CN116844888B - 用于开关装置的闭合机构及开关装置 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了用于开关装置的闭合机构及开关装置。该闭合机构包括：连杆，两端分别转动地耦合至开关装置的手柄与开关装置的传动件上，适于随手柄的运动而位移，并驱动传动件运动；以及止挡件，耦合在连杆上，并适于随连杆的运动而在限位位置和避让位置之间运动，止挡件包括避让部，避让部被布置为在止挡件处于避让位置时与动触头的凸出部对齐，以允许动触头与开关装置的静触头接触。由此，可以提高开关装置合闸的稳定性，并且减少动触头与静触头的烧蚀，延长开关装置的使用寿命。

Description

用于开关装置的闭合机构及开关装置

技术领域

本申请的示例实施例总体涉及电气设备领域，特别地涉及用于开关装置的闭合机构及开关装置。

背景技术

隔离开关是一种主要用于连通和切断电路的开关器件。现有的隔离开关结构大体分为两类，一类是多触头的隔离开关，多个动触头在手柄和连杆的直接带动下上下直线运动，实现动触头和静触头的分离与接通。另一类是基于断路器的设计结构，去掉灭弧装置、热过载部分和磁保护部分，保留操作机构部分。然而这些开关装置存在着闭合速度慢的问题，容易影响开关装置的短路接通能力。

发明内容

在本申请的第一方面，提供了用于开关装置的闭合机构。该闭合机构包括：连杆，两端分别转动地耦合至开关装置的手柄与开关装置的传动件上，适于随手柄的运动而位移，并驱动传动件运动；以及止挡件，耦合在连杆上，并适于随连杆的运动而在限位位置和避让位置之间运动，止挡件包括避让部，避让部被布置为在止挡件处于避让位置时与动触头的凸出部对齐，以允许动触头与开关装置的静触头接触。

在一些实施例中，止挡件包括耦合部，止挡件经由耦合部而耦合在连杆上，以随连杆的运动而滑移。

在一些实施例中，止挡件沿工作方向包括：连接段，适于与连杆耦合并随连杆的运动而带动止挡件滑移；止挡段，适于在止挡件处于限位位置期间止挡动触头的凸出部，以使动触头与静触头隔开预定的距离；以及避让段，在工作方向上布置在连接段和止挡段之间，并且适于在止挡件到达避让位置后避让动触头的凸出部，其中耦合部布置在连接段，并且避让部布置在避让段。

在一些实施例中，止挡段和避让段布置在连接段在宽度方向上的一侧。

在一些实施例中，耦合部为布置在连接段的靠近连杆的端部的第一缺口，第一缺口的开口方向朝向避让段。

在一些实施例中，避让部为布置在避让段的第二缺口，第二缺口的开口方向朝连接段。

通过在开关装置的动触头和静触头之间布置止挡件，当用户操作手柄由分闸位置向合闸位置旋转期间，止挡件在连杆的驱动下沿工作方向滑移并止挡在动触头与静触头之间，从而阻止动触头与静触头接触，在止挡件止挡动触头期间，扭簧压缩蓄力。当止挡件滑移至避让位置后，止挡件解除对动触头的限位，从而扭簧可以驱动动触头快速的与静触头接触，从而减少了动触头与静触头接触时的弹跳以及动触头和静触头之间烧蚀的情况，延长了开关装置的使用寿命。

在本申请的第二方面，提供了一种开关装置。该装置包括壳体；静触头和动触头，布置在壳体内；手柄，转动地耦合在壳体上，并适于在用户的操作下旋转以使动触头在合闸位置和分闸位置间切换；以及根据本申请第一方面提供的闭合机构，耦合在静触头和动触头之间。

在一些实施例中，开关装置还包括：固定轴，耦合在壳体内；以及传动件，转动地耦合在固定轴上，并适合于随手柄的旋转而转动，并带动动触头旋转，其中手柄还包括弹簧，弹簧的一端耦合在手柄上，另一端耦合在壳体上。

在一些实施例中，动触头包括：触头支架，转动地耦合在固定轴；扭簧，布置在传动件与触头支架之间，并且一端耦合至传动件，另一端耦合至触头支架，扭簧适于被压缩后至少提供弹性力以驱动触头支架相对于传动件向静触头方向转动；以及动触点，耦合在触头支架上，并且适于与静触头接触并电连接。

