CN116469738A - 斥开锁止的动触头 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种斥开锁止的动触头，包括：转轴、动触头、扭簧和压力轴。动触头设置于转轴的型腔内部，压力轴设置在动触头锁槽内，可相对动触头做枢轴转动，转轴上设置有一组圆柱销与伸出臂，扭簧安装于转轴圆柱销上，其一端扭臂抵触于转轴伸出臂上，另一端伸出臂抵触于压力轴上。无大电流时，扭簧通过压力轴为动触头提供压力，保证动静触头可靠接触。大电流分断时，动触头在电动斥力的作用下斥开，在斥开较小一端角度后，扭簧施加于动触头上的力，越过动触头的旋转中心，此时动触头将在电动斥力及扭簧的作用下迅速打开至最大位置，并且在扭簧的反力作用下，即使电动斥力消失，动触头仍不会出现跌落现象，从而实现动触头斥开锁住的可靠性。

Description

斥开锁止的动触头

技术领域

本申请涉及低压断路器技术领域，尤其涉及一种斥开锁止的动触头。

背景技术

断路器用作于配电系统中的设备和电缆的保护，切断系统中的短路、过载等故障；在线路中存在较大短路电流时，断路器触头在回路洛伦兹力、霍姆力的作用下斥开，触头之间产生电弧；由于触头斥开后，霍姆力消失，洛伦兹力减弱，同时触头在斥开过程中需要克服动触头弹簧的反力，所以动触头斥开一定距离后很容易再次跌落，如果机构没有及时解锁，迅速将触头拉起，很可能电路再次接通，导致分断失败。

目前行业上有很多断路器在触头系统中增加斥开锁住结构来防止触头跌落，原理一般为：弹簧给动触头提供压力，在触头斥开较大距离后，弹簧给触头的力越过动触头的旋转中心，此时弹簧给动触头力的方向为触头打开的方向，促使触头打开到最大位置，动触头不会跌落；但目前很多结构，斥开反向点位置比较高，需要较大的电动斥力，才能保证触头反向和锁住，这种情况会受限于动静触头的结构、动静触头之间的距离、触头压力的大小和短路电流的大小，在电动斥力较小，触头压力较大，短路电流较小的时候，很有可能在动触头斥开到反向点前，斥开力变得很小，反向增大，加上需要克服摩擦力，动触头不再向上运动导致动触头跌落；所以需要提出一种斥开反向点比较低，斥开过程中，反力不增加或增加较小，摩擦力小的结构，来提高斥开锁住的可靠性，保证分断。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种斥开锁止的动触头，提高动触头的可靠性。

根据本申请的一方面，提供了一种斥开锁止的动触头，包括：转轴，动触头、压力轴和扭簧；所述转轴为内部中空，正对两侧开口的腔体；所述动触头可转动的设置在所述转轴的内部，且所述动触头的两端为接线端，所述接线端通过所述开口延伸至所述转轴的外部；所述压力轴卡接在所述动触头且位于所述转轴的内部，能够随所述动触头的转动而转动；所述扭簧设置在所述转轴的内部，且所述扭簧包括的第一扭臂与所述转轴的内壁相抵接，第二扭臂与所述压力轴相抵接，为所述压力轴提供动力；分断短路电流时，所述动触头受电动斥力作用，由合闸位置朝向分闸位置转动；所述动触头带动所述压力轴相对所述扭簧转动。

