CN110289183A - 一种瞬时分离机构及开关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种瞬时分离机构及开关装置。现有开关装置分离操作时过长的接触耗时降低了其使用寿命。本发明的操作柄与主闸绝缘支架顶部固定；主闸中部与主闸绝缘支架底部固定；主闸上固定设有限位机构；副闸与主闸铰接；副闸底部由限位机构限位；副闸设有一体成型的圆弧板，圆弧板靠近副闸顶部的位置与主闸绝缘支架通过蓄力机构连接；主闸靠近圆弧板的一端端面为圆弧面一，圆弧面一与圆弧板内侧的圆弧面二相对设置，且圆弧面一与圆弧面二之间设有间距；圆弧板上与圆弧板厚度方向垂直的两平面为摩擦接触面；主闸绝缘支架上与圆弧板相对的面为圆弧板限位面。本发明分离操作时通过蓄力机构的蓄力和放力，减少动、静触点接触时间，提升使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车及轨道交通电连接技术领域，具体涉及一种瞬时分离机构及开关装置。
背景技术
开关装置为电气领域的必备元件，其几乎应用于电气领域的所有通断结构上。现有技术中的开关装置均包括动触点和静触点，动触点和静触点相贴合则电路导通，反之则断开。开关装置上设置有操作柄，操作柄接收外力的驱动以发生转动，从而带动触点贴合或离开静触点以完成电路的开启和关闭。
现有技术中，动触点的运动过程和操作柄的运动过程是对应的，而操作柄大多由人力进行驱动，其一般耗时在0.2-0.5秒之间，相应的，动触点需要同样的时间完成与静触点的完全分离，动触点和静触点是开关装置最易出现烧损的部位，分离操作时两者接触时间的长短则是影响烧损的主要因素之一，现有技术中开关装置的不足之处在于，分离操作时过长的接触耗时提升了动触点和静触点烧损的概率，降低了其使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种瞬时分离机构及开关装置，以解决现有技术中动触点和静触点接触时间过长的不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明一种瞬时分离机构，包括操作柄、启动机构、蓄力机构和限位机构；所述的启动机构包括主闸、副闸和主闸绝缘支架；所述操作柄的一端与主闸绝缘支架顶部固定，另一端自由设置；主闸中部与主闸绝缘支架底部固定；所述的主闸上固定设有限位机构；所述的副闸与主闸铰接；副闸底部由限位机构限位；副闸设有一体成型的圆弧板，圆弧板靠近副闸顶部的位置与主闸绝缘支架通过蓄力机构连接；主闸靠近圆弧板的一端端面为圆弧面一，圆弧面一与圆弧板内侧的圆弧面二相对设置，且圆弧面一与圆弧面二之间设有间距；圆弧板上与圆弧板厚度方向垂直的两平面为摩擦接触面；主闸绝缘支架上与圆弧板相对的面为圆弧板限位面。
进一步，所述的主闸整体设置在副闸一侧，且主闸背对副闸的侧面设为平面一，圆弧板上平行于平面一且与平面一位于同一侧的那个面设为平面二，平面二比平面一远离主闸设置。
进一步，所述的主闸开设有安置槽，副闸设置在主闸的安置槽内；主闸背对副闸的两个侧面均设为平面一；圆弧板上平行于平面一的两个面均设为平面二；每个平面二比对应侧的平面一远离主闸设置。
进一步，所述的限位机构包括伸出杆和U型限位块；伸出杆与主闸固定，并穿过主闸和副闸设置；伸出杆为副闸与主闸的铰接轴；U型限位块的两端与伸出杆两端分别固定；U型限位块的中部与主闸和副闸底部之间均设有间距。
