CN217933649U - 一种小型智能重合闸断路器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及断路器的技术领域，公开了一种小型智能重合闸断路器，其包括第一壳体和的第二壳体，所述第一壳体上开设有容置槽，所述容置槽内设置有分合闸结构，所述分合闸结构包括转动设置于容置槽底壁上的套管、设置于容置槽底壁上的支撑柱、设置容置槽内的PCB板以及用于驱动套管转动的驱动组件，所述PCB板上开设有供支撑柱穿过的通孔，所述PCB板远离第二壳体的端面设置有第一微动开关和第二微动开关，所述第一微动开关和第二微动开关均与PCB板电连接，所述套管的外圆周面设置有凸台，所述第一微动开关和第二微动开关的触发按钮均位于凸台的转动路径上，本申请具有在电机停止工作的同时重合闸断路器合分闸到位的效果。

Description

一种小型智能重合闸断路器

技术领域

本申请涉及断路器的技术领域，尤其是涉及一种小型智能重合闸断路器。

背景技术

目前，断路器已经是生活中常用的产品之一，具有通断电路的作用。

相关技术中一种重合闸断路器，采用电机驱动齿轮正转或反转，再通过齿轮正转或反转实现断路器手柄转动，使断路器合闸/分闸。要判断断路器是否合闸/分闸到位，这个过程中需要对手柄的位置进行检测，检测手柄到一定位置时再控制电机停止工作。而常用断路器中的位置检测装置采用光电开关或霍尔开关来判断。

相关技术中公告号为CN204991627U的中国专利公开了一种断路器，包括壳体、固定在壳体上并裸露在壳体外的手柄以及与手柄连接的操作机构；操作机构包括锁扣和脱扣挂钩。脱扣挂钩与锁扣的一端连接且脱扣挂钩可沿锁扣转动，锁扣向一侧凸出设有限位凸起，壳体上设有限位凸块，断路器合闸时，脱扣挂钩被限位凸起所阻挡限位，断路器分闸时，脱扣挂钩被限位凸块所阻挡限位。

在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题：重合闸断路器采用光电开关或霍尔开关进行位置检测，容易使位置检测不准确，使电机停止工作的时间出错，断路器存在合分闸不到位的情况。

实用新型内容

为了改善电机停止工作时断路器存在合分闸不到位的情况，本申请提供一种小型智能重合闸断路器。

本申请提供的一种小型智能重合闸断路器，采用如下的技术方案：

一种小型智能重合闸断路器，包括第一壳体和的第二壳体，所述第一壳体上开设有容置槽，所述容置槽内设置有分合闸结构，所述分合闸结构包括转动设置于容置槽底壁上的套管、设置于容置槽底壁上的支撑柱、设置容置槽内的PCB板以及用于驱动套管转动的驱动组件，所述PCB板上开设有供支撑柱穿过的通孔，所述PCB板远离第二壳体的端面设置有第一微动开关和第二微动开关，所述第一微动开关和第二微动开关均与PCB板电连接，所述套管的外圆周面设置有凸台，所述第一微动开关和第二微动开关的触发按钮均位于凸台的转动路径上。

通过采用上述技术方案，重合闸断路器收到合闸信号时，驱动组件驱动套管转动，当凸台与第一微动开关接触时触发停止信号，驱动组件停止运行，重合闸断路器合闸完成；重合闸断路器收到分闸信号时，驱动组件驱动套管转动，当凸台与第二微动开关接触时触发停止信号，驱动组件停止运行，重合闸断路器分闸完成，使电机停止工作的同时重合闸断路器合分闸到位，具有位置检测精确的优点。

可选的，所述驱动组件位于PCB板远离第二壳体的一侧，所述驱动组件包括设置于容置槽内的电机、转动连接在容置槽底壁上的蜗轮、传动齿轮以及套接在套管外的传感齿轮，所述传感齿轮位于凸台远离PCB板的一侧，所述电机的输出轴连接有与蜗轮相互啮合的蜗杆，所述蜗轮朝向PCB板设置有与传动齿轮相互啮合的第一副齿轮，所述第一副齿轮与蜗轮同轴设置，所述传动齿轮远离PCB板的端面设置有与传感齿轮相互啮合的第二副齿轮。

