CN216435821U - 一种分闸与合闸一体式机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分闸与合闸一体式机构，所述机构设置在分合闸断路器的壳体内部，包括推动组件、连杆组件、回位组件、开关组件，所述推动组件包括一端可伸缩的推杆，所述连杆组件包括若干个依次首尾转动连接的连杆，所述连杆组件一端转动连接在壳体上，另一端活动设置，从而分别形成伸展状态和折叠状态；所述推杆对应其中两根连杆的连接点设置，使得推杆伸出时让处于折叠状态的连杆组件整体伸展；所述回位组件对应推动组件和连杆组件配合设置，使得推杆伸出时通过回位组件控制伸展状态的连杆组件返回到折叠状态；所述连杆组件通过伸展或折叠调节开关组件的连接或断开。本实用新型解决了一体式分合闸机构占据空间大问题，使得结构紧凑。

Description

一种分闸与合闸一体式机构

技术领域

本实用新型涉及断路器技术领域，尤其涉及一种分闸与合闸一体式机构。

背景技术

断路器是常见的电路保护装置，一般来说，断路器具有分闸和合闸两种状态，分合闸机构是断路器内部实现功能的核心部件。目前使用的传统断路器都是不能实现远处控制，只能本地操作，通过断路器设置的手柄人工完成分闸和合闸的状态。这样降低对电路控制的效率，且使用增加了操作人员和电器元件的接触机会，增大了触电的危险系数。

为了实线电力保障的自动化，现有技术中出现了可以对分合闸机构机构进行远程控制，使用电机或电磁铁对机构进行控制，但是使用电机或电磁铁作为驱动部件时对空间需求大，其中使用电机时需要多增加一级空间(18mm)；合闸和分闸的零件相对分成两部分，结构不够紧凑，尺寸较大；因为对电机的功率有要求，避免驱动不动合闸机构，所以电机和电磁铁的外形尺寸相对加大，从而增大了及整个机构对空间的占据，合闸速度慢，可靠性底。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种分合闸断路器，其解决了现有技术中分合闸结构占据空间大、合闸速度慢、可靠性低的问题。

根据本实用新型的实施例，一种分闸与合闸一体式机构，所述机构设置在分合闸断路器的壳体内部，包括推动组件、连杆组件、回位组件、开关组件，所述推动组件包括一端可伸缩的推杆，所述连杆组件包括若干个依次首尾转动连接的连杆，所述连杆组件一端转动连接在壳体上，另一端活动设置，从而分别形成伸展状态和折叠状态；所述推杆对应其中两根连杆的连接点设置，使得推杆伸出时让处于折叠状态的连杆组件整体伸展；所述回位组件对应推动组件和连杆组件配合设置，使得推杆伸出时通过回位组件控制伸展状态的连杆组件返回到折叠状态；所述连杆组件通过伸展或折叠调节开关组件的连接或断开。

本实用新型独权的技术原理为：当推动组件启动时，推杆朝着连杆组件中相邻两根连杆的连接位置推动，因连杆组件一端和壳体转动连接，另一端活动设置，且连杆组件通过伸展或折叠调节开关组件的连接或断开，故推杆伸出时让连杆组件整体伸展，从而接通电路，而回位组件又使得伸展的连杆组件可以折叠回原状态，进而断开电路，最终实现远程控制合闸以及分闸的功能。

作为优选，所述连杆组件包括第一连杆和副连杆装置，所述副连杆装置由多根连杆组成，所述第一连杆一端和壳体转动连接，另外一端与副连杆装置转动连接，所述副连杆装置远离第一连杆的一端为滑动端，所述滑动端和开关组件活动连接。

作为优选，所述开关组件包括动触头、静触头和第二扭力弹簧，所述动触头、静触头为导电材质，所述动触头为条状结构，所述动触头的一端和壳体转动连接，动触头的中部与连杆组件连接，动触头与壳体的连接位置安装第二扭力弹簧，所述第二扭力弹簧一端连接在壳体上，另一端连接在动触头上，并对动触头施加朝向所述连杆组件的力；所述静触头固定设置在壳体上，并位于所述动触头的移动轨迹上；所述动触头、静触头分别接入电路。