进一步，所述的限位机构包括伸出杆和U型限位块；两根伸出杆同轴设置在主闸的安置槽两侧，且均与主闸固定；U型限位块的两端与伸出杆两端分别固定；U型限位块的中部与主闸和副闸底部之间均设有间距。副闸与主闸采用圆杆作为铰接轴铰接，或两根伸出杆同时作为副闸与主闸的铰接轴。
进一步，所述的限位机构包括伸出杆和L型限位块；伸出杆一端与主闸固定，另一端与L型限位块的一个臂固定；L型限位块的另一个臂与主闸和副闸底部之间均设有间距。
进一步，所述的蓄力机构包括弹簧和弹簧挂柱，两根弹簧平行设置在圆弧板两侧，弹簧一端挂在与圆弧板顶部固定的弹簧挂柱上，另一端挂在与主闸绝缘支架顶部固定的弹簧挂柱上；所述的弹簧设有预拉力。
进一步，带有瞬时分离机构的开关装置，还包括基板、动触点支持件和静触点机构；所述的动触点支持件和静触点机构均固定在基板上；主闸远离副闸的一端铰接在动触点支持件上；静触点机构设有间距设置的两个摩擦面，两个摩擦面与圆弧板的两个摩擦接触面分别对齐设置；副闸与主闸的铰接轴、副闸、主闸、主闸与动触点支持件的铰接轴、动触点支持件和静触点机构均采用导电材料。
进一步，所述静触点机构的每个摩擦面顶部均设有导向斜面；两个导向斜面的顶部均朝外倾斜。
本发明具有的有益效果：
本发明操作柄运动的前半程为蓄力机构蓄力，操作柄运动的后半程蓄力机构突然放力以驱动启动机构，启动机构急速运动使得动触点与静触点分离，通过蓄力机构的蓄力和放力，加速启动机构的运动速度，从而减少动触点贴合静触点的接触时间，以提升开关装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明开关装置的结构立体图；
图2为本发明瞬时分离机构的结构立体图；
图3为本发明中操作柄的结构立体图；
图4为本发明中动触点支持件的结构立体图；
图5为本发明中静触点机构的结构立体图；
图6为本发明处于主闸分离位状态的示意图；
图7为本发明处于副闸分离位状态的示意图；
图8为本发明中启动机构与静触点机构完全分离的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图2和3所示，一种瞬时分离机构，包括操作柄2、启动机构1、蓄力机构和限位机构；启动机构1包括主闸1.1、副闸1.2和主闸绝缘支架1.3；操作柄2的一端与主闸绝缘支架1.3顶部固定，另一端自由设置；主闸1.1中部与主闸绝缘支架1.3底部固定；主闸1.1上固定设有限位机构；副闸1.2与主闸1.1铰接；副闸1.2底部由限位机构限位；副闸1.2设有一体成型的圆弧板，圆弧板靠近副闸1.2顶部的位置与主闸绝缘支架1.3通过蓄力机构连接；主闸1.1靠近圆弧板的一端端面为圆弧面一，圆弧面一与圆弧板内侧的圆弧面二相对设置，且圆弧面一与圆弧面二之间设有间距；圆弧板上与圆弧板厚度方向垂直的两平面为摩擦接触面；主闸绝缘支架1.3上与圆弧板相对的面为圆弧板限位面，对圆弧板起到限位作用。
主闸1.1可以采用实施例1或实施例2的结构。
实施例1：
主闸1.1整体设置在副闸1.2一侧，且主闸1.1背对副闸1.2的侧面设为平面一1.7，圆弧板上平行于平面一且与平面一位于同一侧的那个面设为平面二1.8，平面二1.8比平面一1.7远离主闸1.1设置。
实施例2：
主闸1.1开设有安置槽，副闸1.2设置在主闸1.1的安置槽内；主闸1.1背对副闸1.2的两个侧面均设为平面一1.7；圆弧板上平行于平面一的两个面均设为平面二1.8；每个平面二1.8比对应侧的平面一1.7远离主闸1.1设置。