通过采用上述技术方案，电机启动时带动蜗杆转动，蜗杆与蜗轮啮合，蜗杆带动蜗轮和第一副齿轮一起转动，第一副齿轮和传动齿轮啮合，第一副齿轮带动传动齿轮和第二副齿轮一起齿轮，第二副齿轮与传感齿轮啮合，第二副齿轮带动传感齿轮、套管、凸台一起转动，使凸台抵触第一微动开关或第二微动开关；采用齿轮布局具有占位少的优点。

可选的，所述容置槽内设置有用于驱动分合闸结构分合闸的操作组件，所述容置槽的底壁上开设有圆孔，所述操作组件包括转动设置于圆孔内的圆轴以及设置于PCB板朝向传感齿轮一侧的第三微动开关，所述圆轴的外圆周面上设置有固定块，所述第三微动开关的触发按钮位于固定块的转动路径上。

通过采用上述技术方案，合闸状态时，固定块不与第三微动开关抵触；在分闸状态时，固定块与第三微动开关抵触并发出信号，使工作人员知道重合闸断路器已经到位。

可选的，所述圆轴的端面开设有三角孔，所述三角孔内穿设有三角轴。

通过采用上述技术方案，驱动三角轴正向转动或反向转动，使断路器合闸或分闸。

可选的，所述套管的外圆周面设置有扇形副齿轮，所述容置槽的底壁上转动连接有扇形齿轮，所述扇形副齿轮的转动路径和扇形齿轮的转动路径具有相交区域，所述扇形副齿轮和扇形齿轮位于相交区域时相互啮合。

通过采用上述技术方案，断路器从分闸状态转为合闸状态时，驱动组件驱动套管、扇形副齿轮转动，扇形副齿轮在转动路径上与扇形齿轮啮合，扇形副齿轮带动扇形齿轮转动，使固定块不再抵触第三微动开关，直到凸台与第一微动开关抵触，断路器可以再次合闸。

可选的，所述扇形副齿轮的端面与凸台连接。

通过采用上述技术方案，提高凸台的强度，在凸台与其他零件碰撞时，不易损坏。

可选的，所述容置槽内设置有脱扣结构，所述脱扣结构包括转动设置在容置槽底壁上的脱扣杆，所述脱扣杆位于传感齿轮与容置槽底壁之间，所述传感齿轮朝向脱扣杆的端面偏心设置有凸块，在合闸状态时所述脱扣杆设置在凸块的转动路径上。

通过采用上述技术方案，脱扣杆设置于传感齿轮与容置槽底壁之间，对脱扣杆具有限位作用；断路器从分闸状态转为合闸状态时，套管转动时带动传感齿轮和凸块一起转动，凸块与脱扣杆抵触并驱动脱扣杆转动，使实现断路器脱扣，对断路器具有保护作用。

可选的，所述脱扣杆上设置有加强筋。

通过采用上述技术方案，设置加强筋，加强了脱扣杆的稳定性和可靠性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.重合闸断路器收到合闸信号时，驱动组件驱动套管转动，当凸台与第一微动开关接触时触发停止信号，驱动组件停止运行，重合闸断路器合闸完成；重合闸断路器收到分闸信号时，驱动组件驱动套管转动，当凸台与第二微动开关接触时触发停止信号，驱动组件停止运行，重合闸断路器分闸完成，使电机停止工作的同时重合闸断路器合分闸到位，具有位置检测精确的优点；

2.在脱扣杆上设置有加强筋，提高脱扣杆的强度，使脱扣杆转动时不易损坏。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是断路器处于分闸状态时的结构示意图；

