CN113690109B - 一种脱扣器驱动装置及永磁塑壳断路器 - Google Patents

Abstract

一种脱扣器驱动装置及永磁塑壳断路器，其特征在于：顶杆与第一摇臂端部铰接，止动件固定安装在第一摇臂，弹性件能驱使顶杆顺时针旋转，使顶杆与止动件保持限位配合；合闸时，顶杆端部位于脱扣顶压面下方，且位于复位顶压面的上方，分闸时，顶杆端部位于复位顶压面的下方。其优点在于：额外增加设置弹簧脱扣器，并通过操作机构与永磁机构相配合，能够满足短路时小电压的脱扣保护，能够与永磁机构形成互补，形成更为可靠的安全保护功能；另外通过将操作机构中的顶杆铰接设置，同时配合止动件与弹性件，使得操作机构能够即能够适应永磁机构的刚性动作，又能适应弹簧脱扣器的弹性浮动，与永磁机构、弹簧脱扣器形成完美协调，结构合理，动作可靠。

Description

一种脱扣器驱动装置及永磁塑壳断路器

技术领域

本发明涉及一种塑壳断路器,具体涉及一种脱扣器驱动装置及永磁塑壳断路器。

背景技术

永磁操作机构是作为替代传统弹簧储能连杆机构的一种新型机构，通常永磁机构都需要一个合适的电子控制单元，其作用是为机构线圈提供合适能量，并实现防跳、闭锁以及与开关设备的接口等功能。

目前，永磁塑壳断路器没有脱扣单元，大多都是采用超级电容直接驱动永磁机构的线圈，有永磁机构实现分合闸动作，但是超级电容需要的电压很大，当线路产生短路电流时，电源电压几乎为零，此时，产品便无法起到保护作用，无法切断短路电流。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种脱扣器驱动装置及永磁塑壳断路器。

本发明所采用的技术方案：一种脱扣器驱动装置，包括永磁机构、操作机构以及弹簧脱扣器；所述操作机构包括固定座、第一摇臂，所述第一摇臂铰接在固定座上，并与永磁机构联动连接；所述弹簧脱扣器设置在操作机构的右侧，其至少包括有一能旋转动作的操作杆，所述操作杆上形成有让位槽，所述让位槽上方形成有脱扣顶压面，所述让位槽的中部形成有复位顶压面；所述操作机构还包括顶杆、止动件、弹性件，所述顶杆与第一摇臂端部铰接，所述止动件固定安装在第一摇臂，并与顶杆限位配合，所述弹性件能驱使顶杆顺时针旋转，使顶杆与止动件保持限位配合；所述顶杆端部与操作杆相对应，合闸时，顶杆端部位于脱扣顶压面下方，且位于复位顶压面的上方，分闸时，顶杆端部位于复位顶压面的下方。

所述弹性件采用拉簧，所述弹性件两端分别与止动件、顶杆连接。

所述弹簧脱扣器还包括

固定支架；

电磁脱扣单元，固定安装在固定支架上；

储能支撑件，可上下滑动地安装在固定支架上，并与操作杆联动连接；

第一储能弹性件，与储能支撑件连接，能驱使储能支撑件向下滑动；

跳扣，可旋转的安装在固定支架上，并位于储能支撑件的上方，所述跳扣一端与电磁脱扣单元的动铁芯对应，另一端能与储能支撑件相互扣合；

跳扣扭簧，与跳扣连接，能驱使跳扣复位动作使跳扣一端朝向动铁芯移动，另一端与储能支撑件形成扣合；

第二储能弹性件，与操作杆连接，能驱使操作杆逆时针旋转。

所述储能支撑件上形成有一个弹簧定位槽，所述固定支架上对应形成有弹簧支撑板，所述弹簧支撑板底部形成有弹簧定位凸台；所述第一储能弹性件采用弹簧，其一端设置在弹簧定位槽内，另一端套在弹簧定位凸台外，并与弹簧支撑板相抵。

所述储能支撑件上凸出有两组上下间隔设置的传动凸台，所述操作杆下端延伸出有连接臂，所述连接臂远离操作杆的一端与固定支架铰接，所述连接臂靠近操作杆的一端通过传动轴；所述传动轴设置在两组传动凸台之间。

