CN221041009U - 用于断路器的动触头组件及开关装置 - Google Patents

Abstract

根据本公开的实施例，提供了一种用于断路器的动触头组件及开关装置。该动触头组件包括：动触头，包括触头臂和位于触头臂的端面的动触点，并且适于在分闸位置、合闸位置和卡止位置之间绕旋转轴线转动，在合闸位置，动触点与断路器的静触头接触，在分闸位置和卡止位置，动触点和静触头分离，触头臂包括滑移部，滑移部的外表面沿延伸方向包括分合闸段和卡止段；支架，耦合至动触头，支架包括本体和以旋转轴线中心对称地被固定至本体的一对拉簧耦合组件，每个拉簧耦合组件包括固定销、活动销以及耦合在固定销和活动销之间的连杆；以及多个单拉簧。由此，可以缩短单拉簧的拉伸长度，降低单拉簧所承受的压力，延长动触头组件的寿命。

Description

用于断路器的动触头组件及开关装置

技术领域

本公开的示例实施例总体涉及电气领域，特别地涉及一种用于断路器的动触头组件及开关装置。

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在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的装置。断路器可用来分配电能，并对电源线路及线路上负载等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时，断路器内部的动触头与静触头分离，从而切断电路。

然而，目前断路器的对弹簧的可靠性要求高，弹簧在断路器分断的过程中容易发生断裂。

实用新型内容

在本公开的第一方面，提供了一种用于断路器的动触头组件。该动触头组件包括：动触头，包括触头臂和位于触头臂的端面的动触点，并且适于在分闸位置、合闸位置和卡止位置之间绕旋转轴线转动，在合闸位置，动触点与断路器的静触头接触，在分闸位置和卡止位置，动触点和静触头分离，触头臂包括滑移部，滑移部的外表面沿延伸方向包括分合闸段和卡止段；支架，耦合至动触头，并且适于驱动动触头绕旋转轴线转动，支架包括本体和以旋转轴线中心对称地被固定至本体的一对拉簧耦合组件，每个拉簧耦合组件包括固定销、活动销以及耦合在固定销和活动销之间的连杆；以及多个单拉簧，多个单拉簧中的第一对单拉簧被布置在一对拉簧耦合组件中的第一拉簧耦合组件的第一固定销和第二拉簧组件的第二活动销之间，第二对单拉簧被布置在第一拉簧耦合组件的第一活动销和第二拉簧组件的第二固定销之间，并且其中在动触头处于分闸位置或合闸位置期间，活动销与分合闸段接触，并且在动触头从合闸位置运动到卡止位置期间，活动销从分合闸段滑动到卡止段而与卡止段接触。

在一些实施例中，滑移部还包括：容置槽，被布置在卡止段，以在动触头处于卡止位置时承载活动销。

在一些实施例中，连杆包括布置在连杆的延伸方向的两端的一对轴孔，以分别适于供固定销和活动销穿过而耦合至连杆。

在一些实施例中，滑移部的外表面还包括：过渡段，布置在分合闸段和卡止段之间，过渡段被构造为外凸弧。

在一些实施例中，支架包括：一对耦合板，分别位于轴向方向的端部，并且适于将拉簧耦合组件耦合在其间。

在一些实施例中，一对耦合板中的每个耦合板包括：耦合孔，适于接纳固定销的端部，并且具有径向开口，以便于固定销从径向开口进入耦合孔。

在一些实施例中，单拉簧包括：弹力部；以及一对挂接部，布置在弹力部在延伸方向上的两端，并与拉簧耦合组件耦合。

通过在支架内布置拉簧耦合组件和多个单拉簧，当动触头在分闸位置、合闸位置、卡止位置间绕旋转轴线转动，此时拉簧耦合组件的活动销在触头臂的滑移部之间滑移，由此缩短了单拉簧被拉长的距离，进而也降低了单拉簧所承受的拉力，从而延长了动触头组件的使用寿命。

在本公开的第二方面，提供了一种开关装置。该开关装置包括：一对静触头，被布置为分别与开关装置电源侧和用电侧电连接；动力机构；以及根据本公开第一方面提供的动触头组件。

应当理解，本内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本公开实施例的动触头组件的分解图；

图2示出了本公开实施例的动触头组件处于分闸状态的内部结构示意图；

图3示出了本公开实施例的动触头组件处于合闸状态的内部结构示意图；以及

图4示出了本公开实施例的动触头组件处于卡止状态的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中示出了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

需要注意的是，本文中所提供的任何节/子节的标题并不是限制性的。本文通篇描述了各种实施例，并且任何类型的实施例都可以包括在任何节/子节下。此外，在任一节/子节中描述的实施例可以以任何方式与同一节/子节和/或不同节/子节中描述的任何其他实施例相结合。

在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“一些实施例”应当理解为“至少一些实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

如前文所简要提及的，断路器是一种用于控制和保护电路的设备。动触头组件是断路器中用于开关电流的重要部件，动触头组件中的动触头负责打开或关闭电流路径，并能够承受高压和大电流。动触头组件中的拉簧在开关设备中提供闭合力和打开力。目前传统的开关设备中通常会采用双拉簧组件，并且开关设备在进行合闸、分闸、脱扣等操作时，开关设备的拉簧受到的拉力较大，已经接近设计的力值极限，在开关设备的使用过程中，拉簧容易断裂，从而造成开关设备失灵。

