CN112289623A - 一种隔离开关的快速合闸机构以及隔离开关 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种隔离开关的快速合闸机构以及具有该快速合闸机构的隔离开关，隔离开关的快速合闸机构包括带有动触头的动触头支架、带有静触头的静触头支架、操作手柄、连杆、滑槽、弹性驱动件以及快合件；所述快合件铰接设置，并延伸形成有限位台阶，所述动触头设置于动触头支架的第一端，且动触头支架的第一端还延伸有对应限位台阶的挂钩部，所述弹性驱动件作用于动触头支架的第二端，所述连杆的一端连接所述操作手柄，另一端连接所述动触头支架的中部位置并可滑动配合于滑槽内。设置快合件的阻挡限位结构，使得动触头支架的合闸动作能够先进行储能，后释放能量实现快速合闸，合闸力度大、速度快，接触稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电器开关领域，具体涉及一种隔离开关的快速合闸机构以及具有该快速合闸机构的隔离开关。
背景技术
隔离开关是开关电器中使用广泛的一种电器，在电路中起隔离作用。刀闸的主要特点是无灭弧能力，能在正常负荷电流的情况下分、合电路。隔离开关主要由绝缘部分、导电部分、支持底座或框架、合闸机构和操动机构(drive module)等几部分组成。其中，操动机构用于控制隔离开关的合闸、分闸及测试状态。合闸机构接受操动机构的力矩，将运动传递给动触头以完成隔离开关的分、合闸动作。
申请号为201110274291.X、名称为一种隔离开关的合闸机构以及包括该合闸机构的隔离开关的中国发明申请中，公开了通过操作手柄控制设置在滑槽内的连杆实现合闸的结构，该方案完全通过操作手柄的形成转化成合闸行程，合闸瞬间速度慢、接触稳定性差。
发明内容
为此，本发明提供一种隔离开关的快速合闸机构以及具有该快速合闸机构的隔离开关。能够有效解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种隔离开关的快速合闸机构，包括带有动触头的动触头支架、带有静触头的静触头支架、操作手柄、连杆、滑槽、弹性驱动件以及快合件；所述快合件铰接设置，并延伸形成有限位台阶，所述动触头设置于动触头支架的第一端，且动触头支架的第一端还延伸有对应限位台阶的挂钩部，所述弹性驱动件作用于动触头支架的第二端，所述连杆的一端连接所述操作手柄，另一端连接所述动触头支架的中部位置并可滑动配合于滑槽内；
朝合闸位置扳动所述操作手柄能够驱动连杆在滑槽内滑动，进而带动动触头支架朝向静触头支架方向移动，且移动过程中依次形成动触头支架第一端下压而使挂钩部钩挂于限位台阶上的第一阶段、动触头支架的第二端克服弹性驱动件的弹力下压以使弹性驱动件储能的第二阶段、快合件的限位台阶朝背离动触头支架方向摆动以脱离挂钩部的第三阶段以及触头支架的第一端快速下压而使动触头接触静触头的第四阶段。
进一步的，所述快合件包括用于铰链连接的铰接部、作用臂以及所述限位台阶，所述作用臂连接铰接部，所述限位台阶形成于作用臂的末端。
进一步的，所述作用臂具有二个呈间距设置的连接支臂，二个连接支臂之间形成让位缺口，二个连接支臂的末端均形成有限位台阶；所述动触头支架的第一端具有位于中间的动触头连接部以及位于动触头连接部两侧的所述挂钩部；所述动触头连接部对应所述作用臂的让位缺口，动触头连接部两侧的挂钩部分别对应二个连接支臂上的限位台阶。
进一步的，还包括弹性复位件，所述弹性复位件作用于快合件的作用臂上，并对作用臂施加一朝向动触头支架方向的弹力。
进一步的，所述操作手柄上设有驱动凸部，所述快合件具有一对应操作手柄的驱动支臂，当第二阶段切换至第三阶段时，所述操作手柄的驱动凸部抵接于驱动支臂上，并驱动快合件的限位台阶朝背离触头支架方向摆动。
进一步的，所述限位台阶在第一阶段时呈倾斜设置，当第二阶段切换至第三阶段时，所述挂钩部在连杆的传动压力作用下与限位台阶形成相对滑动，进而驱动快合件的限位台阶朝背离触头支架方向摆动以让位。
一种隔离开关，包括设置有进线端和出线端的壳体以及上述所述的隔离开关的快速合闸机构，所述进线端连接动触头，所述出线端连接静触头。
进一步的，所述壳体上开设有分合闸指示窗口，所述壳体内固定有对应分合闸指示窗口的分闸指示件，所述快合件还形成有合闸指示部，当切换至第三阶段时，所述快合件的摆动使合闸指示部对应分合闸指示窗口并覆盖所述分闸指示件，且在第四阶段时始终被保持。
