電控塑殼斷路器及邏輯互鎖式塑殼斷路器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電控塑殼斷路器及邏輯互鎖式塑殼斷路器，其中，電控塑殼斷路器包括殼體，輸入、輸出端子組件、手柄、動觸頭組件、靜觸頭及導(dǎo)弧片、滅弧室、熱脫扣組件、磁脫扣組件、聯(lián)動脫扣組件和驅(qū)動軸控制器，手柄設(shè)有用于安裝驅(qū)動軸的軸孔。驅(qū)動軸控制器包括，與手柄軸孔相連接的驅(qū)動軸和固定在驅(qū)動軸另一端的徑向撥桿、設(shè)置在驅(qū)動軸控制器內(nèi)的傘齒輪和傘齒輪背面或擺桿軸上的主動撥盤，主動撥盤上設(shè)有扇形槽，徑向撥桿位于扇形槽內(nèi)，扇形槽的中心角θ小于手柄兩個旋轉(zhuǎn)極限位置的夾角與手柄死角之差。本實(shí)用新型使遠(yuǎn)距離自動開啟和關(guān)閉電源甚至網(wǎng)絡(luò)控制成為可能。本實(shí)用新型更加簡潔的脫扣機(jī)構(gòu)布局為斷路器的工業(yè)自動化生產(chǎn)提供了方便。
【專利說明】電控塑殼斷路器及邏輯互鎖式塑殼斷路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種斷路器，尤其涉及一種塑殼結(jié)構(gòu)的斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002]斷路器(空氣開關(guān))在整個電氣領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。每年的市場消費(fèi)量非常龐大。以多家跨國電氣集團(tuán)為代表的大型跨國公司為先導(dǎo)，產(chǎn)品不斷更新改進(jìn)，引領(lǐng)整個電氣行業(yè)技術(shù)向前發(fā)展。眾多中小型電氣公司只是緊隨其后，進(jìn)行快速仿制。近些年來，雖然塑殼斷路器的整體性能和制造工藝技術(shù)不斷進(jìn)步，但是在內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上仍然過于分散，不利于工業(yè)自動化生產(chǎn)效率的提高，導(dǎo)致每年耗用大量人力進(jìn)行組裝。
[0003]特別是近幾年推出的斷路器基本上是將磁脫機(jī)構(gòu)和熱脫機(jī)構(gòu)分開兩部分處理，并且將熱脫扣和磁脫扣兩個組件相互獨(dú)立地、且呈面面相對地布置在斷路器的殼體內(nèi)，這樣的布局，使得在使用過程中，當(dāng)觸頭分開的瞬間，減弱了電荷向滅弧室方向的引力。
[0004]現(xiàn)行的塑殼斷路器操控通/斷的動作基本上是以人工推拉手柄來實(shí)現(xiàn)的，而現(xiàn)代社會的發(fā)展對遠(yuǎn)距離控制和自動控制提出了越來越多的要求。如果能通過網(wǎng)絡(luò)操控?cái)嗦菲?，將會在根本上切斷電源，使電器更安全和?jié)省大量的待機(jī)電能。
[0005]由于傳統(tǒng)斷路器不能自動響應(yīng)，尤其是在一些不發(fā)達(dá)地區(qū)會出現(xiàn)頻繁停電，從而造成電器受電沖擊而損壞。
[0006]目前，在斷路器制造行業(yè)，在零部件生產(chǎn)上仍然使用傳統(tǒng)方法，對于近年發(fā)展起來的復(fù)合制造工藝采用很少。使得斷路器零部件數(shù)量過多，為后續(xù)實(shí)現(xiàn)自動化裝配造成困難。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供一種電控塑殼斷路器，該斷路器為日后實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)操控奠定了基礎(chǔ)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開了一種電控塑殼斷路器，包括殼體，輸入端子組件、輸出端子組件、手柄、動觸頭組件、靜觸頭及導(dǎo)弧片、滅弧室、熱脫扣組件、磁脫扣組件和聯(lián)動脫扣組件，所述熱脫扣組件、磁脫扣組件、聯(lián)動脫扣組件和動觸頭組件均布置在斷路器輸出端的同一側(cè)；所述手柄設(shè)有用于安裝驅(qū)動軸的軸孔01。
[0009]進(jìn)一步講:
[0010]本實(shí)用新型該斷路器還包括驅(qū)動軸控制器，所述驅(qū)動軸控制器包括與所述手柄的軸孔01固定連接的驅(qū)動軸、固定在所述驅(qū)動軸上的徑向撥桿、設(shè)置在所述驅(qū)動軸上的主動撥盤，所述主動撥盤可以相對驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，所述主動撥盤上設(shè)有扇形槽，所述徑向撥桿位于所述扇形槽內(nèi)，所述扇形槽的中心角Θ小于手柄兩極限位置的夾角與手柄的死角之差；所述死角指的是手柄和U型連桿構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)，手柄合閘做正時針轉(zhuǎn)動時和U型連桿之間夾角α越過180度最遠(yuǎn)點(diǎn)，當(dāng)手柄轉(zhuǎn)到合閘狀態(tài)的極限位置時，α角也到達(dá)了超過180度的最大值，此時α角減去180度平角得出的差值即為死角。
