CN213935981U - 一种开关装置 - Google Patents

Abstract

一种开关装置，属于低压电器技术领域。包括手柄杠杆、上连杆、下连杆、主轴、主拉簧、动触头和静触头，手柄杠杆和主轴分别绕各自的固定转动中心O1、d转动，上连杆的一端构成为铰接端，形成铰接点a，另一端和下连杆的一端铰接，形成铰接点b，上下连杆构成肘节机构，下连杆的另一端与主轴铰接，形成铰接点c，动触头设置在主轴上，主拉簧的一端设置在手柄杠杆上，另一端设置在肘节机构上，特点是：开关装置在动触头和静触头闭合状态或分离状态或转动手柄杠杆使开关装置在上述两种状态之间转换的过程中，铰接点a、b、c、d形成的四边形均呈凸四边形结构。优点：增加开关装置操作方式的灵活性，且能使开关装置内部空间排布更灵活。

Description

一种开关装置

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种开关装置。

背景技术

现有的开关装置，如图1、图2所示，包括手柄杠杆1、上连杆2、下连杆3、主轴4和主拉簧5，所述上连杆2一端铰接具有铰接点a，另一端与下连杆3的一端铰接，形成铰接点b，所述下连杆3另一端与主轴4铰接，形成铰接点c，所述主轴4具有固定铰接点d，所述手柄杠杆1具有固定铰接点O1，所述主拉簧5一端设置在手柄杠杆1上，另一端设置在上连杆2和下连杆3的铰接点b上。ab、bc、cd、da形成四连杆机构，只有一个运动自由度。

所述开关装置还包括相互接触或分离的动触头6和静触头7。所述手柄杠杆1通过主拉簧5带动四连杆机构运动，使主轴4可以绕铰接点d旋转。动触头6安装在主轴4上，主轴4旋转的过程中带动动触头6在图示位置上下运动，实现动触头6上的动触点9与静触头7上的静触点接通和分断操作。

现有所述开关装置的工作过程是：如图1所示，开关装置处于分闸状态下，手柄杠杆1由限位件（公知技术，图中未示出）限位，停留在图1所示位置，在主拉簧5的作用下，主轴4有向上运动的趋势，但动触头6在限位面8的限位下，其上的动触点9停留在图1所示最大打开位置，机构处于分闸状态。

如图1、图2、图3所示，开关装置的合闸操作如下：当手柄杠杆1在外力作用下逆时针旋转时，手柄杠杆1带动主拉簧5绕铰接点b动作，当主拉簧5摆过铰接点a、b两点的连线后，主拉簧5带动四连杆机构运动使主轴4逆时针向下旋转，从而带动动触头6逆时针向下旋转，使动触点9向下合闸运动，直到动触点9与静触头7上的静触点接触。

如图4、图5所示，开关装置的分闸操作如下：当手柄杠杆1在外力作用下顺针旋转时，手柄杠杆1带动主拉簧5绕铰接点b顺时针动作，当主拉簧5摆过铰接点a、b两点的连线后，主拉簧5带动四连杆机构运动使主轴4顺时针向上旋转，从而带动动触头6顺时针向上旋转，使动触点9向上分闸运动，直到动触头6被限位。

在上述分闸和合闸状态的转换过程中，上连杆2即铰接点a、b之间、下连杆3即铰接点b、c之间、转轴4即铰接点c、d之间和铰接点a、d之间形成四连杆机构，该机构在分闸状态下不能形成四边形，在分闸状态向合闸状态转换直至达到合闸状态时，会形成凹四边形结构，其中ab和bc之间的夹角大于或接近180°。并且，在从分闸状态到合闸状态转换过程中，手柄杠杆1的转动方向与主轴4和动触头6的转动方向是一致的，例如在从图1所示的分闸状态运动至图3所示的合闸状态过程中，手柄杠杆1为逆时针转动，同样，主轴4和动触头6也是逆时针转动；在从图3所示的合闸状态运动至图5所示的分闸状态过程中，手柄杠杆1为顺时针转动，同样，主轴4和动触头6也是顺时针转动。

