CN114334565B - 一种开关装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种开关装置,包括:曲柄滑块组件、输入传动组件、输出传动组件、触头组件和壳体;在承接到第一驱动力时,摆杆从Z1移动至Z2;在未承接到第一驱动力时,摆杆在第一弹性件的恢复力的作用下从Z2移动至Z1;曲柄滑块组件包括依次相连的滑块、第一连杆和第二连杆;滑块可在第一滑动位置H1和第二滑动位置H2之间往复运动,在滑块处于H1时,若摆杆从Z1移动至Z2,滑块移动至H2;在滑块处于H2时,若摆杆从Z1移动至Z2,滑块移动至H1;输出传动组件与壳体组成四连杆结构,输出传动组件的输入端与第二连杆相连;输出传动组件的输出端用于连接触头组件;当滑块从H1移动至H2时,输出传动组件的输出端沿第一转向移动,触头组件闭合;当滑块从H2移动至H1时,输出传动组件的输出端沿第一转向的反方向移动,触头组件断开。

Description

一种开关装置
技术领域
本申请涉及电力技术领域,特别涉及一种开关装置。
背景技术
开关装置是电力系统中常用的控制装置。
在一种开关装置的实现方式中,开关装置可以基于第一方向的驱动力实现打开操作,基于与第一方向相反的驱动力实现关闭操作。
目前,亟需提供一种能够支持在处于关闭状态时基于第一方向的驱动力实现打开操作,以及,在处于打开状态时基于第一方向的驱动力实现闭合操作的开关装置。
发明内容
本申请提供了一种开关装置,实现了一种基于单一方向的驱动力实现控制需求的开关装置。
第一方面,本申请实施例提供一种开关装置,包括:曲柄滑块组件、输入传动组件、输出传动组件、触头组件和壳体;其中,
所述输入传动组件包括:摆杆和第一弹性件;其中,所述摆杆用于与第一控制端相连;在承接到所述第一控制端输出的第一驱动力时,所述摆杆从第一转动位置Z1移动至第二转动位置Z2;在所述摆杆处于Z2时,所述第一弹性件处于储能状态;在未承接到所述第一驱动力时,所述摆杆在所述第一弹性件的恢复力的作用下从Z2移动至Z1;
所述曲柄滑块组件包括:依次相连的滑块、第一连杆、第二连杆;其中,所述滑块可在第一滑动位置H1和第二滑动位置H2之间往复运动;在所述滑块处于H1时,若所述摆杆从Z1移动至Z2,所述滑块在所述摆杆的驱动下沿第一方向移动至H2;在所述滑块处于H2时,若所述摆杆从Z1移动至Z2,所述滑块在所述摆杆的驱动下移动至H1;
所述输出传动组件与所述壳体组成四连杆机构,所述输出传动组件的输入端与所述第二连杆相连;所述输出传动组件的输出端用于连接触头组件;其中,当所述滑块从H1移动至H2时,所述输出传动组件的输出端沿第一转向移动,所述触头组件闭合;当所述滑块从H2移动至H1时,所述输出传动组件的输出端沿第一转向的反方向移动,所述触头组件断开。
在一种可能的实现方式中,所述滑块与所述第一连杆的第一端铰接于第一转轴;所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端铰接于第二转轴;
所述输出传动组件包括:第三连杆、第四连杆和第五连杆;
所述第三连杆的第一端、所述第四连杆的第一端和所述第二连杆的第二端铰接于第三转轴;所述第三连杆的第二端与所述壳体上的第一固定点铰接;
所述第五连杆的第一端与所述壳体上的第二固定点铰接;所述第四连杆的第二端与所述第五连杆的第二端铰接;所述第五连杆的第三端为所述输出传动组件的输出端;
当所述滑块处于H1时,所述第三转轴位于死点位置的第一侧;其中,所述死点位置为所述第三连杆和所述第四连杆位于一条直线时所述第二连杆的第二端的位置;在所述第三转轴位于所述死点位置的第一侧时,所述第三连杆和所述第四连杆之间开口朝向第一方向的第一夹角小于180度;
当所述滑块从H1移动至H2时,所述滑块通过所述第一转轴带动所述第一连杆向第一方向移动,所述第一连杆通过所述第二转轴带动所述第二连杆向第一方向移动;所述第三转轴沿第一方向移动至位于所述死点位置的第二侧;在所述第三转轴位于所述第死点位置的第二侧时,所述第一夹角大于180度;
在所述第三转轴从所述死点位置的第一侧移动至所述死点位置的第二侧时,所述第四连杆的第二端带动所述第五连杆的第二端沿第一转向移动;在所述第三转轴从所述死点位置的第二侧移动至所述死点位置的第一侧时,所述第四连杆的第二端带动所述第五连杆的第二端沿第一转向的反方向移动。
在一种可能的实现方式中,所述输出传动组件还包括:第三弹性件;
所述第三弹性件用于在所述第三转轴移动至所述死点位置的第二侧时,保持所述第一夹角大于180度,以及,所述第三弹性件用于在所述第三转轴移动至所述死点位置的第一侧时保持所述第一夹角小于180度。
在一种可能的实现方式中,所述第三弹性件的两端分别与所述第三连杆的第二端和所述第四连杆的第二端相连。
作为一种示例,第三弹性件的恢复力用于在第三转轴位于死点第一侧时,阻止第三转轴向第二侧移动,以及,第三弹性件的恢复力用于在第三转轴位于死点第二侧时,阻止第三转轴向第一侧移动。
在一种可能的实现方式中,所述曲柄滑块组件还包括:第二弹性件;
所述第二弹性件的第一端与所述第一连杆靠近所述第二转轴一侧的第三端相连;所述第二弹性件的第二端与所述壳体相连;
所述第二弹性件用于第一连杆相对于滑块的转动角度在所述滑块处于H1时,所述第二弹性件用于保持所述第一连杆与所述第二连杆之间的第二夹角为开口朝向所述摆杆一侧的钝角;
在所述滑块未处于H1时,所述第二弹性件处于储能状态,若所述第三转轴位于所述死点位置的第一侧,所述第二弹性件用于驱动所述滑块回到所述H1。
在一示例中,滑块11上可以包括止档部111,当开关装置处于断开状态时,第二弹性件17和止档部111可相互配合保持第一连杆12和第二连杆13之间的第二夹角θ2保持开口背向摆杆一侧的钝角。
在一种可能的实现方式中,所述滑块具有推移止档部;
所述滑块在沿第一方向从H1移动至H2时,通过所述第一转轴和所述推移止档部推动所述第一连杆移动;所述推移止档部用于在所述滑块推动所述第一连杆时,限制所述第一连杆在第三方向上的移动偏移量小于偏移阈值,其中,所述第三方向在所述第一连杆的移动平面内垂直所述第一方向;所述第一连杆在向第一方向移动时,带动所述第二连杆向第一方向移动,以使所述第三转轴位于所述死点位置的第二侧。
在一种可能的实现方式中,所述摆杆与所述壳体通过第四转轴相连;所述摆杆从Z1移动至Z2时以所述第四转轴为中心顺时针转动;所述摆杆的转动平面与所述滑块的滑动平面相互平行;
所述摆杆具有摆杆凸部,所述摆杆凸部位于所述摆杆的转动平面靠近所述滑块的一侧;
所述滑块具有滑块凸部,所述滑块凸部位于所述滑块的滑动平面靠近所述摆杆的一侧;
在所述滑块处于H1时,所述滑块凸部位于所述摆杆顺时针转动时所述摆杆凸部的移动轨迹上;
在所述摆杆顺时针转动时,所述摆杆凸部沿第一方向移动;在所述摆杆逆时针转动时,所述摆杆凸部沿第一方向的反方向移动;
在所述摆杆凸部沿第一方向移动时,若所述滑块处于H1,所述摆杆凸部移动至与所述滑块凸部接触时推动所述滑块凸部沿第一方向移动,以带动所述滑块移动至H2。
在一种可能的实现方式中,所述第一连杆具有连杆凸部;
所述连杆凸部位于所述连杆的移动平面靠近所述摆杆的一侧;所述连杆凸部具有直立侧面;
在所述滑块处于H1时,所述连杆凸部位于所述摆杆凸部沿第一方向的移动轨迹之外;在所述滑块处于H2时,所述连杆凸部位于所述摆杆凸部沿第一方向移动时的移动轨迹上;
