CN210429718U - 一种断路器的触头装置 - Google Patents

Abstract

一种断路器的触头装置，包括动触头（41）、绝缘转轴（42）、触头压簧（43）以及安装轴（44）；所述动触头（41）通过安装轴（44）转动连接在绝缘转轴（42）上；其特征在于：所述触头装置还包括金属支架（45），在绝缘转轴（42）上设有开口的容置腔（422），所述金属支架（45）从开口处安装进容置腔（422）内并与绝缘转轴（42）抵靠，所述触头压簧（43）安装于金属支架（45）内用于提供触头压力，触头压簧（43）的一端抵靠在所述金属支架（45）上，另一端抵靠在所述动触头（41）上。本实用新型通过增加金属支架，加强了绝缘转轴的强度，触头压簧产生的力由金属支架来承受，避免了绝缘转轴的损坏。

Description

一种断路器的触头装置

技术领域

本实用新型涉及断路器，具体涉及一种断路器的触头装置。

背景技术

众所周知，断路器包括外壳和一个或多个电极，每一个电极连接至少一个固定触头和一个可移动触头，这两种触头的彼此连接/断开分别形成了断路器接通和断开功能。

目前断路器一般有一控制装置驱动一由绝缘材料制成的旋转元件（即绝缘转轴），而可移动触头安装于绝缘转轴中，接受绝缘转轴传递的运动，绝缘转轴内部安装有弹簧，用于触头合闸时，对触头提供压力，保证触头可靠导通，从而实现触头的连接/断开功能。通常将可移动触头、旋转元件（即绝缘转轴）以及弹簧等构成的组件，称为触头装置。

现有的塑壳断路器的触头装置中，因为相间电气绝缘的原因，绝缘转轴通常是塑料零件，但是塑料料零件一般强度又较低，特别是在受力较大的地方容易发生断裂等现象，传统的做法是在绝缘转轴压制时就嵌装一块金属支架，但此方法的缺点是金属支架不易更换，如果支架损坏则绝缘转轴也报废，另外也提高了绝缘转轴模具的复杂度，以及降低了压制绝缘转轴的生产效率。

发明内容

本实用新型是提供一种断路器的触头装置，在塑料绝缘转轴内部直接安装金属支架，绝缘转轴内触头弹簧安装在金属支架上，弹簧力直接作用在金属支架上，通过金属支架将作用力传递至绝缘转轴，通过设计可使金属支架与绝缘转轴的接触面积大于触头弹簧直接作用于绝缘转轴的接触面积，可增加绝缘转轴上受力面积，降低接触应力，有效保护了绝缘转轴，同时提高了安装效率，且方便更换。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种断路器的触头装置，包括动触头、绝缘转轴、触头压簧以及安装轴；所述动触头通过安装轴转动连接在绝缘转轴上；所述触头装置还包括金属支架，在绝缘转轴上设有开口的容置腔，所述金属支架从开口处安装进容置腔内并与绝缘转轴抵靠，所述触头压簧安装于金属支架内用于提供触头压力，触头压簧的一端抵靠在所述金属支架上，另一端抵靠在所述动触头上，通过金属支架将触头压簧产生的力由金属支架直接承受，并将力传递至绝缘转轴。

针对上述技术方案，进一步解释以及说明如下：

1、上述方案中，所述金属支架上设有一受力面，该受力面沿触头压簧力的作用方向面朝绝缘转轴设置；所述容置腔内对应受力面设有第一限位面，在所述触头压簧力的作用下，使金属支架以受力面与容置腔的第一限位面接触相抵，所述受力面与第一限位面的接触处作为金属支架与容置腔之间的在触头压簧力的作用方向上的受力处。

进一步，以所述触头压簧一端与金属支架间的抵靠处为基准，所述受力面位于该基准的朝触头压簧的另一端侧，即在触头压簧力的作用方向上，所述受力面位于触头压簧的两端之间。

再进一步，所述受力面位于触头压簧的下方或上方。

2、上述方案中，所述金属支架设有卡接限位部，所述绝缘转轴的容置腔上对应于卡接限位部设有与之配合的配合部；所述卡接限位部和配合部两者中，一者为凹槽，另一者为突部。

进一步，在所述触头压簧力的作用下，使所述卡接限位部的下底面与配合部接触相抵，所述卡接限位部的下底面与配合部的接触处作为金属支架与容置腔之间的在垂直于触头压簧力的作用方向上的受力处。

