CN111769014A - 一种旋转式多触指触头结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式多触指触头结构，包括上静触头、下静触头和动触头系统，动触头系统由触头架、第一触指、第二触指、第一动轴、第二动轴、第一球轴、第二球轴、触头弹簧和圆环碟簧组成，第一触指和第二触指安装在触头架上，圆环碟簧安装在球槽中，第一球轴和第二球轴安装在圆环碟簧上，通过球和圆环之间的线接触可以自动调节第一球轴和第二球轴与触指的相对位置，触头弹簧通过第一球轴、第二球轴、圆环碟簧将弹簧力传递到第一触指和第二触指上，保证了不同触指之间触头压力的一致性以及同一触指两个断口的同时性。本发明专利不仅降低了动触头电动斥力，提高了触头的短时耐受能力，而且增大了触头的有效接触面积，降低了触头的接触电阻。

Description

一种旋转式多触指触头结构

技术领域

本发明涉及低压电器领域，具体是一种新型旋转式多触指触头结构。

背景技术

断路器是一种用于电网中的配电电器，能够接通、承载及分断正常电路条件的电流，也能在规定的非正常条件下（如过载、短路、欠电压以及发生单相接地故障时）接通、承载一定时间和分断电流的开关电器。随着科技的发展，人们生活水平日益提高，用电需求增大，对电路中起保护作用的断路器要求也越来越高，希望断路器体积小，重量轻，同时能分断更大的电。而双断点技术，将短路能量平均分配到两个断点上，降低单个断点开断短路电流时承载的能量，实现了较高的分断能力，相比传统结构的断路器，分断能力提高了50%，最高分断能力达到150kA。

但是，目前通常采用的双断点结构是单片触头旋转式，具有以下问题：由于增加断口，接触电阻也相对增加了一倍，温升问题难以解决；旋转式双断点结构相对普通单断点结构电动斥力增加了一倍，更容易斥开，虽然限流效果好，但是短时耐受能力低，在需要选择性保护的环境由于斥开太早而难以达到预期效果；双断点结构同一触头的两个断口一致性较差，对零件加工和装配要求非常高；双断点结构斥开后回落力是单断点的两倍，更容易发生跌落导致电弧重燃。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型旋转式多触指触头结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种旋转式多触指触头结构，由作为固定部件的上静触头和下静触头以及设置在上静触头和下静触头之间可做旋转运动的动触头系统组成；所述的动触头系统包括触头架以及并排安装在触头架上的多个触指，所述的触指由触指本体以及对称设置在触指本体正反两面边缘处的左动触头片和右动触头片组成，所述的触头架上分别安装有位于触指上方的第一球轴和第二动轴，以及位于触指下方的第一动轴和第二球轴，所述的第一球轴和第一动轴之间以及第二球轴和第二动轴之间分别连接有触头弹簧，所述的第一球轴和第二球轴设置有与触指相同数目的球，所述的触指上分别设置有与球对应的球槽，所述的球通过圆环碟簧安装在球槽内，所述的球槽下方设置有防跌槽。

所述的一种旋转式多触指触头结构，其特征在于，所述的触指包括结构相同的第一触指和第二触指。

所述的一种旋转式多触指触头结构，其第一球轴上设置有第一球和第二球。第二球轴与第一球轴结构相同，也有相同的两个球。

所述的一种旋转式多触指触头结构，其球外径小于球槽内径且大于圆环碟簧内径。

所述的一种旋转式多触指触头结构，其触指为Z字形结构，所述的左动触头片和右动触头片设置在往左上方和右下方延伸的两个触头杆上，以第二触指为例，所述的球槽位于第二触指顶端，所述的防跌槽位于球槽前方。

所述的一种旋转式多触指触头结构，其第一动轴、第一球轴及其两个触头弹簧呈轴对称平行四边形布置。其第二动轴、第二球轴及其两个触头弹簧呈轴对称平行四边形布置。

所述的一种旋转式多触指触头结构，其触头架上设有用于安装第一动轴和第二动轴的动轴槽。

所述的一种旋转式多触指触头结构，其触指上设置有轴径大于第一球轴和第二球轴的轴槽。

本发明的技术方案与现有技术相比，具有如下显著效果：

1，通过球和圆环碟簧之间的线接触自动调节中心位置，无需过高的制造精度就可以保证不同触指之间触头压力的一致性以及同一触指两个断口的同时性。

2，并设计有防跌落结构，在触头斥开一定角度后可以保持触头斥开状态，可以防止在大电流分断时触头斥开后跌落导致电弧重燃而严重烧损触头。

3，采用的多触指触头结构不仅降低了动触头电动斥力，提高了触头的短时耐受能力，而且增大了触头的有效接触面积，降低了触头的接触电阻。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明动触头系统的结构示意图；

