CN204289295U - 一种低压断路器的操作机构 - Google Patents

Abstract

一种低压断路器的操作机构，包括一对颊板（10、11）、手柄杠杆组件、肘连杆机构、跳扣杠杆（4）、跳闸杠杆（1）、锁扣件（2）、转轴（7）以及安装于转轴（7）上的动触头组件（8）；其特征在于：所述手柄杠杆（15）上设有再扣操作时抵压作用于锁扣件（2）的作用部（15c1）；在驱动手柄（14）对断路器进行再扣操作过程中，由手柄杠杆（15）的所述作用部（15c1）抵压驱动锁扣件（2）使之复位。本实用新型避免了在再扣操作过程中跳扣杠杆对锁扣件的直接接触驱动，从而避免因剧烈接触撞击而导致的结构变形失效。

Description

一种低压断路器的操作机构

技术领域

本实用新型具体涉及一种低压断路器的操作机构。

背景技术

低压塑壳断路器的操作机构，用于执行断路器断口的接通与分断操作。当断路器的脱扣器装置检测到电路异常电流时致动操作机构解锁脱扣动作，从而断开电路；当导致电路异常的故障排除后，首先要对断路器实施再扣操作使操作机构复位，然后再实施合闸操作从而完成电路的重新接通。

现有技术如公告号CN203038867U的实用新型专利，该专利公示了一种如上所述的低压塑壳断路器操作机构，其肘连杆机构趋于水平方向布置，主弹簧在手柄杠杆上的挂点位置与手柄的安装位置分离，其锁扣件横置于肘连杆机构的下方，与跳扣杠杆及跳闸杠杆（即止动件）的接触形成搭扣的部位分置于其枢转轴的两侧从而呈现受力的杠杆效应，这样布置的操作机构具备小型化优点，尤其利于降低机构的高度尺寸。该操作机构的再扣复位操作一般是这样进行的，通过驱动手柄带动跳扣杠杆及肘连杆机构，驱使跳扣杠杆顶开锁扣件的阻挡落位，锁扣件在其复位弹簧作用下进入与跳闸杠杆（即止动件）的预接触状态，到位后释放对手柄的驱动，则跳扣杠杆、锁扣件及止动件保持两两接触的搭扣状态，完成再扣复位操作。具体，所述锁扣件的复位弹簧的作用趋势为促使锁扣件复位动作，再扣操作过程，提供锁扣件阻碍跳扣杠杆复位的阻力，导致跳扣杠杆复位必须要顶开锁扣件的阻碍，需克服的阻力一部分来自于复位弹簧的作用力，另一部分来自于跳扣杠杆顶开锁扣件过程的接触力带来的摩擦效应，因此，采用这种再扣操作原理的机构不可避免的均会存在如下隐患：

跳扣杠杆与锁扣件之间频繁的接触易造成磨损，对材料的硬度要求更高，特别是，如果再扣操作是通过电机驱动或者气泵释能方式驱动，由于存在较强的冲击效应，跳扣杠杆与锁扣件的接触部位极易变形失效。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种低压塑壳断路器的操作机构，在再扣操作过程中避免跳扣杠杆对锁扣件的直接接触驱动而能实现与现有技术相同的功能。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种低压断路器的操作机构，包括一对颊板、手柄杠杆组件、肘连杆机构、跳扣杠杆、跳闸杠杆、锁扣件、转轴以及安装于转轴上的动触头组件；所述手柄杠杆组件包括手柄杠杆及手柄；所述肘连杆机构包括绕一公共轴枢转连接的上连杆与下连杆，在公共轴与所述手柄杠杆之间连接设置有主弹簧；所述跳扣杠杆转动地支撑在所述颊板上，并且与上连杆枢转连接；所述转轴与所述下连杆绕一枢轴枢转连接，并且通过所述的肘连杆机构的动作实现转动；所述跳闸杠杆与锁扣件彼此接触锁定并且锁扣件与跳扣杠杆相互接触锁定而实现断路器的扣锁，通过对手柄的操作带动肘连杆机构动作而实现断路器的接通与分断操作；所述手柄杠杆上设有再扣操作时抵压作用于锁扣件的作用部；在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，由手柄杠杆的所述作用部抵压驱动锁扣件使之复位。