一些开关装置例如隔离开关等，其只具备合闸和分闸两种位置状态，其操作机构为上述四连杆机构，而在另外一些具有保护功能的开关装置，例如塑壳断路器中，其除了分闸和合闸两种位置状态外，还具有脱扣状态和再扣操作，其操作机构除了形成上述四连杆机构外，在脱扣过程中还会形成五连杆机构。在塑壳断路器中，如图6和图7所示，还包括跳扣10和锁扣系统11，跳扣10具有固定铰接点O2，锁扣系统11也具有固定铰接点O3，上连杆2铰接在跳扣10上，在实际产品上，跳扣10、手柄杠杆1、锁扣系统11均铰接在断路器内部操作机构的机构支架上（公知技术，未示出），并且三者的铰接点不同。在跳扣10被锁扣系统11锁住的状态即搭扣状态下，如图7所示，由于跳扣10保持在该状态下，因此，上连杆2在跳扣10上的铰接点a是保持不动的，在搭扣状态下，机构构成为上述四连杆机构，使得断路器在分闸和合闸状态下转换。当线路发生故障，断路器的脱扣器动作，使得锁扣系统11发生转动，锁扣系统11释放跳扣10，即机构发生脱扣，此时，由于主拉簧5的拉力，拉动铰接点b向上运动，使得跳扣10发生转动，此时跳扣10和上连杆2的铰接点a发生动作，机构形成五连杆机构（见图6中aO2、ab、bc、cd、dO2的五连杆机构），由于铰接点b向上运动，带动转轴4顺时针转动，进而带动动触头6转动，动触点9和静触头7的静触点分离，直至图6所示的自由脱扣状态，跳扣10被限位件O4限位稳定，手柄杠杆1在主拉簧5的作用下运动至脱扣位置。在自由脱扣状态下，手柄杠杆1顺时针旋转时带动跳扣10进行再扣操作，直到跳扣10被锁扣系统11限位，操作结束后机构保持在图7所示再扣状态。在再扣状态下，跳扣10被固定，此时铰接点a成为固定点，ab、bc、cd、da又恢复至上述四连杆机构。

由上所示，现有的开关装置在操作过程中，主轴4的旋转方向始终与手柄杠杆1的旋转方向一致，并且主轴4安装在机构空间的下方。随着市场的扩大，开关装置需求场所的增加，对开关装置的要求也越来越多样化，现有开关装置还具有改进的余地。

鉴于上述已有技术，有必要对现有开关装置结构加以合理的改进。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开关装置，能够增加开关装置的操作方式的灵活性，且能使开关装置的内部空间排布更灵活。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种开关装置，包括手柄杠杆、上连杆、下连杆、主轴、主拉簧、动触头和静触头，所述手柄杠杆和主轴分别绕各自的固定转动中心O1、d转动，所述上连杆的一端构成为铰接端，形成铰接点a，上连杆的另一端和下连杆的一端铰接，形成铰接点b，所述上连杆和下连杆构成肘节机构，所述下连杆的另一端与主轴铰接，形成铰接点c，所述动触头设置在主轴上，主轴转动，带动动触头与静触头闭合或分离实现电路接通或断开，所述主拉簧的一端设置在手柄杠杆上，另一端设置在肘节机构上，所述开关装置在动触头和静触头闭合状态或分离状态或转动手柄杠杆使开关装置在上述两种状态之间转换的过程中，所述铰接点a、b、c、d形成的四边形均呈凸四边形结构。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述主轴能够安装在手柄杠杆、上连杆、下连杆、主拉簧的左侧或右侧。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述开关装置还包括跳扣和锁扣系统，跳扣和锁扣系统分别绕各自的固定转动中心O2、O3转动，所述上连杆的一端铰接在跳扣上，当跳扣被锁扣系统锁住时，所述上连杆、下连杆和主轴构成四连杆机构，当锁扣系统释放跳扣时，所述上连杆、下连杆、主轴和跳扣构成五连杆机构。

本实用新型由于采用了上述结构，具有的有益效果：第一、开关装置在分闸和合闸状态的转换过程中，上连杆即铰接点a、b之间、下连杆即铰接点b、c之间、转轴即铰接点c、d之间和铰接点a、d之间形成四连杆机构，该机构在分闸状态或合闸状态以及转动手柄杠杆使开关装置在上述两种状态之间的转换过程中，均形成了四边形结构，且四边形abcd均为凸四边形，其没有角度数大于180°；第二、在分闸状态和合闸状态的转换过程中，手柄杠杆的转动方向与主轴或动触头的转动方向是相反的，增加了开关装置操作方式的灵活性，主轴可以安装在机构空间的左侧或右侧，远离机构空间的下方，使开关装置的内部空间排布更灵活。

