CN107393773B - 一种分合闸脱扣器共用的操作机构及框架断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分合闸脱扣器共用的操作机构及框架断路器，该操作机构包括固定不动的导向轴、滑动连接在导向轴上的滑块、设置在滑块前端下方的合闸半轴以及设置在滑块后端上方的分闸半轴，滑块后端的底部设有长条形通槽，导向轴插设在该长条形通槽中，滑块中部压块，滑块前端底部设有压台，滑块前端顶部设有施力平台。与现有技术相比，本发明采用一个脱扣器就能完成分闸和合闸，比现有的框架断路器少了一个脱扣器，减小了框架断路器的体积，也节约了总成本同时产品故障时也方便拆装，以便检修；且本发明的零件加工制作方便，可实现连续分、合闸操作，且对机构预储能也无影响，同时此脱扣器可采用两个接线端子，对客户端使用也不会有任何影响。

Description

一种分合闸脱扣器共用的操作机构及框架断路器

技术领域

本发明涉及框架断路器，具体涉及一种分合闸脱扣器共用的操作机构及框架断路器。

背景技术

框架断路器也叫作万能式断路器，是一种能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器，该断路器具有多种智能保护功能，可做到选择性保护，动作精确，避免不必要的停电，提高供电可靠性。目前行业内所有的产品自动分闸、合闸操作全部采用两个脱扣器，即分闸采用分励脱扣器，合闸采用合闸电磁铁，从而实现框架断路器的合闸和分闸操作。无论是分励脱扣器还是合闸电磁铁，其功能本质是一样的，从而为本发明通过更改机构结构实现两者用一个替代成为可能。由于采用两个脱扣器，所以在框架断路器中需要用较大的空间去容纳，从而增大了框架断路器的体积；而且两个脱扣器增加了框架电路器的成本；另外，采用两个脱扣器在产品故障需要检修时，也不便于维修。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种空间小、成本低、方便维修的分合闸脱扣器共用的操作机构及框架断路器.

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种分合闸脱扣器共用的操作机构，该操作机构包括固定不动的导向轴、滑动连接在导向轴上的滑块、设置在滑块前端下方的合闸半轴以及设置在滑块后端上方的分闸半轴，所述滑块后端的底部设有长条形通槽，所述导向轴插设在该长条形通槽中，所述滑块中部设有压块，所述滑块前端底部设有压台，滑块前端顶部设有施力平台，当滑块沿着导向轴向前移动，直至导向轴与长条形通槽的后端接触，对施力平台施加压力，滑块绕着导向轴旋转，所述压台接触合闸半轴并向下按压合闸半轴，带动合闸半轴旋转，实现合闸；当滑块沿着导向轴向后移动，直至导向轴与长条形通槽的前端接触，此时所述压块位于分闸半轴上方，对施力平台施加压力，滑块绕着导向轴旋转，所述压块接触分闸半轴并向下按压分闸半轴，带动分闸半轴旋转，实现分闸。

所述的压块呈倒L型，包括与滑块中部连接的竖直条以及与竖直条垂直连接的水平条，所述水平条的长度方向与长条形通槽的长度方向垂直。

所述的分闸半轴可绕着中心的转轴转动，分闸半轴的前端设有长条形的水平台，所述水平台的长度方向与长条形通槽的长度方向平行，当导向轴与长条形通槽的前端接触时，所述水平条位于水平台的正上方，当导向轴与长条形通槽的后端接触时，水平条位于水平台上部且在竖直方向上二者不相交。

所述的合闸半轴可绕着中心的转轴转动，合闸半轴的后端设有水平凸起，当导向轴与长条形通槽的后端接触时，所述压台位于水平凸起上方，当导向轴与长条形通槽的前端接触时，所述压台与水平凸起在竖直方向上不相交。

所述滑块中部的一个侧面设有卡勾。

一种带有如上所述操作机构的框架断路器，该框架断路器包括分合闸脱扣器共用的操作机构、用于推动滑块向后运动的储能指示件、用于将滑块回拉的弹簧、用于带动储能指示件转动的储能部以及设置在施力平台上方用于给施力平台施加压力的脱扣器；

当需要分闸时，所述储能部带动储能指示件转动，从而推动滑块向后移动，脱扣器向下施加压力，使滑块转动并按压分闸半轴，实现分闸；当需要合闸时，储能指示件与滑块分离，弹簧拉动滑块向前移动，脱扣器向下施加压力，使滑块转动并按压合闸半轴，实现合闸。

所述储能指示件中部设有轴孔并被铆接在机构侧板上且可绕着旋转轴旋转，储能指示件的下端设有卡接部，储能指示件前端设有斜向上布置的推杆，储能指示件转动时，所述推杆可与滑块的前端接触。

