CN206672878U - 一种用电磁铁驱动的断路器操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用电磁铁驱动的断路器操作机构，包括操作手柄、动静触头、电磁铁、脱扣组件，电磁铁包括线圈骨架、绕设于线圈骨架外侧的线圈、置于线圈骨架内部的铁芯和永磁体，铁芯和永磁体之间安装有反力弹簧，铁芯一端伸出骨架之外构成延伸段，该延伸段通过齿轮齿条组件与操作手柄传动连接，静触头设置于铁芯受磁力吸引或排斥而发生移动的路径上，动触头安装于齿轮齿条组件上且动触头与铁芯形成动触头随着铁芯与永磁体的吸合或分离动作而沿着延伸段方向做与铁芯同路径移动的联动配合结构，动触头随着铁芯与永磁体的吸合或分离动作而与静触头形成导通或断开接触配合关系。本实用新型具有结构简单、性能可靠、生产成本较低的优点。

Description

一种用电磁铁驱动的断路器操作机构

技术领域

本实用新型涉及低压电器自动控制技术领域，尤其是一种用永磁双稳态电磁铁驱动的小型断路器分、合闸操作机构。

背景技术

为了实现国家低压供电网络的智能化，作为供电网络的终端执行机构的小型塑壳断路器增加了远、近信号控制的自动分、合闸功能。目前，国内许多厂家展示的该类产品虽有诸多优点，但仍然存在结构复杂、生产成本较高、可靠性不足的缺陷。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单、性能可靠、生产成本较低的用电磁铁驱动的断路器操作机构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用电磁铁驱动的断路器操作机构，包括操作手柄、动静触头、电磁铁、脱扣组件，其特征在于：所述电磁铁包括线圈骨架、绕设于线圈骨架外侧的线圈、置于线圈骨架内部的铁芯和永磁体，铁芯和永磁体之间安装有反力弹簧，铁芯一端伸出骨架之外构成延伸段，该延伸段通过齿轮齿条组件与操作手柄传动连接，静触头设置于铁芯受磁力吸引或排斥而发生移动的路径上，动触头安装于齿轮齿条组件上且动触头与铁芯形成动触头随着铁芯与永磁体的吸合或分离动作而沿着延伸段方向做与铁芯同路径移动的联动配合结构，动触头随着铁芯与永磁体的吸合或分离动作而与静触头形成导通或断开接触配合关系。上述操作手柄通过齿轮齿条组件的传动连接，将铁芯因通电而产生的上下伸缩运动转变为操作手柄的往复转动从而实现动静触头导通断开接触的同步运动，使得断路器完成合闸、分闸动作；此外，如果电磁铁失效，通过手动操作手柄也可以使开关分、合。

进一步的，所述齿轮齿条传动组件包括与铁芯同轴设置的齿条，齿条底部延伸有安装板，铁芯的延伸段装配于该安装板上，动铁芯装配于安装板朝向铁芯的端面，静铁芯位于动铁芯下方，齿条的齿牙段通过传动圆柱齿轮与操作手柄上的手柄圆柱齿轮部分传动连接，传动圆柱齿轮的直径大于手柄圆柱齿轮部分的直径,所述脱扣组件包括脱扣件和脱扣针，传动圆柱齿轮上设有随传动圆柱齿轮单向转动过程中可驱动脱扣件随传动圆柱齿轮转动而与脱扣针形成脱扣分离配合的拨动块。上述齿条为塑料件结构，齿条通过其齿牙段与传动圆柱齿轮啮合，传动圆柱齿轮则与位于其上方的手柄圆柱齿轮部分啮合，齿条底部则通过安装板与铁芯形成联动配合，动触头固装于安装板外端面在随着齿条上下升降的过程中与位于其下方的静触头形成导通或断开接触，当传动圆柱齿轮随着铁芯上升与永磁体分开状况而发生左转时，传动圆柱齿轮上的拨动块推动脱扣件同步转动使得脱扣针脱扣，使得侧面配套的断路器组跳闸。

进一步的，所述齿条的安装板设有安装孔，铁芯的延伸段端部穿过安装孔位于齿条与安装板之间形成的容纳腔中，延伸段端部螺纹连接有锁紧螺母。齿条为塑料件结构，成本低，加工方便，铁芯的延伸段通过锁紧螺母安装于其容纳腔中，装配方便。

进一步的，所述锁紧螺母与容纳腔底面之间还安装有套接于铁芯延伸段上的弹片结构。弹片结构的设置可以使得铁芯的延伸段端部紧配于容纳腔中，当铁芯与永磁体之间的吸引力大于弹片的弹性力时，铁芯朝着永磁体方向运动吸合。

进一步的，所述静触头为双触头结构，双触头分别位于铁芯两侧且双触头各自朝内的端面设有锥形静触点，所述动触头呈倒锥台结构，倒锥台结构的外周斜面与静触头上的两个锥形静触点的锥形斜面对应配合。静触头为双触头结构，左右两侧分布，与动触头形成较大接触面积。