3、上述方案中，所述金属支架一端设有折弯部，触头压簧的一端抵靠在所述金属支架的折弯部上。

进一步，所述容置腔内对应折弯部设有第二限位面，在所述触头压簧力的作用下，使所述折弯部的折弯背面与第二限位面接触相抵，所述折弯背面与第二限位面的接触处作为金属支架与容置腔之间的在触头压簧力的作用方向上的受力处。

4、上述方案中，所述触头装置还包括台阶轴，所述台阶轴设置在触头压簧的中心腔内，即触头压簧套设于台阶轴上。

进一步，所述台阶轴一端嵌入触头压簧朝向动触头的一端的中心腔内，台阶轴的另一端上设有斜面，以该斜面与动触头相抵靠。

由于本实用新型采用了上述技术方案，带来的有益效果是：本实用新型通过增加金属支架，触头压簧产生的力由金属支架直接承受，作用力传递至绝缘转轴，由于金属支架与绝缘转轴接触相比触头压簧直接作用于绝缘转轴，增加了绝缘转轴的受力面积，降低了绝缘转轴承受的接触应力，提升了绝缘转轴的强度，避免了绝缘转轴的损坏。即使金属支架在寿命期限内由于多次反复接触磨损，得益于金属支架与绝缘转轴为装配关系，可更换易维护，优点明显。

附图说明

图1示出应用本实用新型触头装置的断路器的总装图；

图2示出应用本实用新型触头装置的断路器的内部结构示意图；

图3示出本实用新型操作机构与触头装置配合的结构示意图；

图4示出本实用新型触头装置的结构示意图；

图5示出本实用新型触头装置的爆破示意图；

图6示出本实用新型触头装置中绝缘转轴、金属支架、触头压簧装配的结构示意图；

图7示出本实用新型触头装置中绝缘转轴、金属支架、触头压簧装配的受力示意图。

图8示出本实用新型触头装置中绝缘转轴、金属支架、触头压簧装配的结构示意图；

图9示出本实用新型触头装置中卡接限位部与配合部装配的受力示意图。

图10示出本实用新型触头装置中卡接限位部与配合部受力的结构示意图。

图11示出本实用新型触头装置中受力面与第一限位面、折弯部与第二限位面的受力示意图。

图12示出本实用新型触头装置中容置腔结构示意图。

图13示出本实用新型触头装置中一种动触头的结构示意图。

图14示出本实用新型触头装置中另一种动触头的结构示意图。

以上附图中：1、壳体；11、基座；12、中间盖；13、顶盖；2、静触头； 21静触点；3、操作机构；31、驱动销；4、触头装置；41、动触头；411、动触点；412、凸台；413、卡接孔；414、轴套；42、绝缘转轴；421、安装腔；422、容置腔；4221、第一限位面；4222、配合部；4223、第二限位面；43、触头压簧；44、安装轴；45、金属支架；451、卡接限位部、4511、下底面；452、折弯部；4521、折弯背面；453、受力面；454、触头压簧腔；46、台阶轴；461、斜面。

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～图14所示：

一种断路器的触头装置4，包括动触头41、绝缘转轴42、触头压簧43、安装轴44、金属支架45以及台阶轴46。

应用本实施例触头装置4的断路器，如图1～图3，所述断路器为塑壳断路器，该实施例的断路器如图1中所示包括壳体1和设置在壳体内的静触头2、操作机构3、触头装置4，该壳体1由基座11、安装在基座11上部的罩壳和中间盖12及安装在中间盖12上部的顶盖13构成；上述的静触头2、操作机构3、触头装置4容纳于基座11内。

