连接，又能够减少触臂与触指座在调整位置过程中的磨损。

进一步的，触指座上设置有沿其径向延伸设置的螺纹孔，支撑销钉上设置有与螺纹孔适配的外螺纹以使支撑销钉通过螺纹连接设置在触指座上。

其有益效果在于：利用螺纹连接结构来固定支撑销钉，能够保证支撑销钉的连接可靠性以此保证对触臂的稳定支撑，并且操作人员利用螺纹结构来调整支撑销钉相对于触指座的位置。

进一步的，所述触臂的外周面上设置有沿其周向设置的环槽，所述环槽对应形成所述定位槽，环槽内设置有与触指座挡止配合以限制触指座转动的止转限位销。

其有益效果在于：使用环槽来作为定位槽，便于加工，而在环槽内设置止转限位销能够保证触臂与触指座的相对位置。

进一步的，所述触指座上设置有沿其径向开设的通孔，所述通孔供止转限位销穿过以与触指座内的触臂连接。

其有益效果在于：通过在触指座上设置供止转限位销穿入的通孔，能够使操作人员先将触臂支撑设置在触指座中后，再限制触指座的转动，简化了操作步骤，减少了任务量。

进一步的，所述弹性支撑结构设置有两处以上。

其有益效果在于：增加弹性支撑结构的数量，能够保证触指座矫正姿态的准确性。

进一步的，弹性支撑结构包括沿触臂径向设置在触臂外周面上的盲孔，盲孔内设置有支撑杆，还包括设置在支撑杆与盲孔的孔底之间的弹簧。

其有益效果在于：采用支撑杆及弹簧的组合来作为弹性支撑结构，结构简单，便于实现。

进一步的，触指座的外周面上设置有沿周向延伸以增加触指座热交换面积的散热槽。

其有益效果在于：散热槽的凹凸结构增加了触指座热交换面积，使热量能够更好地散发以保证工作稳定性，并且通过设置散热槽也能够减少触指座的重量，减小触指座下倾的程度，从而不需要那么大的力来对触指座的姿态进行矫正。

进一步的，触指座上设有位于其外周面相背两侧的散热孔，其中一侧的散热孔的位置与弹性支撑结构对应。

其有益效果在于：在触指座上设置散热孔，减少了触指座的重量，对应减小了对触臂的压力及触指座下倾的程度。同时，一侧的散热孔与弹性支撑结构对应，从而使这两侧相背设置的散热孔分别位于触指座的顶部和底部，能够使热量更好地通过散热孔排出；并且在触指座的顶部和底部布置散热孔，相较于沿触指座周向均布的方式，便于加工。

为实现上述目的，本发明中的手车断路器采用如下技术方案：

手车断路器，包括底盘手车、固封极柱和设置在固封极柱上的触头装置；

手车断路器的触头装置，包括触臂和动触头；

触臂后端为极柱固定端，触臂前端为触头连接端，触臂后端设有用于固定到手车断路器的固封极柱上的极柱固定结构，触臂前端设有供动触头装配的动触头装配结构；

动触头包括触指座和弹簧触指，其中：

触指座为筒状结构，其轴向两端的内壁上分别设置有触指槽，两端触指槽内分别设有弹簧触指，两端的弹簧触指分别供触臂和静触头插接；

触指座的后端套设在触臂的前端，触指座上设置有三个以上的支撑销钉，支撑销钉伸入触指座内腔中；

触臂前端供触指座套设的外周面上设置有定位槽，定位槽与支撑销钉适配；

在触臂轴向上，定位槽的尺寸大于支撑销钉的适配端的尺寸；在触臂径向上，支撑销钉的适配端与触臂轴线之间的最小距离大于定位槽的槽底与触臂轴线之间的距离；触指座通过支撑销钉与定位槽的配合可浮动地连接在触臂上；

触臂的外周面与触指座的内壁之间设置有弹性支撑结构，弹性支撑结构用于在使用时处于触头装置的下部以矫正触指座前部的下倾。

其有益效果在于：触指座中设置实现触指座分别与触臂及静触头电连接的弹簧触指，在触指座与触臂之间设置支撑销钉及定位槽，依靠定位销钉与定位槽配合来实现触臂与触指座的浮动连接及自动对中，以及在触臂的外周面与触指座的内壁之间设置有弹性支撑结构，克服使触指座下倾的重力以矫正触指座前部的下倾姿态；弹簧触指的啮合力小，能够减少断路器合闸阻力，从而使得将弹簧触指用于手车断路器上时，触指座与静触头在插接配合过程中啮合力小，合闸动作顺畅。

