CN211350499U - 一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,包括基座、触头灭弧模块、中盖、操作机构、上盖、控制器盖、电磁脱扣器、智能控制器模块以及接线端子组件,所述操作机构安装在一相所述触头灭弧模块上,多个触头灭弧模块用长轴固定在一起,一同装入所述基座中,并与所述接线端子组件形成互锁,所述智能控制器模块装入所述基座内,所述中盖盖设在所述基座上,所述电磁脱扣器安装在所述中盖上,所述电磁脱扣器通过电缆接插件连接所述智能控制器模块,所述上盖和控制器盖盖设在最上部,形成封闭的断路器总成。与现有技术相比,本断路器结构紧凑,脱扣迅速。

Description

一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器
技术领域
本实用新型涉及断路器技术领域,具体涉及一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器。
背景技术
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路以及欠压等故障时,能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合,而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。
目前一些断路器带有智能控制功能,但结构不够紧凑。比如在现有断路器结构中,灭弧模块中央通常放置嵌件或者螺母,基座底部有安装孔,模块固定时通过螺钉把模块固定在基座上,这样的模块固定形式中螺钉螺母占用了模块或基座的部分空间,一定程度上增加了断路器的整体高度。
尤其对于63A壳架的塑壳断路器,由于结构紧凑空间较小,目前市场上没有 63壳架带内置智能脱扣控制功能模块的产品,且目前的智能控制器模块难以安装到63A壳架内,目前的断路器结构设计难以满足要求。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题而提供一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,包括基座、触头灭弧模块、中盖、操作机构、上盖、控制器盖、电磁脱扣器、智能控制器模块以及接线端子组件,所述操作机构安装在一相所述触头灭弧模块上,多个触头灭弧模块用长轴固定在一起,一同装入所述基座中,并与所述接线端子组件形成互锁,所述智能控制器模块装入所述基座内,所述中盖盖设在所述基座上,所述电磁脱扣器安装在所述中盖上,所述电磁脱扣器通过电缆接插件连接所述智能控制器模块,所述上盖和控制器盖盖设在最上部,形成一封闭的断路器总成。
当电路出现故障时,智能控制器模块会检测故障电流,经程序判定达到脱扣条件时,控制器模块发出脱扣信号,使电磁脱扣器动作;电磁脱扣器动作后会拉动操作机构的牵引杆使机构解体,从而实现断路器脱扣断开电路的目的。
进一步地,所述的智能控制器模块包括模块底座、模块支架和电路板组件,所述模块支架安装在所述模块底座的上部,所述电路板组件安装于所述模块支架内,所述模块底座内设有多个独立的腔体,所述腔体内安装有互感器组件,所述互感器组件与电路板组件通过接插件连接,所述模块底座为扁长形壳状结构,所述模块支架为与所述模块底座相匹配的扁长形壳状结构,所述模块支架的底部设有用于通过接插件的安装孔,所述模块支架内部侧面设有用于固定安装所述电路板组件的导向安装槽。
进一步地,所述模块底座包括模块底板、沿模块底座长度方向一体设于模块底板上的第一侧板及第二侧板,所述第一侧板与第二侧板之间平行间隔设置若干第一隔板,形成多个独立的腔体。
进一步地,所述第一侧板上开有多个U型开槽,所述U型开槽上部开有矩形豁口,多个U型开槽呈一字排开,等间距布置。
进一步地,所述第二侧板上开有多个矩形开槽,多个矩形开槽呈一字排开,等间距布置,所述矩形开槽的边侧设有凸出所述第二侧板的凸缘板边,所述模块底座在所述第一侧板与第二侧板之间的端部设有带有矩形孔的第三侧板。
