CN113972108B - 断路器的操作机构及断路器 - Google Patents

Abstract

一种断路器的操作机构及断路器，涉及断路器技术领域。该断路器的操作机构包括机架、转动件、联动组件、摆动件、动触头组件；其中，转动件一端与机架转动连接、另一端和联动组件的一端铰接，联动组件的另一端和动触头组件的一端铰接，动触头组件和机架转动连接；摆动件连接于机架上，且摆动件上设有滑槽，联动组件设有与滑槽相适配的配合部，配合部可在转动件的带动下在滑槽内滑动，以带动动触头组件远离联动组件的一端与断路器的静触头连通或者断开。该断路器的操作机构结构简单，从而使其相比于现有技术而言便于生产装配，且在一定程度上可以提高断路器的操作机构的动作灵敏度，从而提高断路器的可靠性。

Description

断路器的操作机构及断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体而言，涉及一种断路器的操作机构及断路器。

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开关装置。它的操作性能对电网的安全稳定至关重要。当系统中出现故障时，断路器快速切除系统中故障机构，或者切断整个电源供电，以防止故障扩大，避免造成巨大的经济损失和人员伤亡。

随着断路器技术的加速发展，断路器不断地走向小型化，然而，现有技术中断路器的操作机构整体结构较为繁琐，从而导致传统的断路器操作机构体积庞大、连接复杂，且生产装配要求较高，甚至影响动作灵敏度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断路器的操作机构及断路器，以解决现有技术中操作机构结构复杂，生产装配要求高的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的一方面，提供一种断路器的操作机构，该断路器的操作机构包括机架、转动件、联动组件、摆动件、动触头组件；其中，转动件一端与机架转动连接、另一端和联动组件的一端铰接，联动组件的另一端和动触头组件的一端铰接，动触头组件和机架转动连接；摆动件连接于机架上，且摆动件上设有滑槽，联动组件设有与滑槽相适配的配合部，配合部可在转动件的带动下在滑槽内滑动，以带动动触头组件远离联动组件的一端与断路器的静触头连通或者断开。该断路器的操作机构结构简单，从而使其相比于现有技术而言便于生产装配，且在一定程度上可以提高断路器的操作机构的动作灵敏度，从而提高断路器的可靠性。

可选地，联动组件包括第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件通过第一铰接轴铰接，第一铰接轴朝向机架的方向延伸形成配合部。

可选地，还包括设于机架上的限位部，第一连接件上设有凸起，转动件带动配合部滑动至滑槽远离转动件的一端，凸起与限位部抵接。

可选地，动触头组件通过第二铰接轴与机架转动连接，动触头组件包括第三连接件和动触头，第三连接件和动触头均铰接于第二铰接轴上，其中，第三连接件的一端和联动组件铰接、另一端与动触头铰接，以在联动组件的驱动下带动动触头与静触头连通或者断开。

可选地，第三连接件包括第一本体、铰接部以及外延部，其中，铰接部与外延部分别自第一本体朝向远离联动组件的一端延伸，铰接部用于与机架转动连接，外延部靠近铰接部的一侧用于与动触头抵接，以推动动触头与静触头连通或者断开。

可选地，还包括第一扭簧，第一扭簧套设于第二铰接轴上，且第一扭簧的一端和动触头搭接、另一端和第三连接件搭接，用于向动触头施加使其朝向第三连接件转动的弹性力。

可选地，还包括弹性件，弹性件的一端和机架连接、另一端和第三连接件远离联动组件的一端连接。

可选地，还包括动作件和第二扭簧，动作件一端通过第三铰接轴与机架转动连接、另一端与摆动件锁合，动作件用于与断路器的脱扣器连接，以在脱扣器的带动下与摆动件解锁，第二扭簧套设于第三铰接轴上，且一端和机架搭接、另一端和动作件搭接，用于带动动作件在脱扣器带动动作件与摆动件解锁之后进行复位。

可选地，转动件通过第四铰接轴活动连接于机架上，断路器的操作机构还包括第三扭簧，第三扭簧套设于第四铰接轴上，且一端与机架搭接、另一端和转动件搭接，以使转动件可在第三扭簧的作用下朝向远离联动组件的方向转动。

