WO2014121483A1

WO2014121483A1 - 开关传动机构和功率开关

Info

Publication number: WO2014121483A1
Application number: PCT/CN2013/071504
Authority: WO
Inventors: 柴茂; 马平; 游一民
Original assignee: 厦门华电开关有限公司
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2014-08-14
Also published as: CN104704592B; CN104704592A

Abstract

本发明提供一种开关传动机构和功率开关。开关传动机构包括用于连接第一接触件的推杆、用于连接第二弧触头的连接杆、驱动侧机构及从动侧机构。固定板上设有供推杆在其内滑动的第一固定板导向槽、供连接杆在其内滑动的第二固定板导向槽以及固定板滑槽。固定板滑槽的一端部邻近第一固定板导向槽，另一端部向第二固定板导向槽方向延伸并超出第二固定板导向槽一部分。驱动侧机构包括驱动杆、驱动销和驱动臂，驱动臂上设有驱动臂滑槽，并能绕固定于固定板的固定轴转动的驱动臂，驱动杆的一端通过旋转铰链与推杆铰接，另一端固定驱动销，驱动销能沿驱动臂滑槽和固定板滑槽滑动。本发明的开关传动机构占用空间小，并且弧触头的运动曲线能更好地满足电流开断的需要。

Description

开关传动机构和功率开关

技术领域

本发明涉及一种具有反向运动的开关传动机构以及具有该开关传动的功

背景技术

功率开关包括第一接触件和第二接触件。第一接触件可在驱动装置驱动下与第二接触件连接或分离，实现开关的合闸与分闸。在操作过程中，第一接触件通过一传动机构将运动传递给第二接触件，使其以与第一接触件相反的方向运动。通过这种相反方式运动，能使接触件实现高的分离速度，同时降低驱动装置的操作功。

例如，文献 EP 0809269公开了一种高压电气开关，其包括两个同轴的、可相对移动的弧触头。通过固定在绝缘喷嘴上的驱动杆来驱动可绕固定轴转动的两臂杠杆，从而带动弧触头做反向运动。该高压电气开关若开关操作行程较大，则杠杆驱动端会很长，占用空间较大，且反向弧触头运动曲线较单文献 CN1357901A公开了一种电气开关，其包括两个可反向移动的弧触头。通过固定在绝缘喷嘴上的驱动杆来驱动杠杆绕固定轴转动，杠杆的从动臂设计成凸轮，由凸轮带动两个弧触头做反向运动。该电气开关当开关操作行程较大时，杠杆驱动端会很长，占用较大空间。

文献 EP 0822565公开了一种电气开关，其包括两个可反向移动的触头。这两个触头通过绝缘喷嘴与杠杆机构联接，由绝缘喷嘴上的驱动杆来驱动杠杆机构，从而实现两个弧触头的反向运动。该电气开关若开关操作行程较大，则杠杆驱动端会很长，占用空间较大，且反向弧触头运动曲线较单一。

文献 CN1128892A公开了一种电气开关，其包括两个可相对移动的弧触头。通过固定在绝缘喷嘴上的齿杆来驱动齿轮齿条机构或齿轮连杆机构，从而带动两个弧触头做相对运动。该电气开关弧触头运动曲线较单一，且传动比较小。文献 CN101548351A公开了一种用于电断路器的传动装置，以实现两个弧触头的反向运动。驱动杆与一连杆铰接，该连杆通过滑移铰链联接两臂杠杆的驱动臂，该两臂杠杆可绕固定轴转动，杠杆的从动臂通过连杆或齿轮齿条与弧触头连接。操作时，驱动端连杆可在杠杆上滑动。该传动装置反向弧触头运动曲线较单一。

文献 CN101202175A公开了一种具有带死点传动机构的功率开关。传动机构驱动杆固定在绝缘喷嘴上，驱动杆与一连杆铰接，该连杆与可绕固定轴转动的两臂杠杆的驱动臂铰接，杠杆的从动臂通过连杆与弧触头联接，其中传动机构具有第一死点。该功率开关受连杆及杠杆长度约束，反向弧触头运动曲线调整不方便。

综上所述，现有的开关中，可实现两个弧触头的相对运动（反向或同向运动），但这些开关中的传动机构大多需占用较大的空间，影响灭弧室或断路器的尺寸，尤其是垂直于运动方向的横向尺寸，当开关的操作行程较大时，此问题尤为突出。另外，传统的功率开关中，弧触头的运动曲线常常不令人满意，不能很好地满足电流开断的需要。发明内容