进一步地,所述模块支架包括上部侧边框,所述上部侧边框外部的一侧面设有凸缘侧板,所述上部侧边框外部的另一侧面设有若干组定位卡板,所述模块支架安装在所述模块底座时,所述凸缘侧板位于所述第一侧板上边缘,所述定位卡板卡扣在所述凸缘板边上,实现模块支架与模块底座的可靠装配;所述导向安装槽设置在所述上部侧边框内部,所述电路板组件设有与所述导向安装槽匹配的开孔。
进一步地,所述智能控制器模块的模块底座安装在基座内,所述模块支架装好后,再装上断路器本体中盖,将电路板组件和控制器盖装入模块支架,并将控制器盖用螺钉固定在中盖上。
进一步地,所述基座内底部一端设有基座凸缘,所述触头灭弧模块的前端设有灭弧模块凸台,所述触头灭弧模块安装在所述基座内,安装到位后,所述灭弧模块凸台位于所述基座凸缘的上部,且二者相平齐,所述接线端子组件设有卡接口,所述接线端子组件水平插接于所述基座上,安装到位后,所述卡接口同时卡住所述灭弧模块凸台和基座凸缘。接线端子组件同时卡住灭弧模块凸台和基座凸缘,使两者无法在高度方向脱开,这样接线端子组件、灭弧模块组件、基座形成了互锁,不会自然松脱,这种互锁结构设计,避免在灭弧模块组件中设计螺母安装位置或嵌件,降低了灭弧模块设计的整体高度,实现小型化设计。
这种结构设置有助于降低塑壳断路器的整体高度,在塑壳断路器小型化趋势下对于小壳驾的断路器设计有积极意义。
进一步地,所述基座底部设有连接凸块,所述接线端子组件底部设有与所述连接凸块相匹配的连接部,所述连接部设有连接孔,所述连接孔套设在所述连接凸块上,实现接线端子组件与基座的固定连接。
进一步地,所述连接凸块为圆柱形,所述连接部为弹性薄片状,所述连接孔为与圆柱形相配合的圆孔。安装到位后,接线端子组件底部的薄片依靠塑料弹性让其圆孔套住基座的圆柱形凸台,使其在水平方向上限位,无法顺着基座松开。
进一步地,所述接线端子组件的卡接口呈C形口,同时卡住所述灭弧模块凸台和基座凸缘,使两者无法在高度方向脱开。
进一步地,所述触头灭弧模块的后端设有压板,所述压板通过连接件固定在基座上,所述压板将触头灭弧模块后端固定于所述底座上。
进一步地,所述压板的长度与所述触头灭弧模块的总宽度一致,所述压板为长方形板,压板的下部设有多个第二隔板,使触头灭弧模块各相均能形成一个独立的出气通道。
进一步地,该断路器还设有外部接口联动机构,包括第一按压块、第二按压块和连杆,所述第一按压块与第二按压块通过连杆相连接,所述第一按压块安装在断路器壳体上,并露出按压部,所述第二按压块安装在断路器壳体内部,所述第二按压块的末端与该断路器的脱扣轴相匹配设置;所述第一按压块与断路器壳体之间设有使第一按压块复位的第一弹性复位件,所述第二按压块与断路器壳体之间设有使第二按压块复位的第二弹性复位件,所述第一按压块的按压部与外接功能模块连接,起到控制断路器脱扣作用。
进一步地,所述连杆为Z型杆,所述连杆的一端与所述第一按压块连接,另一端与所述第二按压块连接,使所述第一按压块与所述第二按压块同步动作。
进一步地,所述第一按压块为长方块,长方块的上部设有第一凸挡块,所述第一弹性复位件设于所述第一凸挡块与断路器壳体之间;所述第一凸挡块为方块,所述第一弹性复位件为压缩弹簧,所述第一凸挡块上还设有第一弹簧导向轴,压缩弹簧一部分套设于所述第一弹簧导向轴上,另一部分抵靠在所述断路器壳体上。
进一步地,所述第二按压块包括前端的第二凸挡块和后端的第二弹簧导向轴,所述第二弹性复位件为压缩弹簧,压缩弹簧一部分套设于第二弹簧导向轴上,另一部分抵靠在所述断路器壳体卡槽内,所述第二凸挡块为圆柱形,所述断路器壳体卡槽底部设有通孔,所述第二弹簧导向轴穿过该通孔,第二弹簧导向轴的末端设置用于按压脱扣轴的抵挡块,所述抵挡块的尺寸大于所述通孔,所述抵挡块为倒锥形结构。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