所述第二储能弹性件采用拉簧，其两端分别与固定支架、操作杆相连接。

所述操作机构还包括第二摇臂，所述固定座设有两个分别固定在永磁机构的两侧，所述第二摇臂与第一摇臂分别与两个固定座铰接，且第二摇臂与第一摇臂通过连接部连接成一体。

所述第二摇臂与第一摇臂之间的连接部上连接有操纵手柄。

一种永磁塑壳断路器，其包括有上述的脱扣器驱动装置。

本发明的有益效果是：采用以上方案，额外增加设置弹簧脱扣器，并通过操作机构与永磁机构相配合，能够满足短路时小电压的脱扣保护，能够与永磁机构形成互补，形成更为可靠的安全保护功能；另外通过将操作机构中的顶杆铰接设置，同时配合止动件与弹性件，使得操作机构能够即能够适应永磁机构的刚性动作，又能适应弹簧脱扣器的弹性浮动，与永磁机构、弹簧脱扣器形成完美协调，结构合理，动作可靠。

附图说明

图1为本发明实施例脱扣器驱动装置的结构示意图。

图2为本发明实施例永磁机构与操作机构的结构示意图。

图3为本发明实施例操作机构的结构示意图。

图4为本发明实施例弹簧脱扣器的结构示意图。

图5为本发明实施例弹簧脱扣器另一角度的结构示意图。

图6为本发明实施例弹簧脱扣器省略部分结构后的结构示意图。

图7为本发明实施例弹簧脱扣器的剖视图。

图8为本发明实施例储能支撑件的结构示意图。

图9为本发明实施例操作杆的结构示意图。

图10为本发明实施例合闸时脱扣器驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图1所示，一种永磁塑壳断路器的脱扣器驱动装置，包括永磁机构10、操作机构20以及弹簧脱扣器30。

所述永磁机构10驱动连接动触头机构，能驱使动触头机构上下滑动，从而实现分合闸动作。其中，永磁机构10与动触头机构均可直接采用现有技术，因此，这里并不对其具体结构做出限定。

如图2-3所示，所述操作机构20包括固定座21、第一摇臂22，所述第一摇臂22铰接在固定座21上，并与永磁机构10联动连接。

为了保证受力平衡，动作更加平稳，还包括第二摇臂26，所述固定座21设有两个分别固定在永磁机构10的两侧，所述第一摇臂22、第二摇臂26则分别与两个固定座21铰接，且第一摇臂22与第二摇臂26之间通过连接部27连接成一体，同时，第一摇臂22与第二摇臂26均铰接有一连杆29，所述连杆29通过连接轴连接，通过连接轴可与永磁机构10形成直接或间接的联动连接。

另外，所述连接部27连接有操纵手柄28，通过操纵手柄28能够直接带动第一摇臂22与第二摇臂26动作，从而带动永磁机构10动作，实现手动分合闸的功能。

所述永磁机构10还包括顶杆23、止动件24、弹性件25，所述第一摇臂22朝向弹簧脱扣器30的方向延伸，所述顶杆23与第一摇臂22端部铰接，所述止动件24固定安装在第一摇臂22上，并与顶杆23限位配合，所述弹性件25能驱使顶杆23旋转，并使顶杆23与止动件24保持限位配合。

其中，所述弹性件25采用拉簧，所述弹性件25两端分别与止动件24、顶杆23连接

如图4-9所示，所述弹簧脱扣器30包括固定支架31、电磁脱扣单元32、储能支撑件33、第一储能弹性件34、跳扣35、跳扣扭簧36、操作杆37、第二储能弹性件38。

所述固定支架31包括固定侧板311与U型支架312，通过固定侧板311能将弹簧脱扣器30安装至永磁塑壳断路器的壳体内壁，U型支架312固定安装在固定侧板311上。

所述电磁脱扣单元32固定安装在U型支架312的底板上，所述电磁脱扣单元32包括线圈骨架321、绕设在线圈骨架321上的线圈322、贯穿线圈骨架321中心设置的动铁芯323、固定在线圈骨架321下端的静铁芯324以及永磁铁325，永磁铁325与U型支架312的底部连接，正常工作时，动铁芯323在永磁铁325的作用下，与静铁芯324保持接触，一旦出现短路问题，动铁芯323与静铁芯324相互斥开，动铁芯323快速顶出，实现脱扣动作。

所述储能支撑件33设置在U型支架312内，并与U型支架312的两侧壁构成上下滑动配合，储能支撑件33上端形成有弹簧定位槽331、锁扣333，所述储能支撑件33相对电磁脱扣单元32的另一侧侧壁上则形成有两组上下设置的传动凸台332，两组传动出台332之间形成有一定的间隔距离。