本发明的一个目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种占用空间小的开关传动机构；

本发明的另一个目的在于，提供一种具有本发明的传动机构的功率开关。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的开关传动机构，用于开关。包括用于连接第一接触件的推杆、用于连接第二接触件的第二弧触头的连接杆、与所述推杆连接的驱动恻机构以及将所述驱动恻机构的运动传递至所述连接杆的从动恻机构。其中，所述开关传动机构还包括固定板。所述固定板上设有供所述推杆在其内滑动的第一固定板导向槽、供所述连接杆在其内滑动的第二固定板导向槽以及固定板滑槽。所述固定板滑槽的一端部邻近所述第一固定板导向槽，另一端部向所述第二固定板导向槽方向延伸并超出所述第二固定板导向槽一部分。所述驱动恻机构包括驱动杆、驱动销和驱动臂，所述驱动臂上设有驱动臂滑槽，并能绕固定于所述固定板的固定轴转动的驱动臂，所述驱动杆的一端通过旋转铰链与所述推杆铰接，另一端固定所述驱动销，所述驱动销能沿所述驱动臂滑槽和所述固定板滑槽滑动。

在本发明一实施例中，所述从动恻机构包括从动杆和从动臂，所述从动臂的一端固定于所述驱动臂，另一端通过旋转铰链连接所述从动杆的一端，所述从动杆的另一端通过旋转铰链与所述连接杆铰接。

在本发明一实施例中，所述第一固定板导向槽与所述第二固定板导向槽相互平行。

在本发明一实施例中，所述第二固定板导向槽的中心线与开关轴线在同在本发明一实施例中，所述固定轴固定于所述第二固定板导向槽的中心在本发明一实施例中，所述固定板滑槽为一直槽或弧形槽。

在本发明一实施例中，所述固定板滑槽包括首尾依次连接的第一固定板直槽和至少一段圆弧槽，且各段槽为圆滑过渡连接。

在本发明一实施例中，所述固定板滑槽还包括连接于最末一段圆弧槽的第二固定板直槽。

在本发明一实施例中，所述第二固定板直槽平行于所述第一固定板导向

1曰。

在本发明一实施例中，固定板滑槽邻近所述第一固定板导向槽的一端为近端，远离所述第一固定板导向槽的另一端为远端，所述固定轴的中心到所述固定板滑槽的中心线上各点之间的直线距离的变化为：由所述远端到近端所述直线距离由大变小再变大，且距离远端的直线距离大于距离近端的直线距离 1.3倍。

在本发明一实施例中，所述驱动臂滑槽为一直槽或一弧形槽。

在本发明一实施例中，所述驱动臂滑槽包括第一驱动臂直槽和第二驱动臂直槽，二者之间成一角度，该角度为 120° -180° 。

在本发明一实施例中，所述驱动臂和从动臂为一体结构，或者是分体结构并固定连接在一起。

在本发明一实施例中，所述驱动臂的中心线与所述从动臂的中心线成一角度，所述角度为 90°-180°。在本发明一实施例中，所述角度为 120°-170°。

在本发明一实施例中，所述从动杆的长度与所述从动臂的长度之比为 3 : l o

在本发明一实施例中，所述从动杆的长度与所述从动臂的长度之比为 2: 1。

在本发明一实施例中，所述从动杆的长度与所述从动臂的长度之比为 3 :

2。

在本发明一实施例中，所述驱动杆的长度是开关操作行程的 20%~80%。在本发明一实施例中，所述驱动杆的长度是开关操作行程的 30%~70%。在本发明一实施例中，所述驱动杆的长度是开关操作行程的 40%~60%。在本发明一实施例中，在所述开关合闸状态下，驱动臂滑槽与固定板滑槽有部分重合，形成重合区域。

在本发明一实施例中，所述重合区域形成于所述驱动臂滑槽与固定板滑槽的一端部。

在本发明一实施例中，所述重合区域到所述第一固定板导向槽中心线的最小有效距离为 Ll、最大有效距离为 L2与所述驱动杆的有效长度 M之间的关系为: L1<M <L2。

在本发明一实施例中，所述重合区域到所述第一固定板导向槽中心线的最小有效距离为 L1与所述驱动杆的有效长度 M之间的关系为： L1≥0.7M。

在本发明一实施例中，所述重合区域到所述第一固定板导向槽中心线的最小有效距离为 L1与所述驱动杆的有效长度 M之间的关系为： L1≥0.8M。

在本发明一实施例中，所述重合区域到所述第一固定板导向槽中心线的最小有效距离为 L1与所述驱动杆的有效长度 M之间的关系为： L1≥0.9M。

在本发明一实施例中，所述从动恻机构包括一端固定于所述驱动臂的从动臂和固定于所述从动臂另一端部的从动销，所述连接杆上设有连接杆滑槽，所述从动销伸入所述连接杆滑槽并能沿着所述连接杆滑槽滑动，从而将所述从动臂的转动转变成连接杆的直线运动。

