CN215008105U - 偏心轴、分合闸操作机构和断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及偏心轴、分合闸操作机构和断路器。所述分合闸操作机构包括半轴和与所述半轴抵接以保持合闸的掣子，所述偏心轴用于调节所述半轴抵接所述掣子的接合量，所述偏心轴包括：安装段；同心连接至所述安装段的调节段，所述调节段具有沿其周向布置的多个旋转定量结构；连接至所述调节段并适于向所述半轴施力的抵接段，所述抵接段相对于所述安装段偏心设置。本实用新型的技术方案可以使合闸接合量保持在合适范围，提高断路器的可靠性。

Description

偏心轴、分合闸操作机构和断路器

技术领域

本实用新型涉及断路器技术领域，尤其涉及偏心轴、分合闸操作机构和断路器。

背景技术

断路器是电气设备中的保护和控制装置，如何提高其可靠性一直是人们研究和发展的方向。在断路器中，分合闸操作机构(或称为合闸保持及分闸脱扣机构)是重要的功能模块，其性能的稳定对于提高断路器的可靠性来说尤为重要。

分合闸操作机构完成合闸动作后，依靠分闸半轴与合闸掣子之间的接合量(或称为扣接量)保持在合闸位置。这种接合量的大小对断路器的可靠性有着很大影响。如果接合量大了，会造成分闸期间分闸半轴需转动较大角度才能实现与合闸掣子脱扣，容易导致断路器无法分闸或延长分闸时间，严重时会烧损分闸电磁铁，影响断路器的性能参数。如果接合量小了，会导致合闸保持不稳定，容易导致误脱扣并造成非正常分闸，影响断路器的使用。因此，保持分闸半轴与合闸掣子之间的合适的接合量，对于确保断路器的性能可靠来说非常重要。

对于断路器来说，在其预定使用年限内，会产生数万次甚至数十万次分合闸动作，在此期间分闸半轴难免会受到磨损，导致设定的接合量发生变化，进而影响到断路器性能。因此，行业内对能以可控方式调节分闸半轴的接合量并使接合量保持在适当大小的断路器存在需求。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种能以受控方式调节半轴接合量的偏心轴。

本实用新型还旨在提供一种应用上述改进的偏心轴的分合闸操作机构。

本实用新型还旨在提供一种应用上述改进的分合闸操作机构的断路器。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于分合闸操作机构的偏心轴，所述分合闸操作机构包括半轴和与所述半轴抵接以保持合闸的掣子，所述偏心轴用于调节所述半轴抵接所述掣子的接合量，所述偏心轴包括：安装段；同心连接至所述安装段的调节段，所述调节段具有沿其周向布置的多个旋转定量结构；连接至所述调节段并适于向所述半轴施力的抵接段，所述抵接段相对于所述安装段偏心设置。

根据本实施例提供的偏心轴旨在构造成在绕安装段/调节段的中心轴线旋转过程中会以抵接段的不同位置施力于半轴，由于安装段/调节段与抵接段偏心设置，安装段/调节段的中心轴线与抵接段的不同施力位置之间的距离是不同的，从而能够改变半轴与掣子的接合量，而且这种改变由于旋转定量结构的存在而是可控的，使得不论半轴如何磨损，其与掣子的接合量始终能保持在一个合适范围，从而确保分合闸操作机构的稳定性。

在一些实施例中，所述多个旋转定量结构包括沿所述调节段的外周布置的多个平面。根据本实施例，提供了旋转定量结构的一种方式，通过在调节段的周向布置多个平面，以不同的平面对应于安装段/调节段的中心轴线与抵接段的不同施力位置之间的距离，进而反映出对半轴的接合量的调节程度或者说反映出半轴的接合量，使对半轴的接合量的调节以准确可靠的方式进行。