在一种可能实现的方式中，所述开口的上方为分闸位置，所述开口的下方为合闸位置，所述分闸位置与所述合闸位置上下设置；且

所述动触头抵接在所述合闸位置时，所述动触头为合闸状态；

所述动触头抵接在所述分闸位置时，所述动触头为分闸状态。

在一种可能实现的方式中，所述转轴内部的中心位置设有转动销；

所述动触头的中心位置开设有转动孔，所述转动孔与所述转动销相适配，所述转动孔套设在所述转动销。

在一种可能实现的方式中，所述动触头相对所述合闸位置，与所述分闸位置相临近的位置开设有动触头锁槽；

所述动触头锁槽贯穿所述动触头长度方向的两侧，且所述动触头锁槽与所述压力轴相适配；

所述压力轴卡接在所述动触头锁槽内。

在一种可能实现的方式中，所述压力轴包括承压部和转动部；

所述转动部为杆状结构，与所述动触头锁槽相适配，可转动的卡接在所述动触头锁槽内；所述承压部为板状结构，且数量为两个，对称设置在所述转动部的两端；且

所述承压部的板面与扭簧的扭臂相抵接，且所述承压部相对所述扭臂的长度方向滑动。

在一种可能实现的方式中，所述转轴的内部设有圆柱销；

所述圆柱销设置在所述开口位置，且所述圆柱销相对所述分闸位置，与所述合闸位置相临近。

在一种可能实现的方式中，所述转轴内壁相对所述合闸位置，临济所述分闸位置延伸有伸出臂；

所述伸出臂的延伸方向，朝向所述合闸位置；且

所述伸出臂与所述扭簧的扭臂相抵接。

在一种可能实现的方式中，所述扭簧包括第一扭臂和第二扭臂；

所述第一扭臂与所述第二扭臂同向设置；

所述第一扭臂与所述伸出臂抵接，所述第二扭臂与所述承压部抵接。

在一种可能实现的方式中，所述动触头由合闸状态转换为分闸状态下，所述动触头的接线端由所述合闸位置朝向所述分闸位置转动；

所述动触头由合闸状态转换为分闸状态下，所述压力轴由所述合闸位置朝向所述分闸位置转动，且所述压力轴的受力方向，由朝向所述合闸位置与所述转动销之间，转换为朝向所述分闸位置与所述转动销之间。

在一种可能实现的方式中，所述动触头的整体为对称结构。

本申请实施例的斥开锁止的动触头的有益效果：动触头设置于转轴的型腔内部，压力轴设置在动触头锁槽内，可相对动触头做枢轴转动，转轴上设置有一组圆柱销与伸出臂，扭簧安装于转轴圆柱销上，其一端扭臂抵触于转轴伸出臂上，另一端伸出臂抵触于压力轴上。无大电流时，扭簧通过压力轴为动触头提供压力，保证动静触头可靠接触。大电流分断时，动触头在电动斥力的作用下斥开，在斥开较小一端角度后，扭簧施加于动触头上的力，越过动触头的旋转中心，此时动触头将在电动斥力及扭簧的作用下迅速打开至最大位置；并且在扭簧的反力作用下，即使电动斥力消失，动触头仍不会出现跌落现象，从而实现动触头斥开锁住的可靠性。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。

图1示出本申请实施例的斥开锁止的动触头的主体结构示意图；

图2示出本申请实施例的斥开锁止的动触头的合闸状态的剖视图；

图3示出本申请实施例的斥开锁止的动触头的分闸状态的剖视图；

图4示出本申请实施例的转轴的主体结构示意图；

图5示出本申请实施例的转轴的剖视图；

图6示出本申请实施例的动触头的主体结构示意图；

图7示出本申请实施例的扭簧的主体结构示意图；

图8示出本申请实施例的压力轴的主体结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

图1示出本申请实施例的斥开锁止的动触头的主体结构示意图。如图1所示，本申请实施例的斥开锁止的动触头包括：转轴1、动触头2、扭簧3和压力轴4。转轴1内部中空有容置腔体，前正对的两侧开口，两个开口相对应。动触头2可转动的设置在转轴1的容置腔体内部，且动触头2长度方向的两端为接线端，两个接线端均通过正对的开口，延伸至转轴1的外部，与静触头或电器连接。压力轴4开接在动触头2上，且位于转轴1的内部，当动触头2转动时，压力轴4随动触头2在转轴1的内部转动。扭簧3设置在转轴1的内部，包括两个扭臂，一个扭臂抵接在转轴1的内壁，另一个扭臂抵接在压力轴4，时刻为压力轴4提供动力，来稳定动触头2的合闸状态和分闸状态。