作为优选，所述副连杆装置包括第二连杆、第三连杆、锁扣和第一扭力弹簧；所述第二连杆和第三连杆转动连接，第二连杆和第三连杆的自由端分别与第一连杆和开关组件转动连接；所述锁扣转动连接在第三连杆上远离推杆的一侧，所述锁扣使得第二连杆仅在锁扣远离推杆转动时可随锁扣同向转动；所述第二连杆和第三连杆转动连接的位置设置有第一扭力弹簧，所述第一扭力弹簧一端连接在第二连杆和第一连杆之间的转动轴上，另外一端连接在锁扣上，且第一扭力弹簧对第二连杆和锁扣的施力方向相反；所述第三连杆上设有第一限位块，所述第一限位块限制第二连杆朝向推杆转动。

作为优选，所述锁扣和第三连杆转动连接的销轴为半圆形转轴，所述销轴的平面与第二连杆的侧面接触，所述第二连杆的侧面上设置有卡口，所述半圆形轴承的尖锐端与卡口配合阻止第二连杆绕第三连杆向远离推杆方向旋转。

作为优选，所述回位组件包括触发键和脱扣杆，所述触发键与第一连杆同轴转动连接在壳体上，触发键包括分别伸出的触碰段和调节段，所述触碰段和调节段分别对应推杆和脱扣杆设置，其中推杆通过触碰段驱动触发键转动，调节段与脱扣杆接触驱动脱扣杆转动；所述脱扣杆活动一端对应锁扣位置，并在转动时驱动锁扣旋转；所述第一连杆和壳体转动连接位置设置有第三扭力弹簧，所述第三扭力弹簧的一端与壳体接触，另外一端和所述第一连杆连接，第三扭力弹簧与第一连杆相连一端还与触发键相接触，并对触发键进行限位，第三扭力弹簧对脱扣杆施加远离推杆的力，对第一连杆施加靠近推杆的力。

作为优选，所述第二扭力弹簧的扭矩大于第一扭力弹簧和第三扭力弹簧的扭矩之和。

作为优选，所述第三连杆和动触头活动连接，且第三扭力弹簧的一端和第三连杆远离推杆一侧接触，并对第三连杆施加朝向推杆方向的力。

作为优选，所述第三连杆和动触头的连接轴上还设有活动块，所述壳体上设置有垂直于推杆的条型槽，所述活动块配合设置在条形槽中并沿条形槽移动。

本实用新型具有如下有益效果：

1、通过同一连杆组件完成合闸和分闸，使本实用新型结构紧凑占用空间小；使用推动组件替代电机驱动，因电机占据的空间要比推动组件要大，因此进一步的缩小了对空间的占据；且同一推动组件可以控制分闸，也可控制合闸，因此缩小了分合闸结构对空间的占据；本机构切换合闸分闸所需要的推杆行程较短，使本实用新型的内部结构更加紧凑，另外则推杆在工作时只需要做伸缩运动，且不需承受较大压力，本身不容易弯曲或者折断，增加了本机构在使用时的稳定性。

2、当锁扣被触动后，在扭力弹簧作用下使本分合闸机构的合闸速度加快；所述推动组件只需推动脱扣杆控制锁孔旋转，便可完成分闸，锁扣的旋转不需要过大的力矩，对推动组件的负载较小，延长了推动组件的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例的分闸结构示意图。

图2为本实用新型实施例的合闸结构示意图。

图3为本实用新型实施例的副连杆装置结构示意图。

上述附图中：1、第一连杆；2、第二连杆；3、第三连杆；4、锁扣；5、动触头；6、静触头；8、推杆；9、手柄；10、第一扭力弹簧；11、第三扭力弹簧；12、第二扭力弹簧；13、推拉式电磁铁；14、第一限位块；15、壳体部位；16、触发键；17、脱扣杆；18、第二限位柱；19、第四限位柱；20、第三限位块；21、搭子；22、活动块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

