CN109767958B - 一种电子断电器 - Google Patents

Abstract

一种电子断电器，灵敏度高，通过采用双保险的方式，提高断电器的可靠性，减少安全事故发生。转轴上安装有凸轮，凸轮接触有可直线运动的推杆，推杆上连接有将推杆向凸轮的推杆压簧，转轴上安装有齿轮，齿轮啮合有上下移动的齿条，齿条的一端和壳体之间固定有齿条拉簧，齿条背离齿条拉簧的一端设有控制槽，壳体设有横向移动的控制杆，控制杆上设有与控制槽滑动配合的控制销，安装板上设有热变控制装置和电磁推动装置，热变控制装置和电磁推动装置均能推动控制杆运动；热变控制装置和电磁推动装置只要有一个在电流过大时做出效应，均能保护主电路的安全，避免了非专业工作人员在安全隐患未排除时盲目复位电路，造成安全事故。

Description

一种电子断电器

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，特别是一种电子断电器。

背景技术

在供电电路的结构中， 为了保护电路器件， 通常在供电电路中增加断路保护电路，一般来说，在供电的整体电路回路、个别开关电路回路中，分别利用保险丝、断电器、热继电器等电气元件来保护电路，防止因电流过载过热而造成电线起火现象的发生，确保用电安全。断电器一般采用电流增大产生的热效应，使得弹簧片产生变形，进而产生阻断电路的作用。要么通过电磁断电器，通过电流增大，线圈的产生的电磁效应的变化，来起到中断电路的作用。随着断电器使用时间的增加，会造成弹簧片或者线圈的灵敏度降低，甚至起不到自动断电的目的。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种电子断电器，灵敏度高，通过采用双保险的方式，提高断电器的可靠性，减少安全事故发生，增加使用寿命。

其解决方案是，一种电子断电器，包括壳体，壳体内转动连接有转轴，所述转轴上安装有凸轮，凸轮接触有可直线运动的推杆，推杆上连接有将推杆向凸轮的推杆压簧，推杆背离凸轮的一端固定有第一端子，壳体上设有与第一端子对应的第二端子 ，所述转轴上安装有齿轮，齿轮啮合有上下移动的齿条，齿条的一端和壳体之间固定有齿条拉簧，齿条背离齿条拉簧的一端设有控制槽，壳体设有横向移动的控制杆，控制杆上设有与控制槽滑动配合的控制销，壳体上固定有安装板，安装板上设有热变控制装置和电磁推动装置，热变控制装置和电磁推动装置均能推动控制杆运动；所述热变控制装置包括可横向移动的导向杆，导向杆的一端与控制杆接触，导向杆连接有将导向杆推向控制杆的导向压簧，安装板上安装有导电的弧形板，弧形板的一端与安装板固定连接，弧形板另一端固定有绝缘头，所述导向杆上设有限位槽，绝缘头伸入到限位槽内，弧形板受热变形后绝缘头与限位槽脱离；所述电磁推动装置横向移动的压杆、U形块、电磁线圈、磁力块，压杆包括中间段、左端段、右端段，所述U形块的一端与中间段滑动连接，其另一端与左端段滑动连接，所述中间段与左端段接触处与U形块的右侧壁之间设有蓄力弹簧，所述中间段和右端段接触处的台阶限制U形块向右端段移动，所述U形块开口的相对面且靠近推杆的一边设有倾斜面，安装板上设有纵向移动的限位销，限位销与倾斜面接触，限位销连接有将限位销压向倾斜面的限位压簧，所述倾斜面向控制杆和向背离限位销的方向倾斜，所述U形块靠近导向杆的一端连接有驱动杆，驱动杆与控制杆接触。

优选地，齿条背离拉簧的一端固定有齿条导杆，齿条导杆与壳体滑动连接。

优选地，壳体内设有支架板，推杆中部穿过支架板与支架板滑动连接，推杆靠近凸轮的一端设有推杆凸起，推杆压簧位于推杆凸起和支架板之间。

优选地，导向杆的两端均设有一个固定在安装板上的导向杆支座，导向杆穿过导向杆支座与导向杆支座滑动连接，导向杆中部设有导向杆凸缘，所述导向压簧套在导向杆上且位于导向杆凸缘和远离控制杆的导向杆支座之间，所述限位槽位于导向杆凸缘和靠近控制杆的导向杆支座之间，所述弧形板的开口朝向导向杆，所述绝缘头位于弧形板靠近控制杆的一端。