所述第一储能弹性件34采用弹簧，所述U型支架312上端固定安装有与弹簧定位槽331相对应的弹簧支撑板313，所述弹簧支撑板313底部形成有弹簧定位凸台3131；所述第一储能弹性件34一端设置在弹簧定位槽331内，另一端套在弹簧定位凸台3131外，并与弹簧支撑板313相抵，所述第一储能弹性件34能够驱使储能支撑件33向下滑动。

所述跳扣35通过转轴可旋转地安装在U型支312上，并位于储能支撑件33的上方，所述跳扣35呈L型，其一端与电磁脱扣单元32的动铁芯323相对应，另一端能与储能支撑件33的锁扣333相互扣合，跳扣扭簧36设置在转轴上，扭簧能驱使跳扣35复位动作使跳扣35一端朝向动铁芯323移动，另一端与储能支撑件33形成扣合。

所述操作杆37一端形成有两条平行设置的连接臂374，所述连接臂374设置在U型支架312的两侧，所述连接臂374远离操作杆37的一端与U型支架312铰接，所述连接臂374靠近操作杆37的一端通过传动轴39连接，所述传动轴39设置在两组传动凸台332之间，与储能支撑件33构成联动连接，所述第二储能弹性件38为拉簧，能够驱使操作杆37向下旋转。

其中，所述操作杆37上形成有让位槽371，所述让位槽371上方形成有脱扣顶压面372，所述让位槽371的中部形成有复位顶压面373。

如图10所示，所述弹簧脱扣器30设置在操作机构20的右侧，所述顶杆23端部与操作杆37相对应，所述止动件24能够限制顶杆23顺时针旋转，当处于合闸状态时，顶杆23端部位于脱扣顶压面372下方，且位于复位顶压面373的上方。

相对应的，当处于分闸状态时，顶杆23端部位于复位顶压面373的下方。

上述脱扣器驱动装置的工作原理如下：

合闸动作时，通过操纵手柄或者由永磁机构驱动动作，能够带动第一摇臂22逆时针旋转，顶杆23会先与操作杆37的复位顶压面373相抵触，由于顶杆23与止动件24限位配合，因此顶杆23能够推动操作杆37使其顺时针旋转，操作杆37的旋转动作会使得第二储能弹性件38拉伸，形成第一个弹性储能效果，而操作杆37的顺时针旋转会通过传动轴39带动储能支撑件33沿U型支架312向上滑移，储能支撑件33的滑移动作会使得第一储能弹性件34压缩，形成第二个弹性储能效果，同时储能支撑件33的锁扣333高出跳扣35，能够与跳扣5相扣合，实现弹簧脱扣器30复位；当顶杆23来到复位顶压面373的上方与其脱离后，操作杆37通过锁扣333与跳扣35之间的相互扣合保持不动，而第一摇臂22能继续逆时针旋转直至完成合闸，合闸时，顶杆23正好位于脱扣顶压面372的下方。

分闸动作时，通过操纵手柄或者永磁机构驱动动作，第一摇臂22顺时针旋转，当顶杆23的右侧壁与操作杆37的复位顶压面373接触时，顶杆23会克服弹性件25的弹性力逆时针旋转，从而使得其能够绕过复位顶压面373，当顶杆23来到复位顶压面373的下方后，顶杆23又在弹性件25的作用下复位，与止动件24保持限位配合。

当出现短路故障脱扣时，电磁脱扣单元32的动铁芯动作，并会推动跳扣35旋转，储能支撑件33失去跳扣35与锁扣333的相互扣合作用，储能支撑件33在第一储能弹性件34的作用下向下移动，储能支撑件33通过传动轴39带动操作杆37逆时针旋转，同时操作杆37在第一储能弹性件34的作用下逆时针旋转，即第一储能弹性件34、第一储能弹性件34同时释放弹性力，带动操作杆37快速逆时针旋转；操作杆37逆时针旋转时，其脱扣顶压面372则会打在顶杆23上，由于顶杆23与止动件24限位配合，因此顶杆23能够推动第一摇臂22顺时针旋转，第一摇臂22带动永磁机构动作，实现分闸动作。

采用上述方案，额外增加设置了一组弹簧脱扣器30，并通过操作机构20与永磁机构10相配合，能够满足短路时小电压的脱扣保护，从而能够与永磁机构10形成互补，形成更为可靠的安全保护功能。

同时，通过将操作机构20中的顶杆23铰接设置，同时配合止动件24与弹性件25，使得操作机构20能够既能够适应永磁机构10的刚性动作，又能适应弹簧脱扣器30的弹性浮动，与永磁机构10、弹簧脱扣器30形成完美协调，结构合理，动作可靠。