本发明的断路器只有一个脱扣器，且保持位置固定，脱扣器线圈通电带动脱扣器内顶杆竖直向下运动，由于滑块的施力平台呈长条形，所以无论滑块向前移动还是向后移动，脱扣器始终能能按压在施力平台上，从而带动滑块转动，即采用一个脱扣器就能完成分闸和合闸，比现有的框架断路器少了一个脱扣器，减小了框架断路器的体积，节约了总成本，同时产品出现问题时方便维修。

所述储能部为弹簧储能操作机构，所述弹簧储能操作机构中设有棘轮，棘轮的外边缘设有与所述卡接部相匹配的卡槽。卡槽的一侧较为陡峭，并可以卡住储能指示件的卡接部，卡槽的另一边较为平缓，且其拐点处刚好和卡接部的顶端接触，而且卡槽较为平缓一侧的棘轮边缘到棘轮转轴的距离逐渐增加。储能部完成储能的同时，滑块被弹簧回拉向前运动，为合闸准备；当合闸的一瞬间，储能部释放能量，储能指示件推动滑块向后运动，为分闸做准备。该处所指的弹簧储能机构为一般框架断路器均带有的弹簧储能操作机构。

所述弹簧的上端固定，弹簧斜向下布置，且弹簧的下端与滑块的卡勾连接。

本发明框架断路器的工作原理如下：

当框架断路器储能时，储能部的棘轮逐渐顺时针转动，等储能完毕时，储能指示件顺时针转动，其卡接部刚好掉入棘轮的卡槽中，并被卡槽较为陡峭的一侧顶住，保持固定，此时，滑块在弹簧的拉动下运动至最前端，导向轴与长条形通槽的后端抵接。当脱扣器通电后，脱扣器顶杆向下运动，并按压施力平台，使得滑块绕着导轴转动，滑块的压台按压合闸半轴的水平凸起，从而使得合闸半轴转动，实现合闸。

合闸之后的瞬间，储能部能量得到释放，储能部的棘轮逆时针转动，且由于棘轮转动速度较快，在储能指示件还基本处于静止时，卡槽较为平缓的一侧已经和储能指示件的卡接部接触，而且随着棘轮继续逆时针转动，由于棘轮边缘到棘轮转轴的距离逐渐变大，所以会推动储能指示件逆时针转动。而储能指示件的逆时针转动，会使得储能指示件的推杆接触滑块的前端，并推动滑块向后移动。此时，弹簧被拉长，且滑块的压块移动至分闸半轴的水平台上方，当脱扣器通电后，脱扣器顶杆向下运动，并按压施力平台，使得滑块绕着导轴转动，滑块的压块按压分闸半轴的水平台，从而使得分闸半轴转动，实现分闸。

分闸之后，储能部继续储能，棘轮开始顺时针转动，从而使得棘轮边缘到棘轮转轴的距离开始缩小，储能指示件开始顺时针回转，直至储能指示件的卡接部重新卡入卡槽内，为下一次合闸做准备，依次循环。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)采用一个脱扣器就能完成分闸和合闸，比现有的框架断路器少了一个脱扣器，减小了框架断路器的体积，也节约了总成本；

(2)零件加工制作方便，可实现连续分、合闸操作，且对机构预储能也无影响，同时此脱扣器可采用两个接线端子，对客户端使用也不会有任何影响。

(3)产品故障需要检修时，方便拆卸和安装，节省检测和安装时间。

附图说明

图1为本发明的框架断路器在合闸时的结构示意图；

图2为本发明的框架断路器在分闸时的结构示意图；

图3为本发明滑块的结构示意图；

图4为本发明储能指示件的结构示意图。

其中，1为分闸半轴，11为水平台，2为滑块，21为长条形通槽，22为压块，23为压台，24为施力平台，25为卡勾，3为合闸半轴，31为水平凸起，4为储能指示件，41为卡接部，42为推杆，5为弹簧，6为导向轴，7为棘轮，71为卡槽。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种分合闸脱扣器共用的操作机构，其结构如图1的上部，该操作机构包括固定不动的导向轴6、滑动连接在导向轴6上的滑块2、设置在滑块2后端的分闸半轴1以及设置在滑块2前端下方的合闸半轴3，滑块2的结构如图3所示，其后端的底部设有长条形通槽21，导向轴6插设在该长条形通槽21中，滑块2中部压块22，滑块2前端底部设有压台23，滑块2前端顶部设有施力平台24，当滑块2沿着导向轴6向前移动，直至导向轴6与长条形通槽21的后端接触，对施力平台24施加压力，滑块2绕着导向轴6旋转，压台23接触合闸半轴3并向下按压合闸半轴3，带动合闸半轴3旋转，实现合闸；当滑块2沿着导向轴6向后移动，直至导向轴6与长条形通槽21的前端接触，此时压块22位于分闸半轴1上方，对施力平台24施加压力，滑块2绕着导向轴6旋转，压块22接触分闸半轴1并向下按压分闸半轴1，带动分闸半轴1旋转，实现分闸。