进一步的，所述操作手柄上的手柄圆柱齿轮部分经三角轴安装于断路器壳体上，三角轴穿出断路器壳体的端部构成与配套的小型断路器组的操作手柄同步运动配合的安装端。操作手柄的手柄圆柱齿轮部分通过三角轴与配套的小型断路器组形成同步运动配合。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

附图1为本实用新型具体实施例分闸状态结构图；

附图2为本实用新型具体实施例合闸状态结构图；

附图3为本实用新型具体实施例动触头结构俯视图；

附图4为本实用新型具体实施例动触头结构剖视图；

附图5为本实用新型具体实施例静触头结构俯视图；

附图6为本实用新型具体实施例静触头结构主视图；

附图7为本实用新型具体实施例齿条结构侧视图；

附图8为本实用新型具体实施例齿条结构主视图；

附图9为本实用新型具体实施例脱扣件与脱扣针的结构侧视图；

附图10为本实用新型具体实施例脱扣件与脱扣针的结构主视图；

附图11为本实用新型具体实施例操作手柄与手柄圆柱齿轮部分的结构主视图；

附图12为本实用新型具体实施例操作手柄与手柄圆柱齿轮部分的结构侧视图；

附图13为本实用新型具体实施例传动圆柱齿轮的结构主视图；

附图14为本实用新型具体实施例传动圆柱齿轮的结构侧视图；

操作手柄1、三角轴11、动触头2、静触头3、锥形静触点31、铁芯41、延伸段411、锁紧螺母412、弹片结构413、永磁铁42、线圈43、线圈骨架44、脱扣件5、拨动块51、脱扣针52、反力弹簧45、齿条61、齿牙段611、安装板612、容纳腔613、传动圆柱齿轮62、手柄圆柱齿轮部分3。

具体实施方式

本实用新型的具体实施例如图1-14所示是用电磁铁驱动的断路器操作机构，包括操作手柄1、动触头2、静触头3、电磁铁、脱扣组件，电磁铁包括线圈骨架44、绕设于线圈骨架44外侧的线圈43、置于线圈骨架44内部的铁芯41和永磁体，铁芯41和永磁体之间安装有反力弹簧45，铁芯41一端伸出骨架之外构成延伸段411，该延伸段411通过手柄圆柱齿轮部分3、传动圆柱齿轮62和齿条61与操作手柄1传动连接，静触头3设置于铁芯41受磁力吸引或排斥而发生移动的路径上，动触头2安装于齿条61上且动触头2与铁芯41形成动触头2随着铁芯41与永磁体的吸合或分离动作而沿着延伸段411方向做与铁芯41同路径移动的联动配合结构，动触头2随着铁芯41与永磁体的吸合或分离动作而与静触头3形成导通或断开接触配合关系。上述操作手柄1通过手柄圆柱齿轮部分3、传动圆柱齿轮62和齿条61的传动连接，将铁芯41因通电而产生的上下伸缩运动转变为操作手柄1的往复转动从而实现动静触头3导通断开接触的同步运动，使得断路器完成合闸、分闸动作；此外，如果电磁铁失效，通过手动操作手柄1也可以使开关分、合。

上述齿条61底部延伸有安装板612，铁芯41的延伸段411装配于该安装板612上，动铁芯41装配于安装板612朝向铁芯41的端面，静铁芯41位于动铁芯41下方，齿条61的齿牙段611通过传动圆柱齿轮62与操作手柄1上的手柄圆柱齿轮部分63传动连接，传动圆柱齿轮62的直径大于手柄圆柱齿轮部分63的直径,脱扣组件包括脱扣件5和脱扣针52，传动圆柱齿轮62上设有随传动圆柱齿轮62单向转动过程中可驱动脱扣件5随传动圆柱齿轮62转动而与脱扣针52形成脱扣分离配合的拨动块51。上述齿条61为塑料件结构，齿条61通过其齿牙段611与传动圆柱齿轮62啮合，传动圆柱齿轮62则与位于其上方的手柄圆柱齿轮部分63啮合，齿条61底部则通过安装板612与铁芯41形成联动配合，动触头2固装于安装板612外端面在随着齿条61上下升降的过程中与位于其下方的静触头3形成导通或断开接触，当传动圆柱齿轮62随着铁芯41上升与永磁体分开状况而发生左转时，传动圆柱齿轮62上的拨动块51推动脱扣件5同步转动使得脱扣针52脱扣，使得侧面配套的断路器组跳闸。

齿条61的安装板612设有安装孔，铁芯41的延伸段411端部穿过安装孔位于齿条61与安装板612之间形成的容纳腔613中，延伸段411端部螺纹连接有锁紧螺母412。齿条61为塑料件结构，成本低，加工方便，铁芯41的延伸段411通过锁紧螺母412安装于其容纳腔613中，装配方便。