进一步的，所述进线端和出线端分别位于壳体的两侧，当所述动触头接触静触头时，所述进线端至动触头的电流方向与静触头至出线端的电流方向相同。
进一步的，所述壳体呈“凸”字形结构，包括位于底部的第一部分和凸出于底部中间位置的第二部分，所述进线端和出线端设置于第一部分上并分别位于第二部分的左右两侧，所述操作手柄设置于第二部分的中间位置，所述快合件设置于第二部分的右侧位置，所述动触头支架的第二端朝向进线端，其第一端朝向所述出线端，所述静触头支架的第一端朝向朝向所述进线端，其第二端朝向所述出线端，且静触头设置于静触头支架的第一端上。
通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
动触头支架的第一端设置动触头，同时与快合件进行配合，而用于储能的弹性驱动件作用于动触头支架的第二端，连杆连接动触头支架的中部位置，合闸过程中，动触头支架的第一端首先与快合件形成限位配合(即处于第一阶段)，之后下压动触头支架的第二端，对弹性驱动件进行施压，实现弹性驱动件的储能(即处于第二阶段)；后续动触头支架的第一端与快合件相脱离(即处于第三阶段)后，以连接连杆的中部位置为支点，通过弹性驱动件对动触头支架的第二端施加的复位力，快速的驱动动触头支架的第一端继续朝静触头支架方向移动，使动触头和静触头相接触，实现快速的合闸(即第四阶段)，合闸力度大、速度快，接触稳定。
附图说明
图1所示为实施例一中隔离开关的快速合闸机构的部分结构装配示意图；
图2所示为图1所示结构中的分解示意图一；
图3所示为图1所示结构中的分解示意图二；
图4所示为图1所示结构中的分解示意图三；
图5所示为实施例一中动触头支架的结构示意图；
图6所示为实施例一中快合件的立体结构示意图；
图7所示为实施例一中快合件的正视图；
图8所示为实施例一中快合件的背视图；
图9所示为实施例一中快合件的侧视图；
图10所示为实施例一隔离开关的结构分解示意图；
图11所示为实施例一隔离开关在分闸状态下的结构示意图；
图12所示为图11状态下另一个角度的结构示意图；
图13所示为实施例一隔离开关在合闸过程中挂钩部钩挂于限位台阶时的结构示意图；
图14所示为图13的状态下的另一个角度的结构示意图；
图15所示为实施例一隔离开关在合闸状态下的结构示意图；
图16所示为实施例一隔离开关在合闸状态下的另一个角度的结构示意图；
图17所示为实施例二中隔离开关的快速合闸机构的部分结构装配示意图；
图18所示为实施例二隔离开关在合闸过程中挂钩部钩挂于限位台阶时的结构示意图；
图19所示为实施例二隔离开关在合闸过程中挂钩部与限位台阶相脱离时的结构示意图；
图20所示为实施例三隔离开关在合闸过程中挂钩部钩挂于限位台阶时的结构示意图；
图21所示为图20中A区域的放大示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一
参照图1至图9所示，本实施例提供的一种隔离开关的快速合闸机构，包括带有动触头34的动触头支架30、带有静触头41的静触头支架40、操作手柄10、连杆20、滑槽、弹性驱动件60以及快合件50；具体的，滑槽直接形成于隔离开关的壳体中，在附图1至图9并未示出，请参照附图10中形成于第一壳体1001内的滑槽80。
所述快合件50铰接设置，并延伸形成有限位台阶53，所述动触头34设置于动触头支架30的第一端301，且动触头支架30的第一端301还延伸有对应限位台阶53的挂钩部32，所述弹性驱动件60作用于动触头支架30的第二端302，所述连杆20的一端连接所述操作手柄10，另一端连接所述动触头支架30的中部位置并可滑动配合于滑槽80内。
运用于隔离开关上时，如图11至图16所示，在如图11中的分闸状态下，朝合闸位置(如图11中为向左)扳动所述操作手柄10能够驱动连杆20在滑槽80内滑动，进而带动动触头支架30朝向静触头支架40方向移动，且移动过程中依次形成第一阶段、第二阶段、第三阶段和第四阶段。
第一阶段时，如图13、14所示，动触头支架30的第一端301下压，使挂钩部32钩挂于限位台阶53上，此时，动触头支架30的第一端301被限位台阶53所限位，无法继续下压。