图3是凸显分合闸结构的结构示意图；

图4是凸显第一壳体结构的示意图；

图5是断路器处于合闸状态时的结构示意图。

附图标记：1、第一壳体；11、容置槽；12、第一安装座；121、第一安装槽；122、第一转杆；13、第二安装座；131、第二安装槽；132、第二转杆；14、第三安装座；141、第三安装槽；142、第三转杆；15、弧形孔；16、圆孔；2、第二壳体；3、分合闸结构；31、套管；32、凸台；33、支撑柱；331、支撑条；34、PCB板；341、通孔；35、第一微动开关；36、第二微动开关；37、驱动组件；371、电机；372、蜗杆；373、蜗轮；374、传动齿轮；3741、第一副齿轮；375、传感齿轮；3751、第二副齿轮；4、脱扣结构；41、脱扣杆；411、第一脱扣臂；412、第二脱扣臂；413、勾部；42、定位柱；43、凸块；44、加强筋；45、脱扣轴；5、操作组件；51、圆轴；511、三角孔；52、固定块；53、第三微动开关；54、扇形齿轮；55、扇形副齿轮；56、三角轴；6、手柄；61、操作机构。

具体实施方式

本实施例公开了一种小型智能重合闸断路器。参照图1和图2，一种小型智能重合闸断路器，包括第一壳体1和第二壳体2，第一壳体1朝向第二壳体2的方向开设有容置槽11。容置槽11内设置有分合闸结构3和脱扣结构4。

参照图2和图3，分合闸结构3包括套管31、凸台32、支撑柱33、PCB板34、第一微动开关35、第二微动开关36、驱动组件37。

参照图2和图4，容置槽11的底壁上固定连接有第一安装座12，第一安装座12朝向第二壳体2的端面开设有第一安装槽121。第一安装槽121内穿设有第一转杆122，第一转杆122可以在第一安装槽121内转动。

参照图2和图4，套管31套设在第一转杆122外，套管31可以沿第一转杆122的轴线旋转。凸台32固定连接在套管31的外圆周面上。

参照图2和图3，支撑柱33设置有多个，多个支撑柱33均固定连接于容置槽11的底壁上。支撑柱33的外圆周面固定连接有支撑条331，支撑条331的一侧端面与容置槽11底壁固定连接。PCB板34设置在第一壳体1上，PCB板34上开设有供支撑柱33穿过的通孔341。PCB板34位于支撑板朝向第二壳体2的端面。第一微动开关35、第二微动开关36均固定连接在PCB板34朝向支撑板的端面。第一微动开关35、第二微动开关36均与PCB板34电连接。第一微动开关35的触发按钮、第二微动开关36的触发按钮位于凸台32的转动路径上。

参照2和图4，驱动组件37位于第一安装座12的下方。驱动组件37用于驱动传感齿轮375转动，使凸台32与第一微动开关35或第二微动开关36抵触。驱动组件37包括电机371、蜗杆372、蜗轮373、传动齿轮374、传感齿轮375。

参照3和图4，传感齿轮375套接在套管31的外圆周面上，传感齿轮375与套管31同步转动。电机371设置于容置槽11内，且位于第一安装座12的下方。电机371的输出轴与蜗杆372固定连接。电机371与PCB板34电连接。

参照2和图4，容置槽11的底壁上固定连接有第二安装座13和第三安装座14。第二安装座13位于蜗杆372与第一安装座12之间，第二安装座13朝向第二壳体2的端面开设有第二安装槽131。第二安装槽131内穿设有第二转杆132，第二转杆132可以在第二安装槽131内转动。蜗轮373套设在第二转杆132外，蜗轮373可以沿第二转杆132的轴线旋转。蜗轮373与蜗杆372相互啮合。蜗杆372转动时可以带动蜗轮373转动。

参照2和图3，蜗轮373朝向PCB板34的端面固定连接有第一副齿轮3741，第一副齿轮3741与蜗轮373同轴线设置，第一副齿轮3741的外径小于蜗轮373的外径。

参照2和图4，第三安装座14位于第二安装座13与第一安装座12之间。第三安装座14朝向第二壳体2的端面开设有第三安装槽141。第三安装槽141内穿设有第三转杆142，第三转杆142可以在第三安装槽141内转动。传动齿轮374套设在第三转杆142外，传动齿轮374可以沿第三转杆142的轴线旋转。传动齿轮374与第一副齿轮3741相互啮合。第一副齿轮3741转动时可以带动传动齿轮374转动。