进一步的，所述定位槽为横截面轮廓为弧形的弧形槽，支撑销钉的适配端为球头结构。

其有益效果在于：使用弧形槽与球头结构配合，既便于实现触指座与触臂的浮动连接，又能够减少触臂与触指座在调整位置过程中的磨损。

进一步的，触指座上设置有沿其径向延伸设置的螺纹孔，支撑销钉上设置有与螺纹孔适配的外螺纹以使支撑销钉通过螺纹连接设置在触指座上。

其有益效果在于：利用螺纹连接结构来固定支撑销钉，能够保证支撑销钉的连接可靠性以此保证对触臂的稳定支撑，并且操作人员利用螺纹结构来调整支撑销钉相对于触指座的位置。

进一步的，所述触臂的外周面上设置有沿其周向设置的环槽，所述环槽对应形成所述定位槽，环槽内设置有与触指座挡止配合以限制触指座转动的止转限位销。

其有益效果在于：使用环槽来作为定位槽，便于加工，而在环槽内设置止转限位销能够保证触臂与触指座的相对位置。

进一步的，所述触指座上设置有沿其径向开设的通孔，所述通孔供止转限位销穿过以与触指座内的触臂连接。

其有益效果在于：通过在触指座上设置供止转限位销穿入的通孔，能够使操作人员先将触臂支撑设置在触指座中后，再限制触指座的转动，简化了操作步骤，减少了任务量。

进一步的，所述弹性支撑结构设置有两处以上。

其有益效果在于：增加弹性支撑结构的数量，能够保证触指座矫正姿态的准确性。

进一步的，弹性支撑结构包括沿触臂径向设置在触臂外周面上的盲孔，盲孔内设置有支撑杆，还包括设置在支撑杆与盲孔的孔底之间的弹簧。

其有益效果在于：采用支撑杆及弹簧的组合来作为弹性支撑结构，结构简单，便于实现。

进一步的，触指座的外周面上设置有沿周向延伸以增加触指座热交换面积的散热槽。

其有益效果在于：散热槽的凹凸结构增加了触指座热交换面积，使热量能够更好地散发以保证工作稳定性，并且通过设置散热槽也能够减少触指座的重量，减小触指座下倾的程度，从而不需要那么大的力来对触指座的姿态进行矫正。

进一步的，触指座上设有位于其外周面相背两侧的散热孔，其中一侧的散热孔的位置与弹性支撑结构对应。

其有益效果在于：在触指座上设置散热孔，减少了触指座的重量，对应减小了对触臂的压力及触指座下倾的程度。同时，一侧的散热孔与弹性支撑结构对应，从而使这两侧相背设置的散热孔分别位于触指座的顶部和底部，能够使热量更好地通过散热孔排出；并且在触指座的顶部和底部布置散热孔，相较于沿触指座周向均布的方式，便于加工。

附图说明

图1为现有技术中梅花触头的结构示意图；

图2为本发明中手车断路器的结构示意图；

图3为本发明中手车断路器的触头装置的结构示意图；

图4为沿图3中A-A线的剖视图；

图5为图4中P处放大图；

图6为图4中Q处放大图；

图7为沿图3中B-B线的剖视图；

图8为图7中R处放大图；

图中：10-梅花触头；11-梅花触头主体；12-梅花触片；13-支撑片；14-插接腔；15-内侧弹簧；16-外侧弹簧；20-手车断路器；21-底盘手车；22-活门推板；23-固封极柱；24-触臂；241-止转螺钉；242-弹性支撑结构；243-散热孔；244-环槽；25-触指座；251-散热槽；252-散热孔；253-定位螺钉；254-通孔；255-弹簧触指；26-散热架；27-操作机构；28-静触头。

具体实施方式

现结合说明书附图来对本发明中手车断路器的触头装置及手车断路器的具体实施方式进行说明。

如图2所示，为本发明中手车断路器的一种实施例：手车断路器20包括底盘手车21，底盘手车21上设置有活门推板22，活门推板22上设置有固封极柱23，固封极柱23的底部与活门推板22连接，固封极柱23的顶部设置有散热架26，固封极柱23的侧面上设置有沿图示上下方向间隔布置的两个触头装置，触头装置用于与静触头28插接配合以对应完成分合闸动作，而固封极柱23背向触头装置的一侧，设置有操作机构27。