在此具体实施例中，参阅图2和图3，动触头2设置于转轴1的型腔内部，压力轴4设置在动触头锁槽21内，可相对动触头2做枢轴转动，转轴1上设置有一组圆柱销11与伸出臂12，扭簧3安装于转轴1圆柱销11上，其一端扭臂抵触于转轴1伸出臂12上，另一端伸出臂12抵触于压力轴4上。无大电流时，扭簧3通过压力轴4为动触头2提供压力，保证动静触头可靠接触。大电流分断时，动触头2在电动斥力的作用下斥开，在斥开较小一端角度后，扭簧3施加于动触头2上的力，越过动触头2的旋转中心，此时动触头2将在电动斥力及扭簧3的作用下迅速打开至最大位置；并且在扭簧3的反力作用下，即使电动斥力消失，动触头2仍不会出现跌落现象，从而实现动触头2斥开锁住的可靠性。

在一具体实施例中，转轴1的整体为柱状结构，侧壁正对的两侧设有开口。动触头2设置在转轴1的内部，两端延伸至开口的外部，且动触头2能够在开口位置转动。具体的，在动触头2为合闸状态时，动触头2与开口的底部接触，在动触头2为分闸状态时，动触头2与开口的顶部接触。

实施例1

动触头2系统在额定工作状态下时，扭簧3通过压力轴4，对动触头2施加压力F1，压力F1为动触头2提供闭合方向转矩，进一步提供了动触头2工作状态时的触头终压力，从而保证了动静触头间的可靠接触。

在线路中出现大电流短路故障时，动触头2在电动斥力的作用下斥开，动触头2带动压力轴4翻转，压力轴4与扭簧3的接触位置发生改变。当动触头2与转轴1伸出臂12抵触时，动触头2完全打开，扭簧3通过压力轴4，对动触头2施加压力F2，此时压力F2越过了转动销5，为动触头2提供触头打开方向的转矩。在无外力作用下，动触头2将始终保持斥开状态，即实现了动触头2系统的斥开锁住功能。

其中，参阅图1，转轴1的整体为圆柱结构，且内部中孔，侧壁正对的两侧设有开口，能够放置动触头2在转轴1的内部转动。

其中，转动销5设置在转轴1的内部，动触头2的中心位置开设有转动孔，转动孔与转动销5相适配，动触头2通过转动孔可转动的安装在转轴1上。此外，转动销5设置在转轴1内部的中心位置，使动触头2可绕着转轴1的中心位置转动，便于进行动触头2的合闸与分闸。

其中，参阅图6接线端设有的触点朝向合闸位置。

其中，参阅图6，动触头2上开设有动触头锁槽21，便于锁定动触头2的状态。此外，动触头锁槽21开设触点的相对侧，且位于转轴1的内部。

其中，参阅图8，压力轴4可转动的卡接在动触头锁槽21内，能够随动触头2的转动而转动。压力轴4包括转动部42和承压部41两部分，转动部42为杆状结构，与动触头锁槽21相适配，承压部41呈板状结构，数量为两个，对称设置在转动部42的两端。

其中，在转轴1的内部设置有圆柱销11，用于固定扭簧3。此外，圆柱销11设置在相对分闸位置，临近合闸位置的开口位置。

其中，扭簧3套设在圆柱销11上，包括的第一扭臂31与转轴1的内壁相抵接，第二扭臂32与压力轴4的承压部41相抵接。此外，在动触头2由合闸状态，转换头为分闸状态时，扭簧3始终与承压部41相抵接，为承压部41提供动力。

其中，在转轴1的内壁上延伸有伸出臂12，伸出臂12用于阻挡扭臂的转动。此外，伸出臂12的延伸方向为，转轴1的分闸位置朝向合闸位置的方向。

其中，在动触头2与分闸位置相临近的位置延伸有动触头凸台22，动触头凸台22的延伸方向朝向分闸位置，便于动触头2与分闸位置相接触。

如此，在动触头2由合闸状态转换为分闸状态时，压力轴4在随动触头2的转动时，始终受到扭簧3的压力，且压力轴4的受到的压力方向相同。当压力方向从转动销5的一侧，移动另一侧时，动触头2受到压力轴4的推动力发生变化。因此，动触头2翻转较小角度即可使力F2越过动触头2转动销5，斥开反向点低，使得在较小短路电流情况下，动触头2也能可靠斥开，保证了分断的可靠性。

