CN204189744U - 一种带缓冲功能的电磁跳闸装置 - Google Patents

Abstract

一种带缓冲功能的电磁跳闸装置，包括壳盖、座盖、固定安装在座盖上的U型铁芯、套装在U型铁芯上的脱扣线圈、与U型铁芯固定联接的叶片、通过翻转机构安装在叶片上的板状衔铁、反力弹簧、永磁铁和顶杆。还包括第一基座、第二基座，以及通过转动机构安装在第一基座和第二基座上的弹性缓冲转板。通过采用缓冲转板以及顶杆与板状衔铁之间必须通过缓冲转板传动的整体结构方案，并形成顶杆的复位动作的驱动力经缓冲转板的缓冲后再传递给板状衔铁，以缓解顶杆的复位动作作用于板状衔铁的驱动力和冲击力，可防止板状衔铁与U型铁芯的接触表面的磨损和遭受破坏，从而提高了板状衔铁的运动精度，有效改善了电磁跳闸装置的动作灵敏度和可靠性。

Description

一种带缓冲功能的电磁跳闸装置

技术领域

本实用新型涉及一种剩余电流动作断路器，具体涉及一种剩余电流动作断路器的电磁跳闸装置。

背景技术

众所周知，剩余电流动作断路器是一种用途广泛的低压电器，而电磁跳闸装置是剩余电流动作断路器的一个重要部件，其功能是，在被控制的主电路中出现剩余电流时，由电磁跳闸装置触发断路器的操作机构跳闸。电磁跳闸装置的基本构造包括：一个U型铁芯，该铁芯的两个支臂的末端形成两个同一平面的磁极表面；一个绕轴线转动的板状衔铁，电磁跳闸装置在其预置位置时，该板状衔铁压在上述两磁极表面上，以闭合由该铁芯和该板状衔铁构成的磁路；一个上述磁路的永磁铁，以及一个围绕该磁路的脱扣线圈。电磁跳闸装置通常被运用在高灵敏度的场合，其灵敏度及可靠性特性取决于由U型铁芯和板状衔铁所构成的闭合磁回路的磁阻大小，而磁阻大小很大程度上取决于U型铁芯和板状衔铁闭合时的空气间隙。随着跳闸装置的反复工作，U型铁芯和板状衔铁闭合时的空气间隙会由于出现磨损而变得越来越大，从而导致电磁跳闸装置误动作、可靠性下降、使用寿命低。如中国发明专利ZL 88104668公开的一种高灵敏度电磁跳闸装置的制造方法，它具有现有电磁跳闸装置都必须具备的典型结构，在此结构下，需要衔铁的极性表面和闸片表面经机械抛光工艺达到粗糙系数小于0.5微米。由此可见，要想获得高灵敏度和可靠性，衔铁(即U型铁芯)与闸片(即板状衔铁)之间的吸合间隙及其误差必须控制得十分微小和精密。改善接触表面的粗糙系数，只是提高灵敏度和可靠性所要解决的技术问题的一方面，另一方面，还须解决相关的动作件(主要是板状衔铁)的运动精度对吸合间隙及其误差的影响问题，其中主要包括板状衔铁的运动精度的获得和保持、板状衔铁的作用力对于接触表面的精密度的破坏两大具体问题。然而，如ZL 88104668的现有技术，电磁跳闸装置与断路器的操作机构之间的传动，是采用顶杆直接与板状衔铁的联接的结构，即顶杆的一端与板状衔铁直接作用并传递动力和动作，由于顶杆的另一端与断路器的操作机构传动联接，而该传动具有公知的传动力大、传动不稳定和具有冲击载荷的特性，这一特性对于保持板状衔铁的运动精度构成严重的威胁，同时对板状衔铁和U型铁芯之间的接触表面的精密度造成严重破坏。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种带缓冲功能的电磁跳闸装置，可避免电磁跳闸装置的误动作，显著提高使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案。