锁紧螺母412与容纳腔613底面之间还安装有套接于铁芯41延伸段411上的弹片结构413。弹片结构413的设置可以使得铁芯41的延伸段411端部紧配于容纳腔613中，当铁芯41与永磁体之间的吸引力大于弹片的弹性力时，铁芯41朝着永磁体方向运动吸合。

静触头3为双触头结构，双触头分别位于铁芯41两侧且双触头各自朝内的端面设有锥形静触点31，动触头2呈倒锥台结构，倒锥台结构的外周斜面与静触头3上的两个锥形静触点31的锥形斜面对应配合。静触头3为双触头结构，左右两侧分布，与动触头2形成较大接触面积。

操作手柄1上的手柄圆柱齿轮部分63的圆心位置经三角轴11安装于断路器壳体上，三角轴11穿出断路器壳体的端部构成与配套的小型断路器组的操作手柄1同步运动配合的安装端。操作手柄1的手柄圆柱齿轮部分63通过三角轴11与配套的小型断路器组形成同步运动配合。

本实用新型的工作原理：永磁体的两个横切面分别为N、S极。当线圈43通过正向电流时，铁芯41的下端的磁极与永磁体上端的磁极相异，则两极吸引，铁芯41向下移动，带动齿条61和动触头2一起向下移动，而传动圆柱齿轮62左旋、手柄圆柱齿轮部分63右转，开关合闸；此时合闸状态由永磁体的吸力保持，同时，手柄的手柄圆柱齿轮部分63中心的钢质三角轴11传动侧位配套安装的小型断路器合闸；当线圈43通过反向电流时，铁芯41的下端的磁极与永磁体上端的磁极相同，则两极排斥，铁芯41向上移动，如上动作相反，开关跳闸，并由反力弹簧45保持。同时，传动圆柱齿轮62侧面的拨动块推动脱扣针52使侧面配套的断路器跳闸。因此，控制电磁铁线圈43电流方向，就可以控制完成断路器的分闸或合闸动作。如果电磁铁失效，手动操作手柄1也可以使开关分、合。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本实用新型的，或者凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用电磁铁驱动的断路器操作机构，包括操作手柄、动静触头、电磁铁、脱扣组件，其特征在于：所述电磁铁包括线圈骨架、绕设于线圈骨架外侧的线圈、置于线圈骨架内部的铁芯和永磁体，铁芯和永磁体之间安装有反力弹簧，铁芯一端伸出骨架之外构成延伸段，该延伸段通过齿轮齿条组件与操作手柄传动连接，静触头设置于铁芯受磁力吸引或排斥而发生移动的路径上，动触头安装于齿轮齿条组件上且动触头与铁芯形成动触头随着铁芯与永磁体的吸合或分离动作而沿着延伸段方向做与铁芯同路径移动的联动配合结构，动触头随着铁芯与永磁体的吸合或分离动作而与静触头形成导通或断开接触配合关系。

2.根据权利要求1所述的用电磁铁驱动的断路器操作机构，其特征在于：所述齿轮齿条传动组件包括与铁芯同轴设置的齿条，齿条底部延伸有安装板，铁芯的延伸段装配于该安装板上，动铁芯装配于安装板朝向铁芯的端面，静铁芯位于动铁芯下方，齿条的齿牙段通过传动圆柱齿轮与操作手柄上的手柄圆柱齿轮部分传动连接，传动圆柱齿轮的直径大于手柄圆柱齿轮部分的直径,所述脱扣组件包括脱扣件和脱扣针，传动圆柱齿轮上设有随传动圆柱齿轮单向转动过程中可驱动脱扣件随传动圆柱齿轮转动而与脱扣针形成脱扣分离配合的拨动块。

3.根据权利要求2所述的用电磁铁驱动的断路器操作机构，其特征在于：所述齿条的安装板设有安装孔，铁芯的延伸段端部穿过安装孔位于齿条与安装板之间形成的容纳腔中，延伸段端部螺纹连接有锁紧螺母。

4.根据权利要求3所述的用电磁铁驱动的断路器操作机构，其特征在于：所述锁紧螺母与容纳腔底面之间还安装有套接于铁芯延伸段上的弹片结构。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的用电磁铁驱动的断路器操作机构，其特征在于：所述静触头为双触头结构，双触头分别位于铁芯两侧且双触头各自朝内的端面设有锥形静触点，所述动触头呈倒锥台结构，倒锥台结构的外周斜面与静触头上的两个锥形静触点的锥形斜面对应配合。

6.根据权利要求5所述的用电磁铁驱动的断路器操作机构，其特征在于：所述操作手柄上的手柄圆柱齿轮部分经三角轴安装于断路器壳体上，三角轴穿出断路器壳体的端部构成与配套的小型断路器组的操作手柄同步运动配合的安装端。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的用电磁铁驱动的断路器操作机构，其特征在于：所述操作手柄上的手柄圆柱齿轮部分经三角轴安装于断路器壳体上，三角轴穿出断路器壳体的端部构成与配套的小型断路器组的操作手柄同步运动配合的安装端。