第二阶段时，操作手柄10通过连杆20继续施压，而动触头支架30的第一端301被限位台阶53所限位，所施加的压力会驱动动触头支架30的第二端302克服弹性驱动件60的弹力下压，进而使弹性驱动件60储能。
第三阶段时，快合件50朝背离动触头支架30方向摆动(如图13中为逆时针摆动至图15的位置)，以使限位台阶53脱离挂钩部32，动触头支架30的第一端301被释放；
第四阶段时，动触头支架30的第一端301被释放后，以连接连杆20的中部位置为支点，通过弹性驱动件60对动触头支架30的第二端302施加的复位力(附图13中为向上的复位力)，快速的驱动动触头支架30的第一端301继续朝静触头支架40方向(图13中为向下)移动，使动触头34和静触头41相接触，实现快速的合闸，合闸力度大、速度快，接触稳定。该第四阶段的动作能够瞬间完成。
具体的，从第三阶段到第四阶段，连杆20可以继续往下压或者保持不动均可；该过程中，连杆20继续往下压的动作相较于保持不动，其合闸力度更大、速度会更快。
具体的，所述弹性驱动件60为弹簧，第二阶段时，动触头支架30的第二端302在操作手柄10的驱动作用下克服弹性驱动件60的弹力而下压，以压缩弹性驱动件60，使其进行储能。当然的，在其它实施例中，弹性驱动件60也可以采用其它的弹性件来实现。
具体的，动触头支架30的中部位置的两侧凸起形成有耳部33，耳部33上开设有通孔331，连杆20穿设于二个耳部33的通孔331内，以实现连接。
进一步的，本实施例中，所述快合件50包括用于铰链连接的铰接部51、作用臂以及所述限位台阶53，所述作用臂连接铰接部51，所述限位台阶53形成于作用臂的末端。再具体的，所述作用臂具有二个呈间距设置的连接支臂521，二个连接支臂521之间形成让位缺口522，二个连接支臂521的末端均形成有限位台阶53；所述动触头支架30的第一端301具有位于中间的动触头连接部31以及位于动触头连接部31两侧的所述挂钩部32；所述动触头连接部31对应所述作用臂的让位缺口522，动触头连接部31两侧的挂钩部32分别对应二个连接支臂521上的限位台阶53。如此设置结构更为稳定。当然的，在其它实施例中不局限于此。
再进一步的，本实施例中，还包括弹性复位件70，所述弹性复位件70作用于快合件50的作用臂上，并对作用臂施加一朝向动触头支架30方向的弹力。该弹性复位件70的设置，对快合件50施加一个复位力，重新分闸时，快合件50失去限制能够重新复位，等待下一次的合闸操作。再具体的，所述弹性复位件70为弹簧，当该快速合闸机构装配至隔离开关的壳体内时，如图11所示，弹性复位件70的一端抵接于第一壳体1001的内壁上，另一端抵接于快合件50的作用臂(具体为其中一个连接支臂521)上。当然的，在其它实施例中，快合件50也可以采用其它的复位方式。
再进一步的，本实施例中，所述操作手柄10上设有驱动凸部11，所述快合件50还具有一对应操作手柄10的驱动支臂54，具体的，挂钩部32是朝向动触头支架30的第一端301方向的，即如图13所示，当装配于隔离开关上时，挂钩部32是朝向右设置的，而快合件50的的限位台阶53朝向左设置以配合挂钩部32，当第二阶段切换至第三阶段时，如图13和图15所示，所述操作手柄10的驱动凸部11抵接于驱动支臂54上，并驱动驱动支臂54逆时针摆动，同时驱动快合件50的的限位台阶53朝触头支架30的第一端301方向摆动(即逆时针摆动)，以实现限位台阶53与挂钩部32相脱离。
限位台阶53与挂钩部32脱离的方式采用操作手柄10上的驱动凸部11与快合件50的驱动支臂54的配合来实现，能够及时、精准的进行控制。
再具体的，限位台阶53与挂钩部32完成脱离后，驱动凸部11能够始终抵接驱动支臂54，使快合件50的限位台阶53始终处于脱离的让位位置，便于分闸时对动触头支架30的复位进行让位。
继续参照图10至图16所示，本实施例还提供一种隔离开关，包括设置有进线端200和出线端300的壳体100以及上述所述的隔离开关的快速合闸机构，所述进线端200连接动触头34，所述出线端300连接静触头41。
具体的，壳体100包括前后相盖合的第一壳体1001和第二壳体1002，进线端200、出线端300以及快速合闸机构均容置于壳体100内。