一种分闸与合闸一体式机构，所述机构设置在分合闸断路器的壳体内部，包括推动组件、连杆组件、回位组件、开关组件，所述推动组件包括一端可伸缩的推杆8，所述连杆组件包括若干个依次首尾转动连接的连杆，所述连杆组件一端转动设置，另一端活动设置，从而分别形成伸展状态和折叠状态；所述推杆8对应其中两根连杆的连接点设置，使得推杆8伸出时让处于折叠状态的连杆组件整体伸展；所述回位组件对应推动组件和连杆组件配合设置，使得推杆8伸出时通过回位组件控制伸展状态的连杆组件返回到折叠状态；所述连杆组件通过伸展或折叠调节开关组件的连接或断开。所述连杆组件的材料选用塑料，避免造成短路，也具有减轻重量和节约成本的优点。本实例中推动组件包括推拉式电磁铁13，推拉式电磁铁13的活动段和所述推杆8固定连接，所述推杆8的移动方向和所述连杆组件的转动面平行。为了便于说明，本实施例中推动组件设置在壳体内左侧，连杆组件设置在推动组件右侧，开关组件则设置在连杆组件下侧。

作为优选，所述连杆组件包括第一连杆1和副连杆装置，所述副连杆装置由多根连杆组成，所述第一连杆1一端和壳体转动连接，另外一端与副连杆装置转动连接，所述副连杆装置远离第一连杆1的一端为滑动端，所述滑动端和开关组件活动连接。所述推杆8的运动轨迹对应第一连杆1和副连杆装置的转动连接区域。本实施例中为了便于说明，将第一连杆1和副连接杆的转动连接点叫第一转动点。

作为优选，所述副连杆装置包括第二连杆2、第三连杆3、锁扣4和第一扭力弹簧10；所述第二连杆2和第三连杆3转动连接，第二连杆2和第三连杆3的自由端分别与第一连杆1和开关组件转动连接；所述锁扣4转动连接在第三连杆3上远离推杆8的一侧，所述锁扣4使得第二连杆2仅在锁扣4顺时针转动时，随锁扣4同向转动；所述第二连杆2和第三连杆3转动连接的位置设置第一扭力弹簧10，所述第一扭力弹簧10一端连接在第二连杆2和第一连杆1之间的转动轴上，另外一端连接在锁扣4上，且第一扭力弹簧10对第二连杆2和锁扣4的施力方向相反；所述第三连杆3在与锁扣4相对的方位设有第一限位块14，所述第一限位块14限制第二连杆2朝向推杆8转动。本实例中，第三连杆3设置成内部中空的槽体结构，其顶端和右侧敞开，左侧封闭，所述第二连杆2和第三连杆3的转动连接位置设置U型槽内，且所述锁扣4设置在槽体右侧，因槽体左侧封闭，右侧设有锁扣4，故第二连杆2相对第三连杆3的顺时针和逆时针旋转均受到限制。所述锁扣4上设置有第四限位柱19，所述第一扭力弹簧10的一端和第四限位柱19接触，并驱动锁扣4逆时针旋转，因锁扣4与第二连杆2紧密接触，虽然受到第一扭力弹簧10施加的逆时针旋转的力，但是被第二连杆2阻挡无法转动，保持与第二连杆2之间的卡锁状态。

作为优选，所述锁扣4和第三连杆3转动连接的销轴为截面呈半圆形的结构，所述销轴相对圆弧面的平面与第二连杆2的侧面接触，所述第二连杆2的侧面上设置有卡口，所述销轴因半圆形结构形成的尖锐端与卡口配合阻止第二连杆2绕第三连杆3向远离推杆8方向旋转。本实例中，所述第二连杆2在靠近锁扣4处的外表面为直径不同的两段弧面组成，两段弧面的连接位置形成台阶式的卡口。当锁扣4向顺时针旋转时，转轴上的平面旋转，使尖锐端不和卡口接触而是平面与第二连杆2的外表面接触，此时第二连杆2的转动不受阻挡。第二连杆2相对第三连杆3远离推杆8旋转时，第一扭力弹簧10的一端和锁扣4保持稳定接触。