在一些实施例中，所述多个平面包括顺次连接的四个平面，相邻两个平面之间成直角设置。本实施例提供了一种形成旋转定量结构的简单构型。

在一些实施例中，所述多个旋转定量结构各自设有识别结构。根据本实施例，识别结构可以向操作人员提供直观的接合量或调节量反馈。

在一些实施例中，所述识别结构构造成形成在相应的旋转定量结构上的可识别编号。本实施例提供了识别结构的一种形式，简单且容易实施。

在一些实施例中，所述安装段沿其外周形成有螺纹。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种分合闸操作机构，包括：隔板；可旋转地设置在所述隔板上并具有合闸保持姿态的掣子；连接至所述掣子并向所述掣子施加使其脱离所述合闸保持姿态的力的掣子复位件；可旋转地设置在所述隔板上并在外周形成有凹槽的半轴，在所述半轴以所述凹槽接合所述掣子的情况下，所述掣子脱离所述合闸保持姿态，在所述半轴以避开所述凹槽的外周其他部分抵接所述掣子的情况下，所述掣子处于所述合闸保持姿态；连接至所述半轴并向所述半轴施加使其抵接所述掣子的力的半轴复位簧；前述的偏心轴，所述偏心轴可旋转地设置在所述隔板上，所述隔板具有与所述调节段的所述多个旋转定量结构相适配的开口，所述调节段容置在所述开口中。

根据本实施例提供的分合闸操作机构中，偏心轴的调节段装配在隔板的开口中，在绕调节段的中心轴线旋转过程中会以抵接段的不同位置施力于半轴，由于调节段与抵接段偏心设置，调节段的中心轴线与抵接段的不同施力位置之间的距离是不同的，从而能够改变半轴与掣子的接合量。旋转定量结构与隔板的开口轮廓适配，使得偏心轴的旋转角度是以定量的方式改变的，从而半轴的接合量的调节是定量可控的，使得不论半轴如何磨损，其与掣子的接合量始终能得到有效补偿，并保持在一个期望的合适范围，从而确保分合闸操作机构的稳定性。

在一些实施例中，所述半轴设有悬伸出的挡板，所述半轴复位簧构造成套在所述半轴上的扭簧，所述扭簧的一端相对于所述隔板固定，另一端抵接至所述挡板的一侧，所述偏心轴的所述抵接段抵靠在所述挡板的相对另一侧上。根据本实施例，扭簧和偏心轴分别向挡板施加方向相反的力，通过旋转偏心轴，使抵接段的不同位置抵靠挡板，改变了对挡板的推动程度，从而调节半轴与掣子的接合量，这种调节方式所需的结构简单，且调节过程简单可控，具有良好的经济效益和实用性。

在一些实施例中，所述偏心轴的所述安装段套设有紧固件，所述隔板夹在所述紧固件与所述抵接段之间。本实施例提供了一种将偏心轴安装在隔板上的简单方式。

根据本实用新型的又一个方面，提供了一种断路器，包括前述的分合闸操作机构。

本实用新型的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1是根据本实用新型的实施例的分合闸操作机构的示意图；

图2是根据本实用新型的实施例的分合闸操作机构的示意图，其中为清楚起见而省去一个隔板；

图3是图2所示的分合闸操作机构的另一个角度的示意图；

图4是根据本实用新型的实施例的分合闸操作机构的平面图；

图5是根据本实用新型的实施例的分合闸操作机构从隔板外侧看过去的示意图；

图6是图5的A处放大图，其中安装段上的紧固件被省去；

图7是根据本实用新型的实施例的偏心轴的示意图；

图8是根据本实用新型的实施例的偏心轴的平面图。

附图标记说明：

1、隔板；11、开口；12、隔室；2、分合闸操作机构；3、主轴；4、合闸保持拐臂；41、轴套；42、支板；43、滚动件；5、掣子；51、第一臂；52、第二臂；53、第三臂；54、掣子复位件；541、固定销；542、活动销；55、固定轴；6、半轴；61、凹槽；62、分闸顶板；63、分闸线圈； 64、半轴复位簧；65、固定销；66、挡板；7、偏心轴；71、抵接段；72、调节段；721、旋转定量结构；722、识别结构；73、安装段；74、紧固件； X、安装段和调节段的中心轴线；Y、抵接段的中心轴线