本发明的另一方面，提供一种断路器，该断路器包括上述的断路器的操作机构。该断路器结构简单，从而使其相比于现有技术而言便于生产装配，且在一定程度上可以提高断路器的动作灵敏度，从而提高断路器的可靠性。

本发明的有益效果包括：

本申请提供一种断路器的操作机构，该断路器的操作机构包括机架、转动件、联动组件、摆动件、动触头组件。其中，转动件一端与机架转动连接、另一端和联动组件的一端铰接，联动组件的另一端和动触头组件的一端铰接，动触头组件和机架转动连接；摆动件连接于机架上，且摆动件上设有滑槽，联动组件设有与滑槽相适配的配合部，配合部可在转动件的带动下在滑槽内滑动，以带动动触头组件远离联动组件的一端与断路器的静触头连通或者断开。在实际使用过程中，通过驱动转动件进行转动，可以带动联动组件在摆动件的滑槽内滑动，进而联动组件可以带动动触头组件在机架上转动，使得动触头组件远离联动组件的一端靠近或者远离静触头，从而使得动触头组件远离联动组件的一端与静触头接触而电性连接或者远离静触头而断开。本申请提供的断路器的操作机构结构简单，从而使其相比于现有技术而言便于生产装配，且在一定程度上可以提高断路器的操作机构的动作灵敏度，从而提高断路器的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的断路器的操作机构的分闸状态示意图之一；

图2为本发明实施例提供的断路器的操作机构的分闸状态示意图之二；

图3为本发明实施例提供的断路器的操作机构的爆炸图；

图4为本发明实施例提供的断路器的操作机构的合闸状态示意图；

图5为本发明实施例提供的弹性件的连接状态示意图；

图6为本发明实施例提供的摆动件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第一连接件的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第二连接件的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的第三连接件的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的动触头的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的动作件的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的转动件的结构示意图。

图标：10-机架；20-转动件；21-第四铰接轴；22-第三扭簧；30-联动组件；31-第一连接件；311-凸起；32-第二连接件；33-第一铰接轴；40-摆动件；41-滑槽；50-动触头组件；51-第二铰接轴；52-第三连接件；521-第一本体；522-铰接部；523-外延部；53-动触头；54-第一扭簧；60-静触头；70-限位部；80-弹性件；90-动作件；91-第二扭簧；92-第三铰接轴。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请结合参照图1至图4，本实施例提供一种断路器的操作机构，该断路器的操作机构包括机架10、转动件20、联动组件30、摆动件40、动触头组件50。其中，转动件20一端与机架10转动连接、另一端和联动组件30的一端铰接，联动组件30的另一端和动触头组件50的一端铰接，动触头组件50和机架10转动连接；摆动件40连接于机架10上，且摆动件40上设有滑槽41，联动组件30设有与滑槽41相适配的配合部，配合部可在转动件20的带动下在滑槽41内滑动，以带动动触头组件50远离联动组件30的一端与断路器的静触头60连通或者断开。

其中，上述转动件20的一端和机架10转动连接，可在外在驱动力作用下在机架10上转动(具体到本实施例中，上述驱动力可由断路器的手柄提供，即通过拉动断路器的手柄，进而驱动转动件20在机架10上转动)。转动件20的另一端和联动组件30铰接，转动件20转动可以进一步带动联动组件30运动。

另外，联动组件30的一端和转动件20铰接、另一端和动触头组件50的一端铰接，这样，联动组件30便能起到导向动触头组件50运动的作用。

请结合参照图1和图6，摆动件40连接于机架10上，且位于动触头组件50和转动件20之间，摆动件40上设有滑槽41，联动组件30的配合部在该滑槽41内滑动(注意该配合部与滑槽41应该是相适配的)，该滑槽41用于引导联动组件30的运动路径。值得说明的是，该摆动件40的相对动触头组件50以及转动件20之间具体的设置位置以及滑槽41的具体长度，本领域技术人员可以根据动触头53和静触头60的具体情况直接计算得出，在此不作限制。

应理解，上述配合部只是为了使得联动组件30在滑槽41内滑动，示例地，该配合部可以为设置于联动组件30上的凸块，该凸块卡入至摆动件40的滑槽41内，以在滑槽41内滑动。除此之外，配合部还可以是铰接轴，具体地，配合部为铰接轴的情况将在下文示出，在此不作限制。当然，上述凸块和铰接轴仅为配合部的其中两种示例，在其他的实施例中，本领域技术人员也可以根据实际情况选择其他可行的结构作为配合部，本申请在此不作限制，只要能使得联动组件30的配合部在滑槽41内滑动即可。