作为优选，所述开关组件包括动触头5、静触头6和第二扭力弹簧12，所述动触头5、静触头6为导电材质，所述动触头5为条状结构，本实例中动触头5为金属材质，所述动触头5的一端和壳体转动连接，动触头5的中部与连杆组件连接；所述动触头5与壳体转动连接的位置在水平方向设置有间隙，因连杆组件对动触头5的施力点位于竖直方向而不是沿着动触头5的转动方向，因此通过间隙调整动触头5的位置，防止动触头5出现变形或者卡死。动触头5与壳体的连接位置安装第二扭力弹簧12，所述第二扭力弹簧12一端连接在壳体部位15上，另一端连接在动触头5上，并对动触头5施加朝向所述连杆组件的力；所述静触头6固定设置在壳体上，并位于所述动触头5的移动轨迹上，其始终处于动触头5下方；所述动触头5、静触头6分别接入电路。

作为优选，所述第三连杆3和动触头5活动连接，且第三扭力弹簧11的一端和第三连杆3远离推杆8一侧接触，并对第三连杆3施加朝向推杆8方向的力。所述动触头5和第三连杆3的转动连接位置，在竖直方向设有一定间隙，使得该连接点可以在竖直方向活动。当第一连杆1正好转动至竖直状态时，则是第三连杆3和动触头5连接点距离推杆8最远的位置，当保持锁死状态的时候，第一连杆1为刚好经过竖直状态后的倾斜状态，动触头5会朝上移动一小段距离，以便保证动触头5和静触头6的接触。这里空隙实际上是因为在第一连杆1经过竖直状态时，第三连杆3最低端会先到达最低点然后向上移动一点，为了确保上移一点以后还能和静触头6接触，动触头5上需要一个缓冲段。

作为优选，所述回位组件包括触发键16和脱扣杆17，所述触发键16与第一连杆1同轴转动连接在壳体上，触发键16包括分别伸出的触碰段和调节段，所述触碰段和调节段分别对应推杆8和脱扣杆17设置，其中推杆8通过触碰段驱动触发键16转动，调节段与脱扣杆17接触驱动脱扣杆17转动；所述脱扣杆17活动一端对应锁扣4位置，并在转动时驱动锁扣4旋转，所述脱扣杆17的一端和壳体转动连接；所述第一连杆1和壳体转动连接位置设置有第三扭力弹簧11，所述第三扭力弹簧11的一端与壳体部位15连接接触，壳体限制第三扭力弹簧11的转动，另外一端和所述第一连杆1连接，第三扭力弹簧11与第一连杆1相连一端弯折后与触发键16相接触，并对触发键16进行限位，第三扭力弹簧11对脱扣杆17施加远离推杆8的力，对第一连杆1施加靠近推杆8的力。本实例中，所述壳体内设置有第三限位块20，当第一连杆1正好转动经过竖直状态、处于远离推杆8一侧后，第三限位块20便对第一连杆1的旋转进行限制，使得第一连杆1静止在刚经过竖直的状态。本实例中，锁扣4上设置有第二限位柱18，所述第二限位柱18从锁扣4表面突出设置并靠近脱扣杆17，其位置在脱扣杆17的运动轨迹上，脱扣杆17在受力转动时和第二限位柱18接触并驱动锁扣4顺时针旋转。

本实施例中，所述触发键16为连接段和旋转段组成的T型结构，所述连接段的一端和旋转段的中间位置固定连接，另外一端和上连杆同轴连接在壳体上，所述旋转段的两端分别与推杆8和脱扣杆17对应设置。所述第一连杆1和触发键16均设置有垂直于转动面的搭子21，用于固定所述第三扭力弹簧11。使用这个结构简单、制作成本低，且能有效的完成传动任务。