如图3及图7所示，本发明中手车断路器20的触头装置包括触指座25和触臂24，触臂24的后端与固封极柱23固定连接，触臂24的前端与触指座25配合。触指座25包括作为主体的筒体，筒体具有套设在触臂24表面的内腔，在内腔轴向方向的两端分别设置有触指槽，在触指槽中均嵌设有弹簧触指255，弹簧触指255为现有技术中常用的导电连接件，其啮合力约为梅花触头啮合力的三分之一，能够实现触指座25与触臂24、静触头28与触指座25的导电连接。

筒体的外周面上设置有沿周向延伸以作为散热槽251的凹槽，散热槽251的槽壁及槽底增加了筒体的散热面积，散热槽251沿着筒体的轴向间隔布置有多个。筒体上除了设置有散热槽251，还设置有连通插接腔内外两侧的散热孔252。筒体中相对于与静触头28插接配合的位置上，设置有内环槽，散热孔252设置在内环槽的槽底上。散热孔252集中布置在筒体在使用时所对应的上下两侧，上下两侧的散热孔252组合形成了散热通道，散热通道的延伸方向与气体上升、下降的运动方向吻合，冷气流能够从下侧的散热孔进入到筒体中，而热气流能够从上侧的散热孔从筒体中排出。为了保证触头装置整体的散热效果，在触臂24上同样设置有散热孔243。

如图7及图8所示，触指座25与触臂24配合时，触臂24的前端伸入到触指座25的内腔中使触指座25对应套设在触臂24的端部，为了保证两者的稳定连接，在触臂24与触指座25配合部分的外周面上，设置有沿触臂24周向布置的环槽244，环槽244为横截面轮廓为弧形的弧形槽。如图4、图5及图6所示，在触指座25的筒体上设置有弧形槽对应的、沿筒体径向开设的定位螺孔，定位螺孔的孔壁上加工有内螺纹，定位螺孔中通过螺纹连接有作为支撑销钉的定位螺钉253，定位螺钉253朝向定位槽的端部为球头结构。在触臂轴向方向上，作为定位槽的环槽尺寸大于定位螺钉253与定位槽的适配端即球头结构的尺寸，而这三个定位螺钉253适配端所对应的圆的直径大于环槽244的槽底所对应的圆的直径，触指座25通过定位螺钉253与环槽244的配合可浮动地连接在触臂24上。触臂24受到定位螺钉253支撑，并且球头结构与环槽244配合能够实现触臂24的对中设置，使触臂24自动适应在触指座25中的位置。

由于触臂24在触指座25中浮动连接的结构，触臂24不仅会在触指座25的径向方向上移动，也会绕触指座25轴向转动，因此在触臂24与触指座25之间还设置有限制触臂24转动的止转结构：环槽244中设置有两个沿触臂24径向延伸的螺孔，这两个螺孔位于由环槽244所形成圆周的一条直径上。而在触指座25上，除了设置有供定位螺钉253穿入的定位螺孔外，还设置有供止转螺钉241通过的通孔254，作为限位止转销的止转螺钉241从通孔254中通过，并最终与设置在触臂24上螺孔螺接，止转螺钉241露出触臂24周面的头部与触指座的内壁之间具有间隔，但能够与定位螺钉253的球头结构挡止配合，从而来实现触指座25的止转。

再如图4及图5所示，触指座25的一部分套设在触臂24的前端外周面上，触指座25处于一种下倾的悬伸状态，所以为了矫正触指座25的下倾以保证触指座25与触臂24同心布置，在触臂24的外周面上设置有弹性支撑结构242。弹性支撑结构242设置有三处，其结构相同，包括沿触臂24径向设置的、位于触臂24底部的盲孔，盲孔中设置有支撑杆，支撑杆包括整体位于盲孔中的小径段和靠近盲孔孔沿的大径段，大径段与小径段之间具有因径向尺寸变化而形成的台阶，在支撑杆的小径段上套设有弹簧，弹簧一端顶压在台阶上，另一端顶压在盲孔孔底上，依靠弹簧形变所产生的弹力来纠正触指座25的下倾姿态。而支撑杆顶撑在触指座25内壁的头部为球头结构。

静触头28与本发明中触头装置插接配合时，静触头28只需要克服弹簧触指255的弹力来进入到插接腔中，弹簧触指255为现有技术中常用的导电连接件，其啮合力较小，约为梅花触头啮合力的三分之一，手车断路器20在合闸时会受到更少的阻力，能够有效地改善“爬坡”现象。

