CN111883396B - 一种磁通脱扣器的复位机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁通脱扣器的复位机构，属于小型断路器技术领域；包括手柄、手柄圆周外侧上设有的凸块、与手柄凸块相对应的快合件、脱扣杠杆、磁通脱扣器和顶杆；脱扣杠杆设有与磁通脱扣器设有的顶杆作用的一端；脱扣杠杆与断路器脱扣销轴连接；脱扣杠杆通过快合件使脱扣杠杆转动，作用于磁通脱扣器的顶杆使顶杆复位。本发明通过现有的手柄对电子磁通脱扣系统进行复位，不经过主体机构进行传动，避免了对主体机构性能的影响；使用更少的零件实现复位功能，提升产品制造的可靠性。同时让出复位传动的空间，以增大磁通脱扣器的绕组匝数，使磁通脱扣器能够有更大的输出力；无需手动复位，降低了复位按钮卡死的风险。

Description

一种磁通脱扣器的复位机构

技术领域

本发明涉及一种磁通脱扣器的复位机构，属于小型断路器技术领域。

背景技术

断路器作为配电保护的重要一环，在整个配电系统中得到广泛的应用。目前小型断路器中常配置电子式磁通脱扣器，小型断路器的电子式磁通脱扣器的输出在很大程度上由脱扣器体积与电路板输出决定，当电路板输出的功率较小时，磁通脱扣器的输出力值不够，不能够直接驱动脱扣杆脱扣，影响脱扣的可靠性。脱扣动作需要击打脱扣杆的力值越大，行程越大，则脱扣动作越可靠。当电路板输出的功率较小时，可以通过增加磁通脱扣器绕组匝数来增大输出力，在现有复杂脱扣模块的情况下，往往没有足够的空间来放置更大的磁通脱扣器。另外，小型断路器的电子式磁通脱扣器的脱扣以及复位机构通常会较为复杂，在进行生产制造时，过多的零件往往带来成本、装配、可靠性上面的劣势。在生产制造工艺质量一致的情况下，更少的零件预期能够带来更好的可靠性。所以，在本技术领域中目前需要解决如何简化部件，释出空间，以放置更大的磁通脱扣器，提高脱扣可靠性的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为解决简化部件，释出空间，以放置更大的磁通脱扣器，提高脱扣可靠性的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种磁通脱扣器的复位机构，与断路器的操作机构部件连接并相互驱动，起到辅助脱扣和自身复位的作用；包括手柄、手柄转轴部圆周外侧上设有的凸块、与凸块相对应设有的快合件、脱扣杠杆、磁通脱扣器和顶杆；磁通脱扣器设有顶杆；脱扣杠杆设有与顶杆作用的一端；脱扣杠杆的另一端与断路器脱扣销轴连接；脱扣杠杆通过快合件使脱扣杠杆转动，作用于磁通脱扣器的顶杆使顶杆复位。

优选地，所述脱扣杠杆的一端与磁通脱扣器设有的顶杆连接，脱扣杠杆的另一端与断路器脱扣销轴连接；脱扣杠杆的中部设有与快合件作用的复位摆杆，快合件作用于脱扣杠杆的复位摆杆使脱扣杠杆转动，脱扣杠杆再作用于磁通脱扣器的顶杆使顶杆复位。

优选地，所述的手柄设有转轴三，与手柄位置相对应的沿转轴径向另一侧的转轴部外圆周上设有一凸块；凸块外缘设有可以与所述快合件接触作用的连续的第一接触面和第二接触面。

优选地，所述的快合件包括转轴二、复位推杆、头部和挂轴；所述转轴二的一侧的端部设有与所述手柄凸块相对应的头部，头部与转轴二之间设有挂轴；挂轴与断路器壳体之间设有使快合件绕转轴二逆时针转动的偏置复位弹簧；所述快合件中部设有作用于脱扣杠杆的复位推杆。

优选地，所述的快合件还包括第一推动面和第二推动面；转轴二的另一侧的端部设有作用于断路器操作机构动触头支架的连续的第一推动面和第二推动面。

优选地，所述的脱扣杠杆设为二级台阶形状，二级台阶交界处的脱扣杠杆中部设有转轴一；转轴一的一侧端部设有与磁通脱扣器的顶杆作用的脱扣摆杆，转轴一的另一侧端部设有与断路器脱扣销轴连接的脱扣推杆；脱扣推杆与转轴一之间设有复位摆杆。

优选地，所述手柄设有的第二接触面在合闸过程中通过作用于快合件的头部，驱动快合件的第一推动面和第二推动面抵住断路器操作机构动触头支架设有的凸起。

优选地，所述手柄设有的第一接触面在合闸过程中通过作用于快合件的头部，使快合件与断路器操作机构动触头支架设有的凸起脱开。

优选地，所述手柄凸块在脱扣初始阶段时通过手柄设有的第一接触面作用于快合件的头部，阻止快合件复位，维持操作机构的脱扣位置。

优选地，所述手柄凸块对于快合件的推力力矩在脱扣过程中，大于手柄凸块与快合件之间的摩擦力矩和快合件复位力矩之和。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