(1)由于对模块底座、模块支架和电路板组件的结构及其装配方式进行了重新设计:本实用新型模块底座为扁长形壳状结构,模块支架为与模块底座相匹配的扁长形壳状结构,模块支架的底部设有用于通过接插件的安装孔,模块支架内部侧面设有用于固定安装电路板组件的导向安装槽,该结构使得模块支架与模块底座可以进行无缝的卡接,且可以实现在宽度方向上做的比较窄,同时能够保证实现智能控制器模块的功能,从而满足空间比较有限的63A壳架等级的塑壳断路器的需求,实现内置智能脱扣控制功能模块。
(2)本实用新型采用零件互锁设计,不用在灭弧模块组件中设计螺母安装位置或嵌件,降低了灭弧模块设计的整体高度,实现小型化设计。
(3)灭弧模块组件一般由热固性材料组成,本实用新型不在模块内设计螺钉螺母紧固,可以避免模块安装在基座上拧紧时造成局部材料断裂。
(4)本实用新型在灭弧模块组件前部和后部将模块固定基座上,而不在灭弧模块组件和基座,相应部位设计紧固连接的孔洞有助于增加灭弧模块中部核心部位的物理强度,降低断路器在大电流短路分断过程中受高强度气压冲击而造成模块破损和基座开裂的概率。
(5)本实用新型压板既起到了固定灭弧模块组件的作用又起到了相间绝缘的效果,同时有效实现了为灭弧模块提供出气通道的作用。
(6)为塑壳断路器设置外部联动接口,可使断路器外接功能模块间接控制断路器的脱扣,有效保证断路器的使用安全,该结构简单、动作可靠,通过设置第一按压块、第二按压块及连杆的传动结构,有利于在复杂的断路器壳体内布置该联动机构,有效实现快速传动目的,实现在塑壳断路器后部提供可通过按按压块使断路器脱扣的功能。
附图说明
图1、2为本实用新型实施例的整体爆炸结构示意图;
图3、4为本实用新型实施例智能控制器模块的结构示意图;
图5为本实用新型实施例模块底座的结构示意图;
图6为本实用新型实施例模块支架的结构示意图;
图7为本实用新型实施例模块底座与模块支架的装配结构示意图;
图8为本实用新型实施例智能控制器模块安装示意图;
图9为本实用新型实施例的剖面结构示意图;
图10为本实用新型实施例接线端子组件与灭弧模块及基座的局部示意图;
图11为本实用新型实施例接线端子组件安装到后的示意图;
图12为本实用新型实施例压板安装示意图;
图13为本实用新型实施例联动机构安装在断路器中的结构示意图;
图14为本实用新型实施例联动机构安装在断路器中的立体结构示意图;
图15为本实用新型实施例联动机构安装在断路器中的剖面示意图;
图16为本实用新型实施例组织后整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
如图1、2,一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,包括基座100、触头灭弧模块200、中盖300、操作机构400、上盖500、控制器盖600、电磁脱扣器700、智能控制器模块800以及接线端子组件900,所述操作机构400安装在一相所述触头灭弧模块200上,多个触头灭弧模块200用长轴固定在一起,一同装入所述基座 100中,并与所述接线端子组件900形成互锁,所述智能控制器模块800装入所述基座100内,所述中盖300盖设在所述基座100上,所述电磁脱扣器700安装在所述中盖300上,所述电磁脱扣器700通过电缆接插件连接所述智能控制器模块800,所述上盖500和控制器盖600盖设在最上部,形成封闭的断路器总成,组装后结构如图16。
当电路出现故障时,智能控制器模块800会检测故障电流,经程序判定达到脱扣条件时,控制器模块发出脱扣信号,使电磁脱扣器700动作;电磁脱扣器700 动作后会拉动操作机构400的牵引杆使机构解体,从而实现断路器脱扣断开电路的目的。
具体地,如图3、4,所述的智能控制器模块800包括模块底座810、模块支架 820和电路板组件830,所述模块支架820安装在所述模块底座810的上部,所述电路板组件830安装于所述模块支架820内,所述模块底座810内设有多个独立的腔体,所述腔体内安装有互感器组件840,所述互感器组件840与电路板组件830 通过接插件连接,
如图5-8,所述模块底座810为扁长形壳状结构,所述模块支架820为与所述模块底座810相匹配的扁长形壳状结构,所述模块支架820的底部设有用于通过接插件的安装孔8202,所述模块支架820内部侧面设有用于固定安装所述电路板组件830的导向安装槽8203。