作为优选，所述第二扭力弹簧12的扭矩大于第一扭力弹簧10和第三扭力弹簧11的扭矩之和。当第一连杆1正好转动经过竖直状态时，处于略微向右倾斜的状态，只要第三扭力弹簧11的扭矩足够，便可以保持锁死状态。否则，第三扭力弹簧11和第一扭力弹簧10的扭力之和就会推动当第一连杆1和副连杆装置的连接点移动到初始位置。

作为优选，所述第三连杆3和动触头5的连接轴上还设有活动块22，所述壳体上设置有垂直于推杆8的条型槽，所述活动块22配合设置在条形槽中并沿条形槽移动。本实例中活动块22与第三连杆3、动触头5同轴转动连接。其目的是限制第三连杆3底端的移动方位，使其仅在竖直方向移动。

本实例中，还包括手柄9，所述手柄9转动连接在壳体顶部，且其转动面平行于第一连杆1，所述手柄9一端位于壳体外部，另一端位于壳体内部并设有齿轮，所述第一连杆1设置有第一延伸部，所述第一延伸部和旋转轴均设置有互相啮合的齿；当需要紧急操作时，便可推动手柄9旋转驱动第一连杆1旋转，从而带动整个机构分闸或者合闸。

合闸工作步骤：当所述推拉式电磁铁13受到电信号时，推动推杆8向着第一连杆1和第二连杆2的转动连接位置移动(第二连杆2和第三连杆3被锁扣4与第一限位块14阻止相对转动，故视作整体)当推杆8的端面和连杆组件开始接触时，推动第一转动点向远离推杆8方向推动，当第一转动点过了第一连杆1和壳体转动连接点到推杆8的垂线、处在远离推杆8一侧后，想要继续转动时所述第三限位块20阻挡住了第一连杆1的旋转运动，所述第二扭力弹簧12始终持续的驱动副连杆装置向上运动，从而将已经通过平衡点的第一连杆1继续朝右侧推动，因为第一扭力弹簧10和第三扭力弹簧11的扭力无法克服第二扭力弹簧12，所述机构始终保持锁死状态。则第三连杆3始终处在远离推杆8的位置，推动动触头5和静触头6之间接触。

分闸工作步骤：当需要分闸时，触发键16已经跟随第一连杆1旋转到推杆8可以接触的位置，推杆8和触发键16的触碰段接触，并驱动触发键16旋转，当触发键16旋转时其调节段与脱扣杆17接触并同时驱动脱扣杆17顺时针转动，脱扣杆17和锁扣4上的第二限位柱18接触驱动锁扣4顺时针旋转。所述第二扭力弹簧12始终在向连杆组件施加推力，当锁扣4旋转了一定的角度后，第二连杆2上的台阶位置不再与锁扣4之间卡死，而是可以从锁扣4转轴上的平面位置经过，此时第二连杆2可以绕着第三连杆3向着远离推杆8的方向旋转，第二连杆2与第三连杆3不再是一个固定的整体机构。此时第二弹簧带着动触头5和第三连杆3的连接位置向上移动，同时使得动触头5和静触头6完成了分离；因副连杆装置内部结构松脱，第二弹簧无法施力给第一连杆1，故第一扭力弹簧10和第三扭力弹簧11驱动第一转动点回到初始位置。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种分闸与合闸一体式机构，所述机构设置在分合闸断路器的壳体内部，其特征在于：包括推动组件、连杆组件、回位组件、开关组件，所述推动组件包括一端可伸缩的推杆，所述连杆组件包括若干个依次首尾转动连接的连杆，所述连杆组件一端转动连接在壳体上，另一端活动设置，从而分别形成伸展状态和折叠状态；所述推杆对应其中两根连杆的连接点设置，使得推杆伸出时让处于折叠状态的连杆组件整体伸展；所述回位组件对应推动组件和连杆组件配合设置，使得推杆伸出时通过回位组件控制伸展状态的连杆组件返回到折叠状态；所述连杆组件通过伸展或折叠调节开关组件的连接或断开。