在一些实施例中，动触头还包括凸出部，耦合在触头支架朝向止挡件的一侧，适于在止挡件处于限位位置期间与止挡件抵接，并在止挡件滑移到避让位置后插入避让部。

在一些实施例中，凸出部背离触头支架的自由端开设有倒角。

在一些实施例中，开关装置还包括滑道，被布置在壳体内，滑道沿工作方向延伸，并且适于容纳闭合机构的止挡件并允许止挡件在其中滑移。

应当理解，本内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本申请实施例的开关装置处于分闸状态的示意图；

图2示出了本申请实施例的开关装置处于合闸状态的示意图；

图3示出了本申请实施例开关装置中止挡件的整体结构示意图；以及

图4示出了本申请实施例的触头支架的整体将结构示意图。

图中，1、手柄；11、弹簧；2、连杆；3、止挡件；301、连接段；302、止挡段；303、避让段；31、耦合部；32、避让部；4、传动件；5、固定轴；6、动触头；61、触头支架；62、扭簧；63、动触点；64、凸出部；7、静触头；8、壳体；W、工作方向。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中示出了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。

需要注意的是，本文中所提供的任何节/子节的标题并不是限制性的。本文通篇描述了各种实施例，并且任何类型的实施例都可以包括在任何节/子节下。此外，在任一节/子节中描述的实施例可以以任何方式与同一节/子节和/或不同节/子节中描述的任何其他实施例相结合。

在本申请的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“一些实施例”应当理解为“至少一些实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

如前文所简要提及的，现有技术中的开关装置存在着闭合速度慢的问题。因此导致了开关装置短路接通能力弱，闭合期间动触头与静触头之间容易发生弹跳，从而造成触头间的电弧烧损，影响开关装置的使用寿命。

本申请的实施例提出了一种用于开关装置的闭合机构，以解决或者至少部分地解决传统的开关装置中所存在的上述问题或其他潜在问题。根据本申请实施例提出的闭合机构，止挡件布置在壳体内，并适于在连杆的驱动下沿工作方向在壳体内运动，当用户操作手柄进行合闸操作时，手柄运动并驱动连杆发生位移，连杆在发生位移的同时驱动止挡件从限位位置向避让位置滑移。止挡件在从限位位置向避让位置运动期间，动触头的凸出部抵接在止挡件的止挡段，从而使得动触头与静触头间隔开预定的间隔。当止挡件滑移至避让位置后，凸出部可以插入止挡件的避让段的避让部内，从而止挡件解除对动触头的限位，使动触头与静触头快速接触，进而减少了合闸过程中，动触头相对于静触头的弹跳的情况，提高了开关装置合闸的稳定性，并且还减少了动触头与静触头的烧蚀，延长了开关装置的使用寿命。

在一些实施例中，用户操作手柄以使手柄产生旋转运动来进行分闸、合闸。当然，在一些替代的实施例中，有的开关装置的手柄也可以被操作以进行滑移运动或其他任意适当的运动来实现分闸或合闸。与之类似地，在一些实施例中，止挡件的运动可以是沿工作方向W的滑移运动。在一些替代的实施例中，止挡件的运动也可以包括但不限于：旋转运动或者旋转平移运动等。下文中将结合附图以附图中所示的手柄采用旋转运动而止挡件采用滑移运动的方式来描述本公开的构思，应当理解的是，对于其他采用其他运动方式的情况也是类似的，在下文中将不再分别赘述。

图1示出了本申请实施例的开关装置处于分闸状态的示意图，图2示出了本申请实施例的开关装置处于合闸状态的示意图。如图1和图2所示，根据本申请实施例提供的开关装置，总体上包括壳体8、布置在壳体8内的动触头6和静触头7、转动地耦合在壳体8上便于用户进行合闸或分闸操作的手柄1、转动地耦合在壳体8内适于随手柄1的旋转而转动，并驱动动触头6靠近或远离静触头7的传动件4以及闭合机构。闭合机构包括连杆2以及耦合在连杆2上的止挡件3。下文中将分别对这些部件进行介绍。