再具体的，所述壳体100呈“凸”字形结构，包括位于底部的第一部分和凸出于底部中间位置的第二部分，所述进线端200和出线端300设置于第一部分上并分别位于第二部分的左右两侧，所述操作手柄10设置于第二部分的中间位置，所述快合件50设置于第二部分的右侧位置，所述动触头支架30的第二端302朝向进线端200，其第一端朝向所述出线端300，所述静触头支架40的第一端朝向朝向所述进线端200，其第二端朝向所述出线端300，且静触头41设置于静触头支架40的第一端上。将操作手柄10设置于第二部分的中间位置，从而给快合件50的设置让出足够的空间，结构设计合理。
本实施例中，所述进线端200通过一导线400直接连接动触头支架30的第一端301上的动触头34，其电流方向为图15中从左到右；而静触头支架40为金属支架，本身可以导电，静触头支架40的第二端直接连接出线端300，其电流方向也为从左到右；即所述进线端200至动触头34的电流方向与静触头41至出线端300的电流方向相同，同向电流相吸，使得合闸接触更为稳定，且在分闸时，该处位置在同向电流的吸力作用下，会慢于其他位置的分闸，如此，在此处断开时产生的电弧小，能够有效保护其他部件。
进一步的，本实施例中，所述壳体100上开设有分合闸指示窗口(未示出)，所述壳体100内固定有对应分合闸指示窗口的分闸指示件(未示出)，所述快合件50还形成有合闸指示部55，当切换至第三阶段时，所述快合件50的摆动使合闸指示部55对应分合闸指示窗口并覆盖所述分闸指示件，且在第四阶段时始终被保持，实现合闸的指示。具体的，本实施例中，由驱动凸部11始终抵接驱动支臂54而实现快合件50的定位，进而实现合闸指示部55始终对应分合闸指示窗口。
实施例二
本实施例提供的一种隔离开关的快速合闸机构，与实施例一提供的隔离开关的快速合闸机构大致相同，不同之处在于：限位台阶53与挂钩部32的配合的朝向与实施例一相反，且驱动限位台阶53与挂钩部32的摆动方向相反。具体参照附图所示，本实施例中，具体的，如图17所示，挂钩部32是朝向动触头支架30的第二端302方向的，即如图18所示，当装配于隔离开关上时，挂钩部32是朝向左设置的，而快合件50的的限位台阶53朝向右设置以配合挂钩部32，当第二阶段切换至第三阶段时，如图18、19所示，所述操作手柄10的驱动凸部11抵接于驱动支臂54上，并驱动驱动支臂54顺时针摆动，同时驱动快合件50的的限位台阶53朝触头支架30的第二端302方向摆动(即顺时针摆动)，以实现限位台阶53与挂钩部32相脱离。同样能够很好的实现脱钩操作。
再具体的，快合件50的复位可采用给快合件50施加一逆时针摆动的弹性复位件(如扭簧等)，可以很好的实现复位。
实施例三
本实施例提供的一种隔离开关的快速合闸机构，与实施例一提供的隔离开关的快速合闸机构大致相同，不同之处在于：在第三阶段时，快合件50的限位台阶53朝背离动触头支架30方向摆动以脱离挂钩部32的实现方式不同，参照图20、21所示，本具体实施例中，所述限位台阶53在第一阶段时呈倾斜设置，当第二阶段切换至第三阶段时，所述挂钩部32在连杆20的传动压力(即操作手柄10的扳动通过连杆20所施加的传动压力)作用下与限位台阶53形成相对滑动，进而驱动快合件50的限位台阶53朝背离触头支架30方向摆动以让位。如此通过到达一定压力值后实现自动脱离，也能够很好实现对应的动作。
本实施例还提供一种具有上述隔离开关的快速合闸机构的隔离开关，该隔离开关在分合闸指示时，因没有实施例一中的驱动凸部11与驱动支臂54的抵接来保持，所以，本实施例中，所述快合件50的合闸指示部55对应分合闸指示窗口且在第四阶段时始终被保持的结构需要采用其它方式来实现，如另外设置一个由操作手柄10控制的限位结构(未示出)，该限位结构被配置为当操作手柄10扳动至合闸位置时，控制限位结构对快合件50进行限位，以使快合件50保持在合闸指示部55对应分合闸指示窗口的位置，当操作手柄10扳动至分闸位置时，控制限位结构对快合件50解除限位，使得快合件50能够进行复位等。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种隔离开关的快速合闸机构，其特征在于：包括带有动触头的动触头支架、带有静触头的静触头支架、操作手柄、连杆、滑槽、弹性驱动件以及快合件；所述快合件铰接设置，并延伸形成有限位台阶，所述动触头设置于动触头支架的第一端，且动触头支架的第一端还延伸有对应限位台阶的挂钩部，所述弹性驱动件作用于动触头支架的第二端，所述连杆的一端连接所述操作手柄，另一端连接所述动触头支架的中部位置并可滑动配合于滑槽内；