优选地，绝缘头的端部为弧形面。

优选地，安装板上设有左压杆支座和右压杆支座，右压杆支座较左压杆支座更靠近控制杆，所述左端段穿过左压杆支座与左压杆支座滑动连接，右端段穿过右压杆支座与右压杆支座滑动连接，所述驱动杆穿过右压杆支座与右压杆支座滑动连接。

优选地，安装板上固定有支撑块，支撑块上设有朝向U形块开通的限位孔，所述限位销伸入到限位孔内与支撑块滑动连接，所述限位压簧位于限位孔底壁和限位销之间。

优选地，转轴伸出壳体且伸出端安装有旋钮，所述控制杆背离热变控制装置的一端设有垂直于控制杆的操纵杆，壳体上设有操纵槽，操纵杆伸出壳体且与壳体滑动连接。

本发明的有益效果是：热变控制装置和电磁推动装置只要有一个在电流过大时做出效应，均能保护主电路的安全，提高了该断电器使用的可靠性，保护用电安全；复位时，需要旋钮和操纵杆同时配合方可实现复位，避免了非专业工作人员在安全隐患未排除时盲目复位电路，造成安全事故；本发明采用机械构件直接驱动响应，安全性能更高，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明图1沿A-A方向的示意图。

图3为本发明控制销与控制槽配合的示意图。

图4为本发明热变控制装置在断电器断开电路的示意图。

图5为本发明电磁推动装置蓄力弹簧压缩后的示意图。

图6为本发明电磁推动装置在断电器断开电路的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图6给出，一种电子断电器，包括壳体1，壳体1内转动连接有转轴2，其特征在于，所述转轴2上安装有凸轮3，凸轮3接触有可直线运动的推杆4，推杆4上连接有将推杆4向凸轮3的推杆压簧5，推杆4背离凸轮3的一端固定有第一端子6，壳体1上设有与第一端子6对应的第二端子7 ，所述转轴2上安装有齿轮8，齿轮8啮合有上下移动的齿条9，齿条9的一端和壳体1之间固定有齿条拉簧10，齿条9背离齿条拉簧10的一端设有控制槽11，壳体1设有横向移动的控制杆12，控制杆12上设有与控制槽11滑动配合的控制销13，壳体1上固定有安装板14，安装板14上设有热变控制装置和电磁推动装置，热变控制装置和电磁推动装置均能推动控制杆12运动；

凸轮3上距离其轴线最远的位置为凸轮3的最远点，初始时凸轮3的最远点与推杆4接触时，凸轮3压动推杆4，使得第一端子6和第二端子7之间的距离最小，这样第一端子6与第二端子7接触，主电路处于接通状态，而此时控制杆12上的控制销13的伸入到控制槽11内，限制齿条9的运动，齿条拉簧10蓄力有拉动齿条9运动的趋势。主电路出现短路造成电流增大时，热变控制装置和电磁推动装置均发生相应，推动控制杆12向背离热变控制装置和电磁推动装置方向运动，进而控制销13脱离对控制槽11。没有控制销13的限位后，齿条9在齿条拉簧10的作用下向齿条拉簧10方向运动。齿条9运动带动齿轮8转动，齿轮8转动进而通过转轴2带动凸轮3转动，凸轮3转动，凸轮3的非最远位置与推杆4接触，推杆压簧5将推杆4向凸轮3的方向推动，推杆4上的第一端子6与第二端子7脱离，进而使得主电路中断，保护主回路安全，避免安全事故。热变控制装置和电磁推动装置独立工作，互不影响，增加该断电器的安全性。