在其他实施例中，定位槽还可以采用其他结构，例如使用设置在触臂外周面上间隔布置的局部凹槽，常用的结构有球坑、弧形凹槽等，定位槽不局限于使用沿触臂轴向布置的连续的槽体。

在其他实施例中，支撑触臂的挡销还可以采用其他结构，例如使用插销插入到触指座中来支撑触臂，此时需要保证插销与触指座的相对固定，因此可以将插销焊接到触指座上也可以通过过盈配合的方式等将插销固定在触指座上。

在其他实施例中，弹性支撑结构的数量可以根据触臂、触指座的体积、重量的大小以及触臂与触指座之间布置空间的大小对应进行调整，对应设置一个、两个或四个以上，而不局限于设置三个弹性支撑结构。

在其他实施例中，弹性支撑结构可以设置在触指座上。

在其他实施例中，弹性支撑结构可以替换为其他形式，例如在触指座的内壁或触臂的外周面上设置有盲孔，盲孔中设置有顶撑在盲孔孔底的橡胶柱，橡胶柱通过自身压缩产生的弹力来对触臂进行支撑来纠正触臂的下倾姿态；或者，可以在触指座的内壁或触臂的外周面上设置弹片，在触指座套设在触臂上时，弹片被压缩而产生矫正触指座下倾姿态的弹力。

本发明中手车断路器的触头装置的结构与上述开关柜实施例中手车断路器的触头装置的结构相同，因此关于手车断路器的触头装置的实施例不再重复说明。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.手车断路器的触头装置，包括触臂和动触头；

触臂后端为极柱固定端，触臂前端为触头连接端，触臂后端设有用于固定到手车断路器的固封极柱上的极柱固定结构，触臂前端设有供动触头装配的动触头装配结构；

其特征在于：

动触头包括触指座和弹簧触指，其中：

触指座为筒状结构，其轴向两端的内壁上分别设置有触指槽，两端触指槽内分别设有弹簧触指，两端的弹簧触指分别供触臂和静触头插接；

触指座的后端套设在触臂的前端，触指座上设置有三个以上的支撑销钉，支撑销钉伸入触指座内腔中；

触臂前端供触指座套设的外周面上设置有定位槽，定位槽与支撑销钉适配；

在触臂轴向上，定位槽的尺寸大于支撑销钉的适配端的尺寸；在触臂径向上，支撑销钉的适配端与触臂轴线之间的最小距离大于定位槽的槽底与触臂轴线之间的距离；触指座通过支撑销钉与定位槽的配合可浮动地连接在触臂上；

触臂的外周面与触指座的内壁之间设置有弹性支撑结构，弹性支撑结构用于在使用时处于触头装置的下部以矫正触指座前部的下倾。

2.根据权利要求1所述的手车断路器的触头装置，其特征在于：所述定位槽为横截面轮廓为弧形的弧形槽，支撑销钉的适配端为球头结构。

3.根据权利要求1或2所述的手车断路器的触头装置，其特征在于：触指座上设置有沿其径向延伸设置的螺纹孔，支撑销钉上设置有与螺纹孔适配的外螺纹以使支撑销钉通过螺纹连接设置在触指座上。

4.根据权利要求1或2所述的手车断路器的触头装置，其特征在于：所述触臂的外周面上设置有沿其周向设置的环槽，所述环槽对应形成所述定位槽，环槽内设置有与触指座挡止配合以限制触指座转动的止转限位销。

5.根据权利要求4所述的手车断路器的触头装置，其特征在于：所述触指座上设置有沿其径向开设的通孔，所述通孔供止转限位销穿过以与触指座内的触臂连接。

6.根据权利要求1或2所述的手车断路器的触头装置，其特征在于：所述弹性支撑结构设置有两处以上。

7.根据权利要求1或2所述的手车断路器的触头装置，其特征在于：弹性支撑结构包括沿触臂径向设置在触臂外周面上的盲孔，盲孔内设置有支撑杆，还包括设置在支撑杆与盲孔的孔底之间的弹簧。

8.根据权利要求1或2所述的手车断路器的触头装置，其特征在于：触指座的外周面上设置有沿周向延伸以增加触指座热交换面积的散热槽。

9.根据权利要求1或2所述的手车断路器的触头装置，其特征在于：触指座上设有位于其外周面相背两侧的散热孔，其中一侧的散热孔的位置与弹性支撑结构对应。

10.手车断路器，包括底盘手车、固封极柱和设置在固封极柱上的触头装置；

其特征在于：

所述触头装置为上述权利要求1-9中任一项所述的手车断路器的触头装置。

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