通过本发明的快合件对电子磁通脱扣系统进行复位，不经过断路器主体机构进行传动，避免了对主体机构性能的影响；同时让出复位传动的空间，可用让出的空间增大磁通脱扣器的绕组匝数，使磁通脱扣器能够有更大的输出力；无需手动复位，降低了复位按钮卡死的风险；零件相对简单，释放了空间，能够做到大磁通；零件数量少，公差尺寸相对误差小，提升制造可靠性；本发明机构不经过断路器主体机构进行传动，避免了对主体机构性能的影响；提供了大磁通的空间，使磁通脱扣器输出力值更大。

附图说明

图1是本发明实施例中小型断路器磁通脱扣器复位机构的整体结构图；

图2是本发明实施例中小型断路器分闸状态图；

图3是本发明实施例中小型断路器合闸过程图；

图4是本发明实施例中小型断路器合闸状态图；

图5是本发明实施例中小型断路器磁通复位机构的快合件的正面零件图；

图6是本发明实施例中小型断路器磁通复位机构的快合件的反面零件图；

图7是本发明实施例中小型断路器手柄的零件图；

图8是本发明实施例中小型断路器脱扣杠杆的示意图；

图9是本发明实施例中小型断路器脱扣初始状态及受力示意图；

图10是本发明实施例中小型断路器脱扣完成分闸状态及受力示意图；

图11是本发明实施例中小型断路器复位合闸过程机构及受力示意图；

图12是本发明实施例中小型断路器合闸状态机构及受力示意图；

图13是本发明实施例中小型断路器脱扣机构安装示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：

本发明提供一种磁通脱扣器的复位机构，与断路器的操作机构部件连接并相互驱动，起到辅助脱扣和自身复位的作用；包括手柄1、手柄转轴部圆周外侧上设有的凸块、与凸块相对应设有的快合件5、脱扣杠杆7、磁通脱扣器10和顶杆8；磁通脱扣器10设有顶杆8；脱扣杠杆7设有与顶杆8作用的一端；脱扣杠杆7的另一端与断路器脱扣销轴9连接；脱扣杠杆7通过快合件5使脱扣杠杆7转动，作用于磁通脱扣器10的顶杆8使顶杆8复位。脱扣杠杆7的一端与磁通脱扣器10设有的顶杆8连接，脱扣杠杆7的另一端与断路器脱扣销轴9连接；脱扣杠杆7的中部设有与快合件5作用的复位摆杆702，快合件5作用于脱扣杠杆7的复位摆杆702使脱扣杠杆7转动，脱扣杠杆7再作用于磁通脱扣器10的顶杆8使顶杆8复位。手柄1设有转轴三a3，与手柄1的位置相对应的设于转轴径向另一侧的外圆周上设有一凸块；凸块外缘设有可以与快合件5接触作用的连续的凸块外缘第一接触面101和凸块外缘第二接触面102。快合件5包括转轴二a2、复位推杆504、头部505、挂轴506；转轴二a2的一侧的端部设有与手柄1凸块相对应的头部505，头部505与转轴二a2之间设有挂轴506；挂轴506与断路器壳体之间设有使快合件5绕转轴二a2逆时针转动的偏置复位弹簧13；快合件5中部设有作用于脱扣杠杆的复位推杆504；快合件5还包括设于转轴二的另一侧端部，作用于断路器操作机构动触头支架14的连续的第一推动面501和第二推动面502；脱扣杠杆7设为二级台阶形状，二级台阶交界处的脱扣杠杆中部设有转轴一a1；转轴一a1的一侧端部设有与磁通脱扣器的顶杆作用的脱扣摆杆703，转轴一a1的另一侧端部设有与断路器脱扣销轴9连接的脱扣推杆701；脱扣推杆701与转轴一a1之间设置有复位摆杆702；手柄1设有的凸块外缘第二接触面102在合闸过程中通过作用于快合件5的头部505，驱动快合件的第一推动面501和第二推动面502抵住断路器操作机构动触头支架14设有的凸起。手柄1设有的凸块外缘第一接触面101在合闸过程中通过作用于快合件5的头部505，使快合件5与断路器操作机构动触头支架14设有的凸起脱开。手柄1凸块在脱扣初始阶段时通过手柄1设有的凸块外缘第一接触面101作用于快合件的头部505，阻止快合件5复位，维持操作机构的脱扣位置；手柄1凸块对于快合件5的推力力矩在脱扣过程中，大于手柄1凸块与快合件5之间的摩擦力矩和快合件5复位力矩之和。