具体实施方式

现参考附图，详细说明本实用新型所公开的偏心轴、分合闸操作机构和断路器。尽管提供附图是为了呈现本实用新型的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本实用新型的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。

本实用新型中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语，在本实用新型中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。

图1至图6示出了根据本实用新型的分合闸操作机构的实施例。该分合闸操作机构可以应用到断路器中作为功能模块。一般来说，断路器内借助于多个隔板分隔出不同的隔室，以分别容纳不同的元件或模块。图1示意性地示出了相对设置的两个隔板1和在这两个隔板1之间形成的隔室1 2。分合闸操作机构2容纳在隔室12中。如图2至图4，在所示出的实施例中，可以绕自身中心轴线旋转的主轴4穿过两个隔板1并贯穿隔室12，在该主轴3上设置有合闸保持拐臂4。在一个实施例中，合闸保持拐臂4 构造成包括随动地套设在主轴3上的轴套41和从轴套41例如一体延伸出的两个相对设置的支板42，在两个支板42之间连接有滚动件43。在其他实施例中，合闸保持拐臂可以有其他的构型，例如构造成随动地安装在主轴上的板状件。

用于保持合闸的掣子5可转动地安装在隔板1上。在图2所示出的实施例中，固定轴55设置在隔板1上，掣子5套设在固定轴55上并可以绕固定轴55的中心轴线转动。掣子5具有沿其周向间隔布置且分别指向不同方向的三个臂，即第一臂51、第二臂52和第三臂53，其中第一臂51 用于与主轴3上的合闸保持拐臂4抵接，第二臂52用于与后面将详细描述的半轴6配合，第三臂53连接至掣子复位件54。根据图2所示的实施例，掣子复位件54始终向掣子5施加使其沿逆时针方向运动(或至少有沿逆时针方向运动的趋势)的力。在一个实施例中，掣子复位件54构造成弹簧，该弹簧的固定端通过固定销541连接至隔板1，活动端通过活动销542连接至掣子5的第三臂53。

半轴6绕自身中心轴线可转动地设置在隔板1上。如图2至图4，在所示出的实施例中，半轴6在外周形成有凹槽61，且该凹槽61的位置对准掣子5的第二臂52。半轴6在旋转过程中能够以其外周的位于凹槽61 之外的其他部分接合并支撑掣子5的第二臂52，从而使掣子5处于合闸保持姿态，此姿态下，掣子5的第一臂51接合并支撑合闸保持拐臂4的滚动件43，使断路器保持合闸状态。半轴6还能够在旋转过程中以其凹槽6 1容纳并接合掣子5的第二臂52，此时在掣子复位件54的作用下，掣子5 沿逆时针方向运动并脱离合闸保持姿态，掣子5的第一臂51不再支撑主轴3上的合闸保持拐臂4，断路器被允许完成分闸动作。半轴6的分闸脱扣可以借助于安装在隔板1上的致动机构(例如分闸线圈63)来实现。如图1所示，分闸线圈63的一端可以伸出以顶撞安装在半轴6上的分闸顶板62，克服半轴复位簧64的力而带动半轴6逆时针转动，从而使掣子5 落入半轴6的凹槽61中，并脱离合闸保持姿态。

半轴复位簧64连接至半轴6并始终向半轴6施加使其沿图2所示的顺时针方向运动(或至少有沿顺时针方向运动的趋势)的力，以促使半轴 6将掣子5稳定支撑在合闸保持姿态。在一个实施例中，半轴复位簧64构造成扭簧，扭簧的固定端插接在安装于隔板1上的固定销65中，活动端抵接半轴6。可以在半轴6上设置挡板66，挡板66一端固定在半轴6上，另一端沿相切于半轴6的方向或沿半轴6的径向从半轴6悬伸出，而扭簧的活动端抵靠在挡板66的面向半轴6的侧面上，从而向半轴6施加使其沿顺时针方向运动的力。

