CN204927093U - 一种带连杆和滑块机构的电机式负荷开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带连杆和滑块机构的电机式负荷开关，其特征是：在一种绝缘材料制成的封闭外壳中，设置有一种直流电机，一种两级减速传动机构，一种连杆和滑块机构以及触点接触系统，通过蜗杆与蜗轮齿轮副以及所述扇齿轮构成的两级减速机构，将电机的旋转转化为使扇齿轮的摆动，通过特别设置的连杆和滑块，再将扇齿轮的摆动转变为滑块的上下直线运动，进而带动动簧片组上的动触点与相对应位置静簧片上的静触点实现接通或断开负载的目的。由于采用了连杆和滑块结构，减少了动簧片行程和变形，提高了簧片的抗疲劳强度，另外，簧片的推动点设置在簧片的中间位置，使得触点接触对中，提高触点的电寿命和抗电弧能力。

Description

一种带连杆和滑块机构的电机式负荷开关

技术领域

本实用新型涉及一种负荷开关，尤其是用在智能电能表中作为接通或断开负载的带连杆和滑块机构的电机式负荷开关。

背景技术

智能电能表最重要的一个功能就是费控功能，而费控功能的实现必须依赖于负荷开关，因此负荷开关可以说是智能电能表中一个至关重要的元件，其性能和质量直接关系到整表的运行稳定和可靠性。

近年来发展起来的电机式内置负荷开关在保持原有负荷开关脉冲驱动和动作后保持触点状态技术的前提下，进一步提高了抗恒定磁场干扰能力，消除了触点回跳现象，增大触点压力，接触电阻小而稳定，安装方便可靠，消除了安装片的应力，从而保证了智能电能表用内置负荷开关的安全性和可靠性。

电机式内置负荷开关常用的一种结构是采用蜗轮蜗杆和直齿齿轮两级减速，将电机的转矩传递到带有C形弹片的触点簧片上，通过C形簧片在转矩作用下的运动，使带有动触点的动簧片产生位移，直至与静触点接通，转矩进一步作用使C形弹片通过形变产生规定的触点压力，以达到触点接通时的接触电阻要求并保证反向脉冲驱动时，C形弹片回弹使扇形齿轮与直齿齿轮可靠啮合。由于电机式内置负荷开关的每次动作都要使C形弹片产生比较大的变形并由此使C形弹片承受比较大的应力，因此在内置负荷开关标准要求的10万次机械寿命试验时，常发生C形弹片断裂的情况，最终使电机式负荷开关很难达标。

发明内容

为了克服电机式内置负荷开关在用于智能电能表中机械寿命难以达标的问题，本实用新型提供了一种带连杆和滑块机构的电机式内置负荷开关。

本实用新型所采用的技术方案是：在一种绝缘材料制成的封闭外壳中，设置有一种直流电机，一种两级减速传动机构，一种连杆和滑块机构以及触点接触系统，其中所述直流电机的转轴上以静配合方式安装有一种蜗杆，所述两级减速传动机构由所述蜗杆、蜗轮齿轮副、扇齿轮、转轴和外壳构成，其中所述蜗轮齿轮副由上下设置的蜗轮和直齿齿轮构成，所述两级减速传动机构的第一级由所述蜗杆和所述蜗轮齿轮副中下方的蜗轮构成，第二级由所述蜗轮齿轮副中上方的直齿齿轮和所述扇齿轮构成，所述触点接触系统由动触点、动簧片组、动簧锰铜片、静触点、静簧片和软铜安装片组成。

本实用新型设置的连杆机构设置有一种两端为轴套、中间为矩形截面连接的连杆，所述连杆的一端轴套与所述扇形齿轮上设置的连接柱动配合连接，所述连杆的另一端轴套与一种滑块上设置的向上延伸的轴形柱动配合连接，所述外壳上设置有限位槽限制所述滑块在左右方向的运动，所述滑块上设置有方形孔，所述动簧片组中设置有一种直片形弹片，另一方面设置有可以插入所述滑块中方形孔的伸出部分，所述伸出部分位于所述直片形弹片宽度方向的中间位置。

本实用新型采用微型直流电机作为驱动动力，经设置的蜗杆与蜗轮和直齿齿轮与扇齿轮所构成的两级减速机构减速后，通过特别设置的连杆机构和与连杆机构动配合连接的滑块，将减速后的转矩转变为滑块的直线运动，从而由滑块推动动簧片组上设置的动触点与对应位置设置的静簧片上的静触点完成接通或断开的动作，实现内置式负荷开关的功能。