附图说明

图1为现有技术所述开关装置分闸状态时的机构示意图。

图2为现有技术所述开关装置合闸过程中的机构示意图。

图3为现有技术所述开关装置合闸过程结束时的机构示意图。

图4为现有技术所述开关装置分闸过程中机构示意图。

图5为现有技术所述开关装置分闸过程结束时的机构示意图。

图6为现有技术所述开关装置脱扣状态时的机构示意图。

图7为现有技术所述开关装置再扣完成后即分闸状态的机构示意图。

图8为本实用新型所述开关装置分闸状态时的机构示意图。

图9为本实用新型所述开关装置合闸过程中的机构示意图。

图10为本实用新型所述开关装置合闸过程结束时的机构示意图。

图11为本实用新型所述开关装置分闸过程开始时的机构示意图。

图12为本实用新型所述开关装置分闸过程中的机构示意图。

图13为本实用新型所述开关装置分闸过程结束时的机构示意图。

图14为本实用新型所述开关装置脱扣状态时的机构示意图。

图15为本实用新型所述开关装置再扣完成后即分闸状态的机构示意图。

图中：1.手柄杠杆、2.上连杆、3.下连杆、4.主轴、5.主拉簧、6.动触头、7.静触头、8.限位面、9.动触点、10.跳扣、11.锁扣系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以对应附图所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。

请参阅图8至图15，本实用新型涉及一种开关装置，包括手柄杠杆1、上连杆2、下连杆3、主轴4、主拉簧5以及相互接触或分离实现电路接通或断开的动触头6和静触头7，所述手柄杠杆1和主轴4可分别绕各自的固定转动中心O1、d转动，所述上连杆2的一端构成为铰接端，形成铰接点a，上连杆2的另一端和下连杆3的一端铰接，形成铰接点b，上连杆2和下连杆3形成肘节机构。所述下连杆3的另一端与主轴4铰接，形成铰接点c，所述动触头6设置在主轴4上，所述主拉簧5的一端设置在手柄杠杆1上，另一端设置在肘节机构上，在本实施例中，主拉簧5的另一端设置在上连杆2和下连杆3的铰接端上即铰接点b上，当然不限于上述实施例，主拉簧5的另一端可以设置在上连杆2上，也可以设置在下连杆3上。所述开关装置在动触头6和静触头7闭合状态或分离状态或转动手柄杠杆1使开关装置在上述两种状态之间转换过程中，所述铰接点a、b、c、d形成的四边形均呈凸四边形结构。

请继续参阅图8至图15，本实用新型所述开关装置的工作过程如下：

所述开关装置的合闸操作如图8至图10所示：图8为分闸状态，当手柄杠杆1在外力作用下逆时针旋转时，手柄杠杆1带动主拉簧5绕铰接点b动作，当主拉簧5摆过铰接点a、b两点的连线后，主拉簧5带动四连杆机构使主轴4顺时针向左侧旋转，带动动触头6顺时针转动，使动触头6上的动触点9向左合闸运动，直到动触点9与静触头7上的动触点接触，如图10所示。

如图11至图13所示，开关装置的分闸操作如下：当手柄杠杆1在外力作用下顺时针旋转时，手柄杠杆1带动主拉簧5绕铰接点b动作，当主拉簧5摆过铰接点a、b两点的连线后，主拉簧5带动四连杆机构使主轴4逆时针向右旋转，带动动触头6逆时针转动，使动触点9向右进行分闸运动，直到动触头6到达远离静触头7的最大位置被限位，如图13所示。

在上述分闸和合闸状态的转换过程中，上连杆2即铰接点a、b之间、下连杆3即铰接点b、c之间、转轴4即铰接点c、d之间和铰接点a、d之间形成四连杆机构，该机构在分闸状态和合闸状态以及转动手柄杠杆1使得开关装置在上述两种状态之间的转换过程中，均形成了四边形结构，且四边形abcd均为凸四边形，其没有角度数大于180°。并且，在分闸和合闸状态转换过程中，手柄杠杆1的转动方向与主轴4或动触头6的转动方向是相反的，例如在从图8所示的分闸状态运动至图10所示的合闸状态过程中，手柄杠杆1为逆时针转动，但是，主轴4和动触头6是顺时针转动；在从图11所示的合闸状态运动至图13所示的分闸状态过程中，手柄杠杆1为顺时针转动，但是，主轴4和动触头6是逆时针转动。由此，增加了开关装置操作方式的灵活性。主轴4可以安装在机构空间的左侧或右侧，远离机构空间的下方，使开关装置内部空间排布更灵活。