2.如权利要求1所述的一种分闸与合闸一体式机构，其特征在于：所述连杆组件包括第一连杆和副连杆装置，所述副连杆装置由多根连杆组成，所述第一连杆一端和壳体转动连接，另外一端与副连杆装置转动连接，所述副连杆装置远离第一连杆的一端为滑动端，所述滑动端和开关组件活动连接。

3.如权利要求2所述的一种分闸与合闸一体式机构，其特征在于：所述开关组件包括动触头、静触头和第二扭力弹簧，所述动触头、静触头为导电材质，所述动触头为条状结构，所述动触头的一端和壳体转动连接，动触头的中部与连杆组件连接，动触头与壳体的连接位置安装第二扭力弹簧，所述第二扭力弹簧一端连接在壳体上，另一端连接在动触头上，并对动触头施加朝向所述连杆组件的力；所述静触头固定设置在壳体上，并位于所述动触头的移动轨迹上；所述动触头、静触头分别接入电路。

4.如权利要求3所述的一种分闸与合闸一体式机构，其特征在于：所述副连杆装置包括第二连杆、第三连杆、锁扣和第一扭力弹簧；所述第二连杆和第三连杆转动连接，第二连杆和第三连杆的自由端分别与第一连杆和开关组件转动连接；所述锁扣转动连接在第三连杆上远离推杆的一侧，所述锁扣使得第二连杆仅在锁扣远离推杆转动时可随锁扣同向转动；所述第二连杆和第三连杆转动连接的位置设置有第一扭力弹簧，所述第一扭力弹簧一端连接在第二连杆和第一连杆之间的转动轴上，另外一端连接在锁扣上，且第一扭力弹簧对第二连杆和锁扣的施力方向相反；所述第三连杆上设有第一限位块，所述第一限位块限制第二连杆朝向推杆转动。

5.如权利要求4所述的一种分闸与合闸一体式机构，其特征在于：所述锁扣和第三连杆转动连接的销轴为半圆形转轴，所述销轴的平面与第二连杆的侧面接触，所述第二连杆的侧面上设置有卡口，所述半圆形轴承的尖锐端与卡口配合阻止第二连杆绕第三连杆向远离推杆方向旋转。

6.如权利要求5所述的一种分闸与合闸一体式机构，其特征在于：所述回位组件包括触发键和脱扣杆，所述触发键与第一连杆同轴转动连接在壳体上，触发键包括分别伸出的触碰段和调节段，所述触碰段和调节段分别对应推杆和脱扣杆设置，其中推杆通过触碰段驱动触发键转动，调节段与脱扣杆接触驱动脱扣杆转动；所述脱扣杆活动一端对应锁扣位置，并在转动时驱动锁扣旋转；所述第一连杆和壳体转动连接位置设置有第三扭力弹簧，所述第三扭力弹簧的一端与壳体接触，另外一端和所述第一连杆连接，第三扭力弹簧与第一连杆相连一端还与触发键相接触，并对触发键进行限位，第三扭力弹簧对脱扣杆施加远离推杆的力，对第一连杆施加靠近推杆的力。

7.如权利要求6所述的一种分闸与合闸一体式机构，其特征在于：所述第二扭力弹簧的扭矩大于第一扭力弹簧和第三扭力弹簧的扭矩之和。

8.如权利要求6所述的一种分闸与合闸一体式机构，其特征在于：所述第三连杆和动触头活动连接，且第三扭力弹簧的一端和第三连杆远离推杆一侧接触，并对第三连杆施加朝向推杆方向的力。

9.如权利要求6所述的一种分闸与合闸一体式机构，其特征在于：所述第三连杆和动触头的连接轴上还设有活动块，所述壳体上设置有垂直于推杆的条型槽，所述活动块配合设置在条形槽中并沿条形槽移动。

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