本申请提供一种断路器的操作机构，该断路器的操作机构包括机架10、转动件20、联动组件30、摆动件40、动触头组件50。其中，转动件20一端与机架10转动连接、另一端和联动组件30的一端铰接，联动组件30的另一端和动触头组件50的一端铰接，动触头组件50和机架10转动连接；摆动件40连接于机架10上，且摆动件40上设有滑槽41，联动组件30设有与滑槽41相适配的配合部，配合部可在转动件20的带动下在滑槽41内滑动，以带动动触头组件50远离联动组件30的一端与断路器的静触头60连通或者断开。在实际使用过程中，通过驱动转动件20进行转动，可以带动联动组件30在摆动件40的滑槽41内滑动，进而联动组件30可以带动动触头组件50在机架10上转动，使得动触头组件50远离联动组件30的一端靠近或者远离静触头60，从而使得动触头组件50远离联动组件30的一端与静触头60接触而电性连接或者远离静触头60而断开。本申请提供的断路器的操作机构结构简单，从而使其相比于现有技术而言便于生产装配，且在一定程度上可以提高断路器的操作机构的动作灵敏度，从而提高断路器的可靠性。

请结合参照图1、图7和图8，可选地，联动组件30包括第一连接件31和第二连接件32，第一连接件31和第二连接件32通过第一铰接轴33铰接，第一铰接轴33朝向机架10的方向延伸形成配合部。这样一来，转动件20首先通过带动第一连接件31运动，然后第二连接件32在第一连接件31的作用下运动，进而驱动动触头组件50相对机架10转动，从而靠近或者远离静触头60。

请结合参照图1和图4，可选地，该断路器的操作机构还包括设于机架10上的限位部70，第一连接件31上设有凸起311，转动件20带动配合部滑动至滑槽41远离转动件20的一端，凸起311与限位部70抵接。这样一来，即便断路器的手柄在合闸之后继续驱动转动件20运动，在限位部70和凸起311的配合作用下，可限制转动件20和第一联动件之间的铰接点继续运动导致配合部在滑槽41内回退而造成合闸失效。

应理解，上述将凸起311设于第一连接件31上只是本申请的一种示例，在其他的实施例中，凸起311还可以设于转动件20上，对应地，限位部70与转动件20上的凸起311相适配。由于凸起311在第一连接件31或转动件20上的位置以及限位部70在机架10上的位置可根据滑槽41的设置计算得出，因此本申请不再说明。

请结合参照图1、图9和图10，可选地，动触头组件50通过第二铰接轴51与机架10转动连接，动触头组件50包括第三连接件52和动触头53，第三连接件52和动触头53均铰接于第二铰接轴51上，其中，第三连接件52的一端和联动组件30铰接、另一端与动触头53铰接，以在联动组件30的驱动下带动动触头53与静触头60连通或者断开。

请结合参考图2、图3和图5，上述的第三连接件52和第二铰接轴51铰接，且动触头53也和第二铰接轴51铰接，从而使得动触头53和第三连接件52均可以相对机架10转动。另外，第三连接件52的一端和动触头53铰接，这样，当第二连接件32驱动第三连接件52转动时，动触头53可在第三连接件52的作用下转动，从而靠近或者远离静触头60。

示例地，请参照图9，第三连接件52包括第一本体521、铰接部522以及外延部523，其中，铰接部522与外延部523分别自第一本体521朝向远离联动组件30的一端延伸，以使第三连接件52呈人字形(换言之，铰接部522和外延部523均连接于第一本体521远离第二连接件32的一端，且铰接部522和外延部523的延伸方向不同)，铰接部522用于与机架10转动连接，外延部523靠近铰接部522的一侧用于与动触头53抵接，以推动动触头53与静触头60连通或者断开。在本实施例中，第三连接件52的形状请参照图9。应理解，上述第三连接件52的形状仅为本申请提供的一种示例，在其他的实施例中，本领域技术人员还可以根据实际情况将第三连接件52或者动触头53的形状做适当地更改，只要使得在合闸时，第三连接件52可以驱动动触头53顺时针转动靠近静触头60；在开闸时，第三连接件52可以驱动动触头53逆时针转动远离静触头60即可。