虽然也有一些现有的断路器提高了对于拉簧原材料以及制备工艺的要求，由此也带来了生产成本的上升。

根据本公开实施例提出的用于断路器的动触头组件及开关装置，以解决或至少部分地解决传统方案中所存在的上述问题和其他潜在问题。根据本公开的各种实施例，通过在支架内布置拉簧耦合组件和多个单拉簧，当动触头在分闸位置、合闸位置、卡止位置间绕旋转轴线转动，此时拉簧耦合组件的活动销在触头臂的滑移部之间滑移，由此缩短了单拉簧被拉长的距离，进而也降低了单拉簧所承受的拉力，从而延长了动触头组件的使用寿命。此外，根据本公开实施例的动触头组件可以使用成本较低的单拉簧标准件，进而确保了性能的同时降低了成本。

图1示出了本公开实施例的动触头组件的分解图。如图1所示，总体上，动触头组件包括动触头1、耦合在动触头1上的支架2以及布置在动触头1与支架2之间的多个单拉簧3。动触头1包括触头臂11以及耦合在触头臂11两端的一对动触点12。一对动触点12在适于在动触头1转动至合闸位置时，与开关装置上的静触头4接触。并适于在动触头1转动至分闸位置和卡止位置时，与静触头4分开。

支架2适于在开关装置的动力机构的驱动下绕旋转轴线转动。当支架2绕旋转轴线转动时，耦合在支架2上的多个单拉簧3带动动触头1至少从分闸位置转动至合闸位置。当动触头1处于分闸位置时，开关装置为断开状态，当动触头1转动至合闸位置时，动触头1同时与开关装置电源侧的静触头4以及负载侧的静触头4接触，从而开关装置导通。

如图1所示，支架2包括本体以及耦合本体上的一对拉簧耦合组件22，一对拉簧耦合组件22以旋转轴线为轴中心对称地耦合在本体上。拉簧耦合组件22适于与单拉簧3耦合，从而在本体绕旋转轴线转动时通过单拉簧3带动动触头1转动。每个拉簧耦合组件22包括耦合在本体上的固定销221、适于在动触头1表面滑动的活动销222以及布置在固定销221和活动销222之间的连杆223。在一些实施例中，连杆223的两端分别开设有轴孔224，活动销222和固定销221分别穿设在轴孔224内，并与轴孔224耦合。通过连杆223以及轴孔224将活动销222和固定销221耦合在一起，使得活动销222只能以固定销221为轴做至少部分的圆周运动。

在一些实施例中，每个拉簧组件的连杆223设置有两个。两个连杆223以旋转轴线为轴中心对称地布置在动触头1的两侧。固定销221和活动销222分别同时穿设在两个连杆223的轴孔224内，并与两个连杆223耦合。两个连杆223的设置可以提高拉簧耦合组件22的强度，同时使活动销222在滑移部13表面的滑移更加稳定。

如图1所示，在一些实施例中，支架2还包括一对耦合板21。一对耦合板21布置在旋转轴线的两端，并且一对耦合板21至少将拉簧辅助组件耦合在其间。每个耦合板21上还开设有耦合孔211，耦合孔211具有沿径向方向的开口，固定销221可以通过开口卡入并固定在耦合孔211内。一对耦合板21可以包括适当的耦合部或者连接至适当的耦合部而相互耦合在一起以形成支架2。

触头臂11还包括用于供活动销222滑移的滑移部13，滑移部13的外表面沿延伸方向包括分合闸段131和卡止段132。当动触头1在合闸位置和分闸位置间转动时，活动销222位于分合闸段131内，并允许在分合闸段131内滑移。当动触头1由合闸位置转动至卡止位置时，活动销222由分合闸段131移动至卡止段132，并与卡止段132接触。

如图1所示，单拉簧3包括弹力部31和分别耦合在弹力部31两端的两个挂接部32。两个挂接部32适于与拉簧耦合组件22的固定销221或活动销222耦合。在一些实施例中，动触头组件包括两对单拉簧3，两对单拉簧3以旋转轴线为轴中心对称地布置在支架2上，并且每对单拉簧3布置在动触头1沿旋转轴线的两端。其中第一对单拉簧3的一端耦合至一对拉簧耦合组件22中的第一拉簧耦合组件22的第一固定销221，另一端耦合至一对拉簧耦合组件22中的第二拉簧耦合组件22的第二活动销222。也就是说，第一对单拉簧3布置在第一拉簧耦合组件22的第一固定销221和第二拉簧耦合组件22的第二活动销222之间。第二对单拉簧3被布置在第一拉簧耦合组件22的第一活动销222和第二拉簧组件的第二固定销221之间。