上述方案中，所述操作机构还包括一弹簧，该弹簧作用于锁扣件；在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述弹簧的弹簧力拉持住锁扣件，以避免锁扣件移至跳扣杠杆的运动轨迹上干涉跳扣杠杆的运动。

上述方案中，所述锁扣件为U形杆状，包括两支臂和连接两支臂一端的连接梁，其两支臂与所述颊板枢转联接的两同心轴定位于支臂的中间位置区域；所述锁扣件的两支臂端部与跳闸杠杆接触配合，所述连接梁与跳扣杠杆接触配合，以构成扣锁稳定状态；所述锁扣件的两支臂上对应于所述作用部设有与之相抵配合的配合部，且该配合部位于所述同心轴与支臂端部之间的区域。

进一步，所述操作机构还包括一弹簧；所述锁扣件的一支臂上在靠近支臂端部的区域设置于第一挂臂，对应于所述第一挂臂一侧的颊板上设置有第二挂臂，且第二挂臂位于第一挂臂的上方，所述弹簧为拉伸弹簧，其两端挂扣在第一挂臂和第二挂臂上；在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，所述弹簧的弹簧力拉持住锁扣件，以避免锁扣件移至跳扣杠杆的运动轨迹上干涉跳扣杠杆的运动。

上述方案中，所述手柄杠杆为一倒U形杆状，包括顶部横梁和向下的两支臂，所述顶部横梁上具有一用于安装手柄的折弯凸起，而所述手柄杠杆的两支臂上设有第一Y形卡口，手柄杠杆通过该第一Y形卡口与颊板经枢轴枢转连接，以所述手柄杠杆的折弯凸起和第一Y形卡口的连线为参考基准，所述手柄杠杆的两支臂上朝所述参考基准的一侧方向设有第一延伸端，该第一延伸端上设有用于安装主弹簧挂轴的第二Y形卡口，所述作用部也设于所述第一延伸端上。

进一步，所述手柄杠杆的两支臂上朝所述参考基准的相对于第一延伸端的另一侧方向设有第二延伸端；当断路器发生触头熔焊故障时，所述第二延伸端的运动轨迹与下连杆和转轴间的枢轴干涉卡止，阻止手柄指示断路器的“OFF”位置状态。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比本实用新型具有以下优点：

1）本实用新型在驱动手柄对断路器进行再扣操作过程中，跳扣杠杆的运动轨迹与锁扣件的运动轨迹不存在交点，即两者间基本不发生接触，避免了跳扣杠杆与锁扣件之间因剧烈接触撞击而导致的结构变形失效；

2）本实用新型通过操作手柄，以手柄杠杆上的作用部来驱动锁扣件复位，手柄杠杆与锁扣件的接触配合为高幅传动关系，对接触配合的传动比关系合理设计即可实现再扣复位操作的技术要求，这种传动方式结构简单且操作简便；

3）本实用新型电路接通过程当断路器发生熔焊故障或者其它的不可预知的其它故障，导致断路器不能分断电路时，通过手柄杠杆上的第二延伸端与下连杆和转轴的间枢轴的接触干涉，阻止手柄杠杆指示断路器的“OFF”位置状态从而发出告警信号，避免操作人员误操作而发生触电伤害事故，确保操作安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例操作机构结构示意图；

