小型断路器的操作机构制造技术

小型断路器的操作机构，枢转安装在壳体上的手柄通过与连杆的第二端的铰链联接对连杆提供驱动力F，杠杆与跳扣铰链联接，杠杆和锁扣通过复合铰链FJ与壳体联接，壳体上设有限制面，杠杆和/或壳体上设有引导槽，连杆的第一端在该引导槽内、并能与限制面滑动配合，跳扣上设有与限制面共同可对连杆第一端形成约束的受力槽；连杆的驱动力F受壳体和跳扣的共同约束分为作用在限制面上的第一和第二分力F1、F2，锁扣上设有与跳扣齿可分离式搭接的锁扣齿，锁扣实现对杠杆、跳扣和连杆第一端的整体锁定或者解锁，锁扣通过由锁扣齿与跳扣齿搭接形成的搭接点D0提供作用于跳扣的锁扣力Fs，连杆的第二分力F2通过平衡机构可实现与锁扣力Fs的平衡。

【技术实现步骤摘要】
小型断路器的操作机构
本技术涉及用于小型断路器的操作机构，可实现小型断路器的闭合，断开及脱扣操作。
技术介绍
现有小型断路器作为线路保护的低压电器已得到了广泛的运用，伴随小型断路器的发展，对其的性能要求也越来越高，其中高分断能力和大额定电流是涉及产品市场竞争力的重要性能要求之一。然而，由于更高分断能力和更大的额定电流规格，导致了小型断路器内部的驱动力增大，但另一方面，为了保证断路器动作的稳定性和可靠性，要求断路器动作的脱扣力更小。在现有的小型断路器的操作机构中，普遍采用由手柄、U形杆、杠杆、跳扣、锁扣构成的平面连杆结构，跳扣和锁扣分别与杠杆铰链连接，U形杆的两端分别与手柄和跳扣铰链连接，杠杆弹簧的弹力作用于杆杆。脱扣力是指触动锁扣解锁而致使操作机构脱扣所需的力，确保操作机构可靠脱扣需满足脱扣力大于锁扣作用于跳扣的锁扣力。在操作机构的结构不变的情况下，驱动力的增大必然导致锁扣力的增大，而锁扣力的增大必然要求脱扣力增大，否则不能保证正常脱扣。可见驱动力增大与脱扣力减小是一对矛盾，所以要同时获得驱动力大和脱扣力小的效果，这对断路器的操作机构提出了更高的要求。 现有普遍采用由手柄、U形杆、杠杆、跳扣、锁扣构成的平面连杆结构的优点是结构简单、技术成熟，如名称为“自由脱扣的小型断路器的操作机构”的200820041555号技术专利，这种操作机构的工作原理是:在跳扣和锁扣啮合锁定时，跳扣、锁扣和杠杆三者相互制约不能自由运动并由此锁定为一个整体，作用于手柄上的操作力通过U形杆两端的两个铰链传递于所述整体，即由U形杆作用于跳扣的驱动力能传递给杠杆，并且该驱动力能克服杠杆弹簧的弹力驱使杠杆转动以完成合闸操作。在合闸状态下，该驱动力与杠杆弹簧的弹力平衡；当跳扣和锁扣分离解锁时，跳扣和锁扣能相对于杠杆自由转动，由此使跳扣不能向杠杆传递驱动力，由于杠杆上失去了平衡杠杆弹簧的弹力的驱动力，所以杠杆在杠杆弹簧的弹力作用下会回转并执行脱扣跳闸动作。在现有的操作机构中，U形杆的一端套在跳扣上，在机构的脱扣过程中，跳扣始终和U形杆一同转动，而不碰到锁扣，因此限制了跳扣的尺寸，导致跳扣转化力的比例偏小，一旦增大断路器的复位力和触头压力，脱扣力将超出适用范围。显然，现有的操作机构不可能同时获得驱动力大和脱扣力小的效果。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种小型断路器的操作机构，通过整体结构的合理巧妙改进，同时获得驱动力大和脱扣力小的效果。 为实现上述目的，本技术采用了如下技术方案。 小型断路器的操作机构，枢转安装在该断路器的壳体10上的手柄I通过与连杆2的第二端22的铰链联接对连杆2提供驱动力F，杠杆3与跳扣4铰链联接，杠杆3和锁扣5通过复合铰链FJ与所述壳体联接，该操作机构还包括杠杆弹簧6、跳扣复位弹簧7、锁扣复位弹簧和手柄复位弹簧，其中:所述的壳体10上设有限制面101，杠杆3或壳体10上设有弓丨导槽31，所述的连杆2的第一端21在该引导槽31内并能与所述的限制面101滑动配合，所述的跳扣4上设有与限制面101共同可对连杆2的第一端21形成约束的受力槽42 ;所述连杆2的驱动力F受壳体10和跳扣4的共同约束分为作用在壳体10的限制面101上的第一分力Fl和作用在跳扣4的受力槽42上的第二分力F2，所述的锁扣5上设有与跳扣4上的跳扣齿41可分离式搭接的锁扣齿51,通过锁扣齿51与跳扣齿41的搭接或者分离,锁扣5实现对杠杆3、跳扣4和连杆2的第一端21的整体锁定或者解锁，并且，锁扣5通过由锁扣齿51与跳扣齿41搭接形成的搭接点DO提供作用于跳扣4上的锁扣力Fs，所述的连杆2的驱动力F的第二分力F2通过平衡机构可实现与所述的锁扣力Fs的平衡。 