一种带缓冲功能的电磁跳闸装置，包括壳盖8、座盖9、固定安装在座盖9上的U型铁芯1、套装在U型铁芯1上的脱扣线圈4、与U型铁芯1固定联接的叶片5、通过翻转机构安装在叶片5上的板状衔铁2、反力弹簧6、永磁铁3和顶杆11，其特征在于：所述的电磁跳闸装置还包括第一基座12、第二基座13，以及通过转动机构7安装在第一基座12和第二基座13上的弹性缓冲转板10。

根据本实用新型的一种实施方式：所述的弹性缓冲转板10与顶杆11传动配合，并且所述的弹性缓冲转板10与板状衔铁2传动配合，所述的板状衔铁2与U型铁芯1接触/分离配合。

根据本实用新型的一种优选实施方式：在所述的弹性缓冲转板10与板状衔铁2传动配合部位的弹性缓冲转板10上设有弹性缓冲垫。

根据本实用新型的另一种优选实施方式：所述的顶杆11作用于弹性缓冲转板10上的复位力的作用点位于所述的板状衔铁2作用于弹性缓冲转板10的传动力的作用点与转动机构7之间。

进一步优选的：所述的弹性缓冲转板10具有在所述的顶杆11的复位力作用下沿复位力作用方向的弹性变形。

根据本实用新型的又一种实施方式：所述的转动机构7包括设置在弹性缓冲转板10上的第一枢轴10a、10b、设置在第一基座12上的第一枢孔以及设置在第二基座13上的第二枢孔。

根据本实用新型的另一种实施方式：所述的翻转机构包括设置在叶片5上的支承脊，以及设置在板状衔铁2上的支承面，所述的支承面支承在叶片5上的支承脊上、并使板状衔铁2能以该支承脊为支点转动。

本实用新型通过采用缓冲转板以及顶杆与板状衔铁之间必须通过缓冲转板传动的整体结构方案，并形成顶杆的复位动作的驱动力经缓冲转板的缓冲后再传递给板状衔铁，以缓解顶杆的复位动作作用于板状衔铁的驱动力和冲击力，可防止板状衔铁与U型铁芯的接触表面的磨损和遭受破坏，从而提高了板状衔铁的运动精度，有效改善了电磁跳闸装置的动作灵敏度和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的带缓冲功能的电磁跳闸装置的平面结构示意图。

图2是图1所示的电磁跳闸装置的弹性缓冲转板及第一基座12、第二基座13的平面结构示意图。

图3是图1所示的电磁跳闸装置的弹性缓冲转板的平面主视图。

图4是图3的俯视图。

具体实施方式

下面结合图1至图4给出的实施例，进一步说明本实用新型的带缓冲功能的电磁跳闸装置的具体实施方式。本实用新型的带缓冲功能的电磁跳闸装置不限于以下实施例的描述。

参见图1至图4，本实用新型的带缓冲功能的电磁跳闸装置包括壳盖8、与壳盖8固定联接的座盖9、固定安装在座盖9上的U型铁芯1、套装在U型铁芯1上的脱扣线圈4、与U型铁芯1固定联接的叶片5、通过翻转机构可转动地安装在叶片5上的板状衔铁2、反力弹簧6、永磁铁3和顶杆11。壳盖8与座盖9的固定联接，形成容纳安装上述零部件的空腔。该电磁跳闸装置还包括第一基座12、第二基座13，以及通过转动机构7安装在第一基座12和第二基座13上的弹性缓冲转板10。