参见图4～图6所示，所述绝缘转轴42一般由非金属绝缘材料制成，具体的如DMC不饱和聚脂模塑料和聚酰胺（尼龙）玻璃丝增强压塑料（PA46与PA6）等压塑或注塑制成。上述的绝缘转轴42具有一个或多个安装腔421、该安装腔421内可安装动触头41，在动触头41的前端部上设置有动触点411，动触头41的后端通过安装轴44转动连接在绝缘转轴42的安装腔421上，在绝缘转轴42的安装腔421上还开设有具有开口的容置腔422，所述金属支架45从开口处安装进容置腔422内并与绝缘转轴42抵靠，所述触头压簧43安装于金属支架45内用于提供触头压力，触头压簧43的一端抵靠在所述金属支架45上，另一端抵靠在所述动触头41上，通过金属支架45将触头压簧43产生的力由金属支架45直接承受，并将力传递至绝缘转轴42。

具体的，如图4～图6所示，所述的金属支架45上设有一受力面453，该受力面453沿触头压簧43力的作用方向面朝绝缘转轴42设置；所述容置腔422内对应受力面453设有第一限位面4221，在所述触头压簧43力的作用下，使金属支架45以受力面453与容置腔422的第一限位面4221接触相抵，所述受力面453与第一限位面4221的接触处作为金属支架45与容置腔422之间的在触头压簧43力的作用方向上的受力点。以所述触头压簧（43）一端与金属支架（45）间的抵靠处为基准，所述受力面453位于该基准的朝触头压簧43的另一端侧，即在触头压簧43力的作用方向上，所述受力面453位于触头压簧43的两端之间，具体较佳所述受力面453位于触头压簧43的下方或上方，图中举例为下方。

如图4～图12所示，所述的金属支架4设有卡接限位部451，所述绝缘转轴的容置腔上422对应于卡接限位部451设有与之配合的配合部4222；所述卡接限位部451和配合部4222两者中，一者为凹槽，另一者为突部。且，在所述触头压簧43力的作用下，使所述卡接限位部451的下底面4511与配合部4222接触相抵，所述卡接限位部451的下底面4511与配合部4222的接触处作为金属支架45与容置腔422之间的在垂直于触头压簧43力的作用方向上的受力处。所述的金属支架45开设有容纳触头压簧43的触头压簧腔454，且金属支架45上在触头压簧腔454的一端设有折弯部452，触头压簧43置于触头压簧腔454内，其一端抵靠在所述金属支架45的折弯部452上。所述容置腔422内对应折弯部452设有第二限位面4223，在所述触头压簧43力的作用下，使所述折弯部452的折弯背面4521与第二限位面4223接触相抵，所述折弯背面4521与第二限位面4223的接触处作为金属支架45与容置腔422之间的在触头压簧43力的作用方向上的受力处。

如图4～图7所示，所述触头装置还包括台阶轴46，所述台阶轴46与各触头压簧43一对一对应，台阶轴46设置在触头压簧43的中心腔431内，即触头压簧43套设于台阶轴46上，具体是，所述台阶轴46一端（也就是该端直径小于中心腔31的直径的一端）嵌入触头压簧43的中心腔431内，台阶轴46的另一端（也就是该端直径大于中心腔431的直径的一端）上设有斜面461，以该斜面461与动触头41相抵靠。如图7所示，当动触头41动作时，触头压簧43产生一垂直于斜面461的触头压力F，触头压力F对绝缘转轴42（金属支架45）产生一个沿触头压簧43轴向的分力F1和垂直于触头压簧43轴向的分力F2。

如图3，本发明所述的操作机构3属于公知技术，因此在这里仅作简单的描述。所述的操作机构3包括杠杆、肘连杆机构、跳锁结构，肘连杆机构的下连杆通过一横向驱动销31与绝缘转轴42可操作地连接，这样通过对杠杆的操作带动肘连杆机构动作，从而通过驱动销31传递到绝缘转轴42上，使其绕其回转中心转动，从而带动安装于其中的动触头41运动，实现可动触头41与静触头2的接触或分开（在所述静触头2上设置有静触点21，该静触点21与动触点411接触或分离），实现断路器的接通与分断操作。