[0011]本實(shí)用新型電控塑殼斷路器中所述帶扇形槽的主動撥盤由微型減速電機(jī)驅(qū)動的傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)或絲杠-搖桿傳動機(jī)構(gòu)帶動；所述主動撥盤與所述傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)中被動傘齒輪為一體結(jié)構(gòu)，即所述被動傘齒輪的背面結(jié)構(gòu)是帶有扇形槽的主動撥盤；所述絲杠-擺桿傳動機(jī)構(gòu)中，擺桿的一端和絲杠上的螺母轉(zhuǎn)動連接，擺桿的另一端是帶有扇形槽的主動撥盤。
[0012]所述動觸頭組件包括動觸頭支架、驅(qū)動臂、脫扣杠桿、動觸頭、動觸頭彈簧Kl和觸頭撞擊機(jī)構(gòu)，所述動觸頭支架通過轉(zhuǎn)軸02連接在殼體上,所述動觸頭與所述動觸頭支架為一體結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動臂的一端與所述手柄之間連接有一 U型連桿，所述驅(qū)動臂的另一端通過轉(zhuǎn)軸03與所述動觸頭支架連接,所述脫扣杠桿的支點(diǎn)通過轉(zhuǎn)軸04與所述動觸頭支架連接，所述脫扣杠桿的一端與所述驅(qū)動臂之間設(shè)有接觸點(diǎn)P1，所述脫扣杠桿的另一端設(shè)有尼龍彈簧K2，所述尼龍彈簧K2連接在動觸頭支架上；所述觸頭撞擊結(jié)構(gòu)為一杠桿，所述杠桿的支點(diǎn)05固連在所述殼體上，所述杠桿的一端與所述殼體的側(cè)壁接觸，所述杠桿的另一端與所述手柄之間設(shè)有接觸點(diǎn)P2，所述杠桿與所述動觸頭支架之間設(shè)有接觸點(diǎn)P3。
[0013]所述熱脫扣組件包括雙金屬片和熱調(diào)螺釘，所述磁脫扣組件包括電磁線圈，動靜鐵芯和磁脫扣搖桿，所述磁脫扣搖桿的一端滑動連接在電磁線圈的動鐵芯上，所述磁脫扣搖桿的另一端通過轉(zhuǎn)軸06連接在殼體上；所述熱脫扣組件、磁脫扣組件和聯(lián)動脫扣組件之間設(shè)有脫扣拉桿；所述脫扣拉桿的一端通過轉(zhuǎn)軸07與所述脫扣杠桿連接，所述殼體上設(shè)有脫扣拉桿的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述脫扣拉桿與所述雙金屬片之間設(shè)有接觸點(diǎn)P4，所述脫扣拉桿與所述磁脫扣搖桿之間設(shè)有接觸點(diǎn)P5 ;所述聯(lián)動脫扣組件包括設(shè)置在所述脫扣拉桿上的鄰極聯(lián)動脫扣桿。
[0014]所述脫扣杠桿與尼龍彈簧K2為一體結(jié)構(gòu)，并采用雙料注塑工藝一次成型。
[0015]本實(shí)用新型一種邏輯互鎖式塑殼斷路器，包括有相互存在邏輯互鎖關(guān)系的兩組斷路器，所述兩組斷路器之間設(shè)有互鎖控制器，每組斷路器包括殼體，輸入端子組件、輸出端子組件、手柄、動觸頭組件、靜觸頭及導(dǎo)弧片、滅弧室、熱脫扣組件、磁脫扣組件和聯(lián)動脫扣組件，所述熱脫扣組件、磁脫扣組件、聯(lián)動脫扣組件和動觸頭組件均布置在斷路器輸出端同一側(cè)；所述手柄設(shè)有用于安裝驅(qū)動軸的軸孔01;所述兩組斷路器之間設(shè)有邏輯互鎖控制器，所述邏輯互鎖控制器的操作分為手動和電動兩種，所述邏輯互鎖控制器的傳動機(jī)構(gòu)均由一組傘齒輪副組成，所述傘齒輪副由兩個面面相對的傘齒輪和與之構(gòu)成直角傳動的中介傘齒輪組成，所述兩個面面相對傘齒輪的旋向互為相反，在所述兩個面面相對的傘齒輪背面都附有帶扇形槽的主動撥盤，所述兩個主動撥盤上的扇形槽內(nèi)分別裝有固定于驅(qū)動軸上的徑向撥桿，所述兩個旋向互為相反的傘齒輪驅(qū)動各自的徑向撥桿和相應(yīng)的驅(qū)動軸作互為相反的轉(zhuǎn)動，驅(qū)動軸的另一端分別裝配在兩組斷路器手柄的軸孔01內(nèi)；所述扇形槽的中心角Θ ’小于手柄兩個旋轉(zhuǎn)極限位置的夾角與手柄接觸角之差，所述手柄接觸角即斷路器合閘后的手柄極限位置和動觸頭與靜觸頭開始接觸導(dǎo)通時相對應(yīng)的手柄位置之間的夾角。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:很方便地對斷路器實(shí)現(xiàn)智能控制；在不頻繁電路通斷場合本實(shí)用新型的電控?cái)嗦菲骺梢允∪ソ佑|器，直接對相應(yīng)負(fù)載進(jìn)行通斷切換；本實(shí)用新型斷路器的結(jié)構(gòu)簡捷，制造成本低，便于自動化生產(chǎn)，并可與常規(guī)斷路器直接替換。
【專利附圖】

【附圖說明】[0017]圖1是本實(shí)用新型電控塑殼斷路器斷電狀態(tài)示意圖；
[0018]圖2是圖1所示斷路器斷電狀態(tài)的工作原理圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型斷路器導(dǎo)通狀態(tài)示意圖；