弹性缓冲转板10不仅与所述的顶杆11传动配合，并且与板状衔铁2传动配合，板状衔铁2与U型铁芯1接触/分离配合。在此所述的传动配合也是一种可接触/分离的配合，指在接触时它们之间可相互传递动作和动力的配合、在分离时各自能停留在稳定位置，不过，板状衔铁2与U型铁芯1接触/分离配合，除了传递动作和动力外，还涉及磁力的作用。可顶杆11与板状衔铁2之间通过弹性缓冲转板10传动，使顶杆11的复位动作的驱动力经弹性缓冲转板10缓冲后再传递给板状衔铁2，从而可大幅度地减小作用于板状衔铁2的驱动力和冲击力。而在现有的电磁跳闸装置中，顶杆与板状衔铁之间是直接传动的，而直接传动的缺陷是不能实现驱动力的缓冲。在此所述的顶杆11的复位动作，是由断路器的操作机构致动的，其驱动力是由断路器的操作机构的复位力决定的。

所述的转动机构7可有多种结构方案，一种优选的方案如图1至图4所示，即：所述的转动机构7包括设置在弹性缓冲转板10上的第一枢轴10a和10b，设置在第一基座12上的第一枢孔和设置在第二基座13上的第二枢孔。这种结构的主要优点在于：无需增加板状衔铁2的体积和重量，而体积或重量的增加，都会影响板状衔铁2的动作性能，如增加重量所致的惯性对于运动件的运动精度影响很敏感。转动机构7使弹性缓冲转板10的可转动特性，可大幅度改善缓冲效果，或者说，如果将转动机构7改成固定联接方式，则仅靠弹性缓冲转板10的弹性变形所产生的缓冲效果就很有限。优选弹性缓冲转板10采用弹性材料制成，能产生强缓冲效果力系布局结构可以有多种，一种可优选采用的方案是，所述的顶杆11作用于弹性缓冲转板10上的复位力的作用点位于板状衔铁2作用于弹性缓冲转板10的传动力的作用点与转动机构7之间，即如图1所示：板状衔铁2作用于弹性缓冲转板10的传动力的作用点位于弹性缓冲转板10的一端，转动机构7位于弹性缓冲转板10的另一端，顶杆11作用于弹性缓冲转板10上的复位力的作用点位于弹性缓冲转板10的中间。应当能理解到，无论采用何种力系布局结构，都应当满足以下的弹性变形方向，即：所述的弹性缓冲转板10具有在顶杆11的复位力作用下沿复位力作用方向的弹性变形。为了进一步增强缓冲效果，一种可选择采用的方案是，在弹性缓冲转板10与板状衔铁2传动配合部位的弹性缓冲转板10上设有弹性缓冲垫(图中未示出)，即弹性缓冲转板10通过其上的弹性缓冲垫与板状衔铁2接触配合。

翻转机构可有多种结构方案，一种优选的方案是，所述的翻转机构包括设置在叶片5上的支承脊(图中未示出)，以及设置在板状衔铁2上的支承面(图中未示出)，支承面支承在支承脊上、并使板状衔铁2能以该支承脊为支点转动，该转动使板状衔铁2与U型铁芯1接触/分离配合。在此所述的接触/分离配合是指板状衔铁2与U型铁芯1之间具有接触或分离两种配合，具体就是板状衔铁2的接触表面与U型铁芯1的接触表面之间的接触/分离配合，并通过该配合，使板状衔铁2与U型铁芯1形成环状磁路。应当能理解到：由于板状衔铁2与U型铁芯1均由良导磁材料制成，因此，即使它们处于分离的状态，它们仍都能构成环状磁路，只是在该环状磁路上具有空气隙。在它们处于接触的状态下，该空气隙在理论上为0，但实际上由于接触表面的粗糙度的影响，板状衔铁2与U型铁芯1的两个接触表面之间不可避免地存在大于粗糙系数(如0.5微米)的空气隙，根据电磁学原理可知，所述的空气隙越小，磁路中的磁通致使板状衔铁2与U型铁芯1之间的电磁力(在脱扣过程中所述的电磁力为斥力)越大，从而使板状衔铁2的脱扣致动动作的灵敏度越高。申请人认为，影响空气隙的因素不仅在于接触表面的粗糙系数，还应当在于板状衔铁2的运动精度，而板状衔铁2上所受的驱动力和冲击力越大，则对粗糙系数和运动精度负面影响越大。反力弹簧6的弹力驱使板状衔铁2与U型铁芯1分离，具体的结构可采用图1所示的方式，即反力弹簧6为拉簧，其一端与板状衔铁2连接，另一端与第一基座12连接，当然不排除其它的实现方式。