如图5,所述模块底座810包括模块底板8101、沿模块底座810长度方向一体设于模块底板8101上的第一侧板8102及第二侧板8103,所述第一侧板8102与第二侧板8103之间平行间隔设置若干第一隔板8104,形成多个独立的腔体。所述第一侧板8102上开有多个U型开槽8107,所述U型开槽8107上部开有矩形豁口,多个U型开槽8107呈一字排开,等间距布置。如图6,所述第二侧板8103上开有多个矩形开槽8105,多个矩形开槽8105呈一字排开,等间距布置,所述矩形开槽 8105的边侧设有凸出所述第二侧板8103的凸缘板边8106,所述模块底座810在所述第一侧板8102与第二侧板8103之间的端部设有带有矩形孔的第三侧板8108。
所述模块支架820包括上部侧边框8201,所述上部侧边框8201外部的一侧面设有凸缘侧板8204,所述上部侧边框8201外部的另一侧面设有若干组定位卡板 8205,所述模块支架820安装在所述模块底座810时,所述凸缘侧板8204位于所述第一侧板8102上边缘,所述定位卡板8205卡扣在所述凸缘板边8106上,实现模块支架820与模块底座810的可靠装配;所述导向安装槽8203设置在所述上部侧边框8201内部,所述电路板组件830设有与所述导向安装槽8203匹配的开孔。
如图8,所述智能控制器模块的模块底座810安装在基座100内,所述模块支架820装好后,再装上断路器本体中盖600,将电路板组件830和控制器盖600装入模块支架820,并将控制器盖600用螺钉固定在中盖300上。
如图9、10,所述基座100内底部一端设有基座凸缘1001,所述触头灭弧模块 200的前端设有灭弧模块凸台2001,所述触头灭弧模块200安装在所述基座100 内,安装到位后,所述灭弧模块凸台2001位于所述基座凸缘1001的上部,且二者相平齐,所述接线端子组件900设有卡接口9001,所述接线端子组件900水平插接于所述基座100上,如图11,安装到位后,所述卡接口9001同时卡住所述灭弧模块凸台2001和基座凸缘1001。
具体地,所述基座100底部设有连接凸块,所述接线端子组件900底部设有与所述连接凸块相匹配的连接部9002,所述连接部9002设有连接孔,所述连接孔套设在所述连接凸块上,实现接线端子组件900与基座100的固定连接。所述连接凸块为圆柱形,所述连接部9002为弹性薄片状,所述连接孔为与圆柱形相配合的圆孔。所述接线端子组件900的卡接口9001呈C形口,同时卡住所述灭弧模块凸台 2001和基座凸缘1001,使两者无法在高度方向脱开。
如图12,所述触头灭弧模块200的后端设有压板1000,所述压板1000通过连接件固定在基座100上,所述压板1000将触头灭弧模块200后端固定于所述底座上。所述压板1000的长度与所述触头灭弧模块200的总宽度一致,所述压板1000 为长方形板,压板1000的下部设有多个第二隔板10001,使触头灭弧模块200各相均能形成一个独立的出气通道2002。
如图13,该断路器还设有外部接口联动机构1100,如图14、15,外部接口联动机构1100包括第一按压块1101、第二按压块1102和连杆1103,所述第一按压块1101与第二按压块1102通过连杆1103相连接,所述第一按压块1101安装在断路器壳体上,并露出按压部,所述第二按压块1102安装在断路器壳体内部,所述第二按压块1102的末端与该断路器的脱扣轴a相匹配设置;所述第一按压块1101 与断路器壳体之间设有使第一按压块1101复位的第一弹性复位件1104,所述第二按压块1102与断路器壳体之间设有使第二按压块1102复位的第二弹性复位件 1105,所述第一按压块1101的按压部与外接功能模块连接,起到控制断路器脱扣作用。
