CN85103421B - 断路器 - Google Patents

Abstract

一种断路器包括一对可分离的触头，其中至少有一个触头是可动的；和一操作机构，其在操作时连接到上述的动触头，以打开和闭合触头。本发明的特征是上述的操作机构还包括一肘式连杆机构，其一端连接到操作杆上，另一端直接同可动接触臂和锁杆啮合。可动接触臂有一锁面，而锁杆有一锁端，锁端和锁面配合可松脱地抓住肘式连杆机构的另一端；一可屈的停止面，以防止在断开操作后肘式连杆机构另一端自动返回至复原位置。

Description

断路器

本发明是有关断路器，特别涉及有关断路器操作机构的改进。

西德专利1904731号揭示了一种电器电路断路器。在该断路器中，有一动触头的可动接触臂被轴向组装，从而对断路器进行打开和闭合操作，上述的可动接触臂轴向组装有一可松脱的构件，该构件由一电磁断开装置或一双金属片热断开装置来使锁件的锁住作用释放，使触头打开操作。锁件被轴向安装在可动接触臂上，其一端是处于同可释放件的锁住部分锁合状态，而另一端是轴向连接到连杆机构的一端。连杆机构的另一端是被轴向连接到一可手动操作的操作杆上。

当过电流流过断路器时，双金属片元件被加热，使其偏转到这样程度，也就是使双金属片元件的自由端推动和旋转锁件，以使它离开它的锁住位置，从而断开断路器。当大量过载电流大大超过初始的过载电流量流过断路器时，则电磁断路装置产生电磁力，该电磁力驱动磁活塞，从而推动和旋转锁件，使其从锁住位置进入断开位置，这就是断路器的触头断开操作。当希望对断路器进行手动操作时，可以移动断路器的操作杆。当操作杆进行操作时，在操作杆和锁件之间的连杆机构传递操作杆的移动至锁件和可动接触臂，从而从断路器的外部来打开和闭合断路器的可分离触头。

在手动操作使闭合的触头打开时，将操作杆逆时针方向操作，使操作杆处于左端;当过载电流使闭合的触头断开时，其操作杆仍处于右端。因此通过操作杆的位置可以识别触头从闭合到打开是由移动操作杆引起还是由于过载电流引起的。

虽然考虑到这种断路器的操作，它是十分令人满意的。但人们希望提供一种断路器，其操作机构从结构上来说对打开和闭合断路器触头相当简单。简单的操作机构导致了一种优越的断路能力和由于组成操作机构的零件数的减少，其制造十分方便。

本发明的相关待批美国专利申请是由同一受让人提出的，其申请号为689435。现在提出的新型断路器在结构上是简单的，并改进了其断路的能力。根据上一件申请，一种断路器包括一对可分离的触头，其中至少一个触头是可动的;一操作机构，该操作机构可以连接到上述动触头上，从而打开和闭合触头。操作机构包括一可动接触臂，其上组装上述动触头;一锁杆其轴向组装在可动接触臂上;和一肘式连杆机构，其一端连接到操作杆上，而其另一端则直接同上述的可动接触臂和锁杆相啮合。可动接触臂有一锁面，锁杆有一锁端，该锁端同锁面相合作，可松脱地抓住肘式连杆机构的另一端。

然而，当操作机构被过载电流通过断开机构而自动断开时，锁杆相对于可动接触臂枢轴旋转，允许肘式连杆机构收缩以旋转操作杆到类似于其触头打开的位置上。同时，当操作杆手动旋转使触头从闭合位置到打开位置时，肘式连杆机构也可以收缩，以拉锁杆的锁端，使其从可动接触臂的锁面分离开来，从而移动操作杆到类似它的触头打开时的位置。那就是，不管断路器是断开还是手动打开，操作杆的位置是同样的。其缺点是断路器的操作杆不能指出其正确状态，其存在一种危险，当断路器真正被一过载电流断开时，将断路器的状态误断为手动打开操作的停止状态，这就导致消除过载电流起因推迟;另一种情况是，在过载电流起因被消除之前，断路器被手动复原到工作状态，则会允许过载电流流过，从而损害供电线路和负载。