实施例：

如图1-13所示，断路器中包括手柄1、底座2、U型杆3、主体锁扣4、快合件5、支持件6、脱扣杠杆7、磁通脱扣顶杆8、脱扣销轴9、磁通脱扣器10、中间盖板11、脱扣器底座12、快合件复位弹簧13、动触头支架14；手柄1具有凸块，凸块边缘包括第一接触面101、第二接触面102；断路器操作机构包括U型杆3、主体锁扣4、支持件6；快合件5包括第一推动面501、第二推动面502、复位推杆504、头部505、挂轴506；脱扣杠杆7包括脱扣推杆701、复位摆杆702、脱扣摆杆703；转轴设置有转轴a1、转轴a2、转轴a3；动触头支架14上具有的凸起与快合件5的第一推动面501和第二推动面502配合。快合件5可以绕转轴a2转动，偏置快合件复位弹簧13一端挂在壳体上，另一端挂在快合件5的挂轴506上，给予快合件5一个逆时针转动的力。

参照图2-图4，手柄1逆时针转动，驱动操作机构运动，操作机构的U型杆3推动支持件6带动动触头支架14和动触头动作，向静触头靠近。在驱动过程中，动触头支架14的凸起与快合件5的接触面接触，由于零部件装配的间隙，凸起可能与快合件5的第一推动面501或者第二推动面502接触。由于接触的摩擦力使快合件5产生逆时针转动的趋势，因为限位件的限制，使快合件5保持不动。这样，两者的接触构成一个暂时的稳态,阻止了动触头与静触头靠近的动作，同时操作机构在手柄1的驱动下继续动作，通过支持件6作用，使得动触头支架14对触头弹簧继续进行压缩储能；

手柄1转动到一定角度时，手柄1上的凸块与快合件5的头部505接触，拨动快合件5克服快合件复位弹簧13的拉力而绕轴顺时针旋转，快合件5绕轴旋转一定角度后，推动面与动触头支架14的凸起脱离，动触头支架14的运动限制消除，触头弹簧因此被释放，触头弹簧驱动动触头支架14和动触头快速运动，并使得动触头和静触头快速接触，电路导通。

当断路器分闸，手柄1回到分闸状态时，手柄1上的凸块不再和快合件5接触，快合件件5在快合件复位弹簧13的作用下绕轴逆时针旋转，回到初始位置，准备下一次的合闸储能。

本发明还具有磁通脱扣装置，用于执行故障检测装置发出的脱扣命令，如剩余电流故障、电弧故障、过/欠压故障等，或者执行一些远程控制脱扣命令，如欠费、远程脱扣等等。

磁通脱扣器10包括一个电磁系统、安装外壳和顶杆8。

如图1，合闸锁扣状态下，机构主体处于合闸状态，脱扣杠杆7的脱扣摆杆703在复位扭簧的作用下与磁通脱扣器的顶杆8保持接触，磁通脱扣顶杆8在电磁系统永磁体吸力作用下保持在合闸状态；

如图9,磁通脱扣器10接收线路板信号，反向充磁，顶杆8释放顶出，击打脱扣杠杆7的脱扣摆杆703，推动脱扣杠杆7绕轴a1逆时针旋转；脱扣杠杆7的脱扣推杆701在旋转过程中，对脱扣销轴9产生推力，带动主体锁扣4逆时针转动，操作机构解扣，完成解扣动作；解扣完成初期，手柄1仍处于合闸位置，手柄1的第一接触面101抵住快合件5头部505，使快合件5保持在静止不动，此时快合件5的复位推杆504与脱扣杠杆7的复位摆杆702保持一段间隙，确保脱扣杠杆7依然保持在推动锁扣4的状态，操作机构依旧处于解扣状态。

如图12,在脱扣动作完成后，即U型杆3脱出扣住位置，使得操作机构开始执行分闸运动，同时手柄1顺时针转动，这时，第一接触面101与头部505之间存在滑动摩擦力，以头部505的接触点作为受力点进行分析，这时快合件5收到手柄1具有顺时针转动趋势的推力F2，推力由手柄弹簧使手柄1顺时针转动而产生，力臂为L2；手柄1自身顺时针转动而对快合件5形成的具有逆时针转动趋势的摩擦力f，摩擦力的大小取决于两者接触面的粗糙程度，力臂为L3；偏置快合件复位弹簧13对快合件5的具有逆时针转动趋势的拉力F1，力臂为L1。由于此时，脱扣杠杆7处于脱扣动作状态，即逆时针转动的最大位置，因此复位摆杆702处于最低位置，为了保持快合件5与复位摆杆702不发生干涉，因此不能使快合件逆时针转动，因此在分闸以前，手柄1对于快合件5的推力力矩大于摩擦力矩和复位力矩之和，即F2×L2＞F1×L1+f×L3。