在所述摆杆凸部沿第一方向移动时,若所述滑块处于H2,所述摆杆凸部移动至与所述直立侧面接触时通过所述直立侧面推动所述连杆凸部围绕所述第一转轴转动,以带动所述第一连杆以所述第一转轴为中心顺时针转动;在所述第一连杆顺时针转动时,所述第三转轴移动至所述死点位置的第一侧。
在一种可能的实现方式中,所述摆杆凸部可在第四方向上内缩,所述第四方向垂直于所述摆杆的转动平面;
所述连杆凸部具有倾斜侧面;
在所述摆杆凸部沿第一方向的反方向移动时,若所述滑块处于H2,所述摆杆凸部移动至与所述倾斜侧面接触时在所述倾斜侧面的挤压下内缩,所述摆杆凸部内缩后沿第一方向移动至与所述连杆凸部分离。
在一种可能的实现方式中,所述摆杆的第一端和第二端分别位于所述第四转轴的两侧;所述摆杆的第一端用于连接所述第一控制端;
所述输入传动组件还包括:挂接杆和第四弹性件;
所述挂接杆的第一端与所述摆杆的第一端相连;所述挂接杆的第二端具有挂钩部;所述第四弹性件的第一端与所述摆杆的第二端相连,所述第四弹性件的第二端与所述挂接杆的第三端相连,所述第三端位于所述挂接杆的第一端和第二端之间;
所述第二连杆具有挂挡部;
所述挂挡部的开口方向为背离所述摆杆的第一端的第三方向;
在所述滑块处于H2时,所述挂挡部位于挂接位置;
在所述摆杆顺时针转动从Z1移动至Z2时,所述摆杆通过所述摆杆的第一端和所述第四弹性件带动所述挂钩部沿第三方向移动至所述挂接位置,与所述挂挡部形成挂挡连接;
在所述摆杆逆时针转动从Z2移动至Z1时,所述挂钩部向第三方向的反方向移动,带动所述挂挡部向第三方向的反方向移动;在所述挂挡部沿第三方向的反方向移动至脱离位置时,所述挂钩部与所述挂挡部脱离挂挡连接;在所述挂挡部位于所述脱离位置时,所述第二连杆逆时针转动,带动所所述第三转轴移动至所述死点位置的第一侧。
之后,在所述第三转轴移动至所述死点位置的第一侧时,所述滑块在所述第一弹性件的恢复拉力的作用下移动至H1。
在一种可能的实现方式中,所述开关装置为断路器,其特征在于,所述装置还包括:第一控制端和触头组件;其中,
所述第一控制为电磁铁组件;所述电磁铁组件包括:铁芯和铁芯拉杆;所述铁芯拉杆与所述摆杆相连;所述电磁铁组件用于在接收到电控指令时控制铁芯先吸合再释放;在所述电磁铁组件的铁芯吸合时,所述电磁铁组件输出第一驱动力;在所述电磁铁组件的铁芯释放时,所述电磁铁组件停止输出第一驱动力;
所述触头组件包括:动触头和静触头;所述静触头与所述壳体相连;所述动触头与所述输出传动组件相连,所述动触头用于在所述输出传动组件的输出端向第一转向移动时,移动至与所述静触头相接触的闭合位置;以及,用于在所述输出传动组件的输出端向第一转向的反方向移动时,移动至与所述静触头相分离的断开位置。
在一种可能的实现方式中,所述滑块的第一端用于连接第二控制端;
在所述第二控制端沿第一方向移动时,所述滑块沿第一方向从H1移动至H2;
在所述第二控制端沿第一方向的反方向移动时,所述滑块沿第一方向的反方向从H2移动至H1。
在一种可能的实现方式中,所述开关装置还包括:第二控制端;所述第二控制端为手柄组件;
所述手柄组件的第一端与所述滑块相连;在所述手柄组件的第二端承接到第一方向的第二驱动力时,所述手柄组件的第一端沿第一方向移动,在所述手柄组件的第二端承接到第一方向的反方向的第三驱动力时,所述手柄组件的第一端沿第一方向的反方向移动;所述第一方向为所述滑块从第一滑动位置H1移动至第二滑动位置H2的移动方向。
在一种可能的实现方式中,所述第二连杆具有伸出部;
在所述滑块处于H2时,所述伸出部位于第三控制端沿第一方向的反方向移动的移动轨迹上;所述伸出部在所述第三控制端沿第一方向的反方向的推动力的驱动下,带动所述第二连杆向第一方向的反方向移动,以使所述第三转轴移动至所述死点位置的第一侧。
在一种可能的实现方式中,所述开关装置为断路器;所述开关装置还包括:第三控制端;所述第三控制端为脱扣组件;
所述脱扣组件包括:脱扣器和脱扣推杆;在所述脱扣器达到脱扣条件时,所述脱扣推杆沿第一方向的反方向伸出。
附图说明
图1为本申请实施例提供的开关装置的结构示意图一;
图2为本申请实施例提供的开关装置的状态变迁的控制路径的示意图;
图3为本申请实施例提供的断路器的一种实施方式的结构示意图;
图4为图3所示断路器的逻辑结构参考图;
图5A至图5B为本申请实施例提供的断路器的传动原理的一组示意图;
图6为图3所示断路器处于断开状态的结构示意图;
图7至图8为图3所示断路器电动合闸铁芯吸合未复位时的一组结构示意图;
图9为图3所示断路器电动合闸铁芯释放复位后以及手动合闸时的结构示意图;
图10A至10B为图3所示断路器电动开闸铁芯吸合未复位时的一组结构示意图;
图11A至图11B为图3所示断路器手动合闸时的一组结构示意图;
图12A为图3所示断路器中摆杆的结构示意图;
图12B为图3所示断路器中第一连杆的结构示意图;
图13为图3所示断路器手动开闸时的一组结构示意图;
图14A至图14B为图3所示断路器脱扣开闸时的一组结构示意图;
图15为本申请实施例提供的断路器的另一种实施方式在结构示意图;
图16为图15所示断路器的逻辑结构参考图;
图17为图15所示断路器处于断开状态的结构示意图;
图18A至图18C为图15所示断路器电动合闸时的一组结构示意图;
图19为图15所示断路器中挂接连杆的结构示意图;
图20为图15所示断路器电动开闸时的结构示意图。
附图标记说明:
100—操作机构;
200—电磁铁组件; 201—铁芯;202—铁芯拉杆;
300—手柄组件;301—手柄;302—手柄连杆;
400—触头组件;401—动触头;402—静触头;
500—脱扣组件;501—脱扣器;502—脱扣推杆;
600—壳体;
1010—曲柄滑块组件;
1020—输入传动组件;
1030—输出传动组件;
11—滑块;111—推移止档部; 112—滑块凸部;
113—长孔;
12—第一连杆;121—连杆凸部;
13—第二连杆;130—反推止档部;131—挂挡部;
132—伸出部;
14—第三连杆;
15—第四连杆;
16—第五连杆;
17—第二弹性件;
18—第三弹性件;
23—摆杆;231—摆杆凸部;
24—第一弹性件;
25—挂接连杆;251—挂钩部;
26—第四弹性件;
61—第一止位桩;62—第二止位桩;63—限位桩;
S1—第一转轴;S2—第二转轴;
S3—第三转轴; S4—第四转轴;
P1—第一固定点;P2—第二固定点;
Z1—第一转动位置;Z2—第二转动位置;
H1—第一滑动位置;H2—第二滑动位置;
θ1—第一夹角;θ2—第二夹角。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
本申请实施例提供一种开关装置。作为一种示例,开关装置可以是电力系统中的断路器。
实施例一
图1为本申请实施例提供的开关装置的结构示意图一。如图1所示,在本申请实施例中,开关装置可以包括:操作机构100、触头组件400和壳体600(图中未示出)。
在本申请实施例中,需要说明的是,本申请实施例中的开关装置可以在一种控制端或多种控制端组合的控制下,控制触头组件闭合或者断开。举例来说,开关装置可以支持第一控制端、第二控制端和第三控制端中任意一种或多种控制端控制。
作为一种示例,如图1所示,第一控制端可以为电磁铁组件200。第二控制端可以为手柄组件300。第三控制端可以为脱扣组件500。
在实际应用中,各路控制端可以位于开关装置中,也可以位于开关装置之外。作为一种示例,开关装置还可以包括:第一控制端、第二控制端、第三控制端中至少一种控制端。
在本申请实施例中,壳体可用于容纳和固定开关装置中的各个部件。