本发明的目的是提供一种断路器，该断路器操作机构结构简单，并能够精确地指出断路器的实际状态，即断路器是通过操作杆的位置由过载电流断开。

根据上述的目的，本发明也属于一种断路器，其包括：一对可分离的触头，其中至少有一个触头是可动的;一操作机构可操作连接到触头，以打开和闭合触头，操作机构包括一组装动触头的可动接触臂，一轴向组装在可动接触臂上的锁杆;和一肘式连杆机构，其连接在操作杆的一端，而另一端是同可动接触臂和锁件相啮合。可动接触臂有一锁面，锁杆有一锁端，该锁端同锁面配合，可松脱地抓住肘式连杆机构的另一端。操作机构进一步包括一可屈的停止面，以防止在断开操作后肘式连杆机构的另一端自动返回至复原位置。同时可屈地保持肘式连杆机构的另一端在一位置上，在该位置上肘式连杆机构部分收缩，而可屈的停止面可以通过手动移动操作杆来克服。可屈的停止面可以由一弹性金属片部件来限定，该弹性金属片延伸到肘式连杆机构另一端的行程路线中。弹性片部件可以固定到断路器的罩壳或可动接触臂上。

本发明将通过下列对发明最佳实施方案连同附图的详细描述来进一步阐明，其附图包括：

图1是本发明一种实施方案的断路器的纵向剖视图，断路器处于打开位置;

图2是图1所示断路器的纵向剖视图，断路器处于闭合位置;

图3是图1所示断路器的纵向剖视图，断路器处于断开后的瞬时状态;

图4是图1所示断路器的纵向剖视图，断路器处于断开位置，此时包括操作杆的操作机构可屈地保持断开位置;

图5是图1至图4所示的断路器操作机构的分解透视图;

图6是本发明另一实施方案可动接触臂及可屈停止器的局部剖视图;

图7是图6所示的可动接触臂的透视图。

图1表示根据本发明构成的断路器。该断路器包括一按底座12成形的模制的外罩壳10和用电气绝缘材料如塑料制成的罩壳14。在外罩壳10里，安置了一对可分离的触头16和18;一双金属热断开装置20，其包括一双金属片元件22和一调整螺丝24;一电磁断开装置26，其包括一电磁线圈28和插棒式铁芯30;一操作杆32被一扭转弹簧33偏置在图中的逆时针方向;以及一操作机构34。

一对触头16和18中的一个触头16是动触头，而另一个触头18是静触头。动触头16安装在可动接触臂36的一端上，可动接触臂36由轴销38轴向安装在罩壳10里，所以可动接触臂36围绕着轴销38的轴向运动引起动触头16同静触头18的闭合或分离。静触头18由硬导线40支撑的，该导线通过包括棒式铁芯30的电磁断开装置26的线圈28连接到电源的侧端的接线端子42，该棒式铁芯从线圈28中突出来以推动锁件44。动触头16是通过一根连接到接触臂36的柔性导线48并通过一热断开装置20的双金属片元件22连接到一负载侧端的接线端子46。这样，当触头16和18是处于闭合位置时，则提供一电流通路从电源的侧端的接线端子42通过线圈28、硬性导线40、静触头18、动触头16、可动接触臂36、柔性导线48，并通过双金属片元件22连接到负载侧端的接线端子46。

本发明操作机构34的可动接触臂36和锁件44是由轴销38轴向支撑在外壳10的侧墙上，而接触臂36和锁件44相互是可轴向旋转的，轴销38紧绕着一扭转弹簧50，该弹簧50其一端同固定可动接臂36的轴销52连接，而其另一端则同锁件44的延伸54连接。在图1中，对接触臂36来说，扭力弹簧50偏置锁件44，使其围绕着轴销38反时针方向旋转。可动接触臂36如图1所示，被一组装在轴销52和外壳10侧墙上的轴销54之间的拉力弹簧56偏置以顺时针方向旋转。操作机构34进一步包括一肘式连杆机构58，该连杆机构包括第一肘式连杆60，其一端固定和完全连接到操作杆32上，其可以围绕着旋转轴62而旋转;该连杆机构还包括第二肘式连杆64（参见图5），其一端66是轴向连接到第一肘式连杆60的另一端。显然第二肘式连杆64的另一端68（参见图5）是置于可动接触臂36和锁件44之间的“钳口”里或锁件44的锁面72（参见图5）和锁件44的弯曲端部分之间。这样第二肘式连杆64的另一端68能在可动接触臂36和锁件44的“钳口”之间可旋转和被抓住，由“钳口”控制的肘式连杆机构34的这一端68可以如所述的那样，被连接到可动接触臂36和锁件44上。

