CN213071050U - 一种双断点塑壳断路器的动触头及含有其的转轴系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种双断点塑壳断路器的动触头及含有其的转轴系统，本实用新型的动触头包括触杆；触杆中心孔；动触头触点；背离动触头触点的对应的半边触杆面为凹凸面，所述的凹凸面的侧面轮廓为凹凸曲线，两条凹凸曲线相对于触杆中心孔中心对称，所述的凹凸面从中心到两端依次为：第一平面；凸台圆弧面；渐开线曲面；连接圆弧面；圆弧面；第二平面。采用本实用新型，使得动触头具有一定的自适应调整能力；能够在触头磨损时，自行调整双边位置；轴套与动触头的摩擦为滚动摩擦，斥开过程阻力更小；能够保证触头装配完成及复位后两端位置的对称。

Description

一种双断点塑壳断路器的动触头及含有其的转轴系统

技术领域

本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种双断点塑壳断路器的动触头及含有其的转轴系统。

背景技术

现有的断路器触头系统动作原理大致如下：利用短路电流提供的电动斥力使动触头斥开，在动静触头之间形成电弧以达到限制短路电流的目的。具体过程为：动静触头未分离时，动触头受到洛伦兹力和霍姆力的斥开作用，同时受到触头弹簧的反作用力。当斥开力大于弹簧反作用力时，触头斥开。但触头斥开后，动触头仅在洛伦兹力和惯性的作用下保持继续斥开的趋势。同时，在现有产品中，随着触头的斥开，弹簧力越来越大。这种情况导致动触头斥开后又回到与静触头静触位置，如此反复，导致无法分断短路电流。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本专利提供一种易于斥开、且能够保持斥开稳定性的动触头及含有其的转轴系统。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种双断点塑壳断路器的动触头，包括：

触杆；

触杆中心孔，位于触杆的中心；

动触头触点，位于触杆的两端；

背离动触头触点的对应的半边触杆一面为凹凸面，所述的凹凸面的侧面轮廓为凹凸曲线，两条凹凸曲线相对于触杆中心孔中心对称，所述的凹凸面从中心到两端依次为：

第一平面；

凸台圆弧面，其侧面轮廓为凹陷的光滑曲线；

渐开线曲面；

连接圆弧面；

圆弧面，其侧面轮廓为凹陷的光滑曲线；

第二平面。前述所述的各段面组合形成光滑的凹凸面。

优选的，所述的连接圆弧面的侧面轮廓为一段以动触头转动中心为中心点的圆弧。

优选的，所述的触杆中心孔为腰形孔。从而使得动触头具有一定的自适应调整能力，能够允许静触头安装位置存在一定偏差；而且能够在触头磨损时，自行调整双边位置；

一种双断点塑壳断路器的转轴系统，包括：

前述所述的动触头；

转轴，所述的转轴包括两个对应设置的侧板，还包括连接两侧板的围绕转轴的中心轴对称设置的两根横梁；两侧板上均设置有中心孔和围绕中心孔的四个通孔；

中心轴，动触头放置于转轴中，中心轴穿过中心孔和触杆中心孔，以固定动触头；

四根拉簧；

四根拉簧轴，分别穿过转轴上围绕中心孔的四个通孔，拉簧轴两两分布在动触头的两侧；拉簧的两端分别挂在两根拉簧轴上，每根拉簧轴的两端对称的挂两根拉簧，拉簧两两分布在动触头的两侧。