下面以开关装置为断路器为例,对本申请实施例提供的技术方案进行详细说明。
在本申请实施例中,触头组件400可包括:动触头、静触头。示例性地,静触头可固定在壳体上,动触头与操作机构的输出端相连,操作机构的输出端可以输出第一转向的驱动力,以使动触头移动至与静触头相接触的闭合位置,操作机构的输出端还可以输出第一转向相反方向的驱动力,以使动触头移动至与静触头不接触的断开位置。在本申请实施例中,动触头位于闭合位置时,断路器处于闭合状态,也称合闸状态,动触头位于断开位置时,断路器处于断开状态,也称开闸状态。
在本申请实施例中,操作机构100与触头组件之间可以存在驱动关系L4。在一示例中,操作机构100可用于在驱动力作用下带动触头连杆上的动触头移动至闭合位置或者断开位置,进而实现断路器从断开状态迁移至闭合状态,或者,从闭合状态迁移至断开状态,即合闸和开闸。
在本申请实施例中,电磁铁组件200可以通过操作机构控制触头组件。
示例性地,电磁铁组件可包括铁芯,铁芯可以基于电控指令吸合和释放,并在吸合的过程中向操作机构输出驱动力。表1-1为电磁铁组件与操作机构之间的驱动关系对应的触头组件状态变化的一组示意。
表1-1
在本申请实施例中,断路器还可包括:手柄组件300。
手柄组件也可以通过操作机构控制触头组件。示例性地,手柄组件可用于基于用户施加的推力和拉力,向操作机构输出驱动力。表1-2为手柄组件与操作机构之间的驱动关系的一组示意。
表1-2
在本申请实施例中,断路器还可以包括脱扣组件。脱扣组件也可以通过操作机构控制触头组件。示例性地,脱扣组件可以包括脱扣器和脱扣推杆。表1-3为脱扣组件与操作机构之间的驱动关系的一组示意。
表1-3
在本申请实施例中,开关装置可以支持电磁铁组件、手柄组件和脱扣组件中任意一种组件控制触头组件切换状态,也可以支持多种组件组合控制触头组件切换状态。
图2为本申请实施例提供的开关装置的状态变迁的控制路径的示意图。如图2所示,在本申请实施例中,断路器从断开状态迁移至闭合状态,可以通过手动合闸或者电动合闸操作实现,断路器从闭合状态迁移至断开状态,可以通过手动开闸、电动开闸或者脱扣开闸操作实现。
下面对开关装置的结构进行详细说明。
图3为本申请实施例提供的断路器的一种实施方式的结构示意图。图4为图3所示断路器的逻辑结构参考图。如图3所示,在本申请实施例中,断路器可以包括:操作机构100、电磁铁组件200、手柄组件300、触头组件400、脱扣组件500和壳体600。
需要说明的是,电磁铁组件200、手柄组件300、触头组件400、脱扣组件500可以不是本申请实施例中提供的开关装置中必须存在的部件。
下面结合实际应用进行详细说明。
图5A至图5B为本申请实施例提供的断路器的传动原理的一组示意图;图6为图3所示断路器处于断开状态的结构示意图;图7至图8为图3所示断路器电动合闸铁芯吸合未复位时的一组结构示意图; 图9为图3所示断路器电动合闸铁芯释放复位后以及手动合闸时的结构示意图;图10A至10B为图3所示断路器电动开闸铁芯吸合未复位时的一组结构示意图; 图11A至图11B为图3所示断路器手动合闸时的一组结构示意图;图12A为图3所示断路器中摆杆的结构示意图;图12B为图3所示断路器中第一连杆的结构示意图;图13为图3所示断路器手动开闸时的一组结构示意图;图14A至图14B为图3所示断路器脱扣开闸时的一组结构示意图。
在本申请实施例中,可参看图1和图4所示,操作机构100可以包括:曲柄滑块组件1010、输入传动组件1020、输出传动组件1030。
其中,输入传动组件1020与曲柄滑块组件1010之间存在驱动关系L11,曲柄滑块组件1010与输出传动组件1030之间存在驱动关系L12,输出传动组件1030与触头组件400之间存在驱动关系。
在本申请实施例中,作为一种可选的实施方式,电磁铁组件200可以包括:铁芯201和铁芯拉杆202。
其中,电磁铁组件200用于在接收到电控指令时控制铁芯先吸合再释放;在电磁铁组件200的铁芯吸合时,电磁铁组件200输出第一驱动力;在电磁铁组件200的铁芯释放时,电磁铁组件200停止输出第一驱动力。
作为一种示例,可参看图6所示,铁芯拉杆202可以与操作机构中的摆杆23相连。
在本申请实施例中,作为一种可选的实施方式,手柄组件300可以包括:手柄301和手柄连杆302。
作为一种示例,可参看图6所示,操作机构中的滑块11的第一端可以用于连接手柄组件300。
可参看图8所示,在所述手柄组件300沿第一方向移动时,滑块11沿第一方向从H1移动至H2;可参看图13所示,在所述第二控制端沿第一方向的反方向移动时,滑块11沿第一方向的反方向从H2移动至H1。
作为一种示例,壳体上可以设置有限位轨道,所述手柄组件300在所述限位轨道的限位作用下可沿第一方向或者第一方向的反方向直线移动;其中,所述手柄组件的移动轨迹与滑块11的移动轨迹位于同一直线上。
在本申请实施例中,作为一种可选的实施方式,脱扣组件500可以包括:脱扣器501和脱扣推杆502。
作为一种示例,在脱扣器501达到脱扣条件时,脱扣推杆502可以沿第一方向的反方向伸出。
作为一种示例,脱扣组件可以为电磁脱扣组件、热脱扣组件等。
下面对图3所示断路器中的操作机构中的各个部件进行详细说明。
在本申请实施例提供的操作机构中,可参看图4所示,输入传动组件1020可以包括:摆杆23和第一弹性件24。
需要说明的是,摆杆23与电磁铁组件200之间可以存在驱动关系L2。
举例来说,可参看图3、图6、图7和图8所示,摆杆23可用于与电磁铁组件200相连。在承接到电磁铁组件200输出的第一驱动力时,摆杆23从第一转动位置Z1移动至第二转动位置Z2;在摆杆23处于Z2时,第一弹性件24处于储能状态;在未承接到所述第一驱动力时,摆杆23在所述第一弹性件24的恢复力的作用下从Z2移动至Z1。
作为一种示例,可参看图6和图8以及图12A所示,摆杆23与壳体600可以通过第四转轴S4相连。摆杆23从Z1移动至Z2时以第四转轴S4为中心顺时针转动;摆杆23的转动平面与滑块11的滑动平面相互平行。摆杆23的第一端和第二端可以分别位于所述第四转轴的两侧;摆杆23的第一端可用于连接电磁铁组件200中的铁芯拉杆202。
在本申请实施例提供的操作机构中,曲柄滑块组件1010可以包括:依次相连的滑块11、第一连杆12、第二连杆13。
在本申请实施例中,滑块11可以在第一滑动位置H1与第二滑动位置H2之间往复运动。
作为一种示例,可参看图6所示,滑块11可以包含一个长孔113,长孔113可以套设于一固定于壳体上的限位桩63,滑块11在限位桩63的限位作用下可沿第一方向或者第一方向的反方向直线移动。
需要说明的是,滑块11与输入传动组件中的摆杆23之间可以存在驱动关系L11A,下面进行示例性说明。
在本申请实施例中,可参看图6和图8所示,在滑块11处于H1时,若摆杆23从Z1移动至Z2,滑块11在摆杆23的驱动下沿第一方向移动至H2;在滑块11处于H2时,若摆杆23从Z1移动至Z2,滑块11在摆杆23的驱动下移动至H1。
作为一种示例,可参看图6和图12B所示,滑块11与第一连杆12的第一端可以铰接于第一转轴S1;第一连杆12的第二端与第二连杆13的第一端铰接于第二转轴S2。第一连杆12可围绕第一转轴顺时针或逆时针旋转。
在本申请实施例中,作为一种可选的实施方式,可参看图6和图12A所示,滑块11具有滑块凸部,输入传动组件中的摆杆23可以具有摆杆凸部231。
其中,滑块凸部112位于滑块11的滑动平面靠近摆杆23的一侧。摆杆凸部231位于摆杆23的转动平面靠近滑块11的一侧。