手柄1耦合在壳体8上并且手柄1的至少部分暴露在壳体8的外侧以便用户操作。手柄1可以在用户的操作下沿转动方向（例如顺时针或逆时针）在分闸位置和合闸位置间转动，以控制开关装置两端电路的断开或导通。

如图1和图2所示，在一些实施例中，手柄1包括转轴，转轴的两端分别穿设在壳体8上并与壳体8转动连接，从而手柄1可以绕转轴的轴线转动（也即，沿转动方向转动）。在一些实施例中，手柄1还包括弹簧11，弹簧11的一端耦合在壳体8上，另一端耦合在手柄1上，弹簧11处于蓄能状态（即弹簧11被拉伸或被压缩），从而使手柄1至少具有向分闸位置转动的趋势，以减少由于误操作而使手柄1由分闸位置切换至合闸位置所带来的安全隐患。

在一些实施例中，如前文中所提到的，手柄1也可以是以滑动的方式耦合在壳体8上的。例如，手柄1可以沿工作方向W与壳体8滑移连接，当手柄1沿工作方向W滑移时，可以控制开关装置实现分闸与合闸状态的切换。

传动件4布置在壳体8内，并且传动件4可以相对于壳体8沿转动方向转动。例如，在一些实施例中，开关装置还包括固定轴5，固定轴5固定地耦合在壳体8内，固定轴5的轴线与手柄1的转轴的轴线平行。固定轴5穿设在传动件4上，从而传动件4可以绕固定轴5的轴线转动。当然，应当理解的是，在一些实施例中，替代地或附加地，传动件4的运动还可能包括平移等运动，本申请的实施例对此不做限制。

如图1和图2所示，在一些实施例中，动触头6耦合在传动件4上，并且可以随传动件4的动作而靠近或远离静触头7。在一些实施例中，动触头6包括触头支架61以及耦合在触头支架61上的动触点63，触头支架61套设在固定轴5上，从而触头支架61可以绕固定轴5转动。触头支架61耦合至传动件4，当传动件4转动时，传动件4带动触头支架61绕固定轴5转动，进而动触点63随触头支架61的转动而与静触头7接触或分离。

如图1和图2所示，在一些实施例中，动触头6还包括扭簧62，传动件4与触头支架61间的耦合是通过扭簧62实现的，例如扭簧62可以套设在固定轴5上，扭簧62的一端抵接在传动件4上，另一端抵接在触头支架61上，扭簧62适于提供弹性力以驱动触头支架61向静触头7的方向转动，从而当静触头7与动触点63相互接触后，扭簧62可以提供压力使动触点63与静触头7紧密接触，从而提高动触点63与静触头7电连接的稳定性。

在一些替代的实施例中，触头支架61也可以与传动件4固定地耦合在一起，例如触头支架61可以是与传动件4焊接或一体成型的，从而当传动件4绕固定轴5转动时，触头支架61也可以随传动件4一同转动。

如图1和图2所示，连杆2布置在壳体8内，适于将传动件4与手柄1联动，连杆2的两端分别可转动地耦合在手柄1以及传动件4上。具体来说，连杆2朝向手柄1的一端偏离于手柄1的转轴轴线布置并可以与手柄1沿转动方向（即，顺时针或逆时针）转动，同时连杆2朝向传动件4的一端偏离于固定轴5的轴线，并可以与传动件4沿转动方向（即，顺时针或逆时针）转动。当用户操作手柄1转动时，手柄1绕转轴转动。连杆2耦合至手柄1的一端发生位移并相对于手柄1转动，同时带动耦合在连杆2另一端的传动件4绕固定轴5转动。

图3示出了本申请实施例开关装置中止挡件的整体结构示意图。如图1、图2和图3所示，止挡件3布置在静触头7与动触头6之间，适于随连杆2的运动而沿工作方向W在限位位置和避让位置间滑移。止挡件3包括依次耦合的连接段301、避让段303以及止挡段302。

连接段301包括耦合部31，耦合部31耦合至连杆2，当连杆2随手柄1和传动件4的转动而发生位移时，连杆2抵推耦合部31，从而耦合部31带动止挡件3沿工作方向W在限位位置和避让位置间滑移。

