CN116504596A - 一种断路器 - Google Patents

Abstract

一种断路器，包括外壳以及手柄机构、操作机构和触头机构，所述操作机构包括杠杆和触头支持，触头机构的动触头与触头支持连接，在杠杆与触头支持之间设置有储能件，在所述手柄机构与操作机构之间转动装配有快速合闸件，在手柄机构驱动断路器合闸过程中，向合闸方向转动的触头支持先与快速合闸件限位配合停止转动，手柄机构以及杠杆继续转动使储能件储能，在手柄机构驱动快速合闸件转动，使快速合闸件与触头支持解除限位配合后，储能件释能使触头支持带动动触头快速向合闸方向转动。本发明中快速合闸件在合闸过程中先与触头支持限位配合，在储能件储能完毕后与触头支持解除限位配合，其结构简单，占用空间小，利于提高断路器的合闸速度。

Description

一种断路器

技术领域

本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种断路器。

背景技术

在低压输配电领域内，小型断路器是一种起通断控制及保护等作用的重要元件，在合闸过程中，需要通过手动或者电机传动使得手柄机构带动操作机构运动来实现动触头与静触头的闭合，合闸速度一般较慢，如果断路器没有设置快速闭合装置，动触头与静触头之间产生火花的持续时间较长，从而降低了产品的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、合闸速度较快的断路器。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种断路器，包括外壳以及装配于外壳内的手柄机构、操作机构和触头机构，所述操作机构包括杠杆和触头支持，触头机构的动触头与触头支持连接，在杠杆与触头支持之间设置有储能件，在所述手柄机构与操作机构之间转动装配有快速合闸件，在手柄机构驱动断路器合闸过程中，向合闸方向转动的触头支持先与快速合闸件限位配合停止转动，手柄机构以及杠杆继续转动使储能件储能，在手柄机构驱动快速合闸件转动，使快速合闸件与触头支持解除限位配合后，储能件释能使触头支持带动动触头快速向合闸方向转动。

进一步，所述快速合闸件包括锁定部和解锁部，所述锁定部与设置于触头支持的配合部限位配合以限制触头支持合闸转动，由设置于手柄机构的触发部推动解锁部使快速合闸件转动，使锁定部与配合部解除限位配合。

进一步，所述快速合闸件的一端向手柄机构方向凸出形成解锁部，手柄机构包括转动连接于外壳的转动件，在转动件的一侧设有把手部，在与把手部相对的一侧设有与解锁部配合的避让槽，由避让槽的一侧侧壁端部形成推动解锁部的触发部。

进一步，所述快速合闸件的另一端设有作为锁定部的凸台结构，触头支持面向快速合闸件的一端设有作为配合部的凸台结构，当配合部与锁定部抵靠配合时限制触头支持继续向合闸方向转动。

进一步，所述快速合闸件包括弹性复位部，在手柄机构推动快速合闸件转动时，弹性复位部与外壳配合用于为快速合闸件提供弹性复位力。

进一步，在所述外壳设置有定位结构，由定位结构限制快速合闸件的转动轨迹。

进一步，所述定位结构沿手柄机构的一侧环绕设置，定位结构包括第一限位部和第二限位部，快速合闸件的解锁部在第一限位部与第二限位部之间摆动，快速合闸件的弹性复位部与第二限位部配合以提供弹性复位力。

进一步，所述快速合闸件包括一体成型的合闸件第一臂和合闸件第二臂，所述合闸件第一臂与合闸件第二臂的一端连接并在合闸件第一臂与合闸件第二臂的连接处设有连接孔，由合闸件第一臂的端部作为与手柄机构配合的解锁部，在合闸件第二臂面向合闸件第一臂的一侧侧壁设有作为弹性复位部的弹簧体，所述弹性复位部的弹性按压方向与合闸件第二臂的中心轴线相垂直，合闸件第二臂的末端向背离合闸件第一臂的方向弯折形成锁定部，所述锁定部与弹性复位部分别位于合闸件第二臂相对的两侧。