半轴6在合闸状态下与掣子5的第二臂52抵接的部分限定出了半轴6 的接合量a，如图2所示，接合量a基本上由半轴6的邻接于凹槽61的部分外周面限定出。接合量a的大小对分合闸操作机构2的性能可靠性有着重要的影响。在投入使用时，需要将接合量a调节至所需范围，并在断路器的使用年限内，基于预设参数对半轴6进行调整，以补偿由于半轴6磨损而减小的接合量，使接合量a始终保持在合适范围内。预设参数可以是分闸次数、合闸次数、断路器使用时间、半轴6的材料性能(如耐磨性能等)中的至少一个。

根据本实用新型，用于定量可控地调节半轴6的接合量a的部件设计成偏心轴7。如图2和图3所示，偏心轴7可旋转地安装在隔板1上，并从挡板66的背向半轴6的一侧抵靠在挡板66的侧面上。由此，挡板66 被抵接在半轴复位簧64与偏心轴7之间。图7和图8示出了偏心轴7的示例。如图所示，偏心轴7包括安装段73、调节段72和抵接段71。安装段73和调节段72同心设置并具有共同的中心轴线X，抵接段71相对于安装段73和调节段72偏心设置，并具有相对于中心轴线X偏置的中心轴线Y。将偏心轴7安装在隔板1上之后，抵接段71会抵靠挡板66的背向半轴6的侧面。随着偏心轴7绕中心轴线X旋转，抵接段71会以在周向上的不同位置向挡板66施力，并挤压挡板66。由于抵接段71的中心轴线 Y相对于中心轴线X偏置，所以中心轴线X到抵接段71的不同施力位置的距离是不同的。因此，在偏心轴7绕中心轴线X旋转过程中，抵接段7 1能以不同的距离来推进挡板66，从而使半轴6产生相应角度的旋转，实现半轴6与掣子5之间接合量a的调整。

调节段72沿其周向布置多个旋转定量结构721，以使偏心轴7能够以预定角度旋转，每个旋转定量结构721又对应于抵接段71对挡板66的不同推进距离，从而实现对半轴6的接合量a的可控定量调节。在所示出的实施例中，旋转定量结构721构造成平面。如图7和图8所示，4个平面构型的旋转定量结构721沿调节段72周向顺次连接，相邻两个平面之间相互垂直，从而调节段72构造成横截面为正方形的方块。结合参考图5 和图6，隔板1形成开口11，该开口11的轮廓与旋转定量结构721的构型适配，对应于本实施例即为方形开口。

虽然图中仅示出了方形的调节段72和适配的方形开口11，本领域技术人员将理解，调节段72和开口11的构型不限于此，只要能实现偏心轴 7以预定角度定量旋转的结构，都可以结合到本实用新型中。例如，可以在调节段72的外周布置两个相互平行或成角度的平面作为旋转定量结构，或者平面数量可以调整为三个、五个、六个甚至更多。平面的数量可以对偏心轴的角度调整精度产生影响，进而影响到半轴的接合量的调整精度。此外，旋转定量结构也可以有除平面之外的其他构型，例如，在一个未示出的实施例中，旋转定量结构构造成形成在调节段外周的凸起，多个这样的凸起沿调节段的周向布置，并在隔板的开口的壁上形成对应的凹部。在另一个未示出的实施例中，旋转定量结构构造成形成在调节段外周的凹部，多个这样的凹部沿调节段的周向布置，并在隔板的开口的壁上形成对应的凸起。

为了向操作人员进行直观的调节量或接合量反馈，可以对应于每个旋转定量结构721设置识别结构722。如图7所示，识别结构722可以是可识别编号，例如顺次排列的数字。不同的数字对应于半轴6的不同调节量或接合量a。