具体地,所述连杆1103为Z型杆,所述连杆1103的一端与所述第一按压块 1101连接,另一端与所述第二按压块1102连接,使所述第一按压块1101与所述第二按压块1102同步动作。所述第一按压块1101为长方块,长方块的上部设有第一凸挡块,所述第一弹性复位件1104设于所述第一凸挡块与断路器壳体之间;所述第一凸挡块为方块,所述第一弹性复位件为压缩弹簧,所述第一凸挡块上还设有第一弹簧导向轴,压缩弹簧一部分套设于所述第一弹簧导向轴上,另一部分抵靠在所述断路器壳体上。所述第二按压块1102包括前端的第二凸挡块和后端的第二弹簧导向轴,所述第二弹性复位件1105为压缩弹簧,压缩弹簧一部分套设于第二弹簧导向轴上,另一部分抵靠在所述断路器壳体卡槽内,所述第二凸挡块为圆柱形,所述断路器壳体卡槽底部设有通孔,所述第二弹簧导向轴穿过该通孔,第二弹簧导向轴的末端设置用于按压脱扣轴a的抵挡块,所述抵挡块的尺寸大于所述通孔,所述抵挡块为倒锥形结构。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本实用新型不限于上述实施例,本领域技术人员根据本实用新型的揭示,不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,其特征在于,包括基座(100)、触头灭弧模块(200)、中盖(300)、操作机构(400)、上盖(500)、控制器盖(600)、电磁脱扣器(700)、智能控制器模块(800)以及接线端子组件(900),
所述操作机构(400)安装在一相所述触头灭弧模块(200)上,多个触头灭弧模块(200)用长轴固定在一起,一同装入所述基座(100)中,并与所述接线端子组件(900)形成互锁,
所述智能控制器模块(800)装入所述基座(100)内,所述中盖(300)盖设在所述基座(100)上,所述电磁脱扣器(700)安装在所述中盖(300)上,所述电磁脱扣器(700)通过电缆接插件连接所述智能控制器模块(800),
所述上盖(500)和控制器盖(600)盖设在最上部,形成封闭的断路器总成。
2.根据权利要求1所述的一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,其特征在于,所述的智能控制器模块(800)包括模块底座(810)、模块支架(820)和电路板组件(830),所述模块支架(820)安装在所述模块底座(810)的上部,所述电路板组件(830)安装于所述模块支架(820)内,所述模块底座(810)内设有多个独立的腔体,所述腔体内安装有互感器组件(840),所述互感器组件(840)与电路板组件(830)通过接插件连接,
所述模块底座(810)为扁长形壳状结构,所述模块支架(820)为与所述模块底座(810)相匹配的扁长形壳状结构,所述模块支架(820)的底部设有用于通过接插件的安装孔(8202),所述模块支架(820)内部侧面设有用于固定安装所述电路板组件(830)的导向安装槽(8203)。
3.根据权利要求2所述的一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,其特征在于,所述模块底座(810)包括模块底板(8101)、沿模块底座(810)长度方向一体设于模块底板(8101)上的第一侧板(8102)及第二侧板(8103),所述第一侧板(8102)与第二侧板(8103)之间平行间隔设置若干第一隔板(8104),形成多个独立的腔体。
4.根据权利要求3所述的一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,其特征在于,所述第一侧板(8102)上开有多个U型开槽(8107),所述U型开槽(8107) 上部开有矩形豁口,多个U型开槽(8107)呈一字排开,等间距布置;
所述第二侧板(8103)上开有多个矩形开槽(8105),多个矩形开槽(8105)呈一字排开,等间距布置,所述矩形开槽(8105)的边侧设有凸出所述第二侧板(8103)的凸缘板边(8106),所述模块底座(810)在所述第一侧板(8102)与第二侧板(8103)之间的端部设有带有矩形孔的第三侧板(8108)。