可选地，该断路器的操作机构还包括第一扭簧54，第一扭簧54套设于第二铰接轴51上，且第一扭簧54的一端和动触头53搭接、另一端和第三连接件52搭接，用于向动触头53施加使其朝向第三连接件52转动的弹性力。这样一来，本申请由于第一扭簧54的存在，可使得动触头53具有顺时针运动的趋势。如此，可实现超程，从而使得动触头53和静触头60接触导通性能更佳。

需要说明的是，转动件20逆时针转动，带动联动组件30的配合部从滑槽41的左端朝向滑槽41的右端滑动(本申请中所提到的方位以图1所示方位为准，下同)，联动组件30的第二连接件32驱动第三连接件52顺时针转动，进而第三连接件52的铰接部522作用于动触头53，以驱动动触头53顺时针转动，进而使得动触头53和静触头60接触而电性导通。此时，若转动件20继续转动，联动组件30的配合部则运动至滑槽41的最右端，第三连接件52继续顺时针转动，动触头53在第一扭簧54的作用下则继续顺时针旋转，从而实现超程，使得动触头53与静触头60之间的贴合效果更好，从而提高了电性连接的可靠性。

为了在分闸时使得动触头53和第三连接件52快速复位回程，在本实施例中，请结合参照图5，该断路器的操作机构还包括弹性件80，弹性件80的一端和机架10连接、另一端和第三连接件52远离联动组件30的一端连接。示例地，弹性件80可为拉簧。

如此一来，当需要分闸时，转动件20顺时针转动，配合部朝向滑槽41的左端滑动，从而带动第三连接件52逆时针转动，在弹性件80的作用下，第三连接件52可实现快速复位(当动触头53和静触头60接触合闸时，弹性件80处于被拉伸受力状态；当分闸时，弹性件80处于不受力初始状态)，第三连接件52带动动触头53逆时针转动，进而使得动触头53与静触头60脱离接触。

为了便于在发生电路故障时，断路器可以实现快速分闸断开，在本实施例中，请结合参照图11，该断路器的操作机构还包括动作件90和第二扭簧91，动作件90一端通过第三铰接轴92与机架10转动连接、另一端与摆动件40锁合，动作件90用于与断路器的脱扣器连接，以在脱扣器的带动下与摆动件40解锁，第二扭簧91套设于第三铰接轴92上，且一端和机架10搭接、另一端和动作件90搭接，用于带动动作件90在脱扣器带动动作件90与摆动件40解锁之后进行复位。

这样，当脱扣器接收到断路信号时，则脱扣器动作，脱扣器驱动动作件90，使得动作件90和摆动件40解锁。此时，断路器的操作机构产生一个自由度，整个机构处于不稳定状态，这时，由于弹性件80的弹性回复力作用，弹性件80可带动第三连接件52逆时针转动，进而第三连接件52带动动触头53和静触头60脱离接触而断开。

可选地，请结合参照图1、图2、图3以及图12，转动件20通过第四铰接轴21活动连接于机架10上，断路器的操作机构还包括第三扭簧22，第三扭簧22套设于第四铰接轴21上，且一端与机架10搭接、另一端和转动件20搭接，以使转动件20可在第三扭簧22的作用下朝向远离联动组件30的方向转动。第三扭簧22的存在可在分闸操作时，使得转动件20具体顺时针运动的趋势，进而使得机构实现快速分闸，从而提高断路器的操作机构的动作灵敏性。

本申请提供的断路器的操作机构，工作原理如下：

初始状态(即为开闸状态)：请参考图1所示，此时联动组件30的配合部位于滑槽41的最左端，动作件90和摆动件40锁止，弹性件80处于不受力状态，动触头53和静触头60断开。

在合闸状态时：请结合参照图1和图4，转动件20逆时针转动，从而带动配合部在滑槽41内从最左端朝向右端滑动，进而带动第二连接件32运动，以驱动第三连接件52以第二铰接轴51为中心进行顺时针转动，如此使得动触头53在第三连接件52的作用下也以第二铰接轴51为中心进行顺时针转动，进而使得动触头53与静触头60接触连通。当转动件20继续转动时，第一连接件31的凸起311和机架10上的限位部70抵接，配合部滑动至滑槽41的最右端，同时，第二连接件32驱动第三连接件52顺时针转动，使得第三连接件52的外延部523与动触头53之间产生间隙，与此同时，动触头53在第一扭簧54的作用下也顺时针转动，从而实现超程。