所述热变控制装置包括可横向移动的导向杆15，导向杆15的一端与控制杆12接触，导向杆15连接有将导向杆15推向控制杆12的导向压簧16，安装板14上安装有导电的弧形板17，弧形板17的一端与安装板14固定连接，弧形板另一端固定有绝缘头18，所述导向杆15上设有限位槽19，绝缘头18伸入到限位槽19内，弧形板17受热变形后绝缘头18与限位槽19脱离；弧形板17与主电路串联，主电路的电流过大时，弧形板17的产热增加，弧形板17的温度升高，弧形板17温度升高，弹性性能改变，弧形板17更易发生形变。弧形板17温度升高，导向压簧16向控制杆12的方向推动导向杆15，弹性压簧的作用力通过导向杆15传递到弧形板17上，弧形板17温度升高，弧形板17发生变形，则在绝缘头18滑出限位槽19，没有绝缘头18的限位，导向杆15在导向压簧16的作用下向控制杆12方向运动，推动控制杆12运动，进而使得控制销13与控制槽11脱离，使得控制销13脱离对齿条9的限位。

所述电磁推动装置横向移动的压杆20、U形块21、电磁线圈22、磁力块23，压杆20包括中间段、左端段、右端段，所述U形块21的一端与中间段滑动连接，其另一端与左端段滑动连接，所述中间段与左端段接触处与U形块21的右侧壁之间设有蓄力弹簧24，所述中间段和右端段接触处的台阶限制U形块21向右端段移动，所述U形块21开口的相对面且靠近推杆4的一边设有倾斜面25，安装板14上设有纵向移动的限位销26，限位销26与倾斜面25接触，限位销26连接有将限位销26压向倾斜面25的限位压簧27，所述倾斜面25向控制杆12和向背离限位销26的方向倾斜，所述U形块21靠近导向杆15的一端连接有驱动杆28，驱动杆28与控制杆12接触。

电磁线圈22的通电，产生电磁效应，对磁力块23产生吸引力。当主电路的中的电流增大时，电磁线圈22中对磁力块23的吸引力增大，电磁线圈22拉动磁力块23，U形块21克服限位销26对其的限位，磁力块23通过压杆20和蓄力弹簧24带动U形块21运动，进而U形块21带动驱动杆28向控制杆12方向移动，驱动杆28推动控制杆12运动，使得控制杆12上的控制销13脱离控制槽11，控制销13脱离对齿条9的限位。当主电路的电流没有达到使U形块21克服限位销26的限位时。主回路中的电流增大，电磁线圈22吸引磁力块23发生微小的位移，压杆20相对U形块21发生移动，压杆20和U形块21压缩它们之间的蓄力弹簧24，蓄力弹簧24储存的弹性势能增加，则使得推杆4保持一个受力平衡，压杆20稳定在某一位置。在蓄力弹簧24对U形块21的作用力不足以克服限位销26对U形块21的限位时，驱动杆28只会发生很小的位移，不足以通过控制杆12带动控制销13脱离控制槽11。电磁线圈22对磁力块23的作用力增加到某一力值时，限位销26脱离倾斜面25，进入到U形块21的平面，则蓄力弹簧24能够带动U形块21迅速的移动，进而带动驱动杆28驱动控制杆12运动，使得控制销13脱离控制槽11。

线圈和弧形板17与主电路串联，第一端子6和第二端子7连接主电路，第一端子6和第二端子7接触，主电路连通。在主电路发生短路时，会造成主电路的电流增大。

为了便于导杆的安装和限制导杆的自由度，所述齿条9背离拉簧的一端固定有齿条导杆29，齿条导杆29与壳体1滑动连接。齿条9与壳体1滑动配合构成齿条9的上下移动，形成齿条9的限位轨道，为了减少壳体1的尺寸，齿轮8导杆可以穿过的壳体1与壳体1滑动连接。

为了便于推杆4和推杆压簧5的安装，所述壳体1内设有支架板30，推杆4中部穿过支架板30与支架板30滑动连接，推杆4靠近凸轮3的一端设有推杆凸起，推杆压簧5位于推杆凸起和支架板30之间。支架板30与推杆4之间滑动连接，对推杆4进行支撑限位。

为了便于导向杆15和导向压簧16的安装。所述导向杆15的两端均设有一个固定在安装板14上的导向杆支座，导向杆15穿过导向杆支座与导向杆支座滑动连接，导向杆15中部设有导向杆凸缘，所述导向压簧16套在导向杆15上且位于导向杆凸缘和远离控制杆12的导向杆支座之间，所述限位槽19位于导向杆凸缘和靠近控制杆12的导向杆支座之间，所述弧形板17的开口朝向导向杆15，所述绝缘头18位于弧形板17靠近控制杆12的一端。