朝合闸位置扳动所述操作手柄能够驱动连杆在滑槽内滑动，进而带动动触头支架朝向静触头支架方向移动，且移动过程中依次形成动触头支架第一端下压而使挂钩部钩挂于限位台阶上的第一阶段、动触头支架的第二端克服弹性驱动件的弹力下压以使弹性驱动件储能的第二阶段、快合件的限位台阶朝背离动触头支架方向摆动以脱离挂钩部的第三阶段以及触头支架的第一端快速下压而使动触头接触静触头的第四阶段。
2.根据权利要求1所述的隔离开关的快速合闸机构，其特征在于：所述快合件包括用于铰链连接的铰接部、作用臂以及所述限位台阶，所述作用臂连接铰接部，所述限位台阶形成于作用臂的末端。
3.根据权利要求2所述的隔离开关的快速合闸机构，其特征在于：所述作用臂具有二个呈间距设置的连接支臂，二个连接支臂之间形成让位缺口，二个连接支臂的末端均形成有限位台阶；所述动触头支架的第一端具有位于中间的动触头连接部以及位于动触头连接部两侧的所述挂钩部；所述动触头连接部对应所述作用臂的让位缺口，动触头连接部两侧的挂钩部分别对应二个连接支臂上的限位台阶。
4.根据权利要求2所述的隔离开关的快速合闸机构，其特征在于：还包括弹性复位件，所述弹性复位件作用于快合件的作用臂上，并对作用臂施加一朝向动触头支架方向的弹力。
5.根据权利要求1至4任一所述的隔离开关的快速合闸机构，其特征在于：所述操作手柄上设有驱动凸部，所述快合件具有一对应操作手柄的驱动支臂，当第二阶段切换至第三阶段时，所述操作手柄的驱动凸部抵接于驱动支臂上，并驱动快合件的限位台阶朝背离触头支架方向摆动。
6.根据权利要求1至4任一所述的隔离开关的快速合闸机构，其特征在于：所述限位台阶在第一阶段时呈倾斜设置，当第二阶段切换至第三阶段时，所述挂钩部在连杆的传动压力作用下与限位台阶形成相对滑动，进而驱动快合件的限位台阶朝背离触头支架方向摆动以让位。
7.一种隔离开关，其特征在于：包括设置有进线端和出线端的壳体以及上述权利要求1至6任一所述的隔离开关的快速合闸机构，所述进线端连接动触头，所述出线端连接静触头。
8.根据权利要求7所述的隔离开关，其特征在于：所述壳体上开设有分合闸指示窗口，所述壳体内固定有对应分合闸指示窗口的分闸指示件，所述快合件还形成有合闸指示部，当切换至第三阶段时，所述快合件的摆动使合闸指示部对应分合闸指示窗口并覆盖所述分闸指示件，且在第四阶段时始终被保持。
9.根据权利要求7所述的隔离开关，其特征在于：所述进线端和出线端分别位于壳体的两侧，当所述动触头接触静触头时，所述进线端至动触头的电流方向与静触头至出线端的电流方向相同。
10.根据权利要求7所述的隔离开关，其特征在于：所述壳体呈“凸”字形结构，包括位于底部的第一部分和凸出于底部中间位置的第二部分，所述进线端和出线端设置于第一部分上并分别位于第二部分的左右两侧，所述操作手柄设置于第二部分的中间位置，所述快合件设置于第二部分的右侧位置，所述动触头支架的第二端朝向进线端，其第一端朝向所述出线端，所述静触头支架的第一端朝向朝向所述进线端，其第二端朝向所述出线端，且静触头设置于静触头支架的第一端上。
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| CN202011347542.8A CN112289623A (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种隔离开关的快速合闸机构以及隔离开关 |
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2020
- 2020-11-26 CN CN202011347542.8A patent/CN112289623A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN117524757A (zh) * | 2024-01-05 | 2024-02-06 | 浙江正泰电器股份有限公司 | 开关触头和插拔式断路器 |
| CN117524757B (zh) * | 2024-01-05 | 2024-05-17 | 浙江正泰电器股份有限公司 | 开关触头和插拔式断路器 |
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