如图1～图6，由于本实施例为一种三极塑壳断路器，因而前述的动触头41有三对，每对动触头41有两个动触头构成。静触头2有三个，三个静触头2固定安装在基座11上，并且三个静触头2置于基座11的同一端，在本实施中如图2所示三个静触头2置于置于基座11的上端，也就是绝缘转轴42的上侧，前述的三对动触头41与静触头2相对应，动触头41安装于绝缘转轴42上, 绝缘转轴42转动地安装在前述的壳体1的基座11上,安装后每对动触头41之间相互绝缘，分别可在一定范围内相对于绝缘转轴42转动。具体的，在绝缘转轴42内部设有分别安装每对动触头的相应安装腔421，在每个动触头41的前端部上设置有动触点411，动触头41的后端通过安装轴44枢置连接在绝缘转轴42的安装腔421上，在安装腔421上还开设有与金属支架45匹配的容置腔422，在本实施中由于每对动触头分别具有两个动触头，因而与动触头2数量相同的触头压簧43分别安装于金属支架45内，所述的台阶轴46设置在触头压簧43的空腔431内。由于考虑到节约制造成本，不同规格产品具有一定通用性，在本实施例中操作机构3具有通用性，绝缘转轴42也具有通用性，金属支架45也具有通用性。但由于不同的规格每个动触头41厚度不同，因而动触头41相应改变结构，以适应不同的规格。在本实施例中动触头41有两种结构形式，如图13和图14所示，动触头41有两个动触头构成，其中一个动触头上设有凸台412，另一个动触头上设有与凸台412相对应的卡接孔413，两个动触头通过凸台412与卡接孔413的卡接实现同步动作。当为大规格产品时，如图13所示，动触头41为平板，其两个动触头的宽度与金属支架45的宽度匹配；当为小规格产品时，如图14所示，每个动触头41厚度相对较薄，通过折弯与金属支架45的宽度匹配，并且，在两个动触头41间加装轴套414增强强度，当然可根据动触头41厚度不同来调整轴套414厚度，以适应不同的规格。

如图7-图12所示，工作时，金属支架45设置在绝缘转轴42内，将绝缘转轴42与金属支架45看成一个整体，触头压簧43产生的触头压力F对绝缘转轴42（金属支架45）产生一个沿触头压簧43轴向的分力F1和垂直于触头压簧43轴向的分力F2。如图7所示，F1原受力点通过增加支架45后，将受力点移至受力面453处，产生一个沿触头压簧43轴向的分力F1'，在受力方向上绝缘转轴的第一限位面4221处壁厚较厚，有利于保护绝缘转轴42。F2原受力点通过增加支架45后，将受力点移至受力面454处，产生一个垂直于触头压簧43轴向的分力F2'。开关在分合闸过程中，台阶轴46的斜面461会相对金属支架45作轴向往复运动，由于触头压簧43的作用，台阶轴46与金属支架45上会产生摩擦力（金属与金属之间的摩擦），金属支架45的作用一方面是为了减小摩擦力，另一方面由于增加了与绝缘转轴42的受力面积，减少了绝缘转轴42单位面积上的受力，降低了压强，换句话说，就是减少了绝缘转轴42的单位面积受力，保护了绝缘转轴42。

更具体的，所述的金属支架45设有卡接限位部451，该卡接限位部451为突部，所述绝缘转轴42的容置腔上422对应于卡接限位部451设有与之配合的配合部4222，所述配合部4222为凹槽。金属支架45通过卡接限位部451与配合部4222卡装在绝缘转轴42上，可限制当金属支架45受到触头压簧43的力时左右移动。并且，在图8-图10中所示，在所述触头压簧43力的作用下，由于所述卡接限位部451的下底面4511与配合部4222相抵靠，使触头压簧43产生的垂直于触头压簧43轴向的分力F2增加另一个受力点由金属支架45的卡接限位部451来承受，并产生另一个垂直于触头压簧43轴向的分力F2''，更有利于保护绝缘转轴42。

更具体的，金属支架45上在触头压簧腔454的一端设有折弯部452，并且，在图11和图12中所示，所述容置腔422内对应折弯部452设有第二限位面4223，在所述触头压簧43力的作用下，由于所述折弯部452的折弯背面4521与第二限位面4223相抵靠，使触头压簧43产生的沿触头压簧43轴向的分力F1增加另一个受力点由金属支架45的折弯部452来承受，并产生另一个沿触头压簧43轴向的分力F1''，更有利于保护绝缘转轴42。