本实用新型由于采用了特别设置的连杆和滑块机构，因而无需采用原有结构的C形弹片，只要用直片形状的动簧弹片即可实现推动动簧片组动作和产生触点压力的功能，而直片形状动簧弹片的变形小于原有的C性弹片，因而动簧弹片承受的应力小，使机械寿命得以提高。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在保持电机式内置负荷开关各项优点的前提下，减少了动簧弹片在动作时所产生变形和应力，从而保证了内置负荷开关机械寿命的达标，由于这种机构的动簧弹片为简单的直片形状，簧片的推动点设置在了宽度方向的中间位置，使得触点接触对中，提高触点的电寿命和抗电弧能力，直片形状也有利于电机式内置负荷开关实现自动化装配，从而降低成本和提高产品的一致性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型实施例进一步说明。

图中，1.外壳，2.直流电机，3.电机接线，4.蜗轮齿轮副，5.蜗杆，6.扇齿轮，7.接线端子，8.转轴，9.连杆，10.动触点，11.滑块，12.静簧片，13.软铜安装片，14.静触点，15.动簧片组，16.动簧锰铜片。

图1为本实用新型实施例的原理结构示意图

图2为本实用新型实施例中两级减速机构和传动结构简图

图3为原有C形弹片结构的传动简图

具体实施方式

在图1中，在一种绝缘材料制成的封闭外壳1中，设置有一种直流电机2，一种两级减速传动机构，一种带连杆9和滑块11的机构以及触点接触系统，所述两级减速传动机构由所述蜗杆5、蜗轮齿轮副4、扇齿轮6和转轴8构成，其中所述蜗轮齿轮副4由蜗轮和直齿齿轮构成，所述两级减速传动机构的第一级由所述蜗杆5和所述蜗轮齿轮副4的蜗轮部分构成，第二级由所述蜗轮齿轮副4中的直齿齿轮和所述扇齿轮6构成，所述触点接触系统由动触点10、动簧片组15、动簧锰铜片16、静触点14、静簧片12、软铜安装片13组成，所述蜗轮齿轮副4和所述扇齿轮6的径向中心设置有轴孔，对应的轴孔位置设置所述转轴8，所述转轴8的一端固定在所述外壳1上，所述转轴8与所述涡轮齿轮副4和所述扇齿轮6的轴孔设置为动配合，所述扇齿轮6的连接柱与设置的连杆9的一端所设置的轴套动配合连接，所述连杆9的另一端轴套与一种滑块11上设置的向上延伸的轴形柱动配合连接，所述外壳1上设置有限位槽限制所述滑块11在左右方向的运动，所述滑块11上设置有方形孔，所述动簧片组15中设置有一种直片形弹片，所述直片形弹片的一端对应所述滑块11的方形孔位置设置有可以插入所述滑块11中方形孔的伸出部分，所述弹片与其他动簧片由动触点10铆装成为一体，所述动簧片组15的另一端与所述动簧锰铜片16铆装在一起并固定于所述外壳1上，在所述动触点10的相对位置设置有静触点14，所述静触点14固定在静簧片12的一端上，所述静簧片12的另一端延伸到所述外壳1的外面并与所述软铜安装片13的一端焊接，所述静簧片12固定在所述外壳1的相应位置，所述动簧锰铜片16的一端固定在所述外壳1的相应位置，所述动簧锰铜片16的另一端延伸到所述外壳1的外面形成另一个安装片。

在图1中，所述动簧片组15中设置的所述直片形弹片的伸出部分可以对应插入所述滑块11中方形孔中，在本实施例中，所述延伸部分与所述直片形弹片的宽度方向是对称的，位于所述直片形弹片宽度方向的中间位置，在其他实施例中，所述延伸部分与所述直片形弹片的宽度方向也可以不对称，所述延伸部分也位于所述直片形弹片宽度方向的上方或下方位置。

在图2中，当智能电能表发出正向脉冲或反响脉冲驱动时，脉冲信号通过接线端子7和电机接线3连接到所述直流电机2的正负极上，驱使所述直流电机2产生正转或反转，通过所述蜗杆5与所述蜗轮齿轮副4以及所述扇齿轮6构成的两级减速机构，使所述扇齿轮6在设置的角度内摆动，通过所述连杆9和所述滑块11，将所述扇齿轮6的摆动转变为所述滑块11的上下直线运动，进而带动设置在动簧片组15上的动触点10与相对应位置静簧片12上的静触点14实现接通或断开负载的目的。

在图2中，本实施例的结构为一个动触点10和一个静触点14，属于单触点结构，在其他实施例中，也可以设置为双触点结构，即两个动触点和两个静触点，在所述双触点结构中，触点的布置可以是上下并排的，也可以是上下并左右分开排列的。