参照2和图3，传动齿轮374远离PCB板34的端面固定连接有第二副齿轮3751，第二副齿轮3751与传动齿轮374同轴线设置，第二副齿轮3751的外径小于传动齿轮374的外径。第二副齿轮3751与传感齿轮375相互啮合。第二副齿轮3751转动时可以带动传感齿轮375转动。

参照图3，当凸台32与第一微动开关35抵触时，触发停止信号，第一微动开关35将信号传递给PCB板34，再由PCB板34将信号传递给电机371，电机371停止转动，重合闸断路器合闸完成。当凸台32与第二微动开关36抵触时，触发停止信号，第二微动开关36将信号传递给PCB板34，再由PCB板34将信号传递给电机371，电机371停止转动，重合闸断路器分闸完成。

参照图3和图4，容置槽11内设置有脱扣结构4，脱扣结构4包括脱扣杆41、定位柱42、凸块43。凸块43固定连接在传感齿轮375上，凸块43与传感齿轮375偏心设置。

参照图3和图4，定位柱42固定连接在容置槽11的底壁上。脱扣杆41上转动设置于定位柱42上，脱扣杆41位于传感齿轮375和容置槽11底壁之间。脱扣杆41上开设有固定孔，固定孔可供定位柱42穿过。

参照图4，脱扣杆41包括第一脱扣臂411、第二脱扣臂412和勾部413，第二脱扣臂412位于第一脱扣臂411靠近第一安装座12的一侧。勾部413固定连接在第二脱扣臂412远离第一脱扣臂411的端面上。

参照图3和图4，第一脱扣臂411、第二脱扣臂412之间固定连接有加强筋44，提高脱扣杆41的强度。第一脱扣臂411远离传感齿轮375的端面固定连接有脱扣轴45，容置槽11底壁上开设有弧形孔15，脱扣轴45穿设弧形孔15且伸出到第一壳体1外。脱扣轴45的最大运动路径受弧形孔15内壁限制。脱扣杆41转动使得脱扣轴45在弧形孔15内运动，使得勾部413靠近或远离第一安装座12。当勾部413靠近第一安装座12时，勾部413处于凸块43的转动路径上。当勾部413远离第一安装座12时，勾部413不处于凸块43的转动路径上。当重合闸断路器处于分闸状态时，勾部413与凸块43远离套管31的端面抵触。

参照图2、图3和图4，容置槽11内设置有操作组件5，操作组件5位于第一安装座12的上方。操作组件5用于驱动分合闸结构3分合闸。操作组件5包括圆轴51、固定块52、第三微动开关53、扇形齿轮54、扇形副齿轮55、三角轴56。

参照图3和图4，第一壳体1上远离第二壳体2的端面开设有圆孔16，圆孔16与容置槽11连通。圆轴51转动设置于圆孔16内，第二壳体2朝向的第一壳体1的端面开设有供圆轴51嵌入的圆槽。固定块52固定连接在圆轴51的外圆周面上。圆轴51的端面开设有三角孔511，三角轴56插接于三角孔511内。

参照图2和图5，第三微动开关53固定连接在PCB板34朝向传感齿轮375的端面。第三微动开关53与PCB板34电连接。第三微动开关53的触发按钮位于固定块52的转动路径上。

参照图2和图5，重合闸断路器处于合闸状态时，固定块52不与第三微动开关53抵触。重合闸断路器处于分闸状态时，固定块52与第三微动开关53抵触。当重合闸断路器从合闸状态转为分闸状态时，会使固定块52转动并抵触第三微动开关53，说明重合闸断路器已经分闸到位。

参照图2和图5，扇形齿轮54固定连接在圆轴51的外圆周面上，扇形齿轮54位于固定块52远离PCB板34的一侧。扇形副齿轮55固定连接在套管31的外圆周面上，扇形副齿轮55的一端面与传感齿轮375固定连接，扇形副齿轮55的另一端与凸台32固定连接。扇形齿轮54的转动路径与扇形副齿轮55的转动路径具有相交区域，扇形副齿轮55的齿块和扇形齿轮54的齿块在相交区域时相互啮合。