[0020]圖4是圖3所示斷路器導(dǎo)通狀態(tài)的工作原理圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型電控塑殼斷路器脫扣保護(hù)啟動瞬間的工作原理圖；
[0022]圖6-1是本實(shí)用新型電控塑殼斷路器采用傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動手柄的示意圖；
[0023]圖6-2是圖6-1、圖7、圖8、圖9及圖10中所示斷路器斷電狀態(tài)手柄的位置示意圖；
[0024]圖6-3是圖6-1、圖7、圖8、圖9及圖10中所示斷路器合閘狀態(tài)手柄的位置示意圖；
[0025]圖7是本實(shí)用新型電控塑殼斷路器采用絲杠-擺桿傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動手柄的示意圖；
[0026]圖8是本實(shí)用新型邏輯互鎖式斷路器手動實(shí)現(xiàn)的示意圖；
[0027]圖9是本實(shí)用新型邏輯互鎖式斷路器由傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的示意圖；
[0028]圖10是本實(shí)用新型邏輯互鎖式斷路器由絲杠-擺桿傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的示意圖；
[0029]圖11是本實(shí)用新型電控制斷路器發(fā)生脫扣時的處理方案示意圖。
[0030]圖中:
[0031]1-手柄，2-U型連桿，3-驅(qū)動臂，4-動觸頭支架，5-動觸頭彈簧Kl，6_脫扣杠桿，7-杠桿,8-靜觸頭及導(dǎo)弧片，9-輸入端子組件，10-動觸頭，11-防弧板，12-滅弧室，13-磁脫線圈，14-磁脫扣搖桿，15-熱調(diào)螺釘，16-雙金屬片，17-輸出接線片，18-輸出端子組件，19-脫扣杠桿，20-鄰極聯(lián)動脫扣桿，21-手柄復(fù)位彈簧Κ3，22-驅(qū)動軸，22’ -徑向撥桿，23-傘齒輪副，24-波紋輪，25-換向開關(guān)，26-扭力調(diào)整簧，27-微型減速電機(jī)，28-絲杠，29-螺母，30-擺桿，31-指示燈，32-微動開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0033]傳統(tǒng)塑殼斷路器一般都采用手動驅(qū)動手柄I進(jìn)行電路的開通和切斷。本實(shí)用新型對現(xiàn)有斷路器內(nèi)的各功能組件進(jìn)行重新布局，并將其中過多的部件進(jìn)行功能整合，節(jié)省出空間，增大了手柄I的直徑。將傳統(tǒng)斷路器的軸旋轉(zhuǎn)約束改為手柄外圓約束，將手柄I的中心部位設(shè)計(jì)為孔結(jié)構(gòu)，由外部插入驅(qū)動軸22來帶動手柄I旋轉(zhuǎn)。但本實(shí)用新型斷路器的整體幾何結(jié)構(gòu)不變，仍然符合DIN軌道安裝標(biāo)準(zhǔn)，可以作為常規(guī)產(chǎn)品使用并相互替換。外部輸入驅(qū)動軸22可以實(shí)現(xiàn)對塑殼斷路器的自動化通斷操作、或遠(yuǎn)程甚至網(wǎng)絡(luò)控制。特別是當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障，頻繁斷電或者三相電的其中I相斷電時，經(jīng)常會給電器造成沖擊損壞。本實(shí)用新型斷路器可以很方便地自動切斷斷路器，從而保護(hù)用電設(shè)施。
[0034]如圖1和圖3所示，本實(shí)用新型電控塑殼斷路器，包括殼體，輸入端子組件、輸出端子組件、手柄1、動觸頭組件、靜觸頭及導(dǎo)弧片8、滅弧室12、熱脫扣組件、磁脫扣組件和聯(lián)動脫扣組件，所述熱脫扣組件、磁脫扣組件、聯(lián)動脫扣組件和動觸頭組件均布置在斷路器輸出端同一側(cè)；所述手柄I設(shè)有用于安裝驅(qū)動軸22的軸孔01。本實(shí)用新型通過在所述斷路器的手柄I的中心部位設(shè)置軸孔01，其目的是在該軸孔01中另外再安裝可以對該斷路器進(jìn)行通斷操作的驅(qū)動軸22，該軸孔01的截面形狀及與驅(qū)動軸的連接形式可以是任何能夠?qū)崿F(xiàn)帶動該手柄I旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)和形式，而且并不限于圖1所示的斷路器的具體結(jié)構(gòu)。
[0035]本實(shí)用新型斷路器還包括驅(qū)動軸控制器，所述驅(qū)動軸控制器包括與所述手柄I上的軸孔01相連接的驅(qū)動軸22、固定在所述驅(qū)動軸22另一端的徑向撥桿22’、設(shè)置在所述傘齒輪23背面的主動撥盤，所述主動撥盤上設(shè)有扇形槽，所述徑向撥桿22’位于所述扇形槽內(nèi)，所述扇形槽的中心角Θ小于手柄I的兩個旋轉(zhuǎn)極限位置的夾角與手柄死角之差，所述手柄死角指的是手柄I和U型連桿2構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)手柄I合閘做正時針轉(zhuǎn)動時和U型連桿2之間夾角α越過180度最遠(yuǎn)點(diǎn)，當(dāng)手柄I轉(zhuǎn)到合閘狀態(tài)的極限位置時，α角也到達(dá)了超過180度的最大值，此時α角減去180度平角得出的差值即為手柄死角。