限位机构可以采用实施例3、实施例4或实施例5的结构。
实施例3：
在实施例1的基础上，限位机构包括伸出杆和U型限位块1.5；伸出杆与主闸1.1固定，并穿过主闸1.1和副闸1.2设置；伸出杆为副闸1.2与主闸1.1的铰接轴，即副闸1.2与伸出杆构成转动副，实现与主闸1.1铰接；U型限位块的两端与伸出杆两端分别固定；U型限位块的中部与主闸1.1和副闸1.2底部之间均设有间距。
实施例4：
在实施例2的基础上，限位机构包括伸出杆和U型限位块1.5；两根伸出杆同轴设置在主闸1.1的安置槽两侧，且均与主闸1.1固定；U型限位块的两端与伸出杆两端分别固定；U型限位块的中部与主闸1.1和副闸1.2底部之间均设有间距。副闸1.2与主闸1.1的铰接采用另外的圆杆作为铰接轴，或两根伸出杆同时作为副闸1.2与主闸1.1的铰接轴，即副闸1.2与两根伸出杆均构成转动副，实现与主闸1.1铰接。
实施例5：
在实施例1或实施例2的基础上，限位机构包括伸出杆和L型限位块；伸出杆一端与主闸1.1固定，另一端与L型限位块的一个臂固定；L型限位块的另一个臂与主闸1.1和副闸1.2底部之间均设有间距。
蓄力机构可以采用实施例6的结构；
实施例6：
蓄力机构包括弹簧1.4和弹簧挂柱1.6，两根弹簧平行设置在圆弧板两侧，弹簧一端挂在与圆弧板顶部固定的弹簧挂柱1.6上，另一端挂在与主闸绝缘支架1.3顶部固定的弹簧挂柱1.6上；弹簧设有预拉力。
上述各实施例的瞬时分离机构使用时，将主闸1.1远离副闸1.2的一端铰接在固定件上，并固定安装一个与圆弧板的两个摩擦接触面均接触的外部摩擦件。
如图1、4和5所示，带有上述某个实施例瞬时分离机构的开关装置，还包括基板5、动触点支持件3和静触点机构4；动触点支持件3和静触点机构4均固定在基板5上；主闸1.1远离副闸1.2的一端铰接在动触点支持件3上；静触点机构4设有间距设置的两个摩擦面，两个摩擦面与圆弧板的两个摩擦接触面分别对齐设置；静触点机构4的每个摩擦面顶部均设有导向斜面；两个导向斜面的顶部均朝外倾斜，形成八字形，对主闸1.1和副闸1.2起导向作用。副闸1.2与主闸1.1的铰接轴、副闸1.2、主闸1.1、主闸1.1与动触点支持件3的铰接轴、动触点支持件3和静触点机构4均采用导电材料。
如图6、7和8所示，该开关装置的工作原理如下：
启动机构与静触点机构4分离运动过程如下：操作柄2受外力驱动带动主闸绝缘支架1.3向远离静触点机构4方向运动，主闸绝缘支架1.3在运动行程上依次包括主闸分离位、副闸分离位和分离结束位；处于主闸分离位状态下，副闸1.2上圆弧板的两个摩擦接触面与静触点机构4的两个摩擦面分别接触，主闸1.1不与静触点机构4的摩擦面接触，动触点支持件3和静触点机构4处于导通状态；主闸绝缘支架1.3从主闸分离位运动到副闸分离位过程中，带动蓄力机构蓄力。当主闸绝缘支架1.3运动到副闸分离位时，限位机构限制副闸与主闸相对运动，此时，操作柄2继续带动主闸绝缘支架1.3时，限位机构和蓄力机构的合力大于圆弧板与静触点机构4的摩擦阻力，副闸在蓄力机构的带动下实现与静触点机构4的瞬时分离；其中，瞬时分离的实现是由于蓄力机构突然释放能量，使得副闸急速运动，从而减少启动机构与静触点机构4分离时的接触时间，以提升开关装置的使用寿命；主闸绝缘支架1.3从副闸分离位运动到分离结束位过程中，副闸在蓄力机构作用下贴紧主闸绝缘支架1.3后，副闸随主闸和主闸绝缘支架1.3同步运动；直到主闸绝缘支架1.3运动到分离结束位时，启动机构与静触点机构4分离运动结束。