图2为本实用新型实施例操作机构和报警信号触发装置爆炸图；

图3为本实用新型实施例操作机构脱扣状态透视图；

图4为本实用新型实施例操作机构再扣操作极限状态透视图；

图5为本实用新型实施例操作机构再扣状态的透视图；

图6为本实用新型实施例手柄杠杆的结构示意图；

图7为本实用新型实施例触头熔焊时手柄杠杆卡止位置状态示意图；

图8为本实用新型实施例触头熔焊时手柄杠杆卡止限位的原理平面示意图；

图9为本实用新型实施例触头熔焊时手柄杠杆卡止限位的原理立体示意图。

以上附图中：1、跳闸杠杆；1a、搭扣部；2、锁扣件；2a、支臂；2a1、端部；2b、连接梁；2c、同心轴；2d、同心轴；2e、配合部；2f、横梁；2g、第一挂臂；4、跳扣杠杆；4a、搭扣部；4b、跳扣凸起；5、上连杆；6、下连杆；7、转轴；8、动触头组件；9、静触头组件；10、颊板；10a、第二挂臂；101、跳扣杠杆枢转轴；102、手柄杠杆枢转轴；11、颊板；11b、折弯止挡；111、跳扣杠杆枢转轴；112、手柄杠杆枢转轴；12、横杆；14、手柄；15、手柄杠杆；15a、第一Y形卡口；15b、折弯凸起；15c、第一延伸端；15c1、作用部；15c2、第二Y形卡口；15d、第二延伸端；15e、顶部横梁；16、驱动轴；17、台阶轴；18、公共轴；19、枢轴；20、弹簧；30、主弹簧。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见图1-9所示：

本实施例涉及一种低压塑壳断路器的操作机构。

如图1、图2、图3所示，一种低压断路器的操作机构，包括一对颊板10、11、手柄杠杆组件、肘连杆机构、跳扣杠杆4、跳闸杠杆1、锁扣件2、转轴7以及安装于转轴7上的动触头组件8。

如图1、图2、图3所示，所述手柄杠杆组件包括手柄杠杆15及手柄14，手柄杠杆15转动的支撑在所述颊板10、11上，手柄14安装于手柄杠杆15上。所述肘连杆机构包括绕一公共轴18枢转连接的上连杆5与下连杆6，在公共轴18与所述手柄杠杆15之间连接设置有主弹簧30，主弹簧30在手柄杠杆15上挂点与手柄杠杆15上的手柄14的安装点位于相互分离的位置。所述跳扣杠杆4转动地支撑在所述颊板10、11上，并且与上连杆5枢转连接；所述转轴7与所述下连杆6绕一枢轴19枢转连接，并且通过所述的肘连杆机构的动作实现转动；所述锁扣件2设置于所述手柄杠杆15的下方；所述跳闸杠杆1与锁扣件2彼此接触锁定并且锁扣件2与跳扣杠杆4相互接触锁定而实现断路器的扣锁，通过对手柄14的操作带动肘连杆机构动作而实现断路器的接通与分断操作（详细的上述各零件的连接关系可见背景技术中所述的专利CN203038867U）。

如图1、图2、图3所示，本实施例的核心是：所述手柄杠杆15上设有再扣操作时抵压作用于锁扣件2的作用部15c1；在驱动手柄14对断路器进行再扣操作过程中，由手柄杠杆15的所述作用部15c1抵压驱动锁扣件2使之复位。在驱动手柄14对断路器进行再扣操作过程中，所述跳扣杠杆4的运动轨迹与锁扣件2的运动轨迹不存在交点。

如图1、图2、图3所示，所述锁扣件2为U形杆状，包括两支臂2a和连接两支臂2a一端的连接梁2b，其两支臂2a与所述颊板10、11枢转联接的两同心轴2c、2d定位于支臂2a的中间位置区域；所述锁扣件2的两支臂2a端部2a1与跳闸杠杆1接触配合，所述连接梁2b与跳扣杠杆4接触配合，以构成扣锁稳定状态；所述锁扣件2的两支臂2a上对应于所述作用部15c1设有与之相抵配合的配合部2e，且该配合部2e位于所述同心轴2c、2d与支臂端部2a1之间的区域。

如图1、图2、图3所示，所述操作机构还包括一弹簧20；所述锁扣件2的一支臂2a上在靠近支臂端部2a1的区域设置于第一挂臂2g，对应于所述第一挂臂2g一侧的颊板10上设置有第二挂臂10a，且第二挂臂10a位于第一挂臂2g的上方，所述弹簧20为拉伸弹簧，其两端挂扣在第一挂臂2g和第二挂臂10a上；在驱动手柄14对断路器进行再扣操作过程中，所述弹簧20的弹簧力拉持住锁扣件2，以避免锁扣件2移至跳扣杠杆4的运动轨迹上干涉跳扣杠杆4的运动。具体，在锁扣件2的下方还设有横杆12，该横杆12连接颊板10和11紧固定位，同时还作为脱扣状态时锁扣件2的限位止挡。在脱扣状态时，锁扣件2一端受弹簧20向上的拉持，另一端下部抵靠在横杆12，达到稳定的状态。并且，在断路器脱扣状态下，这个弹簧20的作用力也迫使锁扣件2顺时针转动，即弹簧20起到了阻止锁扣件2回落的作用，基本就替代了背景技术中所述的专利（CN203038867U）钩状部和挂扣的作用，本实施例就无需另设置钩状部和挂扣。