下面结合图1至图4，进一步说明本实用新型的带缓冲功能的电磁跳闸装置的缓冲原理及操作过程。

断路器操作机构(图中未示出)合闸操作的过程：断路器操作机构的复位动作驱动顶杆11的复位动作(向下移动)，顶杆11与弹性缓冲转板10的中间部位接触，并驱使弹性缓冲转板10绕转动机构7的转动中心向逆时针转动，该转动带动弹性缓冲转板10的一端与板状衔铁2接触，并驱使板状衔铁2与U型铁芯1接触，在板状衔铁2到达与U型铁芯1接触位置的状态下，永磁铁3的磁力驱使板状衔铁2与U型铁芯1保持稳定接触。在板状衔铁2与U型铁芯1接触的过程中，弹性缓冲转板10的中间部位能产生沿复位力作用方向的弹性变形(向下)，可减缓弹性缓冲转板10对于板状衔铁2的冲击力。

脱扣线圈4控制电磁跳闸装置自动跳闸的过程：脱扣线圈4的感应电磁力驱使板状衔铁2与U型铁芯1分离，该分离驱使板状衔铁2转动(向顺时针转动)，该转动驱使弹性缓冲转板10向顺时针转动，该转动驱使顶杆11跳闸移动。

Claims (7)

1.一种带缓冲功能的电磁跳闸装置，包括壳盖(8)、座盖(9)、固定安装在座盖(9)上的U型铁芯(1)、套装在U型铁芯(1)上的脱扣线圈(4)、与U型铁芯(1)固定联接的叶片(5)、通过翻转机构安装在叶片(5)上的板状衔铁(2)、反力弹簧(6)、永磁铁(3)和顶杆(11)，其特征在于：所述的电磁跳闸装置还包括第一基座(12)、第二基座(13)，以及通过转动机构(7)安装在第一基座(12)和第二基座(13)上的弹性缓冲转板(10)。

2.根据权利要求1所述的带缓冲功能的电磁跳闸装置，其特征在于：所述的弹性缓冲转板(10)与顶杆(11)传动配合，并且所述的弹性缓冲转板(10)与板状衔铁(2)传动配合，所述的板状衔铁(2)与U型铁芯(1)接触/分离配合。

3.根据权利要求2所述的带缓冲功能的电磁跳闸装置，其特征在于：在所述的弹性缓冲转板(10)与板状衔铁(2)传动配合部位的弹性缓冲转板(10)上设有弹性缓冲垫。

4.根据权利要求2所述的带缓冲功能的电磁跳闸装置，其特征在于：所述的顶杆(11)作用于弹性缓冲转板(10)上的复位力的作用点位于所述的板状衔铁(2)作用于弹性缓冲转板(10)的传动力的作用点与转动机构(7)之间。

5.根据权利要求4所述的带缓冲功能的电磁跳闸装置，其特征在于：所述的弹性缓冲转板(10)具有在所述的顶杆(11)的复位力作用下沿复位力作用方向的弹性变形。

6.根据权利要求1所述的带缓冲功能的电磁跳闸装置，其特征在于：所述的转动机构(7)包括设置在弹性缓冲转板(10)上的第一枢轴(10a、10b)、设置在第一基座(12)上的第一枢孔以及设置在第二基座(13)上的第二枢孔。

7.根据权利要求1所述的带缓冲功能的电磁跳闸装置，其特征在于：所述的翻转机构包括设置在叶片(5)上的支承脊，以及设置在板状衔铁(2)上的支承面，所述的支承面支承在叶片(5)上的支承脊上、并使板状衔铁(2)能以该支承脊为支点转动。