在手柄转动到分闸位置后，第一接触面101与头部505分离，快合件5失去手柄1的推力，然后在复位弹簧13的作用下逆时针转动，复位推杆504转动并推动复位摆杆702，使得脱扣杠杆7顺时针转动，脱扣摆杆703推动顶杆8，顶杆8克服磁通脱扣器10内部的弹簧而复位，准备下一次动作。

如图11,在合闸过程中，手柄1逆时针转动，第二接触面102推动快合件5顺时针运动到合闸储能位置，复位推杆504顺时针转动到最低位置，保持复位推杆504与复位摆杆702之间的间隙，两者不发生接触，此时磁通脱扣顶杆8依靠磁力处于未释放状态，脱扣杠杆7依靠复位扭簧与磁通脱扣顶杆8接触，保持在复位状态；同时U型杆3拉动操作机构运动，使得动触头支架14运动到支架凸起和快合5接触，形成合闸储能。手柄1继续逆时针转动，第二接触面102与头部505脱离，过渡到第一接触面101与头部505接触。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种磁通脱扣器的复位机构，与断路器的操作机构部件连接并相互驱动，起到辅助脱扣和自身复位的作用；其特征在于：包括手柄、手柄转轴部圆周外侧上设有的凸块、与凸块相对应设有的快合件、脱扣杠杆、磁通脱扣器和顶杆；磁通脱扣器设有顶杆；脱扣杠杆设有与顶杆作用的一端；脱扣杠杆的另一端与断路器脱扣销轴连接；脱扣杠杆通过快合件使脱扣杠杆转动，作用于磁通脱扣器的顶杆使顶杆复位。

2.如权利要求1所述的一种磁通脱扣器的复位机构，其特征在于：所述脱扣杠杆的一端与磁通脱扣器设有的顶杆连接，脱扣杠杆的另一端与断路器脱扣销轴连接；脱扣杠杆的中部设有与快合件作用的复位摆杆，快合件作用于脱扣杠杆的复位摆杆使脱扣杠杆转动，脱扣杠杆再作用于磁通脱扣器的顶杆使顶杆复位。

3.如权利要求2所述的一种磁通脱扣器的复位机构，其特征在于：所述的手柄设有转轴三，与手柄位置相对应的沿转轴径向另一侧的转轴部外圆周上设有一凸块；凸块外缘设有可以与所述快合件接触作用的连续的第一接触面和第二接触面。

4.如权利要求3所述的一种磁通脱扣器的复位机构，其特征在于：所述的快合件包括转轴二、复位推杆(504)、头部(505)和挂轴(506)；所述转轴二的一侧的端部设有与所述手柄凸块相对应的头部(505)，头部与转轴二之间设有挂轴(506)；挂轴(506)与断路器壳体之间设有使快合件绕转轴二逆时针转动的偏置复位弹簧；所述快合件中部设有作用于脱扣杠杆的复位推杆(504)。

5.如权利要求4所述的一种磁通脱扣器的复位机构，其特征在于：所述的快合件还包括第一推动面(501)和第二推动面(502)；转轴二的另一侧的端部设有作用于断路器操作机构动触头支架的连续的第一推动面(501)和第二推动面(502)。

6.如权利要求5所述的一种磁通脱扣器的复位机构，其特征在于：所述的脱扣杠杆设为二级台阶形状，二级台阶交界处的脱扣杠杆中部设有转轴一；转轴一的一侧端部设有与磁通脱扣器的顶杆作用的脱扣摆杆(703)，转轴一的另一侧端部设有与断路器脱扣销轴连接的脱扣推杆(701)；脱扣推杆(701)与转轴一之间设有复位摆杆(702)。

7.如权利要求6所述的一种磁通脱扣器的复位机构，其特征在于：所述手柄设有的第二接触面在合闸过程中通过作用于快合件的头部，驱动快合件的第一推动面(501)和第二推动面(502)抵住断路器操作机构动触头支架设有的凸起。

8.如权利要求7所述的一种磁通脱扣器的复位机构，其特征在于：所述手柄设有的第一接触面在合闸过程中通过作用于快合件的头部，使快合件与断路器操作机构动触头支架设有的凸起脱开。

9.如权利要求8所述的一种磁通脱扣器的复位机构，其特征在于：所述手柄凸块在脱扣初始阶段时通过手柄设有的第一接触面作用于快合件的头部，阻止快合件复位，维持操作机构的脱扣位置。

10.如权利要求9所述的一种磁通脱扣器的复位机构，其特征在于：所述手柄凸块对于快合件的推力力矩在脱扣过程中，大于手柄凸块与快合件之间的摩擦力矩和快合件复位力矩之和。

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