在本发明一实施例中，所述连接杆滑槽呈 "一"字形。

在本发明一实施例中，所述连接杆滑槽的纵向中心线垂直于所述第二固定板导向槽的中心线。在本发明一实施例中，所述从动恻机构包括设于所述连接杆的齿条和能随所述驱动臂转动的随动盘，所述随动盘的外边缘设有能与所述齿条配合的若干个齿，通过所述若干个齿与所述齿条的啮合配合，将所述驱动臂的转动转换成所述连接杆的直线运动。

在本发明一实施例中，所述随动盘的外边缘为弧形。

本发明的功率开关，包括壳体、设于所述壳体内的第一接触件、具有第二弧触头的第二接触件及开关传动机构。所述第一接触件和第二接触件在驱动装置作用下能够结合或分离而实现所述功率开关的合闸和分闸。其中所述开关传动机构是本发明所述的开关传动机构。

在本发明一实施例中，所述第二接触件还包括第二主触头。

在本发明一实施例中，所述第二主触头连接于所述连接杆。

由上述技术方案可知，本发明开关传动机构和功率开关的优点和积极效果在于：固定板上设有供驱动销滑动的固定板滑槽，且固定板滑槽的一部分位于第一固定板导向槽和第二固定板导向槽之间，另一部分向外超出第二固定板导向槽，使得推杆在必备的大的运动范围情况下，传动机构能保持较小的垂直于推杆运动方向的横向尺寸，因此，本发明占用空间小。进一步地，驱动臂滑槽与固定板滑槽有部分重合而形成重合区域，使第二接触件在开关分闸操作的初始阶段保持静止，减小了分闸起始阶段的运动质量，降低了两个接触件间的磨损，并有利于加快驱动装置提速。

本发明中通过以下参照附图对优选实施例的说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。附图说明

图 la是本发明的开关传动机构第一实施例的结构示意图；

图 lb是本发明的开关传动机构第一实施例的部分结构示意图，其中拆除了驱动杆，以示意出重合区域到第一固定板导向槽中心线的有效距离 L1、L2; 图 2a至图 2g表示本发明的开关传动机构第一实施例的分闸操作过程的结构示意图；

图 3a表示本发明的开关传动机构第一实施例分闸过程推杆的位移曲线和连接杆的位移曲线；图 3b表示本发明的开关传动机构第一实施例分闸过程推杆的速度曲线和连接杆的速度曲线；

图 4是本发明的开关传动机构第二实施例的结构示意图；

图 5是本发明的开关传动机构第三实施例的结构示意图。具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。

本发明实施例中，第一接触件带有第一弧触头，第二接触件带有第二弧触头，但不以此为限，在其它一些实施例中，例如应用于除功率开关之外的其它断路器等装置中，第一接触件、第二接触件应作广义理解，例如第一接触件还可以同时带有第一主触头，第二接触件带有第二主触头。开关传动机构实施例 1

如图 1所示，本发明的开关传动机构实施例中，包括固定板 30、用于连接第一接触件的推杆 10、连接杆 20、与推杆 10连接的驱动恻机构以及将驱动恻机构的运动传递至连接杆 20的从动恻机构。

固定板 30上设有相互平行的第一固定板导向槽 31和第二固定板导向槽 32，以及固定板滑槽 33。固定板滑槽 33的一端部邻近第一固定板导向槽 31，另一端部向第二固定板导向槽 32方向延伸并超出第二固定板导向槽 32—部分，如图 1所示，固定板滑槽 33由左下方向右上方倾斜延伸。也就是说，本实施例中，固定板滑槽 33的一部分位于第一固定板导向槽 31和第二固定板导向槽 32之间，另一部分向外超出第二固定板导向槽 32。第二固定板导向槽 32的中心线与开关轴线在同一条直线上。