可参看图6和图8所示,在滑块11处于H1时,滑块凸部112位于摆杆23顺时针转动时摆杆凸部231的移动轨迹上;在摆杆23顺时针转动时,摆杆凸部231沿第一方向移动;在摆杆23逆时针转动时,摆杆凸部231沿第一方向的反方向移动;在摆杆凸部231沿第一方向移动时,若滑块11处于H1,摆杆凸部231移动至与滑块凸部112接触时推动滑块凸部112沿第一方向移动,以带动滑块11移动至H2。
还需要说明的是,第一连杆12与摆杆23之间可以存在驱动关系L11B,下面进行示例性说明。
在本申请实施例中,可参看图6和图12B所示,作为一种可选的实施方式,第一连杆12可以具有连杆凸部121。
其中,连杆凸部121位于所述第一连杆的移动平面靠近摆杆23的一侧;连杆凸部121具有直立侧面。在滑块11处于H1时,连杆凸部121位于摆杆凸部231沿第一方向的移动轨迹之外;在滑块11处于H2时,连杆凸部121位于摆杆凸部231沿第一方向移动时的移动轨迹上。
可参看图8所示,在摆杆凸部231沿第一方向移动时,若滑块11处于H2,摆杆凸部231移动至与所述直立侧面接触时通过所述直立侧面推动连杆凸部121围绕第一转轴S1转动,以带动第一连杆12以第一转轴S1为中心顺时针转动;可参看图8所示,在第一连杆12顺时针转动时,滑块11移动至H1。
在本申请实施例中,作为一种可选的实施方式,摆杆凸部231可在第四方向上内缩,所述第四方向垂直于摆杆23的转动平面;连杆凸部121具有倾斜侧面121A。
可参看图8所示,在摆杆凸部231沿第一方向的反方向移动时,若滑块11处于H2,摆杆凸部231移动至与所述倾斜侧面121A接触时在所述倾斜侧面121A的挤压下内缩,摆杆凸部231内缩后沿第一方向移动至与连杆凸部121分离。
举例来说,摆杆凸部231具有内缩状态和伸出状态两个状态,摆杆凸部231的倾斜侧面受到挤压时,摆杆凸部231内缩,且在摆杆凸部231不再承受挤压力时,摆杆凸部231可恢复至伸出状态。
在本申请实施例中,作为一种示例,壳体600上可以设置第一止档部61,位于第五连杆16靠近第四连杆的一侧,第一止档部61可用于限制第五连杆16围绕与壳体600的铰接点转动时的最大转动角。
在一示例中,滑块11上可以包括止档部111,当开关装置处于断开状态时,第二弹性件17和止档部111可相互配合保持第一连杆12和第二连杆13之间的第二夹角θ2为开口背向摆杆一侧的钝角。
在本申请实施例提供的操作机构中,曲柄滑块组件与输出传动组件之间可以存在驱动关系L12。输出传动组件与触头组件之间存在驱动关系L4。下面进行示例性说明。
举例来说,第二连杆13可以与输出传动组件1030的输入端相连;输出传动组件1030的输出端可用于连接触头组件400。
其中,当滑块11从H1移动至H2时,输出传动组件1030的输出端沿第一转向移动;当滑块11从H2移动至H1时,输出传动组件1030的输出端沿第一转向的反方向移动。
在本申请实施例提供的操作机构中,输出传动组件与壳体可以组成四连杆机构。
作为一种示例,可参看图6和图8所示,输出传动组件1030可以包括:第三连杆14、第四连杆15和第五连杆16。
其中,第三连杆14的第一端、第四连杆15的第一端和第二连杆13的第二端铰接于第三转轴;第三连杆14的第二端与所述壳体上的第一固定点P1铰接。第五连杆16的第一端与所述壳体上的第二固定点P2铰接;第四连杆15的第二端与第五连杆16的第二端铰接;第五连杆16的第三端为输出传动组件1030的输出端。壳体上的第一固定点和第二固定点相对于是一个连杆,因此,第三连杆14、第四连杆15、第五连杆16以及由壳体上的第一固定点和第二固定点可以组成一种四连杆机构。
可参看图8、图5A、图5B所示,在实际应用中,当滑块11处于H1时,第三转轴S3位于死点位置的第一侧;其中,死点位置为第三连杆14和第四连杆15位于一条直线时第二连杆13的第二端的位置;在第三转轴S3位于死点位置的第一侧时,第三连杆14和第四连杆15之间开口朝向第一方向的夹角θ1小于180度。
可参看图5A所示,当滑块11从H1移动至H2时,滑块11通过第一转轴S1带动第一连杆12向第一方向移动,第一连杆12通过第二转轴S2带动第二连杆13向第一方向移动;第三转轴S3沿第一方向移动至位于死点位置的第二侧;在第三转轴S3位于死点位置的第二侧时,夹角θ1大于180度。
可参看图5A和图5B所示,在第三转轴S3从死点位置的第一侧移动至死点位置的第二侧时,第四连杆15的第二端带动第五连杆16的第二端沿第一转向移动;
可参看图5A和图5B所示,在第三转轴S3从死点位置的第二侧移动至死点位置的第一侧时,第四连杆15的第二端带动第五连杆16的第二端沿第一转向的反方向移动。
在本申请实施例中,可参看图6和图7所示,作为曲柄滑块组件的一种可选的实施方式中,曲柄滑块组件1010中的滑块11可以具有推移止档部111。
其中,滑块11在沿第一方向从H1移动至H2时,通过第一转轴S1和所述推移止档部111推动第一连杆12移动;推移止档部111用于在滑块11推动第一连杆12时,限制第一连杆12在第三方向上的移动偏移量小于偏移阈值,其中,第三方向在第一连杆12的移动平面内垂直所述第一方向。
第一连杆12在向第一方向移动时,带动第二连杆13向第一方向移动,以使第三转轴S3位于所述死点位置的第二侧。
滑块11在沿第一方向的反方向从H2移动至H1时,通过第一转轴S1带动第一连杆12向第一方向的反方向移动;第一连杆12在沿第一方向的反方向移动时,通过第二转轴S2带动第二连杆13向第一方向的反方向移动,以使第三转轴S3位于所述死点位置的第一侧。
采用推移止档部,可以在断路器开闸操作时保持第一连杆向第一方向推动第二连杆。
在本申请实施例中,可参看图6所示,作为曲柄滑块组件的一种可选的实施方式中,曲柄滑块组件1010还可以包括:第二弹性件17;
其中,第二弹性件17的第一端与第一连杆12靠近第二转轴S2一侧的第三端相连;第二弹性件17的第二端与所述滑块11相连。
在所述滑块未处于H1时,所述第二弹性件处于储能状态,若所述第三转轴位于所述死点位置的第一侧,所述第二弹性件用于驱动所述滑块回到所述H1。
作为一种示例,第二弹性件的恢复力的方向可以为第一方向的反方向和/或第三方向。
在滑块11处于H1时,第二弹性件17用于保持第一连杆12与第二连杆13之间的第二夹角θ2为开口朝向摆杆23一侧的钝角。
采用第二弹性件,可以在断路器开闸操作时保持第一连杆向第一方向推动第二连杆。以及
在本申请实施例中,可参看图6所示,作为输出传动组件的一种可选的实施方式,输出传动组件1030还可以包括:第三弹性件18。
其中,第三弹性件18的两端分别与第三连杆14的第二端和第四连杆15的第二端相连;第三弹性件18可用于在第三转轴S3移动至死点位置的第二侧时,保持第一夹角θ1大于180度,和/或,第三弹性件18可用于在第三转轴S3移动至死点位置的第一侧时,保持第二夹角θ2为朝向摆杆一侧的钝角。
采用第三弹性件,可以在第三转轴移动至死点位置的第二侧时,保持第三转轴位于死点位置的第二侧。
在本申请实施例中,可参看图6所示,作为一种可选的实施方式,壳体600还可以设置第二止位桩62。第二止位桩62用于限制第三转轴S3能够到达的最远右侧位置,该最远右侧位置为位于死点第二侧且距离死点最远的位置。
实施例二
本申请实施例还提供一种断路器,与图3所示断路器结构不同的是,摆杆23的摆杆凸部231可以不具有可伸缩能力,第一连杆12可以不具有连杆凸部121。