[0036]本實(shí)用新型采用上述電控操作斷路器，其意義是實(shí)現(xiàn)自動化和遠(yuǎn)距離、甚至可以通過網(wǎng)絡(luò)來控制斷路器的通斷。
[0037]本實(shí)用新型斷路器合閘過程(圖6-2為斷電狀態(tài)下扇形槽和徑向撥桿22’的位置)，按照圖6-2所示，傘齒輪23背面或者擺桿30轉(zhuǎn)軸處的主動撥盤上的扇形槽做順時針方向轉(zhuǎn)動，推動徑向撥桿22’和其上的驅(qū)動軸22跟隨轉(zhuǎn)動，當(dāng)所述機(jī)構(gòu)到達(dá)圖6-3所示位置即為合閘狀態(tài)，此時電路導(dǎo)通(如圖3、圖4所示)，徑向撥桿22’在扇形槽緊密跟隨驅(qū)動下轉(zhuǎn)過了 Θ角度，所述機(jī)構(gòu)帶動手柄I完成合閘的過程。
[0038]本實(shí)用新型斷路器拉閘過程(圖6-3為合閘狀態(tài)下扇形槽和徑向撥桿22’的位置)，按照圖6-3所示，此時傘齒輪23背面或者擺桿30轉(zhuǎn)軸處的主動撥盤上的扇形槽做逆時針方向轉(zhuǎn)動，此時徑向撥桿22’與扇形槽之間有Θ角度的無接觸空間，當(dāng)所述扇形槽逆時針空轉(zhuǎn)Θ角度后和固定在驅(qū)動軸22上的徑向撥桿22’發(fā)生接觸，這時徑向撥桿22’和驅(qū)動軸22帶動手柄I開始做逆時針轉(zhuǎn)動，與此同時，所述扇形槽的另一端也讓出了 Θ角度的與徑向撥桿22’無接觸的空間，當(dāng)手柄I轉(zhuǎn)過和U型連桿2之間的180度死點(diǎn)時，手柄I在動觸頭彈簧Κ15的作用下自動快速逆時針轉(zhuǎn)過Θ角度，此時動觸頭10和靜觸頭8實(shí)現(xiàn)了快速斷電分離(如圖1、圖2所示)，同時手柄I成為主動件，帶動驅(qū)動軸22和附在其上的徑向撥桿22’快速逆向填充Θ角度的無接觸空間，所述機(jī)構(gòu)完成拉閘的過程。
[0039]圖1、圖2、圖3、圖4和圖5示出了本實(shí)用新型一種電控塑殼斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局和工作過程的實(shí)施例。
[0040]所述熱脫扣組件、磁脫扣組件、聯(lián)動脫扣組件和動觸頭組件均布置在斷路器輸出端的同一側(cè)，即在輸出端一側(cè)集中布置了全部的熱脫扣組件、磁脫扣組件和鄰極聯(lián)動脫扣結(jié)構(gòu)，而靜觸頭8只是作為輸入端，保障了安全切斷，提高分?jǐn)嗄芰Α?br> [0041]所述動觸頭組件包括動觸頭支架4、驅(qū)動臂3、脫扣杠桿6、動觸頭10、動觸頭彈簧Κ15和杠桿觸頭撞擊機(jī)構(gòu)7，所述動觸頭支架4通過轉(zhuǎn)軸02連接在殼體上，所述動觸頭10與所述動觸頭支架4為一體結(jié)構(gòu)，動觸頭10和動觸頭支架4可以采用復(fù)合加工方式完成。所述驅(qū)動臂3的一端與所述手柄I之間連接有U型連桿2，即U型連桿2的一端與手柄I上的一孔08轉(zhuǎn)動連接，U型連桿2的另一端與驅(qū)動臂3上的一孔09轉(zhuǎn)動連接，所述驅(qū)動臂3的另一端通過轉(zhuǎn)軸03與所述動觸頭支架4連接，所述脫扣杠桿6的支點(diǎn)通過轉(zhuǎn)軸04與所述動觸頭支架4連接，所述脫扣杠桿6的一端與所述驅(qū)動臂3之間設(shè)有接觸點(diǎn)Pl，所述脫扣杠桿6的另一端設(shè)有尼龍彈簧Κ2，所述尼龍彈簧Κ2連接在動觸頭支架4上，所述脫扣杠桿6與尼龍彈簧Κ2為一體結(jié)構(gòu)，尼龍彈簧Κ2在單一模具內(nèi)以雙料注塑工藝和脫扣杠桿6實(shí)現(xiàn)一次成型加工。[0042]所述觸頭撞擊結(jié)構(gòu)為一杠桿7，所述杠桿7的支點(diǎn)05固連在所述殼體上，所述杠桿7的一端與所述殼體的側(cè)壁接觸，所述杠桿7的另一端設(shè)有與所述手柄I之間設(shè)有接觸點(diǎn)P2，本實(shí)施例是在手柄I的盤面上設(shè)有溝槽，在杠桿7的該端部設(shè)有一彎鉤，該彎鉤嵌在該溝槽中，從而使杠桿7的該端部與所述手柄I之間形成了接觸點(diǎn)P2，同理，所述杠桿7與所述動觸頭支架4之間也設(shè)置了接觸點(diǎn)P3 ;該杠桿7是一個高分子彈性樹脂材料制成的杠桿，合閘時，動觸頭支架4和杠桿7在P3點(diǎn)發(fā)生碰撞，阻止了動觸頭支架4的逆時針轉(zhuǎn)動，由于整個機(jī)構(gòu)的彈性作用，手柄I仍然能夠繼續(xù)做逆時針合閘轉(zhuǎn)動，并且牽拉杠桿7另一端P2點(diǎn)，迫使杠桿7繞支點(diǎn)05逆時針轉(zhuǎn)動，使運(yùn)動受阻的動觸頭10和動觸頭支架4的一體結(jié)構(gòu)突然失去阻擋而猛力撞擊靜觸頭8，確保觸點(diǎn)的良好接觸。