进一步，由合闸件第二臂的一侧侧壁边缘向外凸出形成凸边，所述凸边与锁定部连接形成凹槽结构，所述凹槽结构与杠杆的配合部相适配。

进一步，所述储能件设置于触头支持的安装槽内，储能件的一个弹性臂与设置于杠杆的第一固定部限位配合，储能件的另一个弹性臂与设置于触头支持的第二固定部限位配合。

进一步，所述操作机构还包括跳扣、连杆、锁扣和脱扣挂钩，所述跳扣、锁扣分别转动装配于杠杆，跳扣通过连杆与手柄机构联动，锁扣与跳扣的一端搭扣配合，脱扣挂钩连接在锁扣的另一端。

本发明的一种断路器，设置分别与手柄机构、触头支持配合的快速合闸件，在合闸过程中先与触头支持限位配合使触头支持停止转动，在储能件储能完毕后，手柄机构推动快速合闸件使触头支持与快速合闸件解除限位配合，由储能件释能完成快速合闸，其结构简单，占用空间小，利于提高断路器的合闸速度。

此外，在快速合闸件设置有弹性复位部，由弹性复位部与外壳配合为快速合闸件提供弹性复位力。

特别是，快速合闸件采用一体结构，占据空间以及运动轨迹较小，进一步提高与手柄机构、触头支持的配合程度。

附图说明

图1是本发明一种断路器的结构示意图(正面)；

图2是本发明一种断路器的结构示意图(反面)；

图3是本发明一种断路器中手柄机构、快速合闸件以及触头支持的配合示意图；

图4是本发明一种断路器中手柄机构的结构示意图；

图5是本发明一种断路器中快速合闸件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至5给出的实施例，进一步说明本发明的一种断路器的具体实施方式。本发明的一种断路器不限于以下实施例的描述。

一种断路器，包括外壳1以及装配于外壳1内的手柄机构2、操作机构和触头机构，所述操作机构包括杠杆31和触头支持32，触头机构的动触头51与触头支持32连接，在杠杆31与触头支持32之间设置有储能件33，在所述手柄机构2与操作机构之间转动装配有快速合闸件4，

在手柄机构2驱动断路器合闸过程中，向合闸方向转动的触头支持32先与快速合闸件4限位配合停止转动，手柄机构2以及杠杆31继续转动使储能件33储能，杠杆31持续转动使储能件33持续储能，手柄机构2持续转动，当手柄机构2驱动快速合闸件4转动，使快速合闸件4与触头支持32解除限位配合后，储能件33释能使触头支持32带动动触头51快速向合闸方向转动。

本发明的一种断路器，设置分别与手柄机构2、触头支持32配合的快速合闸件4，在手柄机构2转动驱动断路器合闸过程中，先与触头支持32限位配合使触头支持32停止转动，在储能件33储能完毕后，手柄机构2推动快速合闸件4使触头支持32与快速合闸件4解除限位配合，由储能件33释能完成快速合闸，其结构简单，占用空间小，利于提高断路器的合闸速度。

结合图1-5提供一种断路器的实施例，所述断路器包括外壳1，在所述外壳1的两端设置有一对接线端子，在一对接线端子之间设置有手柄机构2、操作机构、触头机构和灭弧系统6，手柄机构2转动装配于外壳1的上部，操作机构位于手柄机构2的一侧并与手柄机构2联动连接，触头机构包括相互配合的动触头51和静触头52，动触头51连接在操作机构上并与一个接线端子电连接，静触头52和灭弧系统6固定于外壳1的中部，静触头52与另一个接线端子电连接，手动或电动操作手柄机构2，由操作机构带动动触头51向靠近或远离静触头52的方向运动，从而完成断路器的分合闸动作。