同样从图1至图5可见，本发明的断路器包括一由弹性金属片材料制成的停止器90。停止器90用任何适当的固定装置如螺丝（没在图上表示出）使其的基座端92固定到外壳罩14顶墙的内表面，而另一端94，该端是停止器90的自由端，其伸出凸块96到肘式连杆机构58的另一端68的行程路线中。停止面90的凸块96是根据可动接触臂36的锁面72和导向面74（参见图5）来定形和定位，因此，凸块96提供一可屈停止面98以防止在断开操作以后肘式连杆机构58另一端68自动返回至复原位置，并可屈地保持肘式连杆机构58的另一端68在一定位置上，此时肘式连杆机构58部分收缩，如图4所示，这将在后面作详细说明。弹性停止器90的弹簧力选定为能使可屈停止面98能被外加在操作杆32上的手动力所克服。

由图5可见，构成操作机构34的元件在分解的透视图中已阐明，可动接触臂36是由弯曲的金属片材料制成，其包括支撑动触头16的部分和一对平行放置的，在其之间接受锁件44的部分。该平行部分的每一个触点已固定，其上一停止器70朝着锁件44方向凸出，以同锁件44啮合;一锁面72，为了达到锁功能其同锁件44的触点以及肘式连杆机构58的肘式连杆64的锁端68相配合;一导向面74其支撑及对肘式连杆机构58的肘式连杆64的锁端68导向。

第二肘式连杆64是一种有第一条支杆或端66和第二条支杆或端68的U形连杆。当组装时，第二肘式连杆64的第一端66可旋转地固定在同操作杆32一块整体的第一肘式连杆60的孔76中，第二端68是对着可动接触臂36的锁面72放置。

锁件44也是一弯曲的金属片，其适合于被接触臂36的一对平行部分之间所接受。锁件44有一舌78，该舌由电磁断开装置26的插棒式铁芯30推动，一细长的L形锁80包括一弯端82和一接头片84，以适于用金属片断开装置20的调整螺丝来推动。在按图1所示的组装情况时，锁件44被扭转弹簧50偏置，该弹簧由轴销52啮合在接触臂36和锁件44的延伸部分54上，细长锁80被可动接触臂36的停止器70所压。值得注意的是锁件44的弯端82、扭转弹簧50的强度以及锁面72的外形是这样选择的，即断路器是处于图2所示闭合位置时，第二肘式连杆64的第二端68被抓在锁件44的弯端82和可动接触臂36的边缘70、72之间。

在操作时，断路器可以由人工调整到如图2所示的闭合位置，这种调整可以通过转动操作杆32从图1所示的打开（OFF）位置调到如图2所示的闭合（ON）位置。操作杆32对抗弹簧56作用的顺时针转动引起了第二肘式连杆64的第二端68推动可动接触臂36的边缘或锁面72（参见图5），使其转动可动接触臂36，反抗弹簧56作用围绕着轴销38以反时针方向旋转，因此这就引起如图2所示的可动触头16同静触头18闭合。在可动接触臂36作这样运动期间，在第二肘式连杆64的第一端66上的拐点轴向插到操作杆32上的第一肘式连杆单元60中，越过肘式连杆机构58的作用中心，且拐点或第二连杆64的第一端66被推到外罩壳10的内壳14的墙顶。这样肘式连杆58以及操作机构34被锁在闭合位置上。

当一相对来说低电平的过载电流流过处于触头闭合位置（如图2所示）的断路器时，热断开装置20被驱动，以推动在锁件44上的接头片84对扭转弹簧50作用，以相对于可动接触臂36顺时针旋转锁件44。锁件44的这种旋转引起锁机构34或接触臂36和锁件44的弯头82的啮合面70、72的“钳口”以打开释放第二肘式连杆单元64的第二端68。因此，肘式连杆第二端68是允许从“钳口”滑出，以允许可动接触臂36在拉力弹簧56作用下被释放，而拉力弹簧引起了可动接触臂36和锁件44的顺时针转动，由于弹簧56的作用，因此动触头16同静触头18断开，这正如图3所阐明的切断过载电流。在这种操作期间，肘式连杆单元64的第二端68同锁面72的平稳不啮合运动并不被弹性停止器90所阻止，因为停止器90使凸块96从可动接触臂36中分开，这种分开是通过如图2所示的在触头的闭合位置时有足够距离允许第二肘式连杆端68通过。在肘式连杆64被释放和触头的16和18如图3所示的打开以后的一瞬那，操作杆32由于扭转弹簧33作用而作反时针旋转，操作杆32的这种旋转引起肘式连杆64的第二端68移动从如图3中的右边朝着图1所阐明的触头打开位置，其中肘式连杆64的第二端68被插到“钳口”中或在可动接触臂36的啮合面70和72和锁件44的弯端部分82之间的空间。

