CN220341153U - 一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统，包括转子、动触桥以及触头弹簧；其中转子上设有转轴、触桥通孔和移心弧槽；动触桥转动设于触桥通孔内，两臂从触桥通孔伸出；在伸出部分上设有铰接连杆；铰接连杆包括通过铰接部相铰接的第一连杆与第二连杆，第一连杆与伸出部分相铰接，第二连杆上设有滑动嵌设于移心弧槽内的滑动端；触头弹簧两端分别连接于动触桥两臂上的铰接部。与现有技术相比，本实用新型巧妙的利用了力作用方向的变化，改变了连杆的旋转中心，从而改变了转轴的反作用力，有利于弹簧力的转化为触头压力；连杆的旋转中心变化也改变了过死点的位置，可以使过死点的位置提前，加快了动触桥斥开的速度。

Description

一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统

技术领域

本实用新型属于断路器技术领域，涉及一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。塑壳断路器的旋转双断点动触头系统是发展的方向之一，现有的双断点触头系统动触点和静触点之间斥开开距较小，如果增大斥开开距会使得动触桥结构有部分相对比较薄弱，易于发生形变，而且斥开卡住动触桥受到的力也会增大，不利于在断路器脱扣后，动触桥回到初始位置。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种断路器旋转双断点触头系统，包括

转子，轴向几何中心设有转轴；径向开设有触桥通孔；轴向两侧开设有移心弧槽；

动触桥，绕转轴转动设于触桥通孔内，两臂分别从触桥通孔伸出；并且在伸出部分上设有铰接连杆；所述铰接连杆包括通过铰接部相铰接的第一连杆与第二连杆，所述第一连杆的一端与所述伸出部分相铰接，所述第二连杆上设有滑动嵌设于移心弧槽内的滑动端；以及

触头弹簧，两端分别连接于动触桥两臂上的铰接部，并通过铰接部和第二连杆将滑动端相对拉紧于移心弧槽内；

所述移心弧槽圆心位于相邻触桥通孔开口外，所述移心弧槽具有靠近静触点的弧形槽近端与远离静触点的弧形槽远端；

合闸状态下，所述滑动端位于弧形孔远端，所述静触点与滑动端分别位于铰接部和转轴连线的两侧，以使得在触头弹簧拉力作用下，所述弧形孔远端对滑动端产生相对于弹簧拉力偏向静触头的反作用力，在该反作用力与触头弹簧拉力的合力作用下，使动触桥上的触头与静触头压紧抵接；

所述动触桥转动过程中带动铰接部一同转动，形成铰接部活动轨迹曲线；所述弧形槽远端和移心弧槽圆心的所在直线、弧形槽近端和移心弧槽圆心的所在直线、弧形槽近端和转轴的所在直线均与铰接部活动轨迹曲线相交，以使得：

当所述动触桥斥开转动并带动铰接部越过移心弧槽的圆心和弧形孔远端所在直线时，所述滑动端向弧形槽近端滑动；

当所述动触桥斥开转动并带动铰接部越过弧形槽近端和转轴的所在直线时，在触头弹簧拉力作用下，所述弧形孔近端对滑动端产生相对于转子径向偏向远离静触头方向的反作用力，在该反作用力与触头弹簧拉力的合力作用下，使动触桥远离静触头方向，以防动触桥回落。

进一步地，所述弧形槽远端和移心弧槽圆心的所在直线、弧形槽近端和移心弧槽圆心的所在直线、弧形槽近端和转轴的所在直线，与铰接部活动轨迹曲线的交点均不是铰接部活动轨迹曲线的端点。