压块22呈倒L型，包括与滑块2中部连接的竖直条以及与竖直条垂直连接的水平条，水平条的长度方向与长条形通槽21的长度方向垂直。

分闸半轴1可绕着中心的转轴转动，分闸半轴1的前端设有长条形的水平台11，水平台11的长度方向与长条形通槽21的长度方向平行，当导向轴6与长条形通槽21的前端接触时，水平条位于水平台11的正上方，当导向轴6与长条形通槽21的后端接触时，水平条位于水平台11上，且在竖直方向上不相交。

合闸半轴3可绕着中心的转轴转动，合闸半轴3的前端设有水平凸起31，当导向轴6与长条形通槽21的后端接触时，压台23位于水平凸起31上方，当导向轴6与长条形通槽21的前端接触时，压台23与水平凸起31在竖直方向上不相交。

滑块2中部的一个侧面设有卡勾25。

一种带有如上操作机构的框架断路器，该框架断路器包括分合闸脱扣器共用的操作机构、用于推动滑块向前运动的储能指示件4、用于将滑块回拉的弹簧5、用于带动储能指示件4转动的储能部以及设置在施力平台24上方用于给施力平台24施加压力的脱扣器；

当需要分闸时，储能部带动储能指示件4转动，从而推动滑块2向后移动，脱扣器向下施加压力，使滑块2转动并按压分闸半轴1，实现分闸；当需要合闸时，储能指示件与滑块2分离，弹簧5拉动滑块2向前移动，脱扣器向下施加压力，使滑块2转动动并按压合闸半轴3，实现合闸。

储能指示件的结构如图4所示，其中部设有轴孔并被铆接在机构侧板上且可绕着旋转轴旋转，储能指示件的下端设有卡接部41，储能指示件前端设有斜向上布置的推杆42，储能指示件转动时，推杆42可与滑块2的前端接触。

本发明的断路器只有一个脱扣器，且保持位置固定，脱扣器线圈通电带动脱扣器内顶杆竖直向下运动，由于滑块2的施力平台24呈长条形，所以无论滑块2向前移动还是向后移动，脱扣器始终能能按压在施力平台24上，从而带动滑块2转动，即采用一个脱扣器就能完成分闸和合闸，比现有的框架断路器少了一个脱扣器，减小了框架断路器的体积、节约了总成本同时也便于维修。

储能部为弹簧储能操作机构，弹簧储能操作机构中设有棘轮7，棘轮7的外边缘设有与卡接部41相匹配的卡槽71。卡槽71的一侧较为陡峭，并可以卡住储能指示件4的卡接部41，卡槽71的另一边较为平缓，且其拐点处刚好和卡接部41的顶端接触，而且卡槽71较为平缓一侧的棘轮7边缘到棘轮7转轴的距离逐渐增加。储能部完成储能的同时，滑块2被弹簧5回拉向后运动，为合闸准备；当合闸的一瞬间，储能部释放能量，储能指示件4推动滑块2向前运动，为分闸做准备。该处所指的弹簧储能机构为一般框架断路器均带有的弹簧储能操作机构。

弹簧5的上端固定，弹簧5斜向下布置，且弹簧5的下端与滑块2的卡勾25连接，另外，由于弹簧5是斜向布置的，所以弹簧5在回拉的过程中，会将滑块向上提，所以在操作机构的顶部设置一块压板，当弹簧5完全回拉时，该压板与滑块最顶端接触，从而避免了滑块在竖直方向上的跳动。

框架断路器的工作原理如下：

当框架断路器储能时，储能部的棘轮7逐渐顺时针转动，储能完毕时，储能指示件4顺时针转动，储能指示件4的卡接部41刚好掉入7的卡槽71中，并被卡槽71较为陡峭的一侧顶住，保持固定，此时，滑块2在弹簧5的拉动下运动至最前端，导向轴6与长条形通槽21的后端抵接。当脱扣器通电后，脱扣器顶杆向下运动，并按压施力平台24，使得滑块2绕着导轴转动，滑块2的压台23按压合闸半轴3的水平凸起31，从而使得合闸半轴3转动，实现合闸，具体如图1所示，