启动机构与静触点机构4接合运动过程如下：操作柄2受外力驱动，带动主闸绝缘支架1.3、主闸1.1和副闸1.2朝向静触点机构4同步运动，直到主闸绝缘支架1.3将副闸1.2压入静触点机构4，使得副闸1.2上圆弧板的两个摩擦接触面与静触点机构4的两个摩擦面分别接触，启动机构与静触点机构4接合运动结束。
Claims (9)
1.一种瞬时分离机构，包括操作柄和启动机构，其特征在于：还包括蓄力机构和限位机构；所述的启动机构包括主闸、副闸和主闸绝缘支架；所述操作柄的一端与主闸绝缘支架顶部固定，另一端自由设置；主闸中部与主闸绝缘支架底部固定；所述的主闸上固定设有限位机构；所述的副闸与主闸铰接；副闸底部由限位机构限位；副闸设有一体成型的圆弧板，圆弧板靠近副闸顶部的位置与主闸绝缘支架通过蓄力机构连接；主闸靠近圆弧板的一端端面为圆弧面一，圆弧面一与圆弧板内侧的圆弧面二相对设置，且圆弧面一与圆弧面二之间设有间距；圆弧板上与圆弧板厚度方向垂直的两平面为摩擦接触面；主闸绝缘支架上与圆弧板相对的面为圆弧板限位面。
2.根据权利要求1所述的一种瞬时分离机构，其特征在于：所述的主闸整体设置在副闸一侧，且主闸背对副闸的侧面设为平面一，圆弧板上平行于平面一且与平面一位于同一侧的那个面设为平面二，平面二比平面一远离主闸设置。
3.根据权利要求1所述的一种瞬时分离机构，其特征在于：所述的主闸开设有安置槽，副闸设置在主闸的安置槽内；主闸背对副闸的两个侧面均设为平面一；圆弧板上平行于平面一的两个面均设为平面二；每个平面二比对应侧的平面一远离主闸设置。
4.根据权利要求2所述的一种瞬时分离机构，其特征在于：所述的限位机构包括伸出杆和U型限位块；伸出杆与主闸固定，并穿过主闸和副闸设置；伸出杆为副闸与主闸的铰接轴；U型限位块的两端与伸出杆两端分别固定；U型限位块的中部与主闸和副闸底部之间均设有间距。
5.根据权利要求3所述的一种瞬时分离机构，其特征在于：所述的限位机构包括伸出杆和U型限位块；两根伸出杆同轴设置在主闸的安置槽两侧，且均与主闸固定；U型限位块的两端与伸出杆两端分别固定；U型限位块的中部与主闸和副闸底部之间均设有间距；副闸与主闸采用圆杆作为铰接轴铰接，或两根伸出杆同时作为副闸与主闸的铰接轴。
6.根据权利要求1所述的一种瞬时分离机构，其特征在于：所述的限位机构包括伸出杆和L型限位块；伸出杆一端与主闸固定，另一端与L型限位块的一个臂固定；L型限位块的另一个臂与主闸和副闸底部之间均设有间距。
7.根据权利要求1所述的一种瞬时分离机构，其特征在于：所述的蓄力机构包括弹簧和弹簧挂柱，两根弹簧平行设置在圆弧板两侧，弹簧一端挂在与圆弧板顶部固定的弹簧挂柱上，另一端挂在与主闸绝缘支架顶部固定的弹簧挂柱上；所述的弹簧设有预拉力。
8.带有权利要求1～7中任一项所述的一种瞬时分离机构的开关装置，其特征在于：还包括基板、动触点支持件和静触点机构；所述的动触点支持件和静触点机构均固定在基板上；主闸远离副闸的一端铰接在动触点支持件上；静触点机构设有间距设置的两个摩擦面，两个摩擦面与圆弧板的两个摩擦接触面分别对齐设置；副闸与主闸的铰接轴、副闸、主闸、主闸与动触点支持件的铰接轴、动触点支持件和静触点机构均采用导电材料。
9.根据权利要求8所述的带有瞬时分离机构的开关装置，其特征在于：所述静触点机构的每个摩擦面顶部均设有导向斜面；两个导向斜面的顶部均朝外倾斜。
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