参照图1和图4，第一壳体1的外部设置有手柄6、操作机构61。手柄6上开设有供三角轴56穿过的连接孔。操作机构61与手柄6连接，操作机构61包括锁扣，锁扣与脱扣轴45配合。

参照图2和图3，重合闸断路器处于合闸状态时，凸台32与第一微动开关35抵触；脱扣杆41的勾部413与第一安装座12的间距处于最小状态，且凸块43未与脱扣杆41的勾部413抵触，勾部413处于凸块43的转动路径上；第三微动开关53未与固定块52抵触；扇形齿轮54、扇形副齿轮55未啮合，扇形齿轮54距离脱扣杆41的间距处于最大状态。

参照图3和图5，重合闸断路器处于分闸状态时，凸台32与第二微动开关36抵触；凸块43与脱扣杆41的勾部413抵触，且脱扣杆41的勾部413与第一安装座12的间距处于最大状态；第三微动开关53与固定块52抵触；扇形齿轮54、扇形副齿轮55未啮合，此时扇形齿轮54距离脱扣杆41的间距处于最小状态，扇形齿轮54处于扇形副齿轮55的转动路径上。

本申请实施例一种小型智能重合闸断路器的实施原理为：当重合闸断路器在合闸状态下检测到故障时，重合闸断路器自动从合闸转为分闸时，电机371驱动自动驱动第三电机371工作，第三电机371带动蜗杆372、蜗轮373、动齿轮、传感齿轮375、传动齿轮374、凸台32、凸块43转动。当凸台32与第二微动开关36抵触时，触发停止信号，第二微动开关36将信号传递给PCB板34，再由PCB板34将信号传递给电机371，电机371停止转动，重合闸断路器分闸完成。

在分闸过程中，传感齿轮375转动，使凸块43在转动过程中与脱扣杆41的勾部413抵触，凸块43驱动勾部413远离第一固定座，即使脱扣杆41、脱扣轴45一起转动，并在重合闸断路器处于分闸时，勾部413与第一安装座12的间距达到最大。脱扣轴45带动操作机构61和手柄6运动，手柄6带动扇形齿轮54、固定块52转动，直到固定块52与第三微动开关53抵触，且使得扇形齿轮54距离脱扣杆41的间距达到最小，此时扇形齿轮54处于扇形副齿轮55的转动路径上。

当重合闸断路器检测到故障解除时，重合闸断路器自动从分闸转为合闸时，电机371驱动自动驱动第三电机371工作，第三电机371带动蜗杆372、蜗轮373、动齿轮、传感齿轮375、传动齿轮374、凸台32转动。当凸台32与第一微动开关35抵触时，触发停止信号，第一微动开关35将信号传递给PCB板34，再由PCB板34将信号传递给电机371，电机371停止转动，重合闸断路器合闸完成。

在合闸过程中，传感齿轮375转动，先使凸块43不再抵触脱扣杆41的勾部413，传感齿轮375继续转动，扇形副齿轮55与扇形齿轮54接触并啮合，扇形副齿轮55带动扇形齿轮54转动，直到扇形副齿轮55不再与扇形齿轮54啮合，使得扇形齿轮54距离脱扣杆41的间距达到最大。扇形齿轮54转动的过程中，带动三角轴56、手柄6、操作机构61转动，操作机构61带动脱扣轴45复位，即带动脱扣杆41、凸块43复位，使勾部413与第一安装座12的间距达到最小，此时勾部413处于凸块43的转动路径上。