[0043]所述熱脫扣組件包括雙金屬片16和熱調(diào)螺釘15，所述磁脫扣組件包括磁脫線圈13和磁脫扣搖桿14，所述磁脫線圈13內(nèi)置有動鐵芯和靜鐵芯，所述磁脫扣搖桿14的一端連接在脫磁線圈13的動鐵芯上，所述磁脫扣搖桿14的另一端通過轉(zhuǎn)軸06連接在殼體上；所述熱脫扣組件、磁脫扣組件和聯(lián)動脫扣組件之間設(shè)有脫扣拉桿19，即，本實(shí)用新型斷路器的保護(hù)性脫扣，諸如:過載保護(hù)的熱脫扣組件、短路保護(hù)的磁脫扣組件、鄰極開關(guān)聯(lián)動脫扣保護(hù)的聯(lián)動脫扣組件統(tǒng)一由一脫扣拉桿19完成。所述脫扣拉桿19的一端通過轉(zhuǎn)軸07與所述脫扣杠桿6連接，所述殼體上設(shè)有脫扣拉桿19的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述脫扣拉桿19與所述雙金屬片16之間設(shè)有接觸點(diǎn)P4，所述脫扣拉桿19與所述磁脫扣搖桿14之間設(shè)有接觸點(diǎn)P5 ；所述聯(lián)動脫扣組件包括設(shè)置在所述脫扣拉桿19上的鄰極聯(lián)動脫扣桿20。
[0044]本實(shí)用新型斷路器的開關(guān)過程，如圖1所示，合閘時，手柄I沿順時針方向被驅(qū)動，推動U型連桿2和驅(qū)動臂3，通過脫扣杠桿6上的鎖扣接觸點(diǎn)Pl，將力傳給動觸頭支架4上的轉(zhuǎn)軸04和轉(zhuǎn)軸03，迫使動觸頭支架4和熔鑄其上的動觸頭10圍繞殼體上的轉(zhuǎn)軸02逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)動觸頭支架4上的一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到作為觸頭撞擊結(jié)構(gòu)的杠桿7相對應(yīng)的P3點(diǎn)接觸時，動觸頭支架4和動觸頭10的旋轉(zhuǎn)動作遇阻停止，由于整個機(jī)構(gòu)的彈性作用，手柄I能夠繼續(xù)被驅(qū)動順時針旋轉(zhuǎn)，牽拉杠桿7上的P2點(diǎn)，迫使杠桿7繞殼體上的支點(diǎn)05逆時針旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致接觸點(diǎn)P3脫離接觸，整個動件機(jī)構(gòu)積聚的彈性能沖破阻力，動觸頭10和靜觸頭8產(chǎn)生撞擊，保證了動靜觸頭處于完好接觸狀態(tài)，特別是改善了人工合閘時，由于手的抖動造成的觸點(diǎn)燒損狀況。此時手柄I已經(jīng)順時針轉(zhuǎn)過了和U型連桿2的180度死點(diǎn)夾角位置，角度為α (如圖3，圖4所示),整個系統(tǒng)對靜觸電8和動觸頭10構(gòu)成很大的壓力；當(dāng)α角小于180度時，其反作用力對手柄I產(chǎn)生逆時針方向的推力，與手柄I的合閘動作方向相反，當(dāng)α角超越了 180度的死點(diǎn)位置，其反作用力對手柄I產(chǎn)生順時針方向的推力，與手柄I的合閘動作方向相同，此時手柄I在合閘驅(qū)動力和整個觸頭機(jī)構(gòu)反作用力共同作用下被牢牢地鎖在合閘的終點(diǎn)位置，電路接通，(本實(shí)用新型將手柄I在合閘終點(diǎn)位置與180度死點(diǎn)位置形成的超越角定義為手柄死角，即:手柄I和U型連桿2構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)手柄I合閘做正時針轉(zhuǎn)動時和U型連桿2之間夾角α越過180度最遠(yuǎn)點(diǎn)，當(dāng)手柄I轉(zhuǎn)到合閘狀態(tài)的極限位置時，α角也到達(dá)了超過180度的最大值，此時α角減去180度平角得出的差值即為手柄死角)。
[0045]動靜觸頭觸點(diǎn)導(dǎo)通后(如圖3所示)，電流從斷路器右邊的輸入端子組件9進(jìn)入，從左邊的輸出端子組件18 (圖中的17為輸出接線片)流出，當(dāng)電路電流超過限定數(shù)值時，雙金屬片16發(fā)生向左彎曲(如圖5所示)，在接觸點(diǎn)Ρ4牽拉脫扣拉桿19向左運(yùn)動，通過脫扣杠桿6上的轉(zhuǎn)軸07，驅(qū)動脫扣杠桿6逆時針轉(zhuǎn)動，造成接觸點(diǎn)Pl脫扣。(正常時，接觸點(diǎn)Pl由于尼龍彈簧K2的彈性力作用而處于鎖閉狀態(tài))。動觸頭10和動觸頭彈簧K15上的彈性力迫使整個觸頭機(jī)構(gòu)上的部件(驅(qū)動臂3，動觸頭支架4，脫扣杠桿6和動觸頭10)順時針轉(zhuǎn)動，同時，脫扣拉桿19和鄰極聯(lián)動脫扣桿20向左運(yùn)動，驅(qū)動臂3相對動觸頭支架4上的轉(zhuǎn)軸03做逆時針轉(zhuǎn)動。手柄I合閘的反推力消失，在手柄復(fù)位彈簧K321的帶動下，將U型連桿2、驅(qū)動臂3及杠桿7放回到如圖1所示的初始位置，等待下一次的合閘動作(這一過程稱作熱脫扣保護(hù))。