然而，停止器90的凸块96的可屈停止面90起停止作用，以防止超过图4中所观察到的第二端68所在的位置而进一步向其右边运动，这样防止肘式连杆机构58完全收缩以旋转操作杆32朝反时针方向，使从闭合位置到打开位置，并控制肘式连杆机构58在如图4所阐明的位置，此时操作杆32是处在如图1所示的触头打开位置和如图2所示的触头闭合位置之间的中间状态，因此，操作杆32清楚地指出操作机构34是处在断开位置，这也可见，肘式连杆机构58在图4所示的这种断开位置时部分收缩。

当一非常大的过载电流流过如图2所示的处于闭合状态的断路器时，电磁断路装置26的插棒式铁芯30由于过载电流产生的电磁力立即从线圈28中凸出。这样，插棒式铁芯30推动锁件44的舌78，使锁件44围绕轴销38相对于可动接触臂36对抗扭转弹簧50的作用作顺时针旋转。锁件44的这种顺时针转动引起断路器的操作机构34获得如上述讨论过的当相当低的过载电流情况下，切断电流流过断路器时同样的断开操作，而断路器被断开的事实被在图4所示的操作杆32的位置所示。

当希望复原或恢复断路器从图4的断开位置到如图2所示的接触器闭合位置时，手动旋转操作杆32，从图4所示的断开位置逆时针方向旋转，克服弹性停止器90的可屈停止面98的阻挡作用。然而肘式连杆64的另一端68从肘式连杆64的锁端68的行程来推开可屈停止面98，克服停止器90的弹性，从而使可屈停止面98不起停止面作用。所以，肘式连杆64的锁端68可允许移动到如图1所示的触头打开位置，操作杆32可以顺时针方向旋转，以移动操作机构34到如图2所示的触头闭合位置。

图6是阐明本发明另一种实施方案操作机构34的有关部分的局部剖视图，在图中可以看到可动接触臂36是提供一可屈停止器100来限定一可屈停止面102，其具有同前述的停止器90的可屈停止面同样的功能。图7是如图6所示的实施方案的可动接触臂36的透视图。在该实施方案中，限定可屈停止面102弹性停止器100是组装在可动接触臂36上，而不是装在如前面描述的实施方案中的外罩壳上。正如图6和图7所示，弹性停止器100是由弹性金属片材料制成，其一端，有一基座104焊到可动接触臂36上，而另一端一凸块106限定可屈停止面102凸出到肘式连杆单元64的锁端68的运动行程路线中。这将很容易理解，包括固定到可动接触臂36的可屈停止器100的操作机构，其操作是类似于前述的实施方案。

Claims (8)

1、一种断路器包括：在一外罩壳里一对可分离的触头，其中至少有一触头是可动的;和一操作机构，其在操作时连接到上述的动触头，以打开和闭合上述触头;上述的操作机构包括：一可动接触臂，上述的动触头组装在其上;一锁杆轴向组装在上述的可动接触臂上;本发明的特征是上述的操作机构进一步包括：

一肘式连杆机构将其一端连接到操作杆，而另一端则直接可同上述可动接触臂和上述锁杆相啮合;

上述的可动接触臂有一锁面，上述的锁杆有一锁端，上述的锁端和上述的锁面相配合，可松脱地抓住上述肘式连杆机构的另一端，以及一可弯曲停止面，以防止上述的肘式连杆机构的上述另一端在断开操作后自动返回至复原位置，并可屈地保持上述肘式连杆机构的上述另一端在一定位置上，在此位置时，上述的肘式连杆机构部分收缩，上述的可屈停止面有可能通过手动操作上述操作杆而克服。

2、一种如权利要求1所述的断路器，其特征是上述的可屈停止面被一延伸到上述肘式连杆机构的上述另一端的行程路线中的弹性金属片部件限定。

3、一种如权利要求2所述的断路器，其特征是上述的弹性部件是固定到上述的外罩壳上。

4、一种如权利要求2所述的断路器，其特征是上述的弹性部件是固定到上述的可动接触臂上。

5、一种如权利要求1所述的断路器，其特征是上述的肘式连杆机构包括固定连接到上述的操作机构的第一连杆，和轴向连接在上述第一连杆的一端的第二连杆，上述第二连杆的另一端能被上述锁面和上述锁端啮合。

6、一种如权利要求5所述的断路器，其特征是上述的第二连杆包括一基本上是U形的连杆，上述第二连杆的上述一端和上述另一端是U形连杆的支杆。

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