图3是本发明动触头系统的内部结构图；

图4是图3中A部分的局部放大图；

图5是本发明第二触指和第一球轴部分的结构示意图；

图6和图7是本发明的防跌落原理示意图。

各附图标记为：1—动触头系统，2—下静触头，3—上静触头，11—第一触指，12—第二触指，121—触头杆，121a—防跌槽，121b—球槽，121c—轴槽，122—左动触头片，123—右动触头片，13—触头弹簧，14—第一球轴，14a—第一球，14b—第二球，15—第一动轴，16—第二球轴，17—第二动轴，18—触头架，18a—动轴槽，19—圆环碟簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的目的在于克服现有旋转式触头结构存在的：（1）温升太高；（2）短时耐受能力低；（3）同时性差；（4）制造和装配要求高；（4）容易跌落而导致熔焊的问题，提供了一种新型旋转式多触指触头结构，该触头结构通过球和圆环之间的线接触自动调节中心位置，无需过高的制造精度就可以保证不同触指之间触头压力的一致性以及同一触指两个断口的同时性。并设计有防跌落结构，在触头斥开一定角度后可以保持触头斥开状态，可以防止在大电流分断时触头斥开后跌落导致电弧重燃而严重烧损触头。采用的多触指触头结构不仅降低了动触头电动斥力，提高了触头的短时耐受能力，而且增大了触头的有效接触面积，降低了触头的接触电阻。

为了达到上述目的，本发明提供的一种新型旋转式多触指触头结构，参照图1所示，由上静触头3、下静触头2和动触头系统1组成。上静触头3和下静触头2是固定部件，动触头系统1可以旋转运动，通过旋转一定角度来接通上静触头3和下静触头2从而接通导电回路，而从相反的方向旋转一定角度则可以断开回路并保证动触头和静触头之间的开距。

参照图2和图3所示，所述的动触头系统1由触头架18、第一触指11、第二触指12、第一球轴14、第一动轴15、第二球轴16、第二动轴17、触头弹簧13和圆环碟簧19组成。所述的第一触指11和第二触指12并排安装在触头架18上，在第一触指11和第二触指12的每个球槽121b里安装有圆环碟簧19，所述的圆环碟簧19中间开有小圆孔，第一球轴14上的第一球14a、第二球14b或者第二球轴16上相对应的球安装在圆环碟簧19上并与小圆孔线接触，受力均匀。

所述的第一球轴14通过该轴上的第一球14a、第二球14b与第一触指11、第二触指12上并列的球槽中安装的圆环碟簧19的内孔配合安装第一球轴14，在第一触指11、第二触指12上轴对称的另外两个球槽上用相同的方式安装第二球轴16。所述的第一动轴15和第二动轴17安装在触头架18上。所述的触头弹簧13安装在第一球轴14、第一动轴15之间以及第二球轴16、第二动轴17之间，并通过第一球轴14、第二球轴16、圆环碟簧19将触头弹簧13的弹簧力传递到第一触指11和第二触指上12。

所述的第一触指11和第二触指12触指均由Z字形结构的触指本体以及对称设置在触指本体正反两面边缘处的左动触头片122和右动触头片123组成，所述的左动触头片122和右动触头片123分别设置在往左上方和右下方延伸的两个触头杆121上。

所述的第一动轴15、第一球轴14和两个触头弹簧13呈平行四边形布置，第二动轴17、第二球轴16和另外两个触头弹簧13也呈平行四边形布置，并且这两个平行四边形轴对称。

参照图5所示，所述的第二触指12开有防跌槽121a、球槽121b和轴槽121c，在触头斥开一定角度后第一动轴15和第二动轴17滑入防跌槽121a中从而使得触指保持斥开状态，可以防止在大电流分断时触头斥开后跌落导致电弧重燃而严重烧损触头。