图15为本申请实施例提供的断路器的另一种实施方式在结构示意图;图16为图15所示断路器的逻辑结构参考图;图17为图15所示断路器处于断开状态的结构示意图;图18A至图18C为图15所示断路器电动合闸时的一组结构示意图;图19为图15所示断路器中挂接连杆的结构示意图;图20为图15所示断路器电动开闸时的结构示意图。
在本申请实施例提供的操作机构中,可参看15、图16所示,输入传动组件1020还可以包括:挂接连杆25和第四弹性件26。
需要说明的是,摆杆23与滑块11之间可以具有驱动关系L11A。挂接连杆25与第二连杆13之间可以具有驱动关系L11C。下面进行示例性说明。
可参看图15、图17、图18A至图18C、图19所示,其中,挂接连杆25的第一端与摆杆23的第一端相连;可参看图18C和图19所示,挂接连杆25的第二端具有挂钩部251;可参看图17、图18A所示,第四弹性件26的第一端与摆杆23的中部的第三端相连,第四弹性件26的第二端与挂接连杆25的第三端相连,挂接连杆25的第三端位于挂接连杆25的第一端和第二端之间。
可参看图18C所示,第二连杆13具有挂挡部131;挂挡部131的开口方向为背离摆杆23的第一端的第三方向。
作为一种示例,可参看图17所示,在滑块11处于H2时,挂挡部131位于挂接位置。
可参看图18A和图18B所示,在摆杆23顺时针转动从Z1移动至Z2时,摆杆23通过摆杆23的第一端和第四弹性件26带动挂钩部251沿第三方向(图中向上方向)移动至挂接位置,与挂挡部131形成挂挡连接。
可参看图20所示,在摆杆23逆时针转动从Z2移动至Z1时,摆杆23带动第四弹性件26,挂钩部251向第三方向的反方向移动,带动挂挡部131向第三方向的反方向(图中向下方向)移动;在挂挡部131沿第三方向的反方向移动至脱离位置时,挂钩部251与挂挡部131脱离挂挡连接。在挂挡部131位于脱离位置时,第三转轴S3移动至死点位置的第一侧。
之后,在第三转轴S3移动至死点位置的第一侧时,滑块11可在所述第二弹性件17和第三弹性件18的恢复拉力的作用下移动至H1。
本申请实施例其他技术方案细节和技术效果可参看本申请其他实施例中的描述。
实施例三
基于上述任一种断路器,本申请实施例还提供一种断路器。其中,如图6和图14A、图14B所示,第二连杆13可以具有伸出部132;
在滑块11处于H2时,伸出部132位于第三控制端沿第一方向的反方向移动的移动轨迹上;伸出部132在所述第三控制端沿第一方向的反方向的推动力的驱动下,带动第二连杆13向第一方向的反方向移动,以使第三转轴S3移动至所述死点位置的第一侧。
本申请实施例其他技术方案细节和技术效果可参看本申请其他实施例中的描述。
实施例四
下面结合实际应用对断路器的工作过程进行详细说明。
在本申请实施例中,断路器从断开状态迁移至闭合状态,可以通过手动合闸或者电动合闸操作实现,断路器从闭合状态迁移至断开状态,可以通过手动开闸、电动开闸或者脱扣开闸操作实现。
下面基于采用图3所示断路器的实施方式,对各种切换操作中断路器中各个部件的传动过程进行详细说明。
举例来说,假设初始状态断路器处于断开状态,此时,操作机构中的第一连杆12、第二连杆13、第三连杆14、第四连杆15、第五连杆16组成的五连杆结构可处于图5A所示状态。
可参看图5A和图6所示,在断开状态,铁芯处于释放状态,摆杆23处于Z1,滑块11位于H1,第二连杆12和第三连杆14之间的夹角θ2为开口朝下的钝角。
第二连杆13和第三连杆14和第三连杆14相连的第三转轴S3位于死点位置的第一侧(图示中死点位置的左侧),第三连杆14与第四连杆15之间的第一夹角θ1开口朝向第一方向(图示中朝右)且θ1小于180°。动触头位于断开位置。
下面分别对各个切换操作进行示例性说明。
在基于图3所示结构的第一种切换场景中,断路器处于断开状态,对断路器进行电动合闸操作。
其中,断路器的传动过程可以包括:铁芯吸合阶段和铁芯释放阶段。
在本申请实施例中,吸合阶段的详细过程可以包括:
可参看图8所示,当电磁铁组件200接收到电控信号时,铁芯201从释放状态变为吸合状态,在铁芯未释放时,铁芯21拉动铁芯拉杆202,铁芯拉杆202进一步拉动摆杆23围绕S4顺时针旋转,从Z1移动至Z2,摆杆凸部231沿第一方向移动,推动滑块11上的滑块凸部112,滑块凸部112带动滑块11右移。
之后,滑块11在限位桩63的限位作用下水平右移,滑块11在长孔113和限位桩63的限位作用下水平右移,滑块11通过推移止档部111和第一转轴S1推动第一连杆12向右移动,第一连杆12进一步将推力传递至第二连杆13,由第二连杆13推动第三连杆14和第四连杆15,然后再由第四连杆15推动第五连杆16移动,第五连杆16将与之相连的动触头401推动至闭合位置。第四连杆15在第二止位桩62的限位作用下停止移动,第二连杆13停止移动,第三转轴S3到达最右位置。
需要说明的是,在第二止位桩62的限位作用下,第三转轴S3允许到达的最右位置可位于由第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆组成的连杆结构的死点的右侧。连杆结构的死点的含义可以为:在第三转轴S3移动到死点时,第三连杆14的第二端、第三转轴S3、第四连杆15与第五连杆16中部的铰接点可以位于一条直线上。
可参看图3、图6所示,第三弹性件18的两端分别与第三连杆14的上端和第四连杆15的下端相连。当第二连杆13右移至使得第三转轴S2位于死点右侧时,第三弹性件18被拉伸,第三弹性件18拉住第三连杆14和第四连杆15以使第一夹角θ1保持为钝角,进而保持第四连杆15处于图示中向右倾斜的状态,处于右倾状态的第四连杆15能够保持第五连杆16处于下压闭合姿态。
还需要说明的是,在第三转轴S3右移通过死点位置时,第三连杆14逆时针转动,第三连杆14靠左的侧面与第二连杆13的反转止档部130抵接,第三连杆14反向下压第二连杆13,使得第二连杆13逆时针转动直到12与13之间的夹角θ2为开口向上的钝角,该过程与第四切换过程类似可参看图11B所示。
在本申请实施例中,释放阶段的详细过程可以包括:
可参看图9所示,S3到达最右位置后,铁芯从吸合状态变为释放状态,在铁芯释放后,铁芯不再向左拉动铁芯拉杆202,摆杆23在第一弹性件的恢复力的作用下围绕S4逆时针转动,回到Z1。
需要说明的是,摆杆逆时针转动时摆杆凸部231从连杆凸部121右侧移动至连杆凸部121左侧,在从连杆凸部121右侧移动至左侧的过程中,摆杆凸部231的倾斜侧面(摆杆凸部靠左的侧面)移动至与连杆凸部121的侧面(靠右的侧面)相接触,摆杆凸部231的左侧面被连杆凸部121的右侧面挤压,摆杆凸部231发生内缩,直到摆杆凸部231移动至与连杆凸部121分离时,摆杆凸部231恢复伸出。
在基于图3所示结构的第二种切换场景中,断路器处于闭合状态,对断路器进行电动开闸操作。
其中,断路器的传动过程也可以包括:铁芯吸合阶段和铁芯释放阶段。
在本申请实施例中,吸合阶段的详细过程可以包括:
可参看图10A和图10B所示,当电磁铁组件200接收到电控信号时,铁芯201从释放状态变为吸合状态,铁芯21拉动铁芯拉杆202,铁芯拉杆202进一步拉动摆杆23顺时针旋转,从Z1移动至Z2,摆杆凸部231沿第一方向移动,可参看图10B中(1)。