在一些实施例中，止挡件3的运动方向也可以与工作方向W呈一定夹角。在一些实施例中，替代地或附加地，止挡件3的运动也可以包括绕一轴线的旋转运动（例如，滑移的同时旋转或者只旋转），在旋转过程中实现限位位置到避让位置间的切换。

在一些实施例中，耦合部31可以是开设在连接段301上的第一缺口，第一缺口的开口方向可以布置在垂直于工作方向W的宽度方向上，从而止挡件3可以沿宽度方向安装在连杆2上，连杆2卡入第一缺口内，连杆2在发生位移时抵推第一缺口在工作方向W两端的侧壁，以驱动止挡件3沿工作方向W滑移。

在一些替代的实施例中，耦合部31还可以是开设在连接段301上的通孔，连杆2可以穿过通孔，并耦合在手柄1与传动件4上，从而当连杆2发生位移时，连杆2可以带动止挡件3沿工作方向W滑移。

避让段303耦合在连接段301远离连杆2的一侧，并且避让段303包括避让部32，避让部32适于在止挡件3滑移至避让位置后，对动触头6进行避让，以便动触头6在扭簧62的作用下向静触头7方向转动，并使动触点63与静触头7接触，从而实现开关装置的导通（也即，合闸）。

止挡段302耦合在避让段303沿工作方向W远离连接段301的一侧并且相对于连接段301沿宽度方向布置，适于在止挡件3由限位位置向避让位置滑移期间与动触头6抵接，并阻挡动触头6向静触头7的方向转动。

如图3所示，在一些实施例中，避让部32为开设在避让段303上的第二缺口，第二缺口布置在避让段303沿宽度方向靠近连接段301的一侧，并且第二缺口的开口方向朝向连接段301。图4示出了本申请实施例的触头支架的整体将结构示意图。如图4所示，对应地，动触头6还包括耦合在触头支架61朝向止挡件3一侧的凸出部64。如图3和图4所示，并结合图1和图2，当用户操作手柄1旋转，连杆2分别驱动传动件4沿转动方向转动，连杆2沿工作方向W滑移，此时动触头6在传动件4的驱动下，凸出部64抵接在止挡件3的止挡段302上。随着手柄1的继续旋转，由于动触头6上凸出部64受到止挡段302的抵接，从而扭簧62被压缩。当止挡件3由限位位置滑移至避让位置后，第二缺口与凸出部64对齐，止挡件3不再对动触头6限位，扭簧62经过止挡件3对动触头6限位期间的压缩后可以快速释放，并驱动动触头6快速转向静触头7，从而动触点63可以与静触头7快速闭合，同时还减少了动触点63与静触头7接触时触头间的弹跳，使得动触头6与静触头7的闭合更加稳定，并且减少了动触头6与静触头7间的烧蚀，延长了开关装置的使用寿命。

在一些实施例中，第一缺口的开口方向朝向避让段303，第二缺口的开口方向朝向连接段301设置。也就是说，第二缺口的开口方向可以与第一缺口的开口方向相反。

在一些实施例中，壳体8内可以布置有滑道，滑道沿工作方向W布置，止挡件3安装在壳体8内部时，止挡件3可以部分地卡设在滑道内，从而便于止挡件3沿工作方向W滑移。

在一些实施例中，凸出部64远离触头支架61的一侧还开设有倒角，当用户由分闸位置向合闸位置旋转手柄1时，凸出部64可以在倒角的导向作用下顺利的从第二缺口中滑出。

在一些实施例中，连杆2被布置为随手柄1转动，连杆2的两端具有沿工作方向W同向的分位移。例如，当手柄1以顺时针转动时，连杆2与手柄1耦合的一端绕转轴转动，并且相对于工作方向W具有向静触头7靠近的分位移，与此同时，连杆2耦合在传动件4的一端绕固定轴5转动，并且相对于工作方向W也具有向静触头7靠近的分位移。由于连杆2的两端都具有向静触头7靠近的分位移，从而延长了止挡件3由限位位置向避让位置滑移的距离，进而提高了止挡件3工作的稳定性。

以上已经描述了本申请的各实现，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各实现。在不偏离所说明的各实现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现的原理、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他普通技术人员能理解本文公开的各个实现方式。