在所述外壳1内还可以设置与操作机构配合的保护机构，所述保护机构包括短路保护机构7和/或过载保护机构8，在本实施例中，短路保护机构7设置在灭弧系统6与手柄机构2之间，短路保护机构7的一端与操作机构相对，在发生短路，由短路保护机构7触发操作机构脱扣，过载保护机构8设置在动触头51与一个接线端子之间，过载保护机构8的活动端与操作机构相对，在发生过载故障时，由过载保护机构8触发操作机构脱扣。

在本实施例中，如图1、2和4所示，手柄机构2包括转动连接于外壳1的转动件，在转动件的一侧设有把手部21，所述把手部21位于外壳1之外用于手动操作手柄机构2进行分合闸转动，在与把手部21相对的一侧设有避让槽22，由避让槽22靠近操作机构一侧侧壁的端部形成触发部23，触发部23可以略微向外凸出。另外，在所述转动件的中部设置有装配槽，在所述装配槽内设置有与转动件同轴转动的摇臂，当然也可以省略摇臂。

如图1、2所示，操作机构包括转动装配于外壳1内的杠杆31，在杠杆31上转动连接有触头支持32、跳扣以及锁扣，动触头51连接于触头支持32并随触头支持32共同进行分合闸运动，在所述触头支持32上设置有安装槽，在所述安装槽内装配有储能件33，储能件33的一个弹性臂与设置于杠杆31的第一固定部311限位配合，储能件33的另一个弹性臂与设置于触头支持32的第二固定部322限位配合，在本实施例中，优选储能件33为扭簧，第一固定部311和第二固定部322采用凸台结构，扭簧的两个弹性臂分别与第一固定部311、第二固定部322抵靠配合，触头支持32靠近手柄机构2的一侧设有凸台结构，所述凸台结构作为配合部321，优选配合部321由触头支持32的一侧边缘向手柄机构2的方向凸出形成；跳扣与锁扣的一端搭扣配合，其中跳扣通过一个连杆与手柄机构2联动连接，短路保护机构7的一端与锁扣的另一端相对，在锁扣的另一端还连接有脱扣挂钩，所述脱扣挂钩与过载保护机构8的活动端相对。

进一步的，如图1-3和5所示，在手柄机构2与操作机构之间设置有快速合闸件4，在断路器合闸过程中，快速合闸件4通过分别与手柄机构2、操作机构配合，加快动触头51的合闸速度。

具体的，所述快速合闸件4包括锁定部41和解锁部42，在手柄机构2驱动操作机构向合闸方向转动过程中，锁定部41与触头支持32的配合部321限位配合，使触头支持32以及连接在触头支持32的动触头51停止向合闸方向转动，手柄机构2带动操作机构的杠杆31继续向合闸方向转动，在此过程中，储能件33完成储能，手柄机构2的合闸转动使触发部23与快速合闸件4的解锁部42配合，推动快速合闸件4转动使锁定部41与配合部321解除限位配合，此时储能件33释能使触头支持32带动动触头51快速向合闸方向转动，从而实现快速合闸。优选的，所述快速合闸件4还包括弹性复位部43，在手柄机构2推动快速合闸件4时，由弹性复位部43与外壳1配合发生形变用于为快速合闸件4提供弹性复位力，

本实施例的快速合闸件4与触头支持32的限位解除是由手柄机构2的触发部23来触发，便于根据需要调整手柄机构2的触发部23的位置，以调整限位解除的位置，即调整储能件的储能能量，保证产品的一致性。