图2至图4分别示出了动触头组件处于分闸位置、合闸位置以及卡止位置的示意图。如图2至图4所示，当支架2转动，拉簧耦合组件22的固定销221拉动单拉簧3，从而单拉簧3带动活动销222移动，活动销222在连杆223限制下绕固定销221做部分的圆周运动，同时活动销222抵推在触头臂11的滑移部13，进而带动动触头1由分闸位置转动至合闸位置。此状态下，动触头1受到多个单拉簧3的拉力而紧紧地抵接在静触头4上，以使得动触点12和静触头4之间有良好地接触。当开关装置脱扣时，此时支架2保持静止，动触头1向远离静触头4的方向转动，此时活动销222由分合闸段131滑动至卡止段132，并由于受到单拉簧3的拉力而被固定在卡止段132，从而使得动触头1可以稳定的保持在卡止段132。以此方式，当动触头1发生动作时，拉簧耦合组件22的活动减少了单拉簧3的伸长量，从而降低了单拉簧3被拉伸的力值，从而延长了单拉簧3的寿命。

在一些实施例中，滑移部13还包括容置槽133。容置槽133被布置在卡止段132。当动触头1转动至卡止位置，并且活动销222滑移至卡止段132，活动销222可以卡设在容置槽133内，从而通过活动销222与容置槽133的卡位，进一步地提高了动触头1处于卡止状态时被固定的稳定性。

在一些实施例中，滑移部13还可以包括过渡段134，过渡段134布置在分合闸段131和卡止段132之间，并且被构造为外凸的弧形。当活动销222有分合闸段131经过过渡段134滑移至卡止段132期间，单拉簧3被活动销222先拉长后缩短，从而活动销222可以更稳定地卡设在卡止段132内。

以上已经描述了本公开的各实现，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各实现。在不偏离所说明的各实现的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实现的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文公开的各个实现方式。

Claims (8)

1.一种用于断路器的动触头组件，其特征在于，包括：

动触头(1)，包括触头臂(11)和位于所述触头臂(11)的端面的动触点(12)，并且适于在分闸位置、合闸位置和卡止位置之间绕旋转轴线转动，在所述合闸位置，所述动触点(12)与所述断路器的静触头(4)接触，在所述分闸位置和所述卡止位置，所述动触点(12)和所述静触头(4)分离，所述触头臂(11)包括滑移部(13)，所述滑移部(13)的外表面沿延伸方向包括分合闸段(131)和卡止段(132)；

支架(2)，耦合至所述动触头(1)，并且适于驱动所述动触头(1)绕所述旋转轴线转动，所述支架(2)包括本体和以所述旋转轴线为轴中心对称地被固定至所述本体的一对拉簧耦合组件(22)，每个所述拉簧耦合组件(22)包括固定销(221)、活动销(222)以及耦合在所述固定销(221)和活动销(222)之间的连杆(223)；以及

多个单拉簧(3)，所述多个单拉簧(3)中的第一对单拉簧(3)被布置在所述一对拉簧耦合组件(22)中的第一拉簧耦合组件(22)的第一固定销(221)和第二拉簧组件的第二活动销(222)之间，第二对单拉簧(3)被布置在所述第一拉簧耦合组件(22)的第一活动销(222)和所述第二拉簧组件的第二固定销(221)之间，并且

其中在所述动触头(1)处于分闸位置或所述合闸位置期间，所述活动销(222)与所述分合闸段(131)接触，并且在所述动触头(1)从所述合闸位置运动到卡止位置期间，所述活动销(222)从所述分合闸段(131)滑动到所述卡止段(132)而与所述卡止段(132)接触。

2.根据权利要求1所述的动触头组件，其特征在于，所述滑移部(13)还包括：

容置槽(133)，被布置在所述卡止段(132)，以在所述动触头(1)处于所述卡止位置时承载所述活动销(222)。

3.根据权利要求1所述的动触头组件，其特征在于，所述连杆(223)包括布置在所述连杆(223)的延伸方向的两端的一对轴孔(224)，以分别适于供所述固定销(221)和所述活动销(222)穿过而耦合至所述连杆(223)。

4.根据权利要求1所述的动触头组件，其特征在于，所述滑移部(13)的外表面还包括：

过渡段(134)，布置在所述分合闸段(131)和所述卡止段(132)之间，所述过渡段(134)被构造为外凸弧。

5.根据权利要求1-4中任一项所述动触头组件，其特征在于，所述支架(2)包括：

一对耦合板(21)，分别位于轴向方向的端部，并且适于将所述拉簧耦合组件(22)耦合在其间。

6.根据权利要求5所述动触头组件，其特征在于，所述一对耦合板(21)中的每个耦合板(21)包括：

耦合孔(211)，适于接纳所述固定销(221)的端部，并且具有径向开口，以便于所述固定销(221)从所述径向开口进入所述耦合孔(211)。

7.根据权利要求1-4和6中任一项所述的动触头组件，其特征在于，所述单拉簧(3)包括：

弹力部(31)；以及

一对挂接部(32)，布置在所述弹力部(31)在延伸方向上的两端，并与所述拉簧耦合组件(22)耦合。

8.一种开关装置，其特征在于：包括：

一对静触头(4)，被布置为分别与开关装置电源侧和用电侧电连接；

动力机构；以及

根据权利要求1-7中任一项所述的动触头(1)组件。