由于在断路器处于开闸状态时,第一连杆12的连杆凸部121位于摆杆凸部231沿第一方向移动时的移动轨迹上,且连杆凸部121位于摆杆凸部231的右侧。因此,当摆杆凸部231沿第一方向移动,摆杆凸部231的直立侧面(靠右的侧面)移动至与连杆凸部231的侧面(靠左的侧面)接触时,连杆凸部121受到向第一方向的挤压力,进而带动第一连杆12围绕第一转轴S1顺时针转动,直到连杆凸部121旋转至与摆杆凸部231脱离,可参看图10B中(2)。
当第一连杆12围绕S1顺时针转动时,第一连杆12的第二端向朝下方向移动,进而拉动第二连杆的第一端向朝下方向移动,第二连杆13的第一端下沉时进一步带动第三转轴S3左移至死点左侧。
此时,第三弹性件18处于拉伸状态且恢复力推动S3朝向第一方向的反方向移动。另外,由于在断路器处于闭合状态时第二弹性件17处于拉伸状态,第二弹性件的恢复力的方向朝向第三方向(可参看图5A),在第二弹性件17和第三弹性件18的恢复力的作用下,第一连杆和第二连杆恢复至初始位置(即断路器处于断开状态时第一连杆12和第二连杆13所处的位置),滑块11从H2回到H1,第二连杆13带动第三连杆14和第四连杆15左移,S3逐渐左移至初始位置,同时,第四连杆15带动第五连杆16逆时针转动,并将与第五连杆16相连的动触头移动至断开位置。
在本申请实施例中,释放阶段的详细过程可以包括:
铁芯201从吸合状态变为释放状态,摆杆23在第一弹性件24的恢复力的作用下逆时针转动回到初始位置,即从Z2移动至Z1。断路器中的各个部件恢复至6所示的断开状态时的初始位置。
需要说明的是,当第一连杆12处于初始位置时,摆杆凸部231逆时针转动的移动轨迹与连杆凸部121不接触。
在基于图3所示结构的第三种切换场景中,断路器处于断开状态,对断路器进行手动合闸操作。
其中,断路器中的传动过程如下:
手柄301在外力作用下沿图示向右方向(即第一方向)移动,并推动手柄连杆302右移,手柄连杆302进一步推动滑块11。
可参看图11A中(1)所示,与第一种切换场景类似,滑块11在长孔113和限位桩63的限位作用下水平右移,滑块11通过推移止档部111和第一转轴S1推动第一连杆12向右移动,第一连杆12进一步将推力传递至第二连杆13,由第二连杆13推动第三连杆14和第四连杆15,然后再由第四连杆15推动第五连杆16移动,第五连杆16将与之相连的动触头401推动至闭合位置。第四连杆15在第二止位桩62的限位作用下停止移动,第二连杆13停止移动,第三转轴S3到达最右位置。
需要说明的是,与第一切换场景类似,在第二止位桩62的限位作用下,第三转轴S3允许到达的最右位置可位于由第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆组成的连杆结构的死点的右侧。连杆结构的死点的含义可以为:在第三转轴S3移动到死点时,第三连杆14的第二端、第三转轴S3、第四连杆15与第五连杆16中部的铰接点可以位于一条直线上。
可参看图3、图6所示,与第一切换场景类似,第三弹性件18的两端分别与第三连杆14的上端和第四连杆15的下端相连,当第二连杆13右移至使得第三转轴S2位于死点右侧时,第三弹性件18被拉伸,第三弹性件18拉住第三连杆14和第四连杆15以使第一夹角θ1保持为钝角,进而保持第四连杆15处于图示中向右倾斜的状态,处于右倾状态的第四连杆15能够保持第五连杆16处于下压闭合姿态。
还需要说明的是,与第一切换场景类似,可参看图11B所示,在第三转轴S3右移通过死点位置时,第三连杆14逆时针转动,第三连杆14靠左的侧面与第二连杆13的反转止档部130抵接,第三连杆14反向下压第二连杆13,使得第二连杆13逆时针转动直到12与13之间的夹角θ2为开口向上的钝角。
另外需要说明的是,可参看图11A中(2)和图11B所示,在手动合闸的过程中,摆杆23处于初始位置Z1,第一连杆12上的连杆凸部121沿第一方向右移,从摆杆凸部231的左侧移动至摆杆凸部231的右侧。由于摆杆凸部231的左侧面为倾斜侧面,当连杆凸部121右移至与倾斜侧面接触时,摆杆凸部231在挤压力的作用下发生内缩,使得连杆凸部121在向右移动时可以不带动摆杆23向右移动,当连杆凸部121移动至与摆杆凸部231不接触时,摆杆凸部231恢复至伸出状态。
在基于图3所示结构的第四种切换操作场景中,断路器处于闭合状态,对断路器进行手动开闸。
其中,断路器的传动过程如下:
手柄301在外力作用下沿图示向左方向(即第一方向的反方向)移动,带动手柄连杆302左移,手柄连杆302进一步带动滑块11左移。
可参看图13所示,摆杆23处于初始位置,滑块11在限位桩63的限位作用下水平左移,滑块11通过第一转轴S1带动第一连杆12左移,第一连杆12的连杆凸部121向左移动至与摆杆凸部231的直立侧面(靠右的右侧面)接触时,连杆凸部121(靠左的侧面)受到挤压力,进而带动第一连杆12围绕第一转轴S1顺时针转动,第一连杆12的第二端向下移动,进而带动第二连杆13的第一端向下移动,第二连杆13进一步带动第三转轴S3左移至死点左侧,此时第三弹性件18处于拉伸状态且恢复力的方向朝向第一方向的反方向。由于在断路器处于闭合状态时第二弹性件17处于拉伸状态且恢复拉力朝向第三方向,在第二弹性件17和第三弹性件18的拉力的作用下,第一连杆和第二连杆恢复至初始位置(即断路器处于断开状态时第一连杆12和第二连杆13所处的位置),滑块11从H2回到H1,第二连杆13带动第三连杆14和第四连杆15左移,第四连杆15带动第五连杆16逆时针转动,并将与第五连杆16相连的动触头移动至断开位置。
在基于图3所示结构的第五种切换操作场景中,断路器处于断开状态,对断路器进行脱扣开闸。
其中,断路器的传动过程如下:
可参看图14A和图14B所示,当脱扣组件500中的脱扣器501检测达到脱扣条件时,控制脱扣推杆502向第一方向的反方向伸出,脱扣推杆502伸出时推动第二连杆13的伸出部132向左移动。
第二连杆13向左移动带动第三转轴移动至死点位置左侧,此时第三弹性件18处于拉伸状态且恢复力的方向朝向第一方向的反方向。由于在断路器处于闭合状态时第二弹性件17处于拉伸状态,在第二弹性件17和第三弹性件18的拉力的作用下,第一连杆和第二连杆恢复至初始位置(即断路器处于断开状态时第一连杆12和第二连杆13所处的位置),滑块11从H2回到H1,第二连杆13带动第三连杆14和第四连杆15左移,第四连杆15带动第五连杆16逆时针转动,并将与第五连杆16相连的动触头移动至断开位置。
实施例五
下面基于采用图15所示断路器的实施方式,对各种切换操作中断路器中各个部件的传动过程进行详细说明。
举例来说,假设初始状态断路器处于断开状态,此时,操作机构中的第一连杆12、第二连杆13、第三连杆14、第四连杆15、第五连杆16组成的五连杆结构可处于图17所示状态。
与实施例四中类似,可参看图5A所示,在断开状态,滑块11位于H1,第二连杆12和第三连杆13之间的夹角θ2为开口朝下的钝角。第二连杆13和第三连杆14和第四连杆15相连的第三转轴S3位于死点位置的第一侧(图示中死点位置的左侧),第三连杆14与第四连杆15之间的第一夹角θ1开口朝向第一方向(图示中朝右)且θ1小于180°。动触头位于断开位置。
需要说明的是,在本申请实施例中,可参看图17所示,在当摆杆23处于初始位置时,挂接连杆25的挂钩部251处于尚未与第二连杆13的挂挡部131形成挂挡连接的状态。
下面分别对各个切换操作进行示例性说明。
在基于图15所示结构的第一种切换场景中,断路器处于断开状态,对断路器进行电动合闸操作。
其中,断路器的传动过程可以包括:铁芯吸合阶段和铁芯释放阶段。
在本申请实施例中,吸合阶段的详细过程可以包括:
可参看图18A所示,与实施例四类似,当电磁铁组件200接收到电控信号时,铁芯201从释放状态变为吸合状态,在铁芯未释放时,铁芯21拉动铁芯拉杆202,铁芯拉杆202进一步拉动摆杆23围绕S4顺时针旋转,从Z1移动至Z2,摆杆凸部231沿第一方向移动,推动滑块11上的滑块凸部112,滑块凸部112带动滑块11右移。
之后,与实施例四类似,滑块11在限位桩63的限位作用下水平右移,滑块11在长孔113和限位桩63的限位作用下水平右移,滑块11通过推移止档部111和第一转轴S1推动第一连杆12向右移动,第一连杆12进一步将推力传递至第二连杆13,由第二连杆13推动第三连杆14和第四连杆15,然后再由第四连杆15推动第五连杆16移动,第五连杆16将与之相连的动触头401推动至闭合位置。第四连杆15在第二止位桩62的限位作用下停止移动,第二连杆13停止移动,第三转轴S3到达最右位置。其中,第三转轴S3允许到达的最右位置与实施例四类似。
与实施例四类似,第三弹性件18的两端分别与第三连杆14的上端和第四连杆15的下端相连。当第二连杆13右移至使得第三转轴S2位于死点右侧时,第三弹性件18被拉伸,第三弹性件18拉住第三连杆14和第四连杆15以使第一夹角θ1保持为钝角,进而保持第四连杆15处于图示中向右倾斜的状态,处于右倾状态的第四连杆15能够保持第五连杆16处于下压闭合姿态。
与实施例四类似,在第三转轴S3右移通过死点位置时,第三连杆14逆时针转动,第三连杆14靠左的侧面与第二连杆13的反转止档部130抵接,第三连杆14反向下压第二连杆13,使得第二连杆13逆时针转动直到12与13之间的夹角θ2为开口向上的钝角,该过程与第四切换过程类似可参看图11B所示。
与实施例四不同的是,在本申请实施例中,在滑块11移动至位于H2时,第二连杆13的挂挡部131可位于挂接位置。可参看图18A所示,在摆杆23顺时针转动从Z1移动至Z2时,摆杆23通过摆杆23的第一端向下拉动挂接连杆25,同时,摆杆23通过第四弹性件26向下推动挂接连杆25,此时,挂钩部251右移,做好准备挂接挂挡部131的准备。
在本申请实施例中,释放阶段的详细过程可以包括:
与实施例四类似,可参看图9所示,S3到达最右位置后,铁芯从吸合状态变为释放状态,在铁芯释放后,铁芯不再向左拉动铁芯拉杆202,摆杆23在第一弹性件的恢复力的作用下围绕S4逆时针转动,回到Z1。
与实施例四不同的是,在本申请实施例中,可参看图18A和图18B所示,摆杆23逆时针转动时带动挂钩部251沿第三方向(图中向上方向)移动至上述挂接位置,与挂挡部131形成挂挡连接,可参看图18C所示。
在基于图15所示结构的第二种切换场景中,断路器处于闭合状态,对断路器进行电动开闸操作。
其中,断路器的传动过程也可以包括:铁芯吸合阶段和铁芯释放阶段。
在本申请实施例中,吸合阶段的详细过程可以包括:
与实施例四类似,可参看图10A和图10B所示,当电磁铁组件200接收到电控信号时,铁芯201从释放状态变为吸合状态,铁芯21拉动铁芯拉杆202,铁芯拉杆202进一步拉动摆杆23顺时针旋转,从Z1移动至Z2,摆杆凸部231沿第一方向移动,可参看图10B中(1)。
与实施例四不同的是,可参看图20所示,当摆杆凸部231沿第一方向移动,摆杆23的第二端向下拉动挂接连杆25,同时,摆杆23还可以通过第四弹性件26向下推动挂接连杆25,使得挂接连杆25上端的挂钩部251向下拉动第二连杆13,进而拉动第二连杆13的第一端向朝下方向移动(图示中第二连杆13的左端下沉),第二连杆13的第一端下沉时进一步带动第三转轴S3左移至死点左侧。
此时,与实施例四类似,第三弹性件18处于拉伸状态且恢复力推动S3朝向第一方向的反方向移动。另外,由于在断路器处于闭合状态时第二弹性件17处于拉伸状态,第二弹性件的恢复力的方向朝向第三方向(可参看图5A),在第二弹性件17和第三弹性件18的恢复力的作用下,第一连杆和第二连杆恢复至初始位置(即断路器处于断开状态时第一连杆12和第二连杆13所处的位置),滑块11从H2回到H1,第二连杆13带动第三连杆14和第四连杆15左移,S3逐渐左移至初始位置,同时,第四连杆15带动第五连杆16逆时针转动,并将与第五连杆16相连的动触头移动至断开位置。
之后,在挂挡部131沿第三方向的反方向移动至脱离位置时,挂钩部251与挂挡部131脱离挂挡连接。在挂挡部131位于脱离位置时,第三转轴S3移动至死点位置的第一侧。
之后,与实施例四类似,在第三转轴S3移动至所述死点位置的第一侧时,滑块11可在第一弹性件24和第二弹性件17的恢复力的作用下移动至H1。
在本申请实施例中,释放阶段的详细过程可以包括:
铁芯201从吸合状态变为释放状态,摆杆23在第一弹性件24的恢复力的作用下逆时针转动回到初始位置,即从Z2移动至Z1。断路器中的各个部件恢复至6所示的断开状态时的初始位置。
在基于图15所示结构的第三种切换场景中,断路器处于断开状态,对断路器进行手动合闸操作。
其中,断路器中的传动过程与实施例四类似,此处不再赘述。
需要说明的是,在采用图15所示方式时,由于第一连杆12不需要设置连杆凸部121,因此,不需要设计摆杆凸部231具备内缩能力。
在基于图15所示结构的第四种切换操作场景中,断路器处于闭合状态,对断路器进行手动开闸。
其中,断路器的传动过程与实施例四类似,此处不再赘述:
需要说明的是,在采用图15所示方式时,由于第一连杆12不需要设置连杆凸部121,因此,不需要设计摆杆凸部231具备内缩能力。
在基于图15所示结构的第五种切换操作场景中,断路器处于断开状态,对断路器进行脱扣开闸。
其中,断路器的传动过程与实施例四相似,此处不再赘述。
本申请实施例的其他技术方案细节和技术效果可参见本申请其他实施例中的描述。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘 Solid State Disk)等。

Claims (11)

1.一种开关装置,其特征在于,包括:曲柄滑块组件、输入传动组件、输出传动组件、触头组件和壳体;其中,
所述输入传动组件包括:摆杆和第一弹性件;其中,所述摆杆用于与第一控制端相连;在承接到所述第一控制端输出的第一驱动力时,所述摆杆从第一转动位置Z1移动至第二转动位置Z2;在所述摆杆处于Z2时,所述第一弹性件处于储能状态;在未承接到所述第一驱动力时,所述摆杆在所述第一弹性件的恢复力的作用下从Z2移动至Z1;
所述曲柄滑块组件包括:依次相连的滑块、第一连杆、第二连杆;其中,所述滑块可在第一滑动位置H1和第二滑动位置H2之间往复运动;在所述滑块处于H1时,若所述摆杆从Z1移动至Z2,所述滑块在所述摆杆的驱动下移动至H2;在所述滑块处于H2时,若所述摆杆从Z1移动至Z2,所述滑块移动至H1;
所述输出传动组件与所述壳体组成四连杆机构,所述输出传动组件的输入端与所述第二连杆相连;所述输出传动组件的输出端用于连接触头组件;其中,当所述滑块从H1移动至H2时,所述输出传动组件的输出端沿第一转向移动,所述触头组件闭合;当所述滑块从H2移动至H1时,所述输出传动组件的输出端沿第一转向的反方向移动,所述触头组件断开;
所述滑块与所述第一连杆的第一端铰接于第一转轴;所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端铰接于第二转轴;
所述输出传动组件包括:第三连杆、第四连杆和第五连杆;
所述第三连杆的第一端、所述第四连杆的第一端和所述第二连杆的第二端铰接于第三转轴;所述第三连杆的第二端与所述壳体上的第一固定点铰接;