结合图5提供一种快速合闸件4的具体结构，所述快速合闸件4包括一体成型的合闸件第一臂和合闸件第二臂，所述合闸件第一臂与合闸件第二臂的一端连接，在本实施例中，合闸件第二臂与合闸件第一臂之间的夹角近似直角，使快速合闸件4整体呈近似L形的杆体结构，合闸件第二臂的长度大于合闸件第一臂的长度，在合闸件第一臂与合闸件第二臂的连接处设有连接孔45，在外壳1的内侧壁设置于连接孔45配合的连接轴使快速合闸件4转动装配于外壳1，由合闸件第一臂的端部作为与手柄机构2配合的解锁部42，解锁部42可以伸入手柄机构2的避让槽22，在合闸件第二臂面向合闸件第一臂的一侧侧壁设有作为弹性复位部43的弹簧体，所述弹性复位部43的弹性按压方向与合闸件第二臂的中心轴线相垂直，所述合闸件第二臂的末端向背离合闸件第一臂的方向弯折形锁定部41，所述锁定部41与弹性复位部43分别位于合闸件第二臂相对的两侧，由合闸件第二臂的另一侧侧壁边缘向外凸出形凸边44，所述凸边44与锁定部41配合形成凹槽结构，所述凹槽结构可以与杠杆31的配合部321相适配，其中凸边44以及凹槽结构可以作为快速合闸件4的定位结构，在快速合闸件4的转动过程中，凸边44始终位于杠杆31的下侧，也就是凸边44对应于配合部321的下方，为快速合闸件4提供定位作用。当然，也可以省略凸边44，直接在合闸件第二臂的末端设置作为锁定部41的凸台结构也同样适用。

采用一体式的快速合闸件4，相比现有多个零件配合结构，具备占用空间小、组装简单以及工序简化的优点，特别是，在现有采用摇臂、触头支持32以及手柄机构2配合的结构中，其合闸过程的储能受限于摇臂与触头支持32之间的接触面以及手柄机构2的转动角度，而一体式快速合闸件4的独立性较强，受触头支持32以及手柄机构2的影响较小。

进一步的，在所述外壳1的内侧壁设置有定位结构，所述定位结构用于限制快速合闸件4的运动轨迹，防止快速合闸件4脱落或偏移，由设置于外壳1的定位结构以及由快速合闸件4与杠杆31之间的定位结构共同配合，利于提高快速合闸件4的稳定性。具体如图1、3所示，设置于外壳1的定位结构沿手柄机构2的一侧环绕设置，所述定位结构包括第一限位部11和第二限位部12，其中第一限位部11呈圆弧形围绕设置在手柄机构2的下方，第二限位部12位于手柄机构2靠近操作机构的一侧，在第一限位部11与第二限位部12之间留有摆动空间，使快速合闸件4的解锁部42在第一限位部11与第二限位部12之间进行摆动，快速合闸件4的弹性复位部43与第二限位部12配合以提供弹性复位力。当然，定位结构也可以设置在外壳1的其他位置。

在本实施例中，当断路器合闸时，手柄机构2顺时针转动带动操作机构的杠杆31、触头支持32顺时针转动，在操作机构转动15°时，锁定部41与配合部321抵靠配合使触头支持32、动触头51保持不动，此时合闸件第一臂逐渐远离第一限位部11，解锁部42在手柄机构2的避让槽22内顺时针转动一端距离，但解锁部42与触发部23并未接触，随着手柄机构2继续顺时针转动，杠杆31继续顺时针转动，扭簧的一个弹性臂随杠杆31移动，使扭簧在杠杆31、触头支持32的作用下发生弹性形变储能，在手柄机构2转动50°后，手柄机构2的触发部23与解锁部42配合并带动快速合闸件逆时针转动，使得锁定部41与配合部321解除限位配合，扭簧释能加速触头支持32、动触头51顺时针转动，实现快速合闸。在快速合闸件4逆时针转动时，弹性复位部43与第二限位部12配合压缩，以保证为快速合闸件4在下一次合闸时被推动至初始位置。

需要说明的是，本实施例的快速合闸件4可以在现有断路器零件基础上装配，使现有断路器快速闭合，具有结构简单，性能可靠，易于装配，成本低等优点。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种断路器，包括外壳(1)以及装配于外壳(1)内的手柄机构(2)、操作机构和触头机构，所述操作机构包括杠杆(31)和触头支持(32)，触头机构的动触头(51)与触头支持(32)连接，在杠杆(31)与触头支持(32)之间设置有储能件(33)，其特征在于：在所述手柄机构(2)与操作机构之间转动装配有快速合闸件(4)，