另外，优选的结构是，所述的整体锁定是指锁扣齿51与跳扣齿41搭接使得限制面101和受力槽42对连杆2的第一端21形成共同约束，并且限制面101对连杆2的第一端21的约束力与驱动力F的第一分力Fl平衡，受力槽42对连杆2的第一端21的约束力与驱动力F的第二分力F2平衡，第二分力F2与锁扣5作用于跳扣4的锁扣力Fs平衡；所述的解锁是指锁扣齿51与跳扣齿41分离使得限制面101和受力槽42对连杆2的第一端21的约束被解除，锁扣5对杠杆3、跳扣4和连杆2的第一端21解除锁定，连杆2的第一端21保留在引导槽31内、并能在引导槽31内滑动。 另外，优选的结构是，所述的平衡机构为力矩平衡机构，包括以跳扣4的铰链轴ZO为转动中心的支点、第二分力F2相对于所述支点ZO的第一力臂LI以及锁扣力Fs相对于所述支点ZO的第二力臂L2，并且第二力臂L2大于第一力臂LI。 另外，优选的结构是，所述的第二分力F2相对于支点ZO的第一力臂LI小于作用在跳扣4上的连杆2的第一端21与跳扣4之间的摩擦力Fm相对于支点ZO的第三力臂L3。 此外，优选的结构是，所述的驱动力F的第二分力F2作用于跳扣4上的力矩大于所述的摩擦力Fm作用于跳扣4上的力矩。 此外，优选的结构是，所述的连杆2的第一端21与跳扣4之间的摩擦力Fm在跳扣4上的第三力臂L3为驱动力F的第二分力F2在跳扣4上的第一力臂LI的3至8倍。 此外，优选的结构是，所述的连杆2的第一端21与跳扣4之间的摩擦系数U< (LI/L3)。 另外，优选的结构是，所述的复合铰链FJ包括形成在杠杆3上的I个销孔32、形成在锁扣5上的2个同轴孔50和I个插入销孔32和同轴孔50内的销轴，并且所述的销轴与销孔32、同轴孔50转动配合。 进一步可优选的结构是，所述的锁扣力Fs相对于跳扣4上的第二力臂L2为所述的驱动力F的第二分力F2相对于跳扣4上的第一力臂LI的5至10倍。 再者，优选的结构是，所述的跳扣复位弹簧7的两端分别与杠杆3、跳扣4连接，所述的锁扣复位弹簧的两端分别与杠杆3、锁扣5连接，所述的手柄复位弹簧作用于手柄I的弹性力矩Mb的方向、跳扣复位弹簧7作用于跳扣4的弹性力矩Mt的方向与杠杆弹簧6作用于杠杆3的弹性力矩Mg的方向相同，锁扣复位弹簧作用于锁扣5的弹性力矩Ms的方向与杠杆弹簧6作用于杠杆3的弹性力矩Mg的方向相反。 根据上述技术方案，将杠杆的限制面制作在产品的壳体上，限制面始终保持固定，只在断路器完全闭合时与连杆作用，使连杆对于操作机构的驱动力分散作用于跳扣和杠杆，由于改变了杠杆上的限制面方向，使Fl承受更多的分力，那么作用在跳扣件上的分力F2就会减小。同时由于也相应地改变了跳扣件工作面的方向，使锁扣的锁扣力F2在跳扣上对应的力臂增大，而连杆上的驱动力在跳扣上的力臂减小，那么摩擦系数u (u< (L1/L3))的取值范围就可以增加，以大幅度减小锁扣对于跳扣的锁扣力，从而实现在增加操作机构的驱动力的同时，使脱扣机构对于锁扣的脱扣力仍然保持在理想的范围，增加了产品的可靠性。另一方面，由于F2值减小，虽然LI增大，但产生的转矩可保持不变，因此仍可保证脱扣力值，达到大幅度减小脱扣力的效果。 【附图说明】 图1是本技术的小型断路器的操作机构的整体结构平面示意图。 图2是图1所示的实施例的装配关系立体示意图。 图3是图1所示的实施例的力系分布平面示意图。 图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