如此，在动触头2由合闸状态转换为分闸状态时，当动触头2受到压力轴4的推动力，相对动触头2跨过转动销5时推动力的作用发生变化，由压力轴4推动动触头2朝向合闸位置，转换为推动动触头2朝向分闸位置。

如此，动触头2与压力轴4为转动配合，压力轴4在扭簧3的作用下转动，由于压力轴4与动触头2及扭簧3间摩擦力小，此时动触头2翻转阻力矩较小，利于动触头2斥开为分闸状态。

如此，在动触头2由合闸状态转换为分闸状态时，压力轴4在动触头2的带动下相对转动销5的高度抬高，扭簧3与压力轴4的配合由原来的面逐渐向边移动，压力轴4受力翻转，且逐渐远离扭簧3旋转中心，扭簧3给压力轴4的受力方向大幅改变，逐渐指向转动销5并越过转动销5，所以动触头2斥开一小段的距离后，动触头2受力反向，此刻扭簧3扭转角度小，动触头2斥开时受到的反力不增加或者增加很小，保证的斥开的可靠性。

参阅图1和图6，动触头2的整体呈“S”的弧形，且为板状结构。动触头2的两端为触点，两个触点对称设置，分别位于动触头2的上侧和下侧，其中一个动触头用于连接断路器的静触头，另一端用于连接继电器。此外，在动触头2的两个弯曲位置，延伸有动触头凸台22，延伸方向与动触头2同侧的触点相同，用于抵接伸出臂12。在转动孔与动触头凸台22之间开设的动触头锁槽21，与动触头2同端的动触头凸台同侧，用于嵌设压力轴4，且动触头锁槽21的开设方向，与同端动触头凸台22的延伸方向相同。

其中，动触头2可转动的设置在转轴1的内部，两端通过开口延伸至转轴1的外部，一端与继电器连接，另一端与静触头点控连接。动触头2设置在转轴的内部，在通过动触头2的为小电流时，动触头2与静触头接触且通电，在通过动触头2的为大电流时，动触头2与静触头断开且不通电。

实施例2

整体的转轴1和动触头2在绕转动销5转动180度后的结构相同，如此2个压力轴4和扭簧3，能够为动触头2提供2倍的推动力，保证动触头2斥开的可靠性。

其中，参阅图5和图4，圆柱销11包括有2个，2个圆柱销11对称设置在转动销5的两侧，且距离转动销5的长度相等。

其中，2个开口上的合闸位置和分闸位置，在上下位置相反。

其中，2个触点在接线端的朝向相反。

其中，压力轴4受到扭簧3的压力方向相反。

其中，动触头2受到2个压力轴4的推动力方向相反。

参阅图2和图3，转轴1上开设的两个开口正对设置。动触头2的整体为长条状结构，扭簧3对称设置在转动销5的两侧，且相对开口的分闸位置均与合闸位置相临近。

实施例3

整体的扭簧3和圆柱销11在转轴1的内部，相对转轴1的圆形截面对称设置，如此，4个承压部41和对应的4个扭臂，能够为动触头2提供4倍的推动力，保证动触头2斥开的可靠性。

其中，转动销5的数量为1个，动触头2的数量为1个。2个圆柱销11、2个扭簧3、2个承压部41和1个转动部42相配合，完成动触头2一侧接线端的推动，2个圆柱销11、2个扭簧3、2个承压部41和1个转动部42相配合，完成动触头2另一侧接线端的推动。

参与图1、图2和图3，动触头2为长条的板状结构，2个转动销和2个扭簧对称设置在动触头2的板面两侧，共同配合对动触头2受力，提升动触头2在合闸位置与分闸位置的稳定性。

参阅图1，每个开口位置设有伸出臂的数量为1个，伸出臂12延伸在开口的分闸位置，用于阻挡扭簧3的扭臂和抵接动触头3，伸出臂12的延伸方向为，沿转轴1的周向且朝向合闸位置延伸，且伸出臂12沿分闸位置的中部延伸，便于与分闸位置的动触头2抵接。