[0046]當(dāng)電路出現(xiàn)短路時，流經(jīng)磁脫扣線圈13上的電流會瞬時驟然增大，產(chǎn)生很強(qiáng)的磁力，吸引內(nèi)部的動鐵芯向左撞擊，帶動磁脫扣搖桿14順時針擺動，撞擊接觸點(diǎn)P5,從而拉動脫扣拉桿19在其兩側(cè)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向下左移，后面發(fā)生的現(xiàn)象和上述熱脫扣保護(hù)動作相同。
[0047]對于多極并聯(lián)的斷路器，當(dāng)本極斷路器在限定電流內(nèi)正常工作時，相鄰的相極出現(xiàn)故障，會通過相鄰斷路器的鄰極聯(lián)動脫扣桿20拉動本斷路器脫扣拉桿19向左運(yùn)動，產(chǎn)生的效果和上述相同(這一過程稱作聯(lián)動脫扣保護(hù))。
[0048]圖6-1示出了本實(shí)用新型電控塑殼斷路器的應(yīng)用實(shí)例:本實(shí)例A向視圖中的主動撥盤和附在其上的扇形槽與傘齒輪23為背背相對的一體結(jié)構(gòu)，由微型減速電動機(jī)27的輸出軸通過傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動主動撥盤，主動撥盤撥動徑向撥桿22’，從而帶動驅(qū)動軸22轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)斷路器的開關(guān)電控，在傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)的主動輪軸上設(shè)有波紋輪24和壓縮扭力彈簧26，所述主動傘齒輪的背面設(shè)有與所述波紋輪24的波紋面吻合的波紋面，在手柄I的極限位置，由于扭力突然增大，波紋輪24壓縮扭力調(diào)整簧26頂開換向開關(guān)25，微型減速電動機(jī)27自動換向，實(shí)現(xiàn)斷路器的合閘或斷開的自由操作。圖6-2示出了本實(shí)例斷路器斷電狀態(tài)手柄的位置，圖6-3示出了本實(shí)例斷路器合閘狀態(tài)手柄的位置。
[0049]圖7示出了本實(shí)用新型電控塑殼斷路器的另一種電控通/斷操作的實(shí)例:微型減速電動機(jī)的輸出端為一絲杠28，絲杠28上裝配有一螺母29，螺母29上連接有一擺桿30，主動撥盤和附在其上的扇形槽固定在擺桿30的轉(zhuǎn)軸處，微型減速電動機(jī)帶動絲杠28，絲杠28帶動其上的螺母29左右移動，螺母29帶動擺桿30擺動，主動撥盤上的扇形槽撥動徑向撥桿22’，從而實(shí)現(xiàn)斷路器的電控合閘或斷開。
[0050]本實(shí)用新型一種邏輯互鎖式塑殼斷路器，包括有相互存在邏輯互鎖關(guān)系的兩組斷路器，當(dāng)然，每組斷路器可以是單極或多極斷路器，所述兩組斷路器之間設(shè)有互鎖控制器，每組斷路器包括殼體，輸入端子組件、輸出端子組件、手柄1、動觸頭組件、靜觸頭8、滅弧室
12、熱脫扣組件、磁脫扣組件和聯(lián)動脫扣組件，所述熱脫扣組件、磁脫扣組件、聯(lián)動脫扣組件和動觸頭組件均布置在斷路器輸出端的同一側(cè)；所述手柄I設(shè)有用于安裝驅(qū)動軸22的軸孔01 ;所述互鎖控制器包括兩個分別裝配在兩組斷路器的軸孔01中的兩個驅(qū)動軸22，所述驅(qū)動軸22上固定有徑向撥桿22’，所述徑向撥桿22’分別位于每個扇形槽內(nèi)，所述扇形槽固定連接于主動撥盤上，所述主動撥盤和傘齒輪23為一體結(jié)構(gòu)，所述扇形槽的中心角Θ ’小于手柄I兩個旋轉(zhuǎn)極限位置的夾角與手柄接觸角之差，所述手柄接觸角即斷路器合閘后的手柄極限位置和動、靜觸頭開始接觸導(dǎo)通時相對應(yīng)的手柄位置之間的夾角。所述主動撥盤由傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)或絲杠-搖桿傳動機(jī)構(gòu)帶動，所述傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)或絲杠-搖桿傳動機(jī)構(gòu)由微型減速電機(jī)27帶動，其中傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)還可以手動。[0051]雙電源供電時，要求兩個供電系統(tǒng)絕對隔絕和獨(dú)立，否則將帶來非常危險的事故。無論手動或電動控制切換供電系統(tǒng)，本實(shí)用新型給出了邏輯上的保障。當(dāng)進(jìn)行手動操作時，無論你先操作左或右其中任何一支斷路器，由于齒輪的自動反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，均能實(shí)現(xiàn)對另外一個系統(tǒng)的反向操作。這種邏輯自動反向機(jī)構(gòu)也為電力自動化切換供電系統(tǒng)提供了保障。