另外，上述弹簧脱扣器设置有第一储能弹性件与第二储能弹性件，形成双储能作用，因此大大增加了其脱口力度，能够有效打开永磁塑壳断路器的永磁机构，是产品有效跳闸，确保脱扣动作稳定可靠。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如在本发明的描述中，为了便于描述，将永磁机构相对弹簧脱扣器位于左侧，将弹簧脱扣器相对永磁机构位于右侧。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (9)

1.一种脱扣器驱动装置，其特征在于：包括永磁机构（10）、操作机构（20）以及弹簧脱扣器（30）；

所述操作机构（20）包括固定座（21）、第一摇臂（22），所述第一摇臂（22）铰接在固定座（21）上，并与永磁机构（10）联动连接；

所述弹簧脱扣器（30）设置在操作机构（20）的右侧，其至少包括有一能旋转动作的操作杆（37），所述操作杆（37）上形成有让位槽（371），所述让位槽（371）上方形成有脱扣顶压面（372），所述让位槽（371）的中部形成有复位顶压面（373）；

所述操作机构（20）还包括顶杆（23）、止动件（24）、弹性件（25），所述顶杆（23）与第一摇臂（22）端部铰接，所述止动件（24）固定安装在第一摇臂（22），并与顶杆（23）限位配合，所述弹性件（25）能驱使顶杆（23）顺时针旋转，使顶杆（23）与止动件（24）保持限位配合；

所述顶杆（23）端部与操作杆（37）相对应，合闸时，顶杆（23）端部位于脱扣顶压面（372）下方，且位于复位顶压面（373）的上方，分闸时，顶杆（23）端部位于复位顶压面（373）的下方。

2.根据权利要求1所述的脱扣器驱动装置，其特征在于：所述弹性件（25）采用拉簧，所述弹性件（25）两端分别与止动件（24）、顶杆（23）连接。

3.根据权利要求1所述的脱扣器驱动装置，其特征在于：所述弹簧脱扣器（30）还包括

固定支架（31）；

电磁脱扣单元（32），固定安装在固定支架（31）上；

储能支撑件（33），可上下滑动地安装在固定支架（31）上，并与操作杆（37）联动连接；

第一储能弹性件（34），与储能支撑件（33）连接，能驱使储能支撑件（33）向下滑动；

跳扣（35），可旋转的安装在固定支架（31）上，并位于储能支撑件（33）的上方，所述跳扣（35）一端与电磁脱扣单元（32）的动铁芯（323）对应，另一端能与储能支撑件（33）相互扣合；

跳扣扭簧（36），与跳扣（35）连接，能驱使跳扣（35）复位动作使跳扣（35）一端朝向动铁芯（323）移动，另一端与储能支撑件（33）形成扣合；

第二储能弹性件（38），与操作杆（37）连接，能驱使操作杆（37）逆时针旋转。

4.根据权利要求3所述的脱扣器驱动装置，其特征在于：所述储能支撑件（33）上形成有一个弹簧定位槽（331），所述固定支架（31）上对应形成有弹簧支撑板（313），所述弹簧支撑板（313）底部形成有弹簧定位凸台（3131）；所述第一储能弹性件（34）采用弹簧，其一端设置在弹簧定位槽（331）内，另一端套在弹簧定位凸台（3131）外，并与弹簧支撑板（313）相抵。

5.根据权利要求3所述的脱扣器驱动装置，其特征在于：所述储能支撑件（33）上凸出有两组上下间隔设置的传动凸台（332），所述操作杆（37）下端延伸出有连接臂（374），所述连接臂（374）远离操作杆（37）的一端与固定支架（31）铰接，所述连接臂（374）靠近操作杆（37）的一端通过传动轴（39）；所述传动轴（9）设置在两组传动凸台（32）之间。

6.根据权利要求5所述的脱扣器驱动装置，其特征在于：所述第二储能弹性件（8）采用拉簧，其两端分别与固定支架（31）、操作杆（37）相连接。

7.根据权利要求1所述的脱扣器驱动装置，其特征在于：所述操作机构（20）还包括第二摇臂（26），所述固定座（21）设有两个分别固定在永磁机构（10）的两侧，所述第二摇臂（26）与第一摇臂（22）分别与两个固定座（21）铰接，且第二摇臂（26）与第一摇臂（22）通过连接部（27）连接成一体。

8.根据权利要求7所述的脱扣器驱动装置，其特征在于：所述第二摇臂（26）与第一摇臂（22）之间的连接部（27）上连接有操纵手柄（28）。

9.一种永磁塑壳断路器，其特征在于：其包括有权利要求1-8任一项所述的脱扣器驱动装置。