为了提高控制热变效应的灵敏度性，所述绝缘头18的端部为弧形面。主电路的电流增大时，弧形板17产生的热量增加，弧形板17受热变软，导向杆15压簧将导向杆15向控制杆12方向推动，使得弧形板17的开口增大，绝缘头18将会从限位槽19内滑出，脱离绝缘头18的限位后，导向杆15推动控制杆12运动，进而控制杆12上的控制销13运动脱离控制槽11。绝缘头18的弧形面设计便于绝缘头18从限位槽19内滑出。

为了便于压杆20的安装和约束压杆20的自由度，所述安装板14上设有左压杆支座和右压杆支座，右压杆支座较左压杆支座更靠近控制杆12，所述左端段穿过左压杆支座与左压杆支座滑动连接，右端段穿过右压杆支座与右压杆支座滑动连接，所述驱动杆28穿过右压杆支座与右压杆支座滑动连接。左压杆支座和右压杆支座对压杆20进行支撑，限制压杆20的运动，使压杆20仅具有横向运动的自由度 。右压杆支座与驱动杆28滑动连接，右压杆支座对右压杆20进行支撑。

为了更好提高限位销26对U形块21位置限制的稳定性以及便于安装。所述安装板14上固定有支撑块31，支撑块31上设有朝向U形块21开通的限位孔，所述限位销26伸入到限位孔内与支撑块31滑动连接，所述限位压簧27位于限位孔底壁和限位销26之间。限位压簧27对限位销26施加力，使得限位销26顶紧U形块21，对U形块21进行位置限制。

为了便于热变热变控制装置和电磁推动装置的复位，所述转轴2伸出壳体1且伸出端安装有旋钮，所述控制杆12背离热变控制装置的一端设有垂直于控制杆12的操纵杆，壳体1上设有操纵槽，操纵杆伸出壳体1且与壳体1滑动连接。在主电路故障消除需要复位时，旋拧带动齿轮8转动，进而齿条9克服齿条拉簧10的作用，向背离齿条拉簧10的方向运动至控制槽11和控制销13位于同一直线，然后拉动操纵杆，通过操纵杆带动控制杆12和控制销13运动值初始位置，控制销13伸出到控制槽11内，对齿条9位置进行限位，这一过程会使导向杆15复位，同时在弧形板17的作用下，绝缘头18重新进入到限位槽19，限制导向杆15的运动，同时也能使U形块21和磁力块23进行复位，限位销26重新与倾斜面25接触，限制U形块21的运动。

本发明在具体使用时，电磁线圈和弧形板17与主电路串联，第一端子6和第二端子7连接主电路，第一端子6和第二端子7接触，生主电路连通。在主电路发短路时，会造成主电路的电流增大。热变控制装置和电磁推动装置做出相应的响应，推动控制杆12和控制销13移动，控制销13脱离对齿条9的限制，齿条拉簧10拉动齿条9，进而使得齿轮8和凸轮3转动，凸轮3转动，推杆压簧5带动推杆4运动，使得第一端子6和第二端子7脱离接触，起到切断电路的作用。主电路的问题解决后，通过旋钮和操纵杆使该短路器进行复位。

本发明的有益效果是：热变控制装置和电磁推动装置只要有一个在电流过大时做出效应，均能保护主电路的安全，提高了该断电器使用的可靠性，保护用电安全；复位时，需要旋钮和操纵杆同时配合方可实现复位，避免了非专业工作人员在安全隐患未排除时盲目复位电路，造成安全事故；本发明采用机械构件直接驱动响应，安全性能更高，使用寿命长。

以上所述的实施例并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域所述技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应纳入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电子断电器，包括壳体（1），壳体（1）内转动连接有转轴（2），其特征在于，所述转轴（2）上安装有凸轮（3），凸轮（3）接触有可直线运动的推杆（4），推杆（4）上连接有将推杆（4）向凸轮（3）的推杆压簧（5），推杆（4）背离凸轮（3）的一端固定有第一端子（6），壳体（1）上设有与第一端子（6）对应的第二端子（7） ，所述转轴（2）上安装有齿轮（8），齿轮（8）啮合有上下移动的齿条（9），齿条（9）的一端和壳体（1）之间固定有齿条拉簧（10），齿条（9）背离齿条拉簧（10）的一端设有控制槽（11），壳体（1）设有横向移动的控制杆（12），控制杆（12）上设有与控制槽（11）滑动配合的控制销（13），壳体（1）上固定有安装板（14），安装板（14）上设有热变控制装置和电磁推动装置，热变控制装置和电磁推动装置均能推动控制杆（12）运动；