本实施例，通过增加金属支架45，加强了绝缘转轴42的强度，使触头压簧43产生的力由金属支架45来承受，避免了绝缘转轴42的损坏。并且，由于在金属支架45上设置的受力面453和卡接限位部451，将受力点移至受力面453和卡接限位部451以及折弯部452处，在受力方向上绝缘转轴的第一限位面4221、配合部4222、第二限位面4223处壁厚较厚，更加有利于保护绝缘转轴42。

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 (10)

1.一种断路器的触头装置，包括动触头（41）、绝缘转轴（42）、触头压簧（43）以及安装轴（44）；所述动触头（41）通过安装轴（44）转动连接在绝缘转轴（42）上；其特征在于：所述触头装置还包括金属支架（45），在绝缘转轴（42）上设有开口的容置腔（422），所述金属支架（45）从开口处安装进容置腔（422）内并与绝缘转轴（42）抵靠，所述触头压簧（43）安装于金属支架（45）内用于提供触头压力，触头压簧（43）的一端抵靠在所述金属支架（45）上，另一端抵靠在所述动触头（41）上，通过金属支架（45）将触头压簧（43）产生的力由金属支架（45）直接承受，并将力传递至绝缘转轴（42）。

2.根据权利要求1所述断路器的触头装置，其特征在于：所述金属支架（45）上设有一受力面（453），该受力面（453）沿触头压簧（43）力的作用方向面朝绝缘转轴（42）设置；所述容置腔（422）内对应受力面（453）设有第一限位面（4221），在所述触头压簧（43）力的作用下，使金属支架（45）以受力面（453）与容置腔（422）的第一限位面（4221）接触相抵，所述受力面（453）与第一限位面（4221）的接触处作为金属支架（45）与容置腔（422）之间的在触头压簧（43）力的作用方向上的受力处。

3.根据权利要求2所述断路器的触头装置，其特征在于：以所述触头压簧（43）一端与金属支架（45）间的抵靠处为基准，所述受力面（453）位于该基准的朝触头压簧（43）的另一端侧，即在触头压簧（43）力的作用方向上，所述受力面（453）位于触头压簧（43）的两端之间。

4.根据权利要求3所述断路器的触头装置，其特征在于：所述受力面（453）位于触头压簧（43）的下方或上方。

5.根据权利要求1所述断路器的触头装置，其特征在于：所述金属支架（45）设有卡接限位部（451），所述绝缘转轴（42）的容置腔（422）上对应于卡接限位部（451）设有与之配合的配合部（4222）；所述卡接限位部（451）和配合部（4222）两者中，一者为凹槽，另一者为突部。

6.根据权利要求5所述断路器的触头装置，其特征在于：在所述触头压簧（43）力的作用下，使所述卡接限位部（451）的下底面（4511）与配合部（4222）接触相抵，所述卡接限位部（451）的下底面（4511）与配合部（4222）的接触处作为金属支架（45）与容置腔（422）之间的在垂直于触头压簧（43）力的作用方向上的受力处。

7.根据权利要求1所述断路器的触头装置，其特征在于：所述金属支架（45）一端设有折弯部（452），触头压簧（43）的一端抵靠在所述金属支架（45）的折弯部（452）上。

8.根据权利要求7所述断路器的触头装置，其特征在于：所述容置腔（422）内对应折弯部（452）设有第二限位面（4223），在所述触头压簧（43）力的作用下，使所述折弯部（452）的折弯背面（4521）与第二限位面（4223）接触相抵，所述折弯背面（4521）与第二限位面（4223）的接触处作为金属支架（45）与容置腔（422）之间的在触头压簧（43）力的作用方向上的受力处。

9.根据权利要求1所述断路器的触头装置，其特征在于：所述触头装置还包括台阶轴（46），所述台阶轴（46）设置在触头压簧（43）的中心腔（431）内，即触头压簧（43）套设于台阶轴（46）上。

10.根据权利要求9所述断路器的触头装置，其特征在于：所述台阶轴（46）一端嵌入触头压簧（43）朝向动触头（41）的一端的中心腔（431）内，台阶轴（46）的另一端上设有斜面（461），以该斜面（461）与动触头（41）相抵靠。

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