如图1、图2、图3所示，所述手柄杠杆15为一倒U形杆状，包括顶部横梁15e和向下的两支臂，所述顶部横梁15e上具有一用于安装手柄14的折弯凸起15b，而所述手柄杠杆15的两支臂上设有第一Y形卡口15a，手柄杠杆15通过该第一Y形卡口15a与颊板10、11经枢轴枢转连接，以所述手柄杠杆15的折弯凸起15b和第一Y形卡口15a的连线为参考基准，所述手柄杠杆15的两支臂上朝所述参考基准的一侧方向（如图所示是朝向跳闸杠杆1侧）设有第一延伸端15c，该第一延伸端15c上设有用于安装主弹簧挂轴17的第二Y形卡口15c2，所述作用部15c1设于所述第一延伸端15c的底部。而手柄杠杆（15）的两支臂上朝所述参考基准的相对于第一延伸端15c的另一侧方向（即朝向转轴7侧）设有第二延伸端15d；当断路器发生触头熔焊故障时，所述第二延伸端15d的运动轨迹与下连杆6和转轴7间的枢轴19干涉卡止，阻止手柄14指示断路器的“OFF”位置状态。

另外，跳扣凸起4b与颊板折弯止挡11b接触限定了脱扣状态跳扣杠杆4的位置，转轴7受断路器基座（图中未示出）限止定位，由此确定了脱扣状态连杆机构系统的位置状态。两端分别挂靠联接于手柄杠杆台阶轴17和上、下连杆联接轴18的主弹簧30趋于水平横置。

具体是，如图2所示，手柄杠杆15与锁扣件2在机构颊板10、11内为上下层叠布置，手柄杠杆15的两支臂及延伸支臂在空间上分别正对于锁扣件2的两支臂2a，上下层叠。

本实施例再扣操作动作原理描述：

如图3所示，断路器脱扣状态：在主弹簧30作用力驱动下，跳扣凸起4b与颊板折弯止挡11b接触，转轴7与基座（未示出）接触，枢置于手柄杠杆15上的驱动轴16倚靠在跳扣杠杆4上，由此，跳扣杠杆4、肘连杆机构、转轴7及手柄杠杆15处于稳定状态。锁扣件2在弹簧20作用下具有图示顺时针向的运动趋势，通过锁扣件2与设置于颊板10、11上的横梁12的接触止挡，处于稳定状态，锁扣件2的连接梁2b远离跳扣杠杆4的搭扣部4a。

在再扣操作过程，结合图3至图4再至图5的状态，跳扣杠杆4在手柄14及手柄杠杆15的带动下绕回转中心枢转，其搭扣部4a的运动轨迹与锁扣件2的连接梁2b不存在交点，因此，跳扣杠杆4可自由到达再扣复位位置，这与塑壳断路器以往再扣操作过程跳扣杠杆4需顶开锁扣件2限制实现复位的操作原理是明显不同的，由此，跳扣杠杆4复位过程不会受到锁扣件2的阻碍作用，避免了由于剧烈接触导致的结构变形失效。

由于本申请中锁扣件2上的弹簧20的功能与以往作为锁扣件主要的复位动力源的功能发生了根本性的改变，这里的功能是在再扣过程通过弹簧力拉持住锁扣件2从而避免其对跳扣杠杆4的干涉限制。因此，需要其它作用方式来实现锁扣件2的再扣复位操作。具体方式就是：手柄杠杆15与锁扣件2在机构颊板内为上下层叠布置，并且再扣操作过程两者的复位运动方向趋势是一致的，均为图示逆时针方向转动，因此，再扣操作过程可采用手柄杠杆15对锁扣件2的接触驱动完成复位操作，两者的接触配合为高幅传动关系，对接触配合的传动比关系合理设计即可实现再扣复位操作的技术要求，这种传动方式结构简单且操作简便。