合闸之后的瞬间，储能部能量得到释放，储能部的棘轮7逆时针转动，且由于棘轮7转动速度较快，在储能指示件4还基本处于静止时，卡槽71较为平缓的一侧已经和储能指示件的卡接部41接触，而且随着棘轮7继续逆时针转动，由于棘轮7边缘到棘轮7转轴的距离逐渐变大，所以会推动储能指示件4逆时针转动。而储能指示件4的逆时针转动，会使得储能指示件4的推杆42接触滑块2的前端，并推动滑块2向后移动。此时，弹簧5被拉长，且滑块2的压块22移动至分闸半轴1的水平台11上方，当脱扣器通电后，脱扣器顶杆向下运动，并按压施力平台24，使得滑块2绕着导轴转动，滑块2的压块22按压分闸半轴1的水平台11，从而使得分闸半轴1转动，实现分闸，具体如图2所示。

分闸之后，储能部继续储能，棘轮7开始顺时针转动，从而使得棘轮7边缘到棘轮7转轴的距离开始缩小，储能指示件4开始顺时针回转，直至储能指示件4的卡接部41重新卡入卡槽71内，为下一次合闸做准备，依次循环。

Claims (9)

1.一种分合闸脱扣器共用的操作机构，其特征在于，该操作机构包括固定不动的导向轴、滑动连接在导向轴上的滑块、设置在滑块前端下方的合闸半轴以及设置在滑块后端上方的分闸半轴，所述滑块后端的底部设有长条形通槽，所述导向轴插设在该长条形通槽中，所述滑块中部设有压块，所述滑块前端底部设有压台，滑块前端顶部设有施力平台，当滑块沿着导向轴向前移动，直至导向轴与长条形通槽的后端接触，对施力平台施加压力，滑块绕着导向轴旋转，所述压台接触合闸半轴并向下按压合闸半轴，带动合闸半轴旋转，实现合闸；当滑块沿着导向轴向后移动，直至导向轴与长条形通槽的前端接触，此时所述压块位于分闸半轴上方，对施力平台施加压力，滑块绕着导向轴旋转，所述压块接触分闸半轴并向下按压分闸半轴，带动分闸半轴旋转，实现分闸。

2.根据权利要求1所述的一种分合闸脱扣器共用的操作机构，其特征在于，所述的压块呈倒L型，包括与滑块中部连接的竖直条以及与竖直条垂直连接的水平条，所述水平条的长度方向与长条形通槽的长度方向垂直。

3.根据权利要求2所述的一种分合闸脱扣器共用的操作机构，其特征在于，所述的分闸半轴可绕着中心的转轴转动，分闸半轴的前端设有长条形的水平台，所述水平台的长度方向与长条形通槽的长度方向平行，当导向轴与长条形通槽的前端接触时，所述水平条位于水平台的正上方，当导向轴与长条形通槽的后端接触时，水平条位于水平台上部且在竖直方向上二者不相交。

4.根据权利要求1所述的一种分合闸脱扣器共用的操作机构，其特征在于，所述的合闸半轴可绕着中心的转轴转动，合闸半轴的后端设有水平凸起，当导向轴与长条形通槽的后端接触时，所述压台位于水平凸起上方，当导向轴与长条形通槽的前端接触时，所述压台与水平凸起在竖直方向上不相交。

5.根据权利要求1所述的一种分合闸脱扣器共用的操作机构，其特征在于，所述滑块中部的一个侧面设有卡勾。

6.一种带有如权利要求1～5任一所述操作机构的框架断路器，其特征在于，该框架断路器包括分合闸脱扣器共用的操作机构、用于推动滑块向后运动的储能指示件、用于将滑块回拉的弹簧、用于带动储能指示件转动的储能部以及设置在施力平台上方用于给施力平台施加压力的脱扣器；

当需要分闸时，所述储能部带动储能指示件转动，从而推动滑块向后移动，脱扣器向下施加压力，使滑块转动并按压分闸半轴，实现分闸；当需要合闸时，储能指示件与滑块分离，弹簧拉动滑块向前移动，脱扣器向下施加压力，使滑块转动并按压合闸半轴，实现合闸。

7.根据权利要求6所述的一种框架断路器，其特征在于，所述储能指示件中部设有轴孔并被铆接在机构侧板上且可绕着旋转轴旋转，储能指示件的下端设有卡接部，储能指示件前端设有斜向上布置的推杆，储能指示件转动时，所述推杆可与滑块的前端接触。

8.根据权利要求7所述的一种框架断路器，其特征在于，所述储能部为弹簧储能操作机构，所述弹簧储能操作机构中设有棘轮，棘轮的外边缘设有与所述卡接部相匹配的卡槽。

9.根据权利要求6所述的一种框架断路器，其特征在于，所述弹簧的上端固定，弹簧斜向下布置，且弹簧的下端与滑块的卡勾连接。