在脱扣状态时：当脱扣器接收到断路信号时，则脱扣器动作，脱扣器驱动动作件90，使得动作件90和摆动件40解锁。此时，断路器的操作机构产生一个自由度，整个机构处于不稳定状态，这时，由于弹性件80的弹性回复力作用，弹性件80可带动第三连接件52逆时针转动，进而第三连接件52带动动触头53逆时针转动以与静触头60脱离接触而断开。

本申请还提供了一种断路器，该断路器包括上述的断路器的操作机构。由于上述的断路器的操作机构的结构及其有益效果均以在前文做了详细阐述与说明，故在此不再赘述。以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (7)

1.一种断路器的操作机构，其特征在于，包括机架、转动件、联动组件、摆动件、动触头组件；

其中，所述转动件一端与所述机架转动连接、另一端和所述联动组件的一端铰接，所述联动组件的另一端和所述动触头组件的一端铰接，所述动触头组件和所述机架转动连接；所述摆动件连接于所述机架上，且所述摆动件上设有滑槽，所述联动组件设有与所述滑槽相适配的配合部，所述配合部可在所述转动件的带动下在所述滑槽内滑动，以带动所述动触头组件远离所述联动组件的一端与断路器的静触头连通或者断开；

所述联动组件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件通过第一铰接轴铰接，所述第一铰接轴朝向所述机架的方向延伸形成所述配合部；

所述动触头组件通过第二铰接轴与所述机架转动连接，所述动触头组件包括第三连接件和动触头，所述第三连接件和所述动触头均铰接于所述第二铰接轴上，其中，所述第三连接件的一端和所述联动组件铰接、另一端与所述动触头铰接，以在所述联动组件的驱动下带动所述动触头与所述静触头连通或者断开；

所述转动件通过第四铰接轴活动连接于所述机架上，所述断路器的操作机构还包括第三扭簧，所述第三扭簧套设于所述第四铰接轴上，且一端与所述机架搭接、另一端和所述转动件搭接，以使所述转动件可在所述第三扭簧的作用下朝向远离所述联动组件的方向转动。

2.根据权利要求1所述的断路器的操作机构，其特征在于，还包括设于所述机架上的限位部，所述第一连接件上设有凸起，所述转动件带动所述配合部滑动至滑槽远离所述转动件的一端，所述凸起与所述限位部抵接。

3.根据权利要求1所述的断路器的操作机构，其特征在于，所述第三连接件包括第一本体、铰接部以及外延部，其中，所述铰接部与所述外延部分别自所述第一本体朝向远离所述联动组件的一端延伸，所述铰接部用于与所述机架转动连接，所述外延部靠近所述铰接部的一侧用于与所述动触头抵接，以推动所述动触头与所述静触头连通或者断开。

4.根据权利要求1所述的断路器的操作机构，其特征在于，还包括第一扭簧，所述第一扭簧套设于所述第二铰接轴上，且所述第一扭簧的一端和所述动触头搭接、另一端和所述第三连接件搭接，用于向所述动触头施加使其朝向所述第三连接件转动的弹性力。

5.根据权利要求1所述的断路器的操作机构，其特征在于，还包括弹性件，所述弹性件的一端和所述机架连接、另一端和所述第三连接件远离所述联动组件的一端连接。

6.根据权利要求5所述的断路器的操作机构，其特征在于，还包括动作件和第二扭簧，所述动作件一端通过第三铰接轴与所述机架转动连接、另一端与所述摆动件锁合，所述动作件用于与所述断路器的脱扣器连接，以在所述脱扣器的带动下与所述摆动件解锁，所述第二扭簧套设于所述第三铰接轴上，且一端和机架搭接、另一端和动作件搭接，用于带动所述动作件在所述脱扣器带动所述动作件与所述摆动件解锁之后进行复位。

7.一种断路器，其特征在于，包括权利要求1至6中任意一项所述的断路器的操作机构。