小型断路器的操作机构，其中手柄(1)枢转安装在该断路器的壳体(10)上，手柄(1)通过与连杆(2)的第二端(22)的铰链联接对连杆(2)提供驱动力F，杠杆(3)和锁扣(5)通过复合铰链FJ与所述壳体联接，跳扣(4)与杠杆(3)铰链联接，该操作机构还包括杠杆弹簧(6)、跳扣复位弹簧(7)、锁扣复位弹簧和手柄复位弹簧，其特征在于： 所述的壳体(10)上设有限制面(101)，杠杆(3)和/或壳体(10)上设有引导槽(31)，所述的连杆(2)的第一端(21)在该引导槽(31)内、并能与所述的限制面(101)滑动配合，所述的跳扣(4)上设有与限制面(101)共同可对连杆(2)的第一端(21)形成约束的受力槽(42)； 所述连杆(2)的驱动力F受壳体(10)和跳扣(4)的共同约束分为作用在壳体(10)的限制面(101)上的第一分力F1和作用在跳扣(4)上的第二分力F2，所述的锁扣(5)上设有与跳扣(4)上的跳扣齿(41)可分离式搭接的锁扣齿(51)，通过锁扣齿(51)与跳扣齿(41)的搭接或者分离，锁扣(5)实现对杠杆(3)、跳扣(4)和连杆(2)的第一端(21)的整体锁定或者解锁，并且，锁扣(5)通过由锁扣齿(51)与跳扣齿(41)搭接形成的搭接点D0提供作用于跳扣(4)上的锁扣力Fs，所述的连杆(2)的驱动力F的第二分力F2通过平衡机构可实现与所述的锁扣力Fs的平衡。...

【技术特征摘要】
1.小型断路器的操作机构，其中手柄(I)枢转安装在该断路器的壳体(10)上，手柄(I)通过与连杆(2)的第二端(22)的铰链联接对连杆(2)提供驱动力F，杠杆(3)和锁扣(5)通过复合铰链FJ与所述壳体联接，跳扣(4)与杠杆(3)铰链联接，该操作机构还包括杠杆弹簧(6)、跳扣复位弹簧(7)、锁扣复位弹簧和手柄复位弹簧，其特征在于: 所述的壳体(10)上设有限制面(101)，杠杆(3)和/或壳体(10)上设有引导槽(31)，所述的连杆⑵的第一端(21)在该引导槽(31)内、并能与所述的限制面(101)滑动配合，所述的跳扣⑷上设有与限制面(101)共同可对连杆(2)的第一端(21)形成约束的受力槽(42)； 所述连杆⑵的驱动力F受壳体(10)和跳扣(4)的共同约束分为作用在壳体(10)的限制面(101)上的第一分力Fl和作用在跳扣(4)上的第二分力F2，所述的锁扣(5)上设有与跳扣(4)上的跳扣齿(41)可分离式搭接的锁扣齿(51)，通过锁扣齿(51)与跳扣齿(41)的搭接或者分离，锁扣(5)实现对杠杆(3)、跳扣(4)和连杆⑵的第一端(21)的整体锁定或者解锁，并且，锁扣(5)通过由锁扣齿(51)与跳扣齿(41)搭接形成的搭接点DO提供作用于跳扣⑷上的锁扣力Fs，所述的连杆⑵的驱动力F的第二分力F2通过平衡机构可实现与所述的锁扣力Fs的平衡。2.根据权利要求1所述的小型断路器的操作机构，其特征在于: 所述的整体锁定是指锁扣齿(51)与跳扣齿(41)搭接使得限制面(101)和受力槽(42)对连杆⑵的第一端(21)形成共同约束，并且限制面(101)对连杆⑵的第一端(21)的约束力与驱动力F的第一分力Fl平衡，受力槽(42)对连杆⑵的第一端(21)的约束力与驱动力F的第二分力F2平衡，第二分力F2与锁扣(5)作用于跳扣⑷的锁扣力Fs平衡； 所述的解锁是指锁扣齿(51)与跳扣齿(41)分离使得限制面(101)和受力槽(42)对连杆⑵的第一端(21)的约束被解除，锁扣(5)对杠杆(3)、跳扣(4)和连杆⑵的第一端(21)解除锁定，连杆(2)的第一端(21)保留在引导槽(31)内、并能在引导槽(31)内滑动。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：严鹏斌，周勇，鲁骞，邓彦军，
申请(专利权)人：上海诺雅克电气有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31