在图2中，所述连杆9和所述滑块11可以是非金属材料制成的，也可以是金属材料制成。

在图3中，原有C形弹片的传动方式是，机构中设置有一种扇形齿轮301和一种带C形弹片的动簧片302，所述扇形齿轮301设置有向上延伸的连接柱，所述C形弹片的动簧片302的一端设置有卷圆结构，所述C形弹片的动簧片302的卷圆部分包裹所述扇形齿轮301的连接柱并可以相对转动，当所述扇形齿轮301发生转动时，通过所述C形弹片的动簧片302的连接可以转变为动簧片组的上下摆动，以完成动触点和静触点的接通或断开，触点接通后转矩继续作用使所述C形弹片的动簧片302产生变形，变形产生的触点压力使接触电阻达标。

在图3中，原有C形弹片的动簧片302的需要更大的转矩来满足触点行程和压力的需要，另外，原结构的推动部分在动簧片组的上部，由于推动力不对称，易造成触点接触点不对中，不利于电寿命，其每次触点动作产生的变形会导致在10万次机械寿命试验时，C形弹片的动簧片302发生裂纹或断裂。

本实用新型由于采用了连杆和滑块结构，可以使用直片形的簧片结构，减少了行程和变形，提高了簧片的抗疲劳强度，另外，簧片的推动点设置在了宽度方向的中间位置，使得触点接触对中不偏移，提高触点的电寿命和抗电弧能力。

Claims (4)

1.一种带连杆和滑块机构的电机式负荷开关，其特征是：在一种绝缘材料制成的封闭外壳(1)中，设置有一种直流电机(2)，一种两级减速传动机构，一种带连杆(9)和滑块(11)的机构以及触点接触系统，所述两级减速传动机构由所述蜗杆(5)、蜗轮齿轮副(4)、扇齿轮(6)和转轴(8)构成，其中所述蜗轮齿轮副(4)由蜗轮和直齿齿轮构成，所述两级减速传动机构的第一级由所述蜗杆(5)和所述蜗轮齿轮副(4)的蜗轮部分构成，第二级由所述蜗轮齿轮副(4)中的直齿齿轮和所述扇齿轮(6)构成，所述触点接触系统由动触点(10)、动簧片组(15)、动簧锰铜片(16)、静触点(14)、静簧片(12)、软铜安装片(13)组成，所述蜗轮齿轮副(4)和所述扇齿轮(6)的径向中心设置有轴孔，对应的轴孔位置设置所述转轴(8)，所述转轴(8)的一端固定在所述外壳1上，所述转轴(8)与所述涡轮齿轮副(4)和所述扇齿轮(6)的轴孔设置为动配合，所述扇齿轮(6)的连接柱与设置的连杆(9)的一端所设置的轴套动配合连接，所述连杆(9)的另一端轴套与一种滑块(11)上设置的向上延伸的轴形柱动配合连接，所述外壳(1)上设置有限位槽限制所述滑块(11)在左右方向的运动，所述滑块(11)上设置有方形孔，所述动簧片组(15)中设置有一种直片形弹片，所述直片形弹片的一端对应所述滑块(11)的方形孔位置设置有可以插入所述滑块(11)中方形孔的伸出部分，所述弹片与其他动簧片由动触点(10)铆装成为一体，所述动簧片组(15)的另一端与所述动簧锰铜片(16)铆装在一起并固定于所述外壳(1)上，在所述动触点(10)的相对位置设置有静触点(14)，所述静触点(14)固定在静簧片(12)的一端上，所述静簧片(12)的另一端延伸到所述外壳(1)的外面并与所述软铜安装片(13)的一端焊接，所述静簧片(12)固定在所述外壳(1)的相应位置，所述动簧锰铜片(16)的一端固定在所述外壳(1)的相应位置，所述动簧锰铜片(16)的另一端延伸到所述外壳(1)的外面形成另一个安装片。

2.如权利要求1所述的带连杆和滑块机构的电机式负荷开关，其特征是：所述动簧片组(15)中设置的所述直片形弹片的所述延伸部分与所述直片形弹片的宽度方向是对称的，位于所述直片形弹片宽度方向的中间位置，所述延伸部分与所述直片形弹片的宽度方向也可以不对称，所述延伸部分也位于所述直片形弹片宽度方向的上方或下方位置。

3.如权利要求1所述的带连杆和滑块机构的电机式负荷开关，其特征是：在所述动触点(10)的相对位置设置有静触点(14)，可以设置为单触点结构，即一个动触点(10)和一个静触点(14)，也可以设置为双触点结构，即两个动触点和两个静触点相对应，在所述双触点结构中，触点的布置可以是上下并排的，也可以是上下并左右分开排列的。

4.如权利要求1所述的带连杆和滑块机构的电机式负荷开关，其特征是：所述连杆(9)和所述滑块(11)可以是非金属材料制成的，也可以是金属材料制成。