驱动恻机构包括驱动杆 11、驱动销 12和驱动臂 24。驱动杆 11的一端通过旋转铰链与推杆 10铰接，另一端固定驱动销 12。驱动臂 24可绕固定轴 23 转动，固定轴 23固定于固定板 30上。根据需要，固定轴 23可固定于第二固定板导向槽 32的中心线上或在中心线两恻。固定轴 23的轴线与第二固定板导向槽 32的中心线垂直，即固定轴 23轴线与开关轴线垂直。驱动臂 24上开有驱动臂滑槽 25。驱动销 12能沿驱动臂滑槽 25和固定板滑槽 33滑动。在开关合闸状态下，驱动臂滑槽 25与固定板滑槽 33有部分相互重合，形成重合区域 36。设重合区域 36到第一固定板导向槽 31中心线的最小有效距离为 L1 , 重合区域 36到第一固定板导向槽 31中心线的最大有效距离为 L2, 则 Ll、 L2与驱动杆 11的长度 M之间的关系应满足 L1<M<L2。 L1与 M之比应不小于 0.9: 1，也可不小于 0.8: 1，甚至不小于 0.7: 1。其中重合区域 36 到第一固定板导向槽 31中心线的最小有效距离 L1和最大有效距离 L2的定义如下：在开关合闸状态下，让驱动销 12在不受驱动杆 11的约束下在重合区域 36里滑动，在驱动销 12所能到达的最大范围内，驱动销 12中心线到第一固定板导向槽 31中心线的最小距离即为 L1 , 最大距离即为 L2。

重合区域 36对应于开关分闸操作的初期（即开关合闸操作的末期）。通过设置该重合区域 36，第二弧触头在分闸操作的开始阶段保持静止，从而减小了分闸起始阶段的运动质量，加快驱动装置提速过程。同时，开关分闸操作的初期，弧触头尚未分离；开关合闸操作的末期，弧触头已经接触上。在这两个时间段内，最好使两个触头以较低的相对速度运动，以减小触头间的磨损。通过上述重合区域 36的设置，可将这两个时间段内弧触头间的磨损降到最小。该重合区域的滑槽形状可设计为圆弧槽、直槽等，优选为直槽。

开关传动机构第一实施例中，从动恻机构包括从动杆 21和从动臂 22。从动臂 22的一端固定于驱动臂 24，另一端通过旋转铰链连接从动杆 21的一端，从动杆 21的另一端通过旋转铰链与连接杆 20铰接，连接杆 20的另一端用于连接第二弧触头（图中未示出）。连接杆 20能沿着第二固定板导向槽 32滑动，即沿着开关轴线方向滑动。驱动臂 24与从动臂 22可以是一体结构，也可以是分体结构再经焊接等方式固定连接在一起。驱动臂 24和从动臂 22 形成杠杆结构，固定轴 23可设于驱动臂 24和从动臂 22的连接处。

从动杆 21优选为一根直杆，当然不以此为限。驱动杆 11优选为一根直杆，当然不以此为限。驱动杆 11的长度 M是开关操作行程的 40%~60%左右，其可以是开关操作行程的 30%~70%，甚至 20%~80%。驱动杆 11的一端通过旋转铰链与推杆 10铰接，推杆 10的另一端与第一接触件固定连接，且推杆 10可在第一接触件带动下沿第一固定板导向槽 31滑动。驱动杆 11的另一端固定有驱动销 12，驱动销 12设置于固定板滑槽 33内或者贯穿固定板滑槽 33，并同时贯穿驱动臂滑槽 25。驱动销 12可同时在固定板滑槽 33和驱动臂滑槽 25内滑动，从而推动驱动臂 24绕固定轴 23转动，进一步带动连接杆 20沿第二固定板导向槽 32运动，同时带动第二弧触头运动。由于连接杆 20与第二弧触头固定连接，推杆 10与第一接触件固定连接，所以连接杆 20与推杆 10的速度比即为该传动机构的传动比。

驱动臂滑槽 25可以是一直槽或弧形槽。在一实施例中，驱动臂滑槽 25 由两段直槽相交而成，即驱动臂滑槽 25包括第一驱动臂直槽 251和第二驱动臂直槽 252，二者之间成一角度 γ，角度 γ为 120 ° -180° 。且第一驱动臂直槽 251和第二驱动臂直槽 252的相交处通过圆弧平滑过渡，这样使得驱动销 12沿着驱动臂滑槽 25滑动时阻力较小。

驱动销 12沿着固定板滑槽 33滑移，因此固定板滑槽 33的形状限定了驱动销 12的滑行轨迹。固定板滑槽 33可以整体为一直槽或弧形槽。优选地，固定板滑槽 33为直槽与圆弧槽的组合，圆弧槽部分为两段相切的圆弧槽组成，各段滑槽之间平滑过渡，重合区域的滑槽为直槽。在一优选实施例中，固定板滑槽 33包括首尾依次连接的第一固定板直槽 331和第一圆弧槽 332、第二圆弧槽 333，且各段滑槽之间平滑过渡连接，第二圆弧槽 333末端的切线与第一固定板导向槽 31平行。如此设计的固定板滑槽 33，使弧触头的运动曲线能更好地满足电流开断的需要。此时，重合区域 36由驱动臂滑槽 25 中的第一驱动臂直槽 251与固定板滑槽 33中的第一固定板直槽 331重合而形成。