具体的是，以手柄杠杆15的第一延伸端15c上的作用部15c1与锁扣件2的支臂2a上的配合部2e进行接触作用，从而驱使锁扣件2复位。操作过程描述：再扣复位操作过程，外力驱使手柄14图示逆时针方向转动，手柄14通过对手柄杠杆15以及驱动轴16的动作传递驱动跳扣杠杆4绕枢置在颊板10、11上的轴图示逆时针方向复位操作，同步的，在一定行程后，需要驱动锁扣件2复位动作。这一系列的动作过程中需要协调的是：跳扣杠杆4的复位动作要在锁扣件2的复位动作之前完成，即在跳扣杠杆4的搭扣部4a越过锁扣件2的连接梁2b之后，锁扣件2才开始复位操作。因此，手柄杠杆15的第一延伸端15c上的作用部15c1与锁扣件2支臂2a的配合部2e接触作用为高幅传动关系，通过传动比的合理设计，实现跳扣杠杆4搭扣部4a越过锁扣件2的连接梁2b之后，锁扣件2再运动到位，实现跳扣杠杆4和锁扣件2的运动关系匹配。

如图4所示，跳扣杠杆4达到再扣操作的极限位置，锁扣件2在手柄杠杆15的作用部15c1的驱动下也到达极限位置，此时锁扣件2的端部2a1与跳闸杠杆1的搭扣部1a之间预留有间隙，锁扣件2的连接梁2b与跳扣杠杆4的搭扣部4a之间预留有间隙，当释放对手柄的驱动力源，则在主弹簧30的作用下，跳扣杠杆4与锁扣件2、锁扣件2与跳闸杠杆1之间分别搭扣锁定，完成再扣操作。再扣状态如图5所示，此时手柄杠杆15的作用部15c1与锁扣件2的配合部2e之间保持一定的间隙。由此，断路器完成再扣复位操作，可通过对手柄14、手柄杠杆15的图示顺时针方向驱动，进而在主弹簧30作用下带动肘连杆机构，实现动触头组件8与静触头组件9之间的接通操作；进一步的通过对手柄14、手柄杠杆15的逆时针方向驱动，实现动触头组件8与静触头组件9之间的断开操作，从而实现电路的接通与分断。

本实施例断路器熔焊故障下手柄运动卡止原理描述：

如图6和图7、图8、图9所示，手柄杠杆15的第一延伸端15c偏向于跳闸杠杆1，位于所述的手柄杠杆15上的折弯凸起15b与第一Y形卡口15a的连线作为参考基准的另一侧设置有第二延伸端15d，即所述的第一延伸端15c和第二延伸端15d分布于所述参考基准的两侧，其第二延伸端15d偏向于转轴7。当断路器发生触头熔焊故障或其它的会导致触点无法断开的故障时，由于所述的第二延伸端15d的运动轨迹会与下连杆6和转轴7的枢轴19干涉卡止，并且是在推动手柄到达“OFF”指示位置之前的一个位置发生干涉卡止，图7中标“A”的位置即代表卡止位置，该卡止位置位于断路器手柄指示“OFF”和“ON”位置的中间区域；当释放对手柄14的驱动作用，手柄14会在主弹簧30作用下回复指示“ON”位置。通过这种方式告知操作者断路器存在异常状况，起到预警作用，避免操作人员误操作而发生触电伤害事故，确保操作安全。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低压断路器的操作机构，包括一对颊板（10、11）、手柄杠杆组件、肘连杆机构、跳扣杠杆（4）、跳闸杠杆（1）、锁扣件（2）、转轴（7）以及安装于转轴（7）上的动触头组件（8）；所述手柄杠杆组件包括手柄杠杆（15）及手柄（14）；所述肘连杆机构包括绕一公共轴（18）枢转连接的上连杆（5）与下连杆（6），在公共轴（18）与所述手柄杠杆（15）之间连接设置有主弹簧（30）；所述跳扣杠杆（4）转动地支撑在所述颊板（10、11）上，并且与上连杆（5）枢转连接；所述转轴（7）与所述下连杆（6）绕一枢轴（19）枢转连接，并且通过所述的肘连杆机构的动作实现转动；所述跳闸杠杆（1）与锁扣件（2）彼此接触锁定并且锁扣件（2）与跳扣杠杆（4）相互接触锁定而实现断路器的扣锁，通过对手柄（14）的操作带动肘连杆机构动作而实现断路器的接通与分断操作；其特征在于：