进一步地，所述移心弧槽的凹面方向与触桥通孔开口方向之间的夹角呈锐角。

进一步地，所述移心弧槽相对于转轴呈中心对称布设。

进一步地，所述移心弧槽的圆心角为5～15°。

进一步地，所述移心弧槽的半径与转子半径之比为(1～1.8):1。

进一步地，所述第一连杆与第二连杆之间设有轴，并以轴作为铰接部实现铰接连接。

进一步地，所述第二连杆的一端设有套设于轴外的连杆孔，另一端设有滑动轴，所述滑动轴作为滑动端设于移心弧槽内。

进一步地，所述转子轴向侧壁上开设有与触头弹簧相适配的活动让位槽。

进一步地，所述断路器旋转双断点触头系统还包括罩设于触头弹簧外的保护套。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型中让位槽的末端位置限定了动触桥斥开后最终停下的位置，通过调整弧形槽近端以及让位槽的末端来增大旋转双断点的斥开开距，断路器在发生短路故障时，动触桥斥开产生电弧，开距变大，有利于电弧的熄灭；

2)本实用新型巧妙的利用了力作用方向的变化，改变了连杆的旋转中心，从而改变了转轴的反作用力，有利于弹簧力的转化为触头压力；连杆的旋转中心变化也改变了过死点的位置，可以使过死点的位置提前，加快了动触桥斥开的速度；

3)本实用新型设有动触桥斥开卡住结构，可以防止动触桥斥开回落。

附图说明

图1为实施例中一种断路器旋转双断点触头系统的立体结构示意图；

图2为实施例中一种断路器旋转双断点触头系统的爆炸图；

图3为实施例中一种断路器旋转双断点触头系统的合闸状态图；

图4为实施例中一种断路器旋转双断点触头系统的斥开状态图；

图5为转子的结构示意图；

图6为第二连杆的结构示意图；

图7为实施例中合闸状态下一种断路器旋转双断点触头系统的受力分析图；

图8、图9为实施例中斥开过程中一种断路器旋转双断点触头系统的受力分析图；

图10为实施例中斥开状态下一种断路器旋转双断点触头系统的受力分析图；

图11为实施例中复位状态下一种断路器旋转双断点触头系统的受力分析图；

图中标记说明：

1-转子、2-动触桥、3-静触头、4-触头弹簧、5-第一连杆、51-孔、6-第二连杆、61-滑动轴、62-连杆主体、621-连杆孔、7-转轴、8-保护套、9-轴、11-移心弧槽、12-触桥通孔、121-触桥面、13-转轴孔、14-活动让位槽、15-轨道面、111-弧形槽远端、1111-弧形槽远端与圆心的连线、112-弧形槽近端、1121-弧形槽近端与圆心的连线、1122-弧形槽近端与转轴圆心的连线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例以本实用新型上述技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步的定义和解释。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

实施例：

如图1～2所示的一种断路器旋转双断点触头系统，包括转子1、动触桥2和触头弹簧4。其中如图5所示，转子1轴向几何中心设有转轴7，径向开设有触桥通孔12，轴向两侧开设有移心弧槽11；动触桥2绕转轴7转动设于触桥通孔12内，两臂分别从触桥通孔12伸出；并且在伸出部分上设有铰接连杆；铰接连杆包括通过铰接部相铰接的第一连杆5与第二连杆6，第一连杆5的一端与伸出部分相铰接，第二连杆6上设有滑动嵌设于移心弧槽11内的滑动端；触头弹簧4两端分别连接于动触桥2两臂上的铰接部，并通过铰接部和第二连杆6将滑动端相对拉紧于移心弧槽11内；移心弧槽11圆心位于相邻触桥通孔12开口外，移心弧槽11具有靠近静触头3的弧形槽近端与远离静触头3的弧形槽远端。

如图3、图7所示，合闸状态下，滑动端位于弧形孔远端，静触头3与滑动端分别位于铰接部和转轴7连线的两侧，以使得在触头弹簧4拉力作用下，弧形孔远端对滑动端产生相对于弹簧拉力偏向静触头3的反作用力，在该反作用力与触头弹簧4拉力的合力作用下，使动触桥2上的触头与静触头3压紧抵接；

动触桥2转动过程中带动铰接部一同转动，形成铰接部活动轨迹曲线；弧形槽远端和移心弧槽11圆心的所在直线、弧形槽近端和移心弧槽11圆心的所在直线、弧形槽近端和转轴7的所在直线均与铰接部活动轨迹曲线相交，且交点均不是铰接部活动轨迹曲线的端点，以使得：