进一步地，固定板滑槽 33还包括连接于第二圆弧槽 333的第二直槽 334，第二直槽 334沿着第二圆弧槽 333末端的切线方向延伸，且第二直槽 334邻近并平行于第一固定板导向槽 31。第一直槽 331位于固定板 30的上部，并位于第二固定板导向槽 32上方。根据需要，固定板滑槽 33中的圆弧槽部分可仅为一段，亦可由更多段沿切线方向连接而成，且各段圆弧槽的布置顺序及位置亦可改变，邻近第一固定板导向槽 31的直槽亦可根据需要取消或改变倾斜角度。

沿着固定板滑槽 33，在距离驱动臂转动轴 23越近的位置，驱动臂 24的转动角速度越大，越有利于提高传动机构的传动比；同时，传动机构需要的驱动力也越大。固定板滑槽 33邻近所述第一固定板导向槽 31的一端为近端，远离所述第一固定板导向槽 31的另一端为远端，所述固定轴 23的中心到所述固定板滑槽 33的中心线上各点之间的直线距离的变化为：由所述远端到近端所述直线距离由大变小再变大，且距离远端的直线距离大于距离近端的直线距离 1.3倍。通过这种方式，使驱动臂 24的转动角速度由小变大再变小，从而获得更适合的传动比。

从动杆 21与从动臂 22的长度比例应控制在一定范围。如果从动杆 21 很长，从动臂 22很短，则传动机构的最大输出速度比会较小；如果从动杆 21与从动臂 22的长度相近，则传动机构的最大输出速度比较大，但同时连接杆 20的滑动阻力增加，传动机构的负担较重。本发明中将从动杆 21与从动臂 22的长度比设计为 1.5左右，当然该比例不以此为限，综合考虑开关的总体尺寸、操作行程、分合闸速度等因素，可将从动杆 21与从动臂 22的长度比设计为 1~2，甚至设计为 1~3的范围内均是可行的。

另外，驱动臂 24的中心线与从动臂 22的中心线成一角度 Θ, 调整该角度 Θ可改变传动机构最大输出速度的出现时刻。当该角度 Θ较小时，则传动机构最大速度比出现时刻较早。该角度 Θ较大时，则传动机构最大速度比出现时刻较晚。该角度 Θ可以为 90°-180°，优选为 120°-170°，实施例中驱动臂与从动臂的弯曲角度为 150°左右。

第一固定板导向槽 31的中心线与第二固定板导向槽 32的中心线之间的距离 dl小于驱动杆 11的长度，固定板滑槽 33的远离第一固定板导向槽 31 的一端部到第一固定板导向槽 31的垂直距 d2大于驱动杆 11的长度。在开关合闸位置，重合区域 36与第一固定板导向槽 31分别位于第二固定板导向槽 32的两恻。另外，如前所述，重合区域 36到第一固定板导向槽 31中心线的最小有效距离 L1和最大有效距离 L2与驱动杆 11长度 M之间的关系为 L1<M <L2o 在这样的尺寸配合下，传动机构在第一接触件必须的较大运动范围，即开关的较大操作行程（开关的操作行程是指第一接触件的移动距离，即推杆 10的移动距离）情况下，也能保持较小的垂直于第一接触件运动方向的横向尺寸。

图 1中，第一接触件（图中未示出）带动推杆 10向右运动时，开关进行合闸操作；第一接触件（图中未示出）带动推杆 10往左运动时，开关进行分闸操作。图 1所示位置为开关合闸终了位置，此时，驱动销 12在重合区域 36滑动，由于第一驱动臂直槽 251与第一固定板直槽 331的导向轨迹一致，所以驱动臂 24不被驱动保持静止，从而连接杆 20以及与之固定连接的第二弧触头保持静止。

请参见图 2a至图 2g，图 2a至图 2g为本发明的开关传动机构实施例的分闸操作过程示意图。

图 2a为开关合闸终了位置，当进行开关分闸操作时，第一接触件（图中未示出）带动推杆 10向左运动。图 2a至图 2c为开关分闸操作的初期，在该时间段内，驱动销 12在重合区域 36内移动，驱动臂 24不被驱动，连接杆 20及第二弧触头（图中未示出）保持静止。如图 2c至图 2g所示，随着推杆 10继续向左运动，驱动销 12将运动出重合区域 36，并沿着固定板滑槽 33 向第一固定板导向槽 31方向滑动，此过程中驱动臂 24被驱动销 12驱动而绕固定轴 23转动，从动臂 22随着转动，带动从动杆 21运动，从动杆 21拉动连接杆 20及第二弧触头沿着第二固定板导向槽 32向右滑动。在该时间段内，连接件 20及第二弧触头的滑动速度由小逐渐增大，随后再减小。图 2g为开关分闸终了位置。