[0052]圖8示出了本實(shí)用新型手動驅(qū)動的邏輯互鎖式塑殼斷路器的應(yīng)用實(shí)例:圖8中左右虛線框表示是兩只相鄰的斷路器，兩只斷路器的軸孔01中分別裝配有驅(qū)動軸22，驅(qū)動軸22和徑向撥桿22’是一體結(jié)構(gòu)，驅(qū)動軸上套裝有背背相對的主動撥盤和傘齒輪，傘齒輪可以相對驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，兩個主動撥盤內(nèi)設(shè)有扇形槽(即本實(shí)用新型不排除可以將主動撥盤設(shè)計(jì)為與傘齒輪是一體結(jié)構(gòu))，每只斷路器的徑向撥桿22’恰好裝在扇形槽中(如圖6-2-3所示)，兩個面面相對的傘齒輪23之間還設(shè)有一作為中介輪的傘齒輪，當(dāng)用手驅(qū)動左或右邊任何一只斷路器的手柄I進(jìn)行斷路器開或關(guān)時，另一只(右或左)斷路器自動執(zhí)行反向動作，這樣可對于雙電源供電用戶安全互換供電系統(tǒng)提供安全保障。
[0053]圖9示出了本實(shí)用新型電控邏輯互鎖式斷路器的一個實(shí)例:即由微型減速電動機(jī)27的輸出軸通過傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動兩個主動撥盤做相反方向的旋轉(zhuǎn)，兩個主動撥盤分別撥動兩個徑向撥桿22’，再帶動兩個驅(qū)動軸22和各自相應(yīng)的手柄I相對反向轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)兩組斷路器其中一只為斷開，另外一只導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)了邏輯互鎖。
[0054]圖10示出了本實(shí)用新型電控邏輯互鎖式斷路器的另一個實(shí)例:微型減速電動機(jī)27的輸出端為一絲杠28，帶動其上的螺母29，螺母29帶動擺桿30，擺桿30帶動其中一只斷路器上的主動撥盤，與此同時，通過中介輪帶動另外一只斷路器上的主動撥盤反向旋轉(zhuǎn)，每個主動撥盤撥動各自徑向撥桿22’和驅(qū)動軸22，再帶動各自斷路器中的手柄1，從而實(shí)現(xiàn)兩組斷路器其中一只為斷開(如圖6-2所示)，另外一只導(dǎo)通(如圖6-3所示)，從而實(shí)現(xiàn)了邏輯互鎖。
[0055]當(dāng)本實(shí)用新型所述斷路器以電驅(qū)動方式工作時，此時它們不像普通的斷路器，在發(fā)生故障脫扣后，手柄I會在手柄復(fù)位彈簧K321的驅(qū)動下掉落，使得我們在視覺上能夠快速發(fā)現(xiàn)該故障脫扣現(xiàn)象。如圖11所示，本實(shí)用新型通過在外接控制器內(nèi)相鄰斷路器一側(cè)的鄰極聯(lián)動脫扣桿20處的對應(yīng)位置安裝微動開關(guān)32，當(dāng)出現(xiàn)故障脫扣時，鄰極聯(lián)動脫扣桿20接通相應(yīng)的微動開關(guān)32，相應(yīng)指示燈31開啟，或綠色變紅色，顯示該斷路器出現(xiàn)脫扣故障，也可同時進(jìn)行遠(yuǎn)距離報(bào)警。
[0056]盡管上面結(jié)構(gòu)圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電控塑殼斷路器，包括殼體，輸入端子組件(9)、輸出端子組件(18)、手柄(I)、動觸頭組件、靜觸頭及導(dǎo)弧片(8)、滅弧室(12)、熱脫扣組件、磁脫扣組件和聯(lián)動脫扣組件，其特征在于， 所述熱脫扣組件、磁脫扣組件、聯(lián)動脫扣組件和動觸頭組件均布置在斷路器輸出端的同一側(cè)；所述手柄(I)設(shè)有用于安裝驅(qū)動軸的軸孔01。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電控塑殼斷路器，其特征在于，該斷路器還包括驅(qū)動軸控制器，所述驅(qū)動軸控制器包括與所述手柄(I)的軸孔01固定連接的驅(qū)動軸(22)、固定在所述驅(qū)動軸(22)上的徑向撥桿(22’)、設(shè)置在所述驅(qū)動軸上的主動撥盤，所述主動撥盤可以相對驅(qū)動軸(22)轉(zhuǎn)動，所述主動撥盤上設(shè)有扇形槽，所述徑向撥桿(22’ )位于所述扇形槽內(nèi)，所述扇形槽的中心角Θ小于手柄(I)兩極限位置的夾角與手柄的死角之差；所述死角指的是手柄(I)和U型連桿(2 )構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)，手柄(I)合閘做正時針轉(zhuǎn)動時和U型連桿(2 )之間夾角α越過180度最遠(yuǎn)點(diǎn)，當(dāng)手柄(I)轉(zhuǎn)到合閘狀態(tài)的極限位置時，α角也到達(dá)了超過180度的最大值，此時α角減去180度平角得出的差值即為死角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述電控塑殼斷路器，其特征在于，所述帶扇形槽的主動撥盤由微型減速電機(jī)(27)驅(qū)動的傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)或絲杠-搖桿傳動機(jī)構(gòu)帶動；所述主動撥盤與所述傘齒輪傳動機(jī)構(gòu)中被動傘齒輪為一體結(jié)構(gòu)，即所述被動傘齒輪(23)的背面結(jié)構(gòu)是帶有扇形槽的主動撥盤；所述絲杠-搖桿傳動機(jī)構(gòu)中，擺桿(30)的一端和絲杠(30)上的螺母(29)轉(zhuǎn)動連接，擺桿(30)的另一端是帶有扇形槽的主動撥盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述電控塑殼斷路器，其特征在于，所述動觸頭組件包括動觸頭支架(4)、驅(qū)動臂(3)、脫扣杠桿(6)、動觸頭(10)、動觸頭彈簧Kl (5)和觸頭撞擊機(jī)構(gòu)，所述動觸頭支架(4)通過轉(zhuǎn)軸02連接在殼體上,所述動觸頭(10)與所述動觸頭支架(4)為一體結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動臂(3)的一端與所述手柄(I)之間連接有一 U型連桿(2)，所述驅(qū)動臂(3)的另一端通過轉(zhuǎn)軸03與所述動觸頭支架(4)連接，所述脫扣杠桿(6)的支點(diǎn)通過轉(zhuǎn)軸04與所述動觸頭支架(4)·連接，所述脫扣杠桿(6)的一端與所述驅(qū)動臂(3)之間設(shè)有接觸點(diǎn)Ρ1，所述脫扣杠桿(6)的另一端設(shè)有尼龍彈簧Κ2，所述尼龍彈簧Κ2連接在動觸頭支架(4)上；所述觸頭撞擊機(jī)構(gòu)為一杠桿(7)，所述杠桿(7)的支點(diǎn)05固連在所述殼體上，所述杠桿(7)的一端與所述殼體的側(cè)壁接觸，所述杠桿(7)的另一端與所述手柄(I)之間設(shè)有接觸點(diǎn)Ρ2，所述杠桿(7)與所述動觸頭支架(4)之間設(shè)有接觸點(diǎn)Ρ3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述電控塑殼斷路器，其特征在于，所述熱脫扣組件包括雙金屬片(16)和熱調(diào)螺釘(15)，所述磁脫扣組件包括磁脫線圈(13)以及線圈內(nèi)置的動靜鐵芯和磁脫扣搖桿(14)，所述磁脫扣搖桿(14)的一端連接在脫磁線圈(13)的動鐵芯上，所述磁脫扣搖桿(14)的另一端通過轉(zhuǎn)軸06連接在殼體上； 所述熱脫扣組件、磁脫扣組件和聯(lián)動脫扣組件之間設(shè)有脫扣拉桿(19);所述脫扣拉桿(19)的一端通過轉(zhuǎn)軸07與所述脫扣杠桿(6)連接，所述殼體上設(shè)有脫扣拉桿(19)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述脫扣拉桿(19)與所述雙金屬片(16)之間設(shè)有接觸點(diǎn)Ρ4，所述脫扣拉桿(19)與所述磁脫扣搖桿(14)之間設(shè)有接觸點(diǎn)Ρ5 ;所述聯(lián)動脫扣組件包括設(shè)置在所述脫扣拉桿(19)上的鄰極聯(lián)動脫扣桿(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述電控塑殼斷路器，其特征在于，所述脫扣杠桿(6)與尼龍彈簧Κ2為一體結(jié)構(gòu)，并采用雙料注塑工藝一次成型。
7.一種邏輯互鎖式塑殼斷路器，包括有相互存在邏輯互鎖關(guān)系的兩組斷路器，所述斷路器包括殼體，輸入端子組件(9)、輸出端子組件(18)、手柄(I)、動觸頭組件、靜觸頭及導(dǎo)弧片(8)、滅弧室(12)、熱脫扣組件、磁脫扣組件和聯(lián)動脫扣組件，其特征在于， 所述熱脫扣組件、磁脫扣組件、聯(lián)動脫扣組件和動觸頭組件均布置在斷路器輸出端的同一側(cè)；所述手柄(I)設(shè)有用于安裝驅(qū)動軸(22)的軸孔Ol ； 所述兩組斷路器之間設(shè)有邏輯互鎖控制器，所述兩組斷路器的邏輯互鎖控制器的操作分為手動和電動兩種，所述邏輯互鎖控制器的傳動機(jī)構(gòu)均由一組傘齒輪副(23)構(gòu)成，所述傘齒輪副(23)由兩個面面相對的傘齒輪和與之構(gòu)成直角傳動的中介傘齒輪構(gòu)成，所述兩個面面相對的傘齒輪的旋向互為相反，在所述兩個面面相對的傘齒輪背面都附有帶扇形槽的主動撥盤，所述兩個主動撥盤上的扇形槽內(nèi)分別裝有固定于驅(qū)動軸(22)上的徑向撥桿(22’)，所述兩個旋向相反的驅(qū)動軸(22)的另一端分別裝配在兩組斷路器手柄(I)的軸孔01內(nèi)；所述扇形槽的中心角Θ ’小于手柄(I)兩個旋轉(zhuǎn)極限位置的夾角與手柄接觸角之差，所述手柄接觸角即斷路器合閘后的手柄極限位置和動觸頭(10)與靜觸頭開始接觸導(dǎo)通時相對應(yīng)的手柄位置之間的夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所 述邏輯互鎖式塑殼斷路器，其特征在于，所述斷路器由單極或多極斷路器構(gòu)成。
【文檔編號】H01H73/04GK203644717SQ201320751675
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】王克誠 申請人:王克誠