Claims (9)

1.一种用于开关装置的闭合机构，包括：

连杆（2），两端分别转动地耦合至所述开关装置的手柄（1）与所述开关装置的传动件（4）上，适于随所述手柄（1）的运动而位移，并驱动所述传动件（4）运动；以及

止挡件（3），耦合在所述连杆（2）上，并适于随所述连杆（2）的运动而在限位位置和避让位置之间运动，所述止挡件（3）包括避让部（32），所述避让部（32）被布置为在所述止挡件（3）处于所述避让位置时与动触头（6）的凸出部（64）对齐，以允许所述动触头（6）与开关装置的静触头（7）接触，

其中所述止挡件（3）沿工作方向（W）包括：

连接段（301），适于与所述连杆（2）耦合并随所述连杆（2）的运动而带动所述止挡件（3）滑移；

止挡段（302），适于在所述止挡件（3）处于所述限位位置期间止挡所述动触头（6）的所述凸出部（64），以使所述动触头（6）与所述静触头（7）隔开预定的距离；以及

避让段（303），在所述工作方向（W）上布置在所述连接段（301）和所述止挡段（302）之间，并且适于在所述止挡件（3）到达所述避让位置后避让所述动触头（6）的所述凸出部（64），

其中所述避让部（32）布置在所述避让段（303）。

2.根据权利要求1所述的闭合机构，其特征在于，所述止挡件（3）包括耦合部（31），所述耦合部（31）布置在所述连接段（301），所述止挡件（3）经由所述耦合部（31）而耦合在所述连杆（2）上，以随所述连杆（2）的运动而滑移。

3. 根据权利要求1所述的闭合机构，其特征在于，所述止挡段（302）和所述避让段（303）布置在所述连接段（301）在宽度方向上的一侧。

4.根据权利要求2所述的闭合机构，其特征在于，所述耦合部（31）为布置在所述连接段（301）的靠近所述连杆（2）的端部的第一缺口，所述第一缺口的开口方向朝向所述避让段（303），和/或

所述避让部（32）为布置在所述避让段（303）的第二缺口，所述第二缺口的开口方向朝所述连接段（301）。

5.一种开关装置，包括：

壳体（8）；

静触头（7）和动触头（6），布置在所述壳体（8）内；

手柄（1），转动地耦合在所述壳体（8）上，并适于在用户的操作下旋转以使所述动触头（6）在合闸位置和分闸位置间切换；以及

根据权利要求1-4中任一项所述的闭合机构，耦合在所述静触头（7）和所述动触头（6）之间。

6. 根据权利要求5所述的开关装置，其特征在于，还包括：

固定轴（5），耦合在所述壳体（8）内；以及

传动件（4），转动地耦合在所述固定轴（5）上，并适合于随所述手柄（1）的旋转而转动，并带动所述动触头（6）旋转，和/或

其中所述手柄（1）还包括弹簧（11），所述弹簧（11）的一端耦合在手柄（1）上，另一端耦合在所述壳体（8）上。

7.根据权利要求6所述的开关装置，其特征在于，所述动触头（6）包括：

触头支架（61），转动地耦合在所述固定轴（5）；

扭簧（62），布置在传动件（4）与触头支架（61）之间，并且一端耦合至所述传动件（4），另一端耦合至所述触头支架（61），所述扭簧（62）适于被压缩后至少提供弹性力以驱动触头支架（61）相对于所述传动件（4）向所述静触头（7）方向转动；以及

动触点（63），耦合在触头支架（61）上，并且适于与所述静触头（7）接触并电连接。

8.根据权利要求7所述的开关装置，其特征在于，所述动触头（6）还包括凸出部（64），耦合在触头支架（61）朝向所述闭合机构的止挡件（3）的一侧，适于在所述止挡件（3）处于限位位置期间与所述止挡件（3）抵接，并在所述止挡件（3）滑移到避让位置后插入避让部（32）。

9.根据权利要求5、6或8所述的开关装置，其特征在于，还包括：

滑道，被布置在所述壳体（8）内，所述滑道沿工作方向（W）延伸，并且适于容纳所述闭合机构的止挡件（3）并允许所述止挡件（3）在其中滑移。