图 3a显示了推杆 10 (第一接触件）的位移曲线 19和连接杆 20 (第二弧触头）的位移曲线 29，其中 29a至 29g分别对应图 2a至图 2g中的各个状态。

图 3b显示了推杆 10 (第一接触件）的速度曲线 39和连接杆 20 (第二弧触头）的速度曲线 49，推杆 10速度假定为恒定值。其中 49a至 49g分别对应图 2a至图 2g中的各个状态。

从图 3b可以看出，在开关分闸操作过程中，第二弧触头在 49a至 49c阶段速度为零，在 49c之后速度开始增大，并在 49e达到最大值，随后又减小， 49g为第二弧触头的最终速度。由于推杆 10 (第一接触件）的速度假定为恒定，所以传动机构的传动比变化趋势与第二弧触头的速度曲线 49一致，只是数值及量纲不同。

如图 3b，将开关分闸过程分为三个阶段， 49a至 49c为分闸第一阶段，该阶段内，接触件尚未分离，传动机构的传动比为零，接触件以较低的相对速度运动，运动质量较小，接触件之间的磨损也较小。

49c至 49e为分闸第二阶段，连接杆 20 (第二弧触头）开始相对于推杆 10 (第一接触件）反向运动，传动机构的传动比从零开始增大，弧触头在该分闸第二阶段分离并产生电弧，然后传动机构的传动比达到最大值，由于假定推杆 10速度恒定，连接杆 20 (第二弧触头）的反向运动速度也达到最大值，使电弧被迅速拉长。在弧触头刚分离时，传动机构的传动比不大于 1.5: 1，优选不大于 1 : 1，特别优选不大于 0.5: 1。

49e至 49g为分闸第三阶段，传动机构的传动比从最大值开始减小。在该分闸第三阶段，电弧被进一步拉长并熄灭，连接杆 20 (第二弧触头）的速度也从最大值开始减小。

参见图 3b，横坐标为时间，纵坐标为第二弧触头（连接杆 20) 的速度。按照第二弧触头（连接杆 20) 的速度特征沿横坐标将分闸过程划分为三个阶段：第一阶段为 49a-49c对应的时间，第二阶段为 49c-49e对应的时间，第三阶段为 49e-49g对应的时间。上述开关分闸过程的三个阶段中，第一阶段的时间与整个操作行程所用时间的比例不大于 50%，优选不大于 40%，特别优选不大于 30%。开关分闸过程的第二阶段的时间与整个操作行程所用时间的比例不大于 50%。由于假定推杆 10速度恒定，上述时间比例也等同于行程之间的比例，即第一阶段的时间与整个操作行程所用时间的比例等同于第一阶段的行程与整个操作行程的比例，第二阶段的时间与整个操作行程所用时间的比例等同于第二阶段的行程与整个操作行程的比例。开关传动机构实施例 1

图 4a为本发明的开关传动机构的第二实施例，该第二实施例的开关传动机构与第一实施例不同之处在于：从动恻机构包括从动臂 22和从动销 26。其中，从动臂 22的一端固定连接于驱动臂 24，另一端固定所述从动销 26。连接杆 20上设有连接杆滑槽 201，从动销 26伸入连接杆滑槽 201内并能沿着连接杆滑槽 201滑动，从而将从动臂 22的转动转换成连接杆 20的直线运动。优选地，连接杆滑槽 201呈 "一"字形，进一步优选地， "一"字形的连接杆滑槽 201的纵向中心线垂直于第二固定板导向槽 32的中心线。

该第二实施例的开关传动机构的其它部分的结构与第一实施例相同，这里不再赘述。开关传动机构实施例 3

图 4b为本发明的开关传动机构的第三实施例，该第三实施例的开关传动机构与第一实施例不同之处在于：从动恻机构包括齿条 202和能随驱动臂 24 转动的随动盘 27。其中齿条 202设于连接杆 20，随动盘 27设于驱动臂 24 的端部。随动盘 27的外边缘设有能与齿条 202配合的若干个齿 271，通过齿条 202与若干个齿 271的啮合配合，将驱动臂 24的转动转换成连接杆 20的直线运动。随动盘 27的外边缘形状优选为弧形，特别优选为圆弧形，当然不以此为限，随动盘 27的外边缘也可以设计成其它形状。齿条 202与连接杆 20可以是各自独立的结构，通过焊接连接在一起，优选地二者为一体成型。随动盘 27与驱动臂 24可以是各自独立的结构，通过焊接连接在一起，优选地二者为一体成型。