在手柄机构(2)驱动断路器合闸过程中，向合闸方向转动的触头支持(32)先与快速合闸件(4)限位配合停止转动，手柄机构(2)以及杠杆(31)继续转动使储能件(33)储能，在手柄机构(2)驱动快速合闸件(4)转动，使快速合闸件(4)与触头支持(32)解除限位配合后，储能件(33)释能使触头支持(32)带动动触头(51)快速向合闸方向转动。

2.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于：所述快速合闸件(4)包括锁定部(41)和解锁部(42)，所述锁定部(41)与设置于触头支持(32)的配合部(321)限位配合以限制触头支持(32)合闸转动，由设置于手柄机构(2)的触发部(23)推动解锁部(42)使快速合闸件(4)转动，使锁定部(41)与配合部(321)解除限位配合。

3.根据权利要求2所述的一种断路器，其特征在于：所述快速合闸件(4)的一端向手柄机构(2)方向凸出形成解锁部(42)，手柄机构(2)包括转动连接于外壳(1)的转动件，在转动件的一侧设有把手部(21)，在与把手部(21)相对的一侧设有与解锁部(42)配合的避让槽(22)，由避让槽(22)的一侧侧壁端部形成推动解锁部(42)的触发部(23)。

4.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于：所述快速合闸件(4)的另一端设有作为锁定部(41)的凸台结构，触头支持(32)面向快速合闸件(4)的一端设有作为配合部(321)的凸台结构，当配合部(321)与锁定部(41)抵靠配合时限制触头支持(32)继续向合闸方向转动。

5.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于：所述快速合闸件(4)包括弹性复位部(43)，在手柄机构(2)推动快速合闸件(4)转动时，弹性复位部(43)与外壳(1)配合用于为快速合闸件(4)提供弹性复位力。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种断路器，其特征在于：在所述外壳(1)设置有定位结构，由定位结构限制快速合闸件(4)的转动轨迹。

7.根据权利要求6所述的一种断路器，其特征在于：所述定位结构沿手柄机构(2)的一侧环绕设置，定位结构包括第一限位部(11)和第二限位部(12)，快速合闸件(4)的解锁部(42)在第一限位部(11)与第二限位部(12)之间摆动，快速合闸件(4)的弹性复位部(43)与第二限位部(12)配合以提供弹性复位力。

8.根据权利要求7所述的一种断路器，其特征在于：所述快速合闸件(4)包括一体成型的合闸件第一臂和合闸件第二臂，所述合闸件第一臂与合闸件第二臂的一端连接并在合闸件第一臂与合闸件第二臂的连接处设有连接孔(45)，由合闸件第一臂的端部作为与手柄机构(2)配合的解锁部(42)，在合闸件第二臂面向合闸件第一臂的一侧侧壁设有作为弹性复位部(43)的弹簧体，所述弹性复位部(43)的弹性按压方向与合闸件第二臂的中心轴线相垂直，合闸件第二臂的末端向背离合闸件第一臂的方向弯折形成锁定部(41)，所述锁定部(41)与弹性复位部(43)分别位于合闸件第二臂相对的两侧。

9.根据权利要求8所述的一种断路器，其特征在于：由合闸件第二臂的一侧侧壁边缘向外凸出形成凸边(44)，所述凸边(44)与锁定部(41)连接形成凹槽结构，所述凹槽结构与杠杆(31)的配合部(321)相适配。

10.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于：所述储能件(33)设置于触头支持(32)的安装槽内，储能件(33)的一个弹性臂与设置于杠杆(31)的第一固定部(311)限位配合，储能件(33)的另一个弹性臂与设置于触头支持(32)的第二固定部(322)限位配合。

11.根据权利要求1所述的一种断路器，其特征在于：所述操作机构还包括跳扣、连杆、锁扣和脱扣挂钩，所述跳扣、锁扣分别转动装配于杠杆(31)，跳扣通过连杆与手柄机构(2)联动，锁扣与跳扣的一端搭扣配合，脱扣挂钩连接在锁扣的另一端。