所述手柄杠杆（15）上设有再扣操作时抵压作用于锁扣件（2）的作用部（15c1）；在驱动手柄（14）对断路器进行再扣操作过程中，由手柄杠杆（15）的所述作用部（15c1）抵压驱动锁扣件（2）使之复位。

2.根据权利要求1所述低压断路器的操作机构，其特征在于：所述操作机构还包括一弹簧（20），该弹簧（20）作用于锁扣件（2）；在驱动手柄（14）对断路器进行再扣操作过程中，所述弹簧（20）的弹簧力拉持住锁扣件（2），以避免锁扣件（2）移至跳扣杠杆（4）的运动轨迹上干涉跳扣杠杆（4）的运动。

3.根据权利要求1所述低压断路器的操作机构，其特征在于：所述锁扣件（2）为U形杆状，包括两支臂（2a）和连接两支臂（2a）一端的连接梁（2b），其两支臂（2a）与所述颊板（10、11）枢转联接的两同心轴（2c、2d）定位于支臂（2a）的中间位置区域；所述锁扣件（2）的两支臂（2a）端部（2a1）与跳闸杠杆（1）接触配合，所述连接梁（2b）与跳扣杠杆（4）接触配合，以构成扣锁稳定状态；所述锁扣件（2）的两支臂（2a）上对应于所述作用部（15c1）设有与之相抵配合的配合部（2e），且该配合部（2e）位于所述同心轴（2c、2d）与支臂端部（2a1）之间的区域。

4.根据权利要求3所述低压断路器的操作机构，其特征在于：所述操作机构还包括一弹簧（20）；所述锁扣件（2）的一支臂（2a）上在靠近支臂端部（2a1）的区域设置于第一挂臂（2g），对应于所述第一挂臂（2g）一侧的颊板（10）上设置有第二挂臂（10a），且第二挂臂（10a）位于第一挂臂（2g）的上方，所述弹簧（20）为拉伸弹簧，其两端挂扣在第一挂臂（2g）和第二挂臂（10a）上；在驱动手柄（14）对断路器进行再扣操作过程中，所述弹簧（20）的弹簧力拉持住锁扣件（2），以避免锁扣件（2）移至跳扣杠杆（4）的运动轨迹上干涉跳扣杠杆（4）的运动。

5.根据权利要求1所述低压断路器的操作机构，其特征在于：所述手柄杠杆（15）为一倒U形杆状，包括顶部横梁（15e）和向下的两支臂，所述顶部横梁（15e）上具有一用于安装手柄（14）的折弯凸起（15b），而所述手柄杠杆（15）的两支臂上设有第一Y形卡口（15a），手柄杠杆（15）通过该第一Y形卡口（15a）与颊板（10、11）经枢轴枢转连接，以所述手柄杠杆（15）的折弯凸起（15b）和第一Y形卡口（15a）的连线为参考基准，所述手柄杠杆（15）的两支臂上朝所述参考基准的一侧方向设有第一延伸端（15c），该第一延伸端（15c）上设有用于安装主弹簧挂轴（17）的第二Y形卡口（15c2），所述作用部（15c1）也设于所述第一延伸端（15c）上。

6.根据权利要求5所述低压断路器的操作机构，其特征在于：所述手柄杠杆（15）的两支臂上朝所述参考基准的相对于第一延伸端（15c）的另一侧方向设有第二延伸端（15d）；当断路器发生触头熔焊故障时，所述第二延伸端（15d）的运动轨迹与下连杆（6）和转轴（7）间的枢轴（19）干涉卡止，阻止手柄（14）指示断路器的“OFF”位置状态。