所述第五连杆的第一端与所述壳体上的第二固定点铰接;所述第四连杆的第二端与所述第五连杆的第二端铰接;所述第五连杆的第三端为所述输出传动组件的输出端;
当所述滑块处于H1时,所述第三转轴位于死点位置的第一侧;其中,所述死点位置为所述第三连杆和所述第四连杆位于一条直线时所述第三转轴所在的位置;在所述第三转轴位于所述死点位置的第一侧时,所述第三连杆和所述第四连杆之间开口朝向第一方向的第一夹角小于180度;
当所述滑块从H1移动至H2时,所述滑块通过所述第一转轴带动所述第一连杆向第一方向移动,所述第一连杆通过所述第二转轴带动所述第二连杆向第一方向移动;所述第三转轴沿第一方向移动至位于所述死点位置的第二侧;在所述第三转轴位于所述死点位置的第二侧时,所述第一夹角大于180度;
在所述第三转轴从所述死点位置的第一侧移动至所述死点位置的第二侧时,所述第四连杆的第二端带动所述第五连杆的第二端沿第一转向移动;在所述第三转轴从所述死点位置的第二侧移动至所述死点位置的第一侧时,所述第四连杆的第二端带动所述第五连杆的第二端沿第一转向的反方向移动。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述输出传动组件还包括:第三弹性件;
所述第三弹性件的两端分别与所述第三连杆的第二端和所述第四连杆的第二端相连;
所述第三弹性件用于在所述第三转轴移动至所述死点位置的第二侧时,保持所述第一夹角大于180度,以及,所述第三弹性件用于在所述第三转轴移动至所述死点位置的第一侧时保持所述第一夹角小于180度。
3.根据权利要求1-2任一所述的装置,其特征在于,所述曲柄滑块组件还包括:第二弹性件;
所述第二弹性件的第一端与所述第一连杆靠近所述第二转轴一侧的第三端相连;所述第二弹性件的第二端与所述滑块相连;
在所述滑块未处于H1时,所述第二弹性件处于储能状态,若所述第三转轴位于所述死点位置的第一侧,所述第二弹性件用于驱动所述滑块回到所述H1;
在所述滑块处于H1时,所述第二弹性件还用于保持所述第一连杆与所述第二连杆之间的第二夹角为开口朝向所述摆杆一侧的钝角。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述摆杆与所述壳体通过第四转轴相连;所述摆杆从Z1移动至Z2时以所述第四转轴为中心顺时针转动;所述摆杆的转动平面与所述滑块的滑动平面相互平行;
所述摆杆具有摆杆凸部,所述摆杆凸部位于所述摆杆的转动平面靠近所述滑块的一侧;
所述滑块具有滑块凸部,所述滑块凸部位于所述滑块的滑动平面靠近所述摆杆的一侧;
在所述滑块处于H1时,所述滑块凸部位于所述摆杆顺时针转动时所述摆杆凸部的移动轨迹上;
在所述摆杆顺时针转动时,所述摆杆凸部沿第一方向移动;在所述摆杆逆时针转动时,所述摆杆凸部沿第一方向的反方向移动;
在所述摆杆凸部沿第一方向移动时,若所述滑块处于H1,所述摆杆凸部移动至与所述滑块凸部接触时推动所述滑块凸部沿第一方向移动,以带动所述滑块移动至H2。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第一连杆具有连杆凸部;
所述连杆凸部位于所述连杆的移动平面靠近所述摆杆的一侧;所述连杆凸部具有直立侧面;
在所述滑块处于H1时,所述连杆凸部位于所述摆杆凸部沿第一方向的移动轨迹之外;在所述滑块处于H2时,所述连杆凸部位于所述摆杆凸部沿第一方向移动时的移动轨迹上;
在所述摆杆凸部沿第一方向移动时,若所述滑块处于H2,所述摆杆凸部移动至与所述直立侧面接触时通过所述直立侧面推动所述连杆凸部围绕所述第一转轴转动,以带动所述第一连杆以所述第一转轴为中心顺时针转动;在所述第一连杆顺时针转动时,所述第三转轴移动至所述死点位置的第一侧。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述摆杆凸部可在第四方向上内缩,所述第四方向垂直于所述摆杆的转动平面;
所述连杆凸部具有倾斜侧面;
在所述摆杆凸部沿第一方向的反方向移动时,若所述滑块处于H2,所述摆杆凸部移动至与所述倾斜侧面接触时在所述倾斜侧面的挤压下内缩,所述摆杆凸部内缩后沿第一方向移动至与所述连杆凸部分离。
7.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述摆杆的第一端和第二端分别位于所述第四转轴的两侧;所述摆杆的第一端用于连接所述第一控制端;
所述输入传动组件还包括:挂接杆和第四弹性件;
所述挂接杆的第一端与所述摆杆的第一端相连;所述挂接杆的第二端具有挂钩部;所述第四弹性件的第一端与所述摆杆的第二端相连,所述第四弹性件的第二端与所述挂接杆的第三端相连,所述第三端位于所述挂接杆的第一端和第二端之间;
所述第二连杆具有挂挡部;
所述挂挡部的开口方向为背离所述摆杆的第一端的第三方向;
在所述滑块处于H2时,所述挂挡部位于挂接位置;
在所述摆杆顺时针转动从Z1移动至Z2时,所述摆杆通过所述摆杆的第一端和所述第四弹性件带动所述挂钩部沿第三方向移动至所述挂接位置,与所述挂挡部形成挂挡连接;
在所述摆杆逆时针转动从Z2移动至Z1时,所述挂钩部向第三方向的反方向移动,带动所述挂挡部向第三方向的反方向移动;在所述挂挡部沿第三方向的反方向移动至脱离位置时,所述挂钩部与所述挂挡部脱离挂挡连接;在所述挂挡部位于所述脱离位置时,所述第二连杆逆时针转动,带动所述第三转轴移动至所述死点位置的第一侧。
8.根据权利要求1-2、4-7任一所述的装置,其特征在于,所述开关装置为断路器,所述装置还包括:第一控制端和触头组件;其中,
所述第一控制为电磁铁组件;所述电磁铁组件包括:铁芯和铁芯拉杆;所述铁芯拉杆与所述摆杆相连;所述电磁铁组件用于在接收到电控指令时控制铁芯先吸合再释放;在所述电磁铁组件的铁芯吸合时,所述电磁铁组件输出第一驱动力;在所述电磁铁组件的铁芯释放时,所述电磁铁组件停止输出第一驱动力;
所述触头组件包括:动触头和静触头;所述静触头与所述壳体相连;所述动触头与所述输出传动组件相连,所述动触头用于在所述输出传动组件的输出端向第一转向移动时,移动至与所述静触头相接触的闭合位置;以及,用于在所述输出传动组件的输出端向第一转向的反方向移动时,移动至与所述静触头相分离的断开位置。
9.根据权利要求1-2、4-7任一所述的装置,其特征在于,所述滑块的第一端用于连接第二控制端;
在所述第二控制端沿第一方向移动时,所述滑块沿第一方向从H1移动至H2;
在所述第二控制端沿第一方向的反方向移动时,所述滑块沿第一方向的反方向从H2移动至H1;
所述第一方向为所述滑块从H1移动至H2的移动方向。
10.根据权利要求1-2、4-7任一所述的装置,其特征在于,所述第二连杆具有伸出部;
在所述滑块处于H2时,所述伸出部位于第三控制端沿第一方向的反方向移动的移动轨迹上;所述伸出部在所述第三控制端沿第一方向的反方向的推动力的驱动下,带动所述第二连杆向第一方向的反方向移动,以使所述第三转轴移动至所述死点位置的第一侧。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述开关装置为断路器;所述开关装置还包括:第三控制端;所述第三控制端为脱扣组件;
所述脱扣组件包括:脱扣器和脱扣推杆;在所述脱扣器达到脱扣条件时,所述脱扣推杆沿第一方向的反方向伸出。
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