如图4所示，当动触桥2斥开转动并带动铰接部越过移心弧槽11的圆心和弧形孔远端所在直线时，滑动端向弧形槽近端滑动；

如图8所示，当动触桥2斥开转动并带动铰接部越过弧形槽近端和转轴7的所在直线时，在触头弹簧4拉力作用下，弧形孔近端对滑动端产生相对于转子1径向偏向远离静触头3方向的反作用力，在该反作用力与触头弹簧4拉力的合力作用下，使动触桥2远离静触头3方向，以防动触桥2回落。

在一些具体的实施例中，触桥通孔12上还具有触桥面121用于确定动触桥2安装后的初始位置。

在一些具体的实施例中，移心弧槽11呈腰型孔状，由一段圆弧面组成，其凹面方向与触桥通孔12开口方向之间的夹角呈锐角。

在一些具体的实施例中，移心弧槽11相对于转轴7呈中心对称布设。

在一些具体的实施例中，移心弧槽11的圆心角为5～15°，半径为转子1半径的1～1.8倍。

在一些具体的实施例中，动触桥2上设有安装孔，利用铆钉将动触桥2的安装孔与第一连杆5铆接，并且第一连杆5可以围绕安装孔旋转运动，第一连杆5的两端设有孔，其中另一端的孔51用于穿轴9；第一连杆5与第二连杆6之间设有轴9，并以轴9作为铰接部实现铰接连接。如图6所示，第二连杆6包括连杆主体62，其一端设有套设于轴9外的连杆孔621，另一端设有滑动轴9，滑动轴9作为滑动端灵活移动设于移心弧槽11内。

在一些具体的实施例中，转子1轴向侧壁上开设有活动让位槽14，用于放置触头弹簧4，空间可供触头弹簧4活动；转子1两侧各放置一根触头弹簧4，触头弹簧4的两端分别钩在轴9上。

在一些具体的实施例中，转子1上还设有转轴孔13，用于穿转轴7，固定动触桥2的旋转中心。

在一些具体的实施例中，转子1上还设有轨道面15，主要用于避开轴9的活动范围。

在一些具体的实施例中，该系统还包括罩设于触头弹簧4外的保护套8，用于保护触头弹簧4，避免触头弹簧4被短路电弧烧坏，使其失效。

工作过程：

当动触桥2在正常和合闸位置，如图3与图7所示，弹簧拉力F1，弹簧拉力F1会给与连杆1一个作用力F2’，传递到于第二连杆6的滑动轴61上，此时作用力F2’给与滑动轴61沿移心弧槽11逆时针旋转的力，所以滑动轴61可以停滞在弧形槽远端111的位置，转轴9和第二连杆6以弧形槽远端111为旋转中心运动；同时，第二连杆6对转轴9产生一个反向作用力F2；F1与F2的合力F3，可以提供动触桥在合闸过程中的初压力和终压力；

当发生短路故障时，动触桥受到电动斥力加大，使动触桥斥开，动触桥顺时针转动，带动第一连杆5及转轴9一起，当作用力转轴9经过弧形槽远端与圆心的连线1111时，如图8所示，F2’给与滑动轴61沿移心弧槽11旋转的力会变成顺时针，在F2’的作用下，滑动轴61就会从弧形槽远端111的位置移动到弧形槽近端112的位置，此时转轴9和将以弧形槽近端112为旋转中心运动；动触桥继续顺时针，当转轴9经过弧形槽近端112与转轴圆心的连线1122，此时F1与F2的合力F3的方向会发生180度的变化，提供的转矩为动触桥2顺时针转动，加快了动触桥2的速度，如图9与图10所示，最终，动触桥2可以卡住，保证不会回落；

当断路器脱扣时，轴9会顺时针转动，带第二连杆6的滑动轴61一起，当弧形槽近端112与转轴圆心的连线1122穿过转轴9，此时F1与F2的合力F3的方向又会发生180度的变化，提供的转矩为动触桥2逆时针转动，可以使动触桥2回到初始位置；当弧形槽近端112与圆心的连线1121穿过轴9，F2’给与滑动轴61延腰形孔旋转的力会变成逆时针，在F2’的作用下，滑动轴61就会从弧形槽近端112的位置移动回弧形槽远端111的位置，如图9与图11所示，最终，动触桥回到初始状态。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统，其特征在于，包括