该第三实施例的开关传动机构的其它部分的结构与第一实施例相同，这里不再赘述。

以上仅是本发明的开关传动机构的具体结构举例，实际设计、使用中不以此为限，特别是其中的从动恻机构还可以是曲柄滑块、拨叉等机构，在此不一一例举。功率开关

本发明的功率开关，包括壳体、设于所述壳体内的第一接触件、第二接触件及开关传动机构，所述第一接触件和第二接触件在驱动装置作用下能够结合或分离而实现所述功率开关的合闸和分闸。其中所述开关传动机构是本发明所述的开关传动机构。

本发明的功率开关中，第二接触件除了第二弧触头之外，还包括第二主触头（图中未示出）。当连接杆 20同时连接第二主触头时，可带动第二主触头和第二弧触头一起做反向运动。工业实用性

本发明开关传动机构和功率开关可广泛应用于电气领域。本发明的开关传动机构和功率开关，简单可靠，占用空间小，尤其是垂直于运动方向的横向尺寸小，不增加开关产品极柱的直径；本发明的开关传动机构可以实现较好的反向运动特性，反向弧触头的运动曲线能够更好的满足电流开断的需要，改善电气开关的开断性能。本发明开关传动机构和功率开关可广泛应用于电气领域。虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims

权利要求

1.一种开关传动机构，用于开关，包括用于连接第一接触件的推杆（10)、用于连接第二接触件的第二弧触头的连接杆（20) 、与所述推杆（10) 连接的驱动恻机构以及将所述驱动恻机构的运动传递至所述连接杆（20) 的从动恻机构，其特征在于，所述开关传动机构还包括固定板（30) ，所述固定板 (30) 上设有供所述推杆（10) 在其内滑动的第一固定板导向槽（31 ) 、供所述连接杆（20)在其内滑动的第二固定板导向槽（32)以及固定板滑槽（33 )，所述固定板滑槽（33 ) 的一端部邻近所述第一固定板导向槽（31 ) ，另一端部向所述第二固定板导向槽 (32)方向延伸并超出所述第二固定板导向槽 (32) 一部分；所述驱动恻机构包括驱动杆（11 ) 、驱动销（12)和驱动臂（24) ，所述驱动臂（24)上设有驱动臂滑槽（25 ) ，并能绕固定于所述固定板（30) 的固定轴（23 )转动，所述驱动杆（11 )的一端通过旋转铰链与所述推杆（10) 铰接，另一端固定所述驱动销（12) ，所述驱动销（12) 能沿所述驱动臂滑槽（25 ) 和所述固定板滑槽（33 ) 滑动。

2.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述从动恻机构包括从动杆（21 ) 和从动臂（22) ，所述从动臂（22) 的一端固定于所述驱动臂（24) ，另一端通过旋转铰链连接所述从动杆（21 ) 的一端，所述从动杆 (21 ) 的另一端通过旋转铰链与所述连接杆（20) 铰接。

3.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述第一固定板导向槽（31 ) 与所述第二固定板导向槽（32) 相互平行。

4.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述第二固定板导向槽（32) 的中心线与开关轴线在同一条直线上。

5.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述固定轴（23 ) 固定于所述第二固定板导向槽（32) 的中心线上。

6.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述固定板滑槽（33 ) 为一直槽或弧形槽。

7.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述固定板滑槽（33 ) 包括首尾依次连接的第一固定板直槽（331 )和至少一段圆弧槽，且各段槽为圆滑过渡连接。

8.如权利要求 7所述的开关传动机构，其特征在于，所述固定板滑槽（33 ) 还包括连接于最末一段圆弧槽的第二固定板直槽（334) 。

9.如权利要求 8所述的开关传动机构，其特征在于，所述第二固定板直槽（334) 平行于所述第一固定板导向槽（31 ) 。

10.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，固定板滑槽（33 ) 邻近所述第一固定板导向槽（31 ) 的一端为近端，远离所述第一固定板导向槽（31 ) 的另一端为远端，所述固定轴（23 ) 的中心到所述固定板滑槽（33 ) 的中心线上各点之间的直线距离的变化为：由所述远端到近端所述直线距离由大变小再变大，且距离远端的直线距离大于距离近端的直线距离 1.3倍。

11.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述驱动臂滑槽 (25 ) 为一直槽或一弧形槽。

12.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述驱动臂滑槽 (25 ) 包括第一驱动臂直槽（251 ) 和第二驱动臂直槽（252 ) ，二者之间成一角度

(λ) ，该角度（λ) 为 120° -180° 。

13.如权利要求 2所述的开关传动机构，其特征在于，所述驱动臂（24) 和从动臂（22) 为一体结构，或者是分体结构并固定连接在一起。

14.如权利要求 13所述的开关传动机构，其特征在于，所述驱动臂（24) 的中心线与所述从动臂（22 )的中心线成一角度（Θ)，所述角度（Θ)为 90°-180°。