此外，参阅图7，相邻两个扭簧3一体成型，且两个第一扭臂31相连接。

需要说明的是，扭簧3的扭臂长度，大于压力轴4相对扭臂的移动长度。如此，避免压力轴4的承压部41在扭臂上脱落，保证压力轴4的承压部41始终与扭簧3的扭臂抵接，且始终收到扭簧3的压力。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种斥开锁止的动触头，其特征在于，包括：

转轴，动触头、压力轴和扭簧；

所述转轴为内部中空，所述动触头、压力轴和扭簧均设置在所述转轴的内部；且所述转轴正对两侧开口；

所述动触头可转动的设置在所述转轴的内部，且所述动触头的两端为接线端，所述接线端通过所述开口延伸至所述转轴的外部；

所述压力轴嵌设在所述动触头上，能够随所述动触头的转动而转动；

所述扭簧包括第一扭壁和第二扭臂；所述第一扭臂与所述转轴的内壁相抵接，所述第二扭臂与所述压力轴相抵接，为所述压力轴提供动力；

分断短路电流时，所述动触头受电动斥力作用，由合闸位置朝向分闸位置转动；所述动触头带动所述压力轴相对所述扭簧转动。

2.根据权利要求1所述的斥开锁止的动触头，其特征在于，所述开口的上方为所述分闸位置，所述开口的下方为所述合闸位置，所述分闸位置与所述合闸位置上下设置；且

所述动触头抵接在所述合闸位置时，所述动触头为合闸状态；

所述动触头抵接在所述分闸位置时，所述动触头为分闸状态。

3.根据权利要求2所述的斥开锁止的动触头，其特征在于，所述转轴内部的中心位置设有转动销；

所述动触头的中心位置开设有转动孔，所述转动孔与所述转动销相适配，所述转动孔套设在所述转动销。

4.根据权利要求2所述的斥开锁止的动触头，其特征在于，所述动触头相对所述合闸位置，与所述分闸位置相临近的位置开设有动触头锁槽；

所述动触头锁槽贯穿所述动触头长度方向的两侧，且所述动触头锁槽与所述压力轴相适配；

所述压力轴嵌设在所述动触头锁槽内。

5.根据权利要求4所述的斥开锁止的动触头，其特征在于，所述压力轴包括承压部和转动部；

所述转动部为杆状结构，与所述动触头锁槽相适配，可转动的卡接在所述动触头锁槽内；所述承压部为板状结构，且数量为两个，对称设置在所述转动部的两端；且

所述承压部的板面与扭簧的扭臂相抵接，且所述承压部相对所述扭臂的长度方向滑动。

6.根据权利要求5所述的斥开锁止的动触头，其特征在于，所述转轴的内部设有圆柱销；

所述圆柱销设置在所述开口位置，且所述圆柱销相对所述分闸位置，与所述合闸位置相临近。

7.根据权利要求6所述的斥开锁止的动触头，其特征在于，所述转轴内壁相对所述合闸位置，以及所述分闸位置延伸有伸出臂；

所述伸出臂的延伸方向，朝向所述合闸位置；且

所述伸出臂与所述扭簧的扭臂相抵接。

8.根据权利要求7所述的斥开锁止的动触头，其特征在于，所述第一扭臂与所述第二扭臂同向设置；

所述第一扭臂与所述伸出臂抵接，所述第二扭臂与所述承压部抵接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的斥开锁止的动触头，其特征在于，所述动触头由合闸状态转换为分闸状态下，所述动触头的接线端由所述合闸位置朝向所述分闸位置转动；

所述动触头由合闸状态转换为分闸状态下，所述压力轴由所述合闸位置朝向所述分闸位置转动，且所述压力轴的受力方向，由朝向所述合闸位置与所述转动销之间，转换为朝向所述分闸位置与所述转动销之间。

10.根据权利要求9所述的斥开锁止的动触头，其特征在于，所述动触头的整体为对称结构；

所述转轴为圆柱形结构，且两个开口在圆弧侧面两个正对位置设置。