所述的圆环碟簧19的外径略小于第二触指12上的球槽121b的球径，可以安装在球槽121b里面并与之线接触，受力均匀。所述的圆环碟簧19中间开有小圆孔，第一球轴14上的第一球14a、第二球14b或者第二球轴16上相对应的球安装在圆环碟簧19上并与小圆孔线接触，受力均匀。

参照图3至图5所示，所述的第二触指12上的轴槽121c的轴径大于第一球轴14和第二球轴16的球径，并且当触头弹簧的最大弹簧力传递到触指时，第一球轴14和第二球轴16与触指上的轴槽121c之间有间隙。

参照图2至图5所示，所述的第一球轴14上有第一球14a和第二球14b，所述的第二球轴16结构与第一球轴14结构相同，也有相同的两个球。所述的一球轴14和第二球轴16上球的球径比触指上球槽球径小，比圆环碟簧19内孔直径大，在触头弹簧13的弹簧力作用下，可以自动调节第一球轴14和第二球轴16与触指之间的相对位置，进而保证了不同触指之间触头压力的一致性以及同一触指两个断口的同时性。

参照图2所示，所述的触头架18上开有动轴槽18a，用以安装第一动轴15和第二动轴17。当触指在电动斥力作用下转动时，第一动轴15和第二动轴17分别滑到触指上相对应的防跌槽121a，在触头弹簧13的弹簧力作用下使得触指保持在打开状态，当机构动作时才能复位，可以防止在大电流分断时触头斥开后跌落导致电弧重燃而严重烧损触头，如图6和图7所示。

本发明的一种新型旋转式多触指触头结构，其动触头系统1中第一触指11与第二触指12结构相同。采用双触指结构不仅降低了电动斥力提高了触头的短时耐受能力，而且增大了触头的有效接触面积，降低了触头的接触电阻。所述的动触头系统1中也可以设计成三触指、四触指结构，相应的球轴也要设计三个球、四个球结构。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种旋转式多触指触头结构，其特征在于：由作为固定部件的上静触头（3）和下静触头（2）以及设置在上静触头（3）和下静触头（2）之间可做旋转运动的动触头系统（1）组成；所述的动触头系统（1）包括触头架（18）以及并排安装在触头架（18）上的多个触指，所述的触指由触指本体以及对称设置在触指本体正反两面边缘处的左动触头片（122）和右动触头片（123）组成，所述的触头架（18）上分别安装有位于触指上方的第一球轴（14）和第二动轴（17），以及位于触指下方的第一动轴（15）和第二球轴（16），所述的第一球轴（14）和第一动轴（15）之间以及第二球轴（16）和第二动轴（17）之间分别连接有触头弹簧（13），所述的第一球轴（14）和第二球轴（16）设置有与触指相同数目的球，所述的触指上分别设置有与球对应的球槽，所述的球通过圆环碟簧（19）安装在球槽内，所述的球槽下方设置有防跌槽。

2.根据权利要求1所述的一种旋转式多触指触头结构，其特征在于，所述的触指包括第一触指（11）和第二触指（12）。

3.根据权利要求2所述的一种旋转式多触指触头结构，其特征在于，所述的第一球轴（14）上设置有第一球（14a）和第二球（14b）。

4.根据权利要求1所述的一种旋转式多触指触头结构，其特征在于，所述的球外径小于球槽内径且大于圆环碟簧（19）内径。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种旋转式多触指触头结构，其特征在于，所述的触指本体为Z字形结构，所述的左动触头片（122）和右动触头片（123）分别设置在往左上方和右下方延伸的两个触头杆（121）上。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种旋转式多触指触头结构，其特征在于，所述的第一动轴（15）、第一球轴（14）及其两个触头弹簧（13）呈轴对称平行四边形布置。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种旋转式多触指触头结构，其特征在于，所述的第二动轴（17）、第二球轴（16）及其两个触头弹簧（13）呈轴对称平行四边形布置。

8.根据权利要求1所述的一种旋转式多触指触头结构，其特征在于，所述的触头架（18）上设有用于安装第一动轴（15）和第二动轴（17）的动轴槽（18a）。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种旋转式多触指触头结构，其特征在于，所述的触指上设置有轴径大于第一球轴（14）和第二球轴（16）的轴槽。

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