手动驱动重合闸断路器从分闸转为合闸时，驱动手柄6转动，手柄6带动操作机构61转动，操作机构61带动脱扣轴45复位，即带动脱扣杆41、凸块43复位，勾部413对凸块43施加作用力，使凸块43转动，直到勾部413与第一安装座12的间距达到最小，勾部413无法在驱动凸块43移动，此时勾部413处于凸块43的转动路径上。而凸块43转动使传感齿轮375、凸台32同步转动，凸台32不再抵触第二微动开关36，电机371启动，直到凸台32与第一微动开关35抵触，电机371停止转动，重合闸断路器合闸完成。反之，反向转动手柄6，使重合闸断路器从合闸转为分闸。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用于限制本申请，凡在本申请的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小型智能重合闸断路器，包括第一壳体(1)和第二壳体(2)，所述第一壳体(1)上开设有容置槽(11)，所述容置槽(11)内设置有分合闸结构(3)，其特征在于：所述分合闸结构(3)包括转动设置于容置槽(11)底壁上的套管(31)、设置于容置槽(11)底壁上的支撑柱(33)、设置容置槽(11)内的PCB板(34)以及用于驱动套管(31)转动的驱动组件(37)，所述PCB板(34)上开设有供支撑柱(33)穿过的通孔(341)，所述PCB板(34)远离第二壳体(2)的端面设置有第一微动开关(35)和第二微动开关(36)，所述第一微动开关(35)和第二微动开关(36)均与PCB板(34)电连接，所述套管(31)的外圆周面设置有凸台(32)，所述第一微动开关(35)和第二微动开关(36)的触发按钮均位于凸台(32)的转动路径上。

2.根据权利要求1所述的一种小型智能重合闸断路器，其特征在于：所述驱动组件(37)位于PCB板(34)远离第二壳体(2)的一侧，所述驱动组件(37)包括设置于容置槽(11)内的电机(371)、转动连接在容置槽(11)底壁上的蜗轮(373)、传动齿轮(374)以及套接在套管(31)外的传感齿轮(375)，所述传感齿轮(375)位于凸台(32)远离PCB板(34)的一侧，所述电机(371)的输出轴连接有与蜗轮(373)相互啮合的蜗杆(372)，所述蜗轮(373)朝向PCB板(34)设置有与传动齿轮(374)相互啮合的第一副齿轮(3741)，所述第一副齿轮(3741)与蜗轮(373)同轴设置，所述传动齿轮(374)远离PCB板(34)的端面设置有与传感齿轮(375)相互啮合的第二副齿轮(3751)。

3.根据权利要求1所述的一种小型智能重合闸断路器，其特征在于：所述容置槽(11)内设置有用于驱动分合闸结构(3)分合闸的操作组件(5)，所述容置槽(11)的底壁上开设有圆孔(16)，所述操作组件(5)包括转动设置于圆孔(16)内的圆轴(51)以及设置于PCB板(34)朝向传感齿轮(375)一侧的第三微动开关(53)，所述圆轴(51)的外圆周面上设置有固定块(52)，所述第三微动开关(53)的触发按钮位于固定块(52)的转动路径上。

4.根据权利要求3所述的一种小型智能重合闸断路器，所述圆轴(51)的端面开设有三角孔(511)，所述三角孔(511)内穿设有三角轴(56)。

5.根据权利要求3所述的一种小型智能重合闸断路器，所述套管(31)的外圆周面设置有扇形副齿轮(55)，所述容置槽(11)的底壁上转动连接有扇形齿轮(54)，所述扇形副齿轮(55)的转动路径和扇形齿轮(54)的转动路径具有相交区域，所述扇形副齿轮(55)和扇形齿轮(54)位于相交区域时相互啮合。

6.根据权利要求5所述的一种小型智能重合闸断路器，所述扇形副齿轮(55)的端面与凸台(32)连接。

7.根据权利要求1所述的一种小型智能重合闸断路器，所述容置槽(11)内设置有脱扣结构(4)，所述脱扣结构(4)包括转动设置在容置槽(11)底壁上的脱扣杆(41)，所述脱扣杆(41)位于传感齿轮(375)与容置槽(11)底壁之间，所述传感齿轮(375)朝向脱扣杆(41)的端面偏心设置有凸块(43)，在合闸状态时所述脱扣杆(41)设置在凸块(43)的转动路径上。

8.根据权利要求7所述的一种小型智能重合闸断路器，所述脱扣杆(41)上设置有加强筋(44)。

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