本实用新型的技术方案应用在例如隔离开关、塑壳断路器等机构在运动过程中会构成四连杆机构的开关电器中。需进一步说明的是：例如塑壳断路器中，其除了分闸和合闸两种位置状态外，还具有脱扣状态和再扣操作，其操作机构除了形成上述四连杆机构外，在脱扣过程中还会形成五连杆机构。在塑壳断路器中，还包括跳扣10和锁扣系统11，跳扣10具有固定铰接点O2，锁扣系统11也具有固定铰接点O3，上连杆2铰接在跳扣10上，在实际产品上，跳扣10、手柄杠杆1、锁扣系统11均铰接在断路器内部操作机构的机构支架上（公知技术，未示出），并且三者的铰接点不同。在跳扣10被锁扣系统11锁住的状态即搭扣状态下，如图15所示，由于跳扣10保持在该状态下，因此，上连杆2在跳扣10上的铰接点a是保持不动的，在搭扣状态下，机构构成为上述四连杆机构，使得断路器在分闸状态和合闸状态下转换。当线路发生故障，断路器的脱扣器动作，使得锁扣系统11发生转动，锁扣系统11释放跳扣10，即机构发生脱扣，此时，由于主拉簧5的拉力，拉动铰接点b向上运动，使得跳扣10发生转动，此时跳扣10和上连杆2的铰接点a发生动作，机构形成五连杆机构（见图14中aO2、ab、bc、cd、dO2的五连杆机构），由于铰接点b向右侧运动，带动转轴4逆时针转动（可参见图12合闸状态至图14脱扣状态的动作），带动动触头6转动，使动触点9和静触头7的静触点分离，直至图14所示的自由脱扣状态，跳扣10被限位件O4限位稳定，手柄杠杆1在主拉簧5的作用下运动至脱扣位置。在自由脱扣状态下，手柄杠杆1顺时针旋转时带动跳扣10进行再扣操作，直到跳扣10被锁扣系统11限位，操作结束后机构保持在图15所示再扣状态。在再扣状态下，跳扣10被固定，此时点a成为固定点，ab、bc、cd、da又恢复至上述四连杆机构。

Claims (3)

1.一种开关装置，包括手柄杠杆(1)、上连杆(2)、下连杆(3)、主轴(4)、主拉簧(5)、动触头(6)和静触头(7)，所述手柄杠杆(1)和主轴(4)分别绕各自的固定转动中心O1、d转动，所述上连杆(2)的一端构成为铰接端，形成铰接点a，上连杆(2)的另一端和下连杆(3)的一端铰接，形成铰接点b，所述上连杆(2)和下连杆(3)构成肘节机构，所述下连杆(3)的另一端与主轴(4)铰接，形成铰接点c，所述动触头(6)设置在主轴(4)上，主轴(4)转动，带动动触头(6)与静触头(7)闭合或分离实现电路接通或断开，所述主拉簧(5)的一端设置在手柄杠杆(1)上，另一端设置在肘节机构上，其特征在于：所述开关装置在动触头(6)和静触头(7)闭合状态或分离状态或转动手柄杠杆(1)使开关装置在上述两种状态之间转换的过程中，所述铰接点a、b、c、d形成的四边形均呈凸四边形结构。

2.根据权利要求1所述一种开关装置，其特征在于所述主轴(4)能够安装在手柄杠杆(1)、上连杆(2)、下连杆(3)、主拉簧(5)的左侧或右侧。

3.根据权利要求1所述一种开关装置，其特征在于所述开关装置还包括跳扣(10)和锁扣系统(11)，跳扣(10)和锁扣系统(11)分别绕各自的固定转动中心O2、O3转动，所述上连杆(2)的一端铰接在跳扣(10)上，当跳扣(10)被锁扣系统(11)锁住时，所述上连杆(2)、下连杆(3)和主轴(4)构成四连杆机构，当锁扣系统(11)释放跳扣(10)时，所述上连杆(2)、下连杆(3)、主轴(4)和跳扣(10)构成五连杆机构。

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