优选的，所述的中心孔为圆形孔。

优选的，所述的转轴系统中的动触头为多片。

优选的，所述的拉簧轴包括轴杆，轴杆的两端设置有弧形槽。

优选的，所述的侧板上的围绕中心孔的四个通孔中，相对的两个通孔为侧板圆形孔，另外两个为侧板腰形孔。

优选的，所述的穿过两个侧板腰形孔的拉簧轴上设有轴套。

优选的，所述的每个侧板上设置有与横梁位置对应的凸台，两个侧板上对应的凸台之间贯穿形成通道。该凸台特征，能够增加贯穿轴与各相之间的电气间隙

有益效果

(1)本专利适用于双断点塑壳断路器的触头灭弧系统中，用于断开、接通正常电流以及分断短路电流；

(2)本专利相对现有产品，斥开效果稳定、快速；

(3)动触头具有一定的自适应调整能力，能够允许静触头安装位置存在一定偏差；而且能够在触头磨损时，自行调整双边位置；

(4)轴套与动触头的摩擦为滚动摩擦，相较于对比文件中轴与触头的摩擦为滑动摩擦，其阻力要更小，斥开过程阻力更小；

(5)能够保证触头装配完成及复位后两端位置的对称；

(6)转轴贯穿轴孔有凸台特征，能够增加贯穿轴与各相之间的电气间隙。

附图说明

图1本实用新型动触头结构图

图2本实用新型动触头剖面图

图3本实用新型转轴结构示意图

图4本实用新型双断点塑壳断路器的转轴系统示意图

图5本实用新型转轴系统中动触头、拉簧轴、拉簧组装关系示意图

图6本实用新型拉簧轴结构示意图

图7初始状态时转轴系统状态图

图8断路器合闸状态时转轴系统状态图

图9断路器短路状态时转轴系统状态图

图10初始状态时轴套与凹凸面接触示意图

图中：

01-动触头；0101-动触头触点；0102-触杆；0103-渐开线曲面；0104-凸台圆弧面；0105- 圆弧面；0106-连接圆弧面；0107-触杆中心孔；0108-第一平面；0109-第二平面；

02-转轴；0201-侧板腰形孔；0202-侧板圆形孔；0203-凸台；0204-中心孔；0205-侧板； 0206-横梁；

03-轴套；04-拉簧轴；0401-轴杆；0402-弧形槽；05-拉簧；06-中心轴；

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明，以方便本领域技术人员理解本发明，并不构成对本发明的限制。

下面结合附图对本发明进行详细说明，以方便本领域技术人员理解本发明。

如图1所示，本实用新型动触头结构示意图，从图中可以看出动触头01包括触杆0102 和设置在触杆0102两端的动触头触点0101，两个动触头触点0101分别位于触杆0102的底部和顶部(图1视角)，靠近动触头触点0101一端的半段触杆0102的、背离动触头触点0101 的面，也即背离动触头触点0101的对应的半边触杆一面，具有凹凸的曲面。整个动触头01 为中心对称的结构，其中心点设置有触杆中心孔0107，该触杆中心孔0107为腰形孔，从而使得动触头01具有一定的自适应调整能力，能够允许静触头安装位置存在一定偏差；而且能够在触头磨损时，自行调整双边位置。在图1中，动触头01是有两片。

如图2所示，为本实用新型动触头01的剖面示意图，从图中可以更清楚的看出动触头 01的结构。可以看出背离动触头触点0101的对应的半边触杆一面的凹凸面的侧面轮廓为凹凸曲线，两半边触杆对应的两条凹凸曲线相对于触杆中心孔0107中心对称。其中每条凹凸曲线均清楚的显示了对应的凹凸面的形状。从图2可以看出，背离动触头触点0101的对应的半边触杆一面的凹凸面从触杆中心线到触杆两端依次为：第一平面0108；凸台圆弧面0104，其侧面轮廓为凹陷的光滑曲线；渐开线曲面0103；连接圆弧面0106，其侧面轮廓为以转动中心为中心点的圆弧；圆弧面0105，其侧面轮廓为凹陷的光滑曲线，该圆弧面0105可以容纳/包裹等半径或小半径的圆柱体；第二平面0109。其中第一平面1018和第二平面1019可以是完全平整的平面，也可以是近似平面的略带弯曲的平面。