在安装偏心轴7时，将偏心轴7的调节段72嵌设在隔板1的开口11 中，并用紧固件74在隔板1的一侧套在安装段73上，使紧固件74与抵接段71夹紧隔板1，以完成偏心轴7的安装。在一个实施例中，紧固件7 4构造成螺母，并在安装段73的外周形成适配的螺纹。在另一个实施例中，紧固件74可以与安装段73形成紧配合。

根据本实用新型的技术方案可以实现如下技术效果：

1、偏心轴结构简单，调节过程方便实施，可靠性较高；

2、借助于识别结构可以准确反映半轴的合闸接合量；

3、偏心轴旋转角度定量可控，能有效补偿因半轴磨损而导致的合闸接合量的减小，提高断路器的可靠性。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于分合闸操作机构的偏心轴，所述分合闸操作机构(2)包括半轴(6)和与所述半轴(6)抵接以保持合闸的掣子(5)，所述偏心轴(7)用于调节所述半轴(6)抵接所述掣子(5)的接合量，其特征在于，所述偏心轴(7)包括：

安装段(73)；

同心连接至所述安装段(73)的调节段(72)，所述调节段(72)具有沿其周向布置的多个旋转定量结构(721)；

连接至所述调节段(72)并适于向所述半轴(6)施力的抵接段(71)，所述抵接段(71)相对于所述安装段(73)偏心设置。

2.根据权利要求1所述的偏心轴，其特征在于，所述多个旋转定量结构(721)包括沿所述调节段(72)的外周布置的多个平面。

3.根据权利要求2所述的偏心轴，其特征在于，所述多个平面包括顺次连接的四个平面，相邻两个平面之间成直角设置。

4.根据权利要求1所述的偏心轴，其特征在于，所述多个旋转定量结构(721)各自设有识别结构(722)。

5.根据权利要求4所述的偏心轴，其特征在于，所述识别结构(722)构造成形成在相应的旋转定量结构(721)上的可识别编号。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的偏心轴，其特征在于，所述安装段(73)沿其外周形成有螺纹。

7.一种分合闸操作机构，其特征在于，包括：

隔板(1)；

可旋转地设置在所述隔板(1)上并具有合闸保持姿态的掣子(5)；

连接至所述掣子(5)并向所述掣子(5)施加使其脱离所述合闸保持姿态的力的掣子复位件(234)；

可旋转地设置在所述隔板(1)上并在外周形成有凹槽(61)的半轴(6)，在所述半轴(6)以所述凹槽(61)接合所述掣子(5)的情况下，所述掣子(5)脱离所述合闸保持姿态，在所述半轴(6)以避开所述凹槽(61)的外周其他部分抵接所述掣子(5)的情况下，所述掣子(5)处于所述合闸保持姿态；

连接至所述半轴(6)并向所述半轴(6)施加使其抵接所述掣子(5)的力的半轴复位簧(64)；

权利要求1至6中任一项所述的偏心轴(7)，所述偏心轴(7)可旋转地设置在所述隔板(1)上，所述隔板(1)具有与所述调节段(72)的所述多个旋转定量结构(721)相适配的开口(11)，所述调节段(72)容置在所述开口(11)中。

8.根据权利要求7所述的分合闸操作机构，其特征在于，所述半轴(6)设有悬伸出的挡板(66)，所述半轴复位簧(64)构造成套在所述半轴(6)上的扭簧，所述扭簧的一端相对于所述隔板(1)固定，另一端抵接至所述挡板(66)的一侧，所述偏心轴(7)的所述抵接段(71)抵靠在所述挡板(66)的相对另一侧上。

9.根据权利要求7或8所述的分合闸操作机构，其特征在于，所述偏心轴(7)的所述安装段(73)套设有紧固件(74)，所述隔板(1)夹在所述紧固件(74)与所述抵接段(71)之间。

10.一种断路器，其特征在于，包括权利要求7至9中任一项所述的分合闸操作机构(2)。

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