5.根据权利要求4所述的一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,其特征在于,所述模块支架(820)包括上部侧边框(8201),所述上部侧边框(8201)外部的一侧面设有凸缘侧板(8204),所述上部侧边框(8201)外部的另一侧面设有若干组定位卡板(8205),所述模块支架(820)安装在所述模块底座(810)时,所述凸缘侧板(8204)位于所述第一侧板(8102)上边缘,所述定位卡板(8205)卡扣在所述凸缘板边(8106)上,实现模块支架(820)与模块底座(810)的可靠装配;所述导向安装槽(8203)设置在所述上部侧边框(8201)内部,所述电路板组件(830)设有与所述导向安装槽(8203)匹配的开孔。
6.根据权利要求1所述的一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,其特征在于,所述基座(100)内底部一端设有基座凸缘(1001),所述触头灭弧模块(200)的前端设有灭弧模块凸台(2001),所述触头灭弧模块(200)安装在所述基座(100)内,安装到位后,所述灭弧模块凸台(2001)位于所述基座凸缘(1001)的上部,且二者相平齐,所述接线端子组件(900)设有卡接口(9001),所述接线端子组件(900)水平插接于所述基座(100)上,安装到位后,所述卡接口(9001)同时卡住所述灭弧模块凸台(2001)和基座凸缘(1001)。
7.根据权利要求6所述的一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,其特征在于,所述基座(100)底部设有连接凸块,所述接线端子组件(900)底部设有与所述连接凸块相匹配的连接部(9002),所述连接部(9002)设有连接孔,所述连接孔套设在所述连接凸块上,实现接线端子组件(900)与基座(100)的固定连接;
所述接线端子组件(900)的卡接口(9001)呈C形口,同时卡住所述灭弧模块凸台(2001)和基座凸缘(1001),使两者无法在高度方向脱开。
8.根据权利要求1所述的一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,其特征在于,所述触头灭弧模块(200)的后端设有压板(1000),所述压板(1000)通过连接件固定在基座(100)上,所述压板(1000)将触头灭弧模块(200)后端固定于底座上;
所述压板(1000)的长度与所述触头灭弧模块(200)的总宽度一致,所述压板(1000)为长方形板,压板(1000)的下部设有多个第二隔板(10001),使触头灭弧模块(200)各相均能形成一个独立的出气通道(2002)。
9.根据权利要求1所述的一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,其特征在于,该断路器还设有外部接口联动机构(1100),包括第一按压块(1101)、第二按压块(1102)和连杆(1103),所述第一按压块(1101)与第二按压块(1102)通过连杆(1103)相连接,所述第一按压块(1101)安装在断路器壳体上,并露出按压部,所述第二按压块(1102)安装在断路器壳体内部,所述第二按压块(1102)的末端与该断路器的脱扣轴(a)相匹配设置。
10.根据权利要求9所述的一种带智能控制功能的紧凑式塑壳断路器,其特征在于,所述第一按压块(1101)与断路器壳体之间设有使第一按压块(1101)复位的第一弹性复位件(1104),所述第二按压块(1102)与断路器壳体之间设有使第二按压块(1102)复位的第二弹性复位件(1105),所述第一按压块(1101)的按压部与外接功能模块连接,起到控制断路器脱扣作用;
所述连杆(1103)为Z型杆,所述连杆(1103)的一端与所述第一按压块(1101)连接,另一端与所述第二按压块(1102)连接,使所述第一按压块(1101)与所述第二按压块(1102)同步动作。
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