所述热变控制装置包括可横向移动的导向杆（15），导向杆（15）的一端与控制杆（12）接触，导向杆（15）连接有将导向杆（15）推向控制杆（12）的导向压簧（16），安装板（14）上安装有导电的弧形板（17），弧形板（17）的一端与安装板（14）固定连接，弧形板（17）另一端固定有绝缘头（18），所述导向杆（15）上设有限位槽（19），绝缘头（18）伸入到限位槽（19）内，弧形板（17）受热变形后绝缘头（18）与限位槽（19）脱离；

所述电磁推动装置横向移动的压杆（20）、U形块（21）、电磁线圈（22）、磁力块（23），压杆（20）包括中间段、左端段、右端段，所述U形块（21）的一端与中间段滑动连接，其另一端与左端段滑动连接，所述中间段与左端段接触处与U形块（21）的右侧壁之间设有蓄力弹簧（24），所述中间段和右端段接触处的台阶限制U形块（21）向右端段移动，所述U形块（21）开口的相对面且靠近推杆（4）的一边设有倾斜面（25），安装板（14）上设有纵向移动的限位销（26），限位销（26）与倾斜面（25）接触，限位销（26）连接有将限位销（26）压向倾斜面（25）的限位压簧（27），所述倾斜面（25）向控制杆（12）和向背离限位销（26）的方向倾斜，所述U形块（21）靠近导向杆（15）的一端连接有驱动杆（28），驱动杆（28）与控制杆（12）接触。

2.根据权利要求1所述的一种电子断电器，其特征在于，所述齿条（9）背离拉簧的一端固定有齿条导杆（29），齿条导杆（29）与壳体（1）滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种电子断电器，其特征在于，所述壳体（1）内设有支架板（30），推杆（4）中部穿过支架板（30）与支架板（30）滑动连接，推杆（4）靠近凸轮（3）的一端设有推杆凸起，推杆压簧（5）位于推杆凸起和支架板（30）之间。

4.根据权利要求1所述的一种电子断电器，其特征在于，所述导向杆（15）的两端均设有一个固定在安装板（14）上的导向杆支座，导向杆（15）穿过导向杆支座与导向杆支座滑动连接，导向杆（15）中部设有导向杆凸缘，所述导向压簧（16）套在导向杆（15）上且位于导向杆凸缘和远离控制杆（12）的导向杆支座之间，所述限位槽（19）位于导向杆凸缘和靠近控制杆（12）的导向杆支座之间，所述弧形板（17）的开口朝向导向杆（15），所述绝缘头（18）位于弧形板（17）靠近控制杆（12）的一端。

5.根据权利要求1或者4所述的一种电子断电器，其特征在于，所述绝缘头（18）的端部为弧形面。

6.根据权利要求1所述的一种电子断电器，其特征在于，所述安装板（14）上设有左压杆支座和右压杆支座，右压杆支座较左压杆支座更靠近控制杆（12），所述左端段穿过左压杆支座与左压杆支座滑动连接，右端段穿过右压杆支座与右压杆支座滑动连接，所述驱动杆（28）穿过右压杆支座与右压杆支座滑动连接。

7.根据权利要求1或者6所述的一种电子断电器，其特征在于，所述安装板（14）上固定有支撑块（31），支撑块（31）上设有朝向U形块（21）开通的限位孔，所述限位销（26）伸入到限位孔内与支撑块（31）滑动连接，所述限位压簧（27）位于限位孔底壁和限位销（26）之间。

8.根据权利要求1所述的一种电子断电器，其特征在于，所述转轴（2）伸出壳体（1）且伸出端安装有旋钮，所述控制杆（12）背离热变控制装置的一端设有垂直于控制杆（12）的操纵杆，壳体（1）上设有操纵槽，操纵杆伸出壳体（1）且与壳体（1）滑动连接。