如图3所示为转轴02的结构示意图，从图中可以看出，转轴02包括两个对应设置的圆形侧板0205，还包括连接两侧板0205的围绕转轴的中心轴线对称设置的两根横梁0206；两侧板0205上均设置有位于侧板0205中心的中心孔0204和围绕中心孔0204的四个通孔，该四个通孔中围绕中心孔0206相对的两个通孔为侧板圆形孔0202，另外两个为侧板腰形孔0201；本实施例中中心孔0204为圆形孔。每个侧板0205上设置有与横梁位置对应的凸台0203，两个侧板0205上相对应的凸台0203及横梁0206之间贯穿形成通道，该实施例中凸台0203 为圆柱形凸台，通道为与凸台0203同圆心的圆柱形通道。该凸台0203的特征，能够增加贯穿轴与各相之间的电气间隙。

如图4所示，为动触头01和转轴02装配后的转轴系统图，从图中可以看出，该转轴系统包括前述所述的动触头01和转轴02，转轴系统以转轴02为支撑，还包括中心轴06，动触头01放置于转轴02中，中心轴06穿过中心孔0204和触杆中心孔0107，以固定动触头01，且方便动触头01围绕中心轴06转动。转轴系统还包括四根拉簧和四根拉簧轴，拉簧轴04包括轴杆0401，轴杆0401的两端设置有弧形槽0402(如图6所示)，弧形槽0402可以是环轴一圈的弧形槽，也可是根据需要为环轴的不相接的一段弧形槽。四根拉簧轴04分别穿过转轴 02上围绕中心孔0204的四个通孔，拉簧轴04两两分布在动触头01的上下两侧(图4视角)；拉簧05的两端分别挂在两根拉簧轴04上，每根拉簧轴04的两端的弧形槽0402中对称的挂两根拉簧05，拉簧05两两分布在动触头01的前后两侧(图4视角)。从图4中还可以看出，穿过两个侧板腰形孔0201的拉簧轴上设有轴套03，轴套03内壁与拉簧轴04配合，外壁与动触头01中渐开线曲面0103、凸台圆弧面0104、圆弧面0105及中心圆弧面0106接触配合，能够在动触头01的这些面上滚动；两根与侧板腰形孔0201配合的拉簧轴04能够在侧板腰形孔0201内滑动。

附图5也显示了动触头01和转轴02装配后，转轴系统中动触头01、拉簧轴04、拉簧05组装关系示意图。

本实用新型的工作原理如下:

装配完成后的原始状态如图7所示，拉簧05伸长提供拉力，保证轴套03与动触头01上的凸台圆弧面0104接触，具体接触的状态如图10所示，此时动触头01受轴套03压力，保持与转轴02的横梁0206接触；

双断点塑壳断路器合闸状态时，转轴系统的状态如图8所示，此时，动触头触点0101与断路器系统中静触头(本专利中未列出)接触，转轴02逆时针旋转，从而动触头01相对转轴02产生顺时针旋转(图8视角)，原本动触头01与横梁0206的接触点分离；轴套03离开凸台圆弧面0104，运动至渐开线曲面0103上；与侧板腰形孔0201配合的两根拉簧轴04 在侧板腰形孔0201中滑动；拉簧05继续拉长，保持轴套03与动触头01的接触压力，以此来保证动触头触点0101对静触头的压力；

短路状态下，该转轴系统所处状态如图9所示，具体动作过程如下：发生短路时，动触头01受电动斥力作用，绕中心轴06继续顺时针转动(图9视角)；轴套03沿渐开线曲面0103滚动至连接圆弧面0106，最终停靠于圆弧面0105中；拉簧轴04随着动触头01的转动在侧板腰形孔0201滑动。

上述工作过程中，所述轴套03与凸台圆弧面0104接触，能够保证动触头01转配及复位时始终保持两端处于对称位置；

所述轴套03在渐开线曲面0103上滚动至中心圆弧面0106时，轴套03对动触头01的压力逐渐变小，即保证了动静触头的压力，又保证在动触头01斥开过程，拉簧05对动触头01的反力逐渐减小；