15.如权利要求 14所述的开关传动机构，其特征在于，所述角度（Θ) 为 120°-170

16.如权利要求 13所述的开关传动机构，其特征在于，所述从动杆（21 ) 的长度与所述从动臂（22 ) 的长度之比为 3 : 1。

17.如权利要求 16所述的开关传动机构，其特征在于，所述从动杆（21 ) 的长度与所述从动臂（22 ) 的长度之比为 2: 1。

18.如权利要求 17所述的开关传动机构，其特征在于，所述从动杆（21 ) 的长度与所述从动臂（22 ) 的长度之比为 3 : 2。

19.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述驱动杆（11 ) 的长度是开关操作行程的 20%~80%。

20.如权利要求 19所述的开关传动机构，其特征在于，所述驱动杆（11 ) 的长度是开关操作行程的 30%~70%。

21.如权利要求 20所述的开关传动机构，其特征在于，所述驱动杆（11 ) 的长度是开关操作行程的 40%~60%。

22.如权利要求 1-21中任一项所述的开关传动机构，其特征在于，在所述开关合闸状态下，驱动臂滑槽（25 ) 与固定板滑槽（33 ) 有部分重合，形成重合区域（36) 。

23.如权利要求 22所述的开关传动机构，其特征在于，所述重合区域（36) 形成于所述驱动臂滑槽（25) 与固定板滑槽（33 ) 的一端部。

24. 如权利要求 23所述的开关传动机构，其特征在于，所述重合区域 (36) 到所述第一固定板导向槽（31 ) 中心线的最小有效距离为（L1 ) 、最大有效距离为（L2)与所述驱动杆（11 )的有效长度（M)之间的关系为： LKM <L2o

25.如权利要求 24所述的开关传动机构，其特征在于，所述重合区域（36) 到所述第一固定板导向槽（31 ) 中心线的最小有效距离为（L1 ) 与所述驱动杆（11 ) 的有效长度（M) 之间的关系为： L1≥0.7M。

26.如权利要求 25所述的开关传动机构，其特征在于，所述重合区域（36) 到所述第一固定板导向槽（31 ) 中心线的最小有效距离为（L1 ) 与所述驱动杆（11 ) 的有效长度（M) 之间的关系为： L1≥0.8M。

27.如权利要求 26所述的开关传动机构，其特征在于，所述重合区域（36) 到所述第一固定板导向槽（31 ) 中心线的最小有效距离为（L1 ) 与所述驱动杆（11 ) 的有效长度（M) 之间的关系为： L1≥0.9M。

28.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述从动恻机构包括一端固定于所述驱动臂（24) 的从动臂（22) 和固定于所述从动臂（22) 另一端部的从动销（26) ，所述连接杆（20) 上设有连接杆滑槽（201 ) ，所述从动销（26)伸入所述连接杆滑槽（201 )并能沿着所述连接杆滑槽（201 ) 滑动，从而将所述从动臂（22) 的转动转变成连接杆（20) 的直线运动。

29.如权利要求 28所述的开关传动机构，其特征在于，所述连接杆滑槽 (201 ) 呈 "一"字形。

30.如权利要求 29所述的开关传动机构，其特征在于，所述连接杆滑槽 (201 ) 的纵向中心线垂直于所述第二固定板导向槽（32) 的中心线。

31.如权利要求 1所述的开关传动机构，其特征在于，所述从动恻机构包括设于所述连接杆（20) 的齿条（202)和能随所述驱动臂（24)转动的随动盘（27) ，所述随动盘（27) 的外边缘设有能与所述齿条（202) 配合的若干个齿（271 ) ，通过所述若干个齿（271 ) 与所述齿条（202 ) 的啮合配合，将所述驱动臂（24) 的转动转换成所述连接杆（20) 的直线运动。

32.如权利要求 31所述的开关传动机构，其特征在于，所述随动盘（27) 的外边缘为弧形。

33.—种功率开关，包括壳体、设于所述壳体内的第一接触件、具有第二弧触头的第二接触件及开关传动机构，所述第一接触件和第二接触件在驱动装置作用下能够结合或分离而实现所述功率开关的合闸和分闸，其特征在于，所述开关传动机构是如权利要求 1-32中任一项所述的开关传动机构。

34.如权利要求 33所述的功率开关，其特征在于，所述第二接触件还包括第二主触头。

35.如权利要求 34所述的功率开关，其特征在于，所述第二主触头连接于所述连接杆（20) 。