转子(1)，轴向几何中心设有转轴(7)；径向开设有触桥通孔(12)；轴向两侧开设有移心弧槽(11)；

动触桥(2)，绕转轴(7)转动设于触桥通孔(12)内，两臂分别从触桥通孔(12)伸出；并且在伸出部分上设有铰接连杆；所述铰接连杆包括通过铰接部相铰接的第一连杆(5)与第二连杆(6)，所述第一连杆(5)的一端与所述伸出部分相铰接，所述第二连杆(6)上设有滑动嵌设于移心弧槽(11)内的滑动端；

触头弹簧(4)，两端分别连接于动触桥(2)两臂上的铰接部，并通过铰接部和第二连杆(6)将滑动端相对拉紧于移心弧槽(11)内；

所述移心弧槽(11)圆心位于相邻触桥通孔(12)开口外，所述移心弧槽(11)具有靠近静触头(3)的弧形槽近端与远离静触头(3)的弧形槽远端；

合闸状态下，所述滑动端位于弧形孔远端，所述静触头(3)与滑动端分别位于铰接部和转轴(7)连线的两侧，以使得在触头弹簧(4)拉力作用下，所述弧形孔远端对滑动端产生偏向静触头(3)的反作用力，在该反作用力与触头弹簧(4)拉力的合力作用下，使动触桥(2)上的触头与静触头(3)压紧抵接；

所述动触桥(2)转动过程中带动铰接部一同转动，形成铰接部活动轨迹曲线；所述弧形槽远端和移心弧槽(11)圆心的所在直线、弧形槽近端和移心弧槽(11)圆心的所在直线、弧形槽近端和转轴(7)的所在直线均与铰接部活动轨迹曲线相交，以使得：

当所述动触桥(2)斥开转动并带动铰接部越过移心弧槽(11)的圆心和弧形孔远端所在直线时，所述滑动端向弧形槽近端滑动；

当所述动触桥(2)斥开转动并带动铰接部越过弧形槽近端和转轴(7)的所在直线时，在触头弹簧(4)拉力作用下，所述弧形孔近端对滑动端产生相对于转子(1)径向偏向远离静触头(3)方向的反作用力，在该反作用力与触头弹簧(4)拉力的合力作用下，使动触桥(2)远离静触头(3)方向，以防动触桥(2)回落。

2.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统，其特征在于，所述弧形槽远端和移心弧槽(11)圆心的所在直线、弧形槽近端和移心弧槽(11)圆心的所在直线、弧形槽近端和转轴(7)的所在直线，与铰接部活动轨迹曲线的交点均不是铰接部活动轨迹曲线的端点。

3.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统，其特征在于，所述移心弧槽(11)的凹面方向与触桥通孔(12)开口方向之间的夹角呈锐角。

4.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统，其特征在于，所述移心弧槽(11)相对于转轴(7)呈中心对称布设。

5.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统，其特征在于，所述移心弧槽(11)的圆心角为5～15°。

6.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统，其特征在于，所述移心弧槽(11)的半径与转子(1)半径之比为(1～1.8):1。

7.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统，其特征在于，所述第一连杆(5)与第二连杆(6)之间设有轴(9)，并以轴(9)作为铰接部实现铰接连接。

8.根据权利要求7所述的一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统，其特征在于，所述第二连杆(6)的一端设有套设于轴(9)外的连杆孔(621)，另一端设有滑动轴(9)，所述滑动轴(9)作为滑动端设于移心弧槽(11)内。

9.根据权利要求1所述的一种塑壳断路器的旋转双断点的触头系统，其特征在于，所述转子(1)轴向侧壁上开设有与触头弹簧(4)相适配的活动让位槽(14)。

10.根据权利要求1所述的一种旋转双断点的触头系统，其特征在于，还包括罩设于触头弹簧(4)外的保护套(8)。