所述中心圆弧面0106圆心位于动触头01的转动中心，当轴套03滚动到中心圆弧面0106 上时，轴套03对动触头01的压力指向其转动中心，对动触头01的斥开过程无阻碍作用；

所述圆弧面0105为轴套03的最终停靠位置，即动触头01斥开卡住的最终位置；

当机构脱扣/短路，动触头01在最终位置与触头系统中躯壳(本专利中未列出)发生碰撞时，会按照与上面相反的运动过程实现复位，回到初始位置；

所述中心轴06能够在触杆中心孔0107中滑动，当两端的动触头触点0101对应静触头位置不对称时，动触头01能够通过触杆中心孔0107在中心轴06上的上下滑动来自动调整位置，保证动触头触点0101与两端静触头的可靠接触。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双断点塑壳断路器的动触头，其特征在于，所述动触头包括：

触杆（0102）；

触杆中心孔（0107），位于触杆（0102）的中心；

动触头触点（0101），位于触杆（0102）的两端；

背离动触头触点（0101）的对应的半边触杆（0102）面为凹凸面，所述的凹凸面的侧面轮廓为凹凸曲线，两条凹凸曲线相对于触杆中心孔（0107）中心对称，所述的凹凸面从中心到两端依次为：

第一平面（0108）；

凸台圆弧面（0104），其侧面轮廓为凹陷的光滑曲线；

渐开线曲面（0103）；

连接圆弧面（0106）；

圆弧面（0105），其侧面轮廓为凹陷的光滑曲线；

第二平面（0109）。

2.根据权利要求1所述的双断点塑壳断路器的动触头，其特征在于，所述的连接圆弧面（0106）的侧面轮廓为一段以动触头转动中心为中心点的圆弧。

3.根据权利要求1所述的双断点塑壳断路器的动触头，其特征在于，所述的触杆中心孔（0107）为腰形孔。

4.一种双断点塑壳断路器的转轴系统，其特征在于，包括：

权利要求1所述双断点塑壳断路器的动触头；

转轴（02），所述的转轴（02）包括两个对应设置的两个侧板（0205），还包括连接两侧板（0205）的围绕转轴（02）的中心轴对称设置的两根横梁（0206）；两侧板（0205）上均设置有中心孔（0204）和围绕中心孔（0204）的四个通孔；

中心轴（06），动触头放置于转轴（02）中，中心轴（06）穿过中心孔（0204）和触杆中心孔（0107），以固定动触头；

四根拉簧（05）；

四根拉簧轴（04），分别穿过转轴（02）上围绕中心孔（0204）的四个通孔，拉簧轴（04）两两分布在动触头的两侧；拉簧（05）的两端分别挂在两根拉簧轴（04）上，每根拉簧轴（04）的两端对称的挂两根拉簧（05），拉簧（05）两两分布在动触头的两侧。

5.根据权利要求4所述的双断点塑壳断路器的转轴系统，其特征在于，所述的中心孔（0204）为圆形孔。

6.根据权利要求4所述的双断点塑壳断路器的转轴系统，其特征在于，所述的转轴系统中的动触头为多片。

7.根据权利要求4所述的双断点塑壳断路器的转轴系统，其特征在于，所述的拉簧轴（04）包括轴杆（0401），轴杆（0401）的两端设置有弧形槽（0402）。

8.根据权利要求4所述的双断点塑壳断路器的转轴系统，其特征在于，所述的侧板（0205）上的围绕中心孔（0204）的四个通孔中，相对的两个通孔为侧板圆形孔（0202），另外两个为侧板腰形孔（0201）。

9.根据权利要求8所述的双断点塑壳断路器的转轴系统，其特征在于，穿过两个所述的侧板腰形孔（0201）的拉簧轴（04）上设有轴套（03）。

10.根据权利要求4~8任一项所述的双断点塑壳断路器的转轴系统，其特征在于，每个所述的侧板（0205）上设置有与横梁（0206）位置对应的凸台（0203），两个侧板（0205）上对应的凸台（0203）之间贯穿形成通道。

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