低压塑壳断路器制造技术

一种单极或多极低压塑壳断路器，具有滚动轴承的转轴，其连接和驱动每极动触桥的转轴部件通过滚动轴承安装在塑壳底座上，所述的轴承通过塑壳底座上的轴承座和轴承盖板被安装到轴承座内，以提高转轴部件的运动精度及转动灵活性，从而减小操作机构所需的操作力，增强了断路器的短路分断能力，缩短切断电弧的时间，改善了动、静触头的接触性能。此外，转轴和其上的触头支持为独立元件，它们各自的形状、尺寸统一且可互换，从而实现了不同极数的低压塑壳断路器使用同一种转轴、同一种触头支持，在同一条生产线上可组装不同极数的断路器的转轴部件，大大提高了生产效率和降低了制造成本。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种低压塑壳断路器，特别是一种采用电动斥力原理进行 限流的低压塑壳断路器，外壳内安装有由动、静触头对构成的触头系统，其中 动触头采用旋转触桥式双断点的开断结构。
技术介绍
塑壳断路器是一种具有模制绝缘外壳的低压断路器，或称MCCB (Molded-case Circuit Breaker)，普遍用于作为低压配电系统的分支开关，属 于最常用的低压断路器中的一类。这类塑壳断路器主要包括采用双断点的开断 结构的双触点触头系统、利用气吹作用引弧的栅片灭弧系统、操作机构、采用 沖击电磁铁结构来达到限流目的的热-磁式脱扣器和输入、输出接线装置。塑 壳断路器的所有部件都装在其可扣合在一起的塑料外壳上，既起支撑体作用， 又起绝缘作用，操作手柄位于塑壳的顶部。在塑壳断路器的触头系统中，动触头的转轴系统是个重要部件，它由触头 支持部件、操作驱动部件、转轴部件组成。这里所述的触头支持部件的作用是 将动触头通过触头支持固定在转轴上。所述的揭:作驱动部件的作用是将断路器 的操作机构和脱扣机构的力和运动传递到转轴系统，从而实现断路器的操作机 构和脱扣机构对转轴的操作控制和脱扣控制。在操作机构的控制下，当转轴在 操作驱动部件的带动下转动时，转轴可带动动触头摆动，从而使断路器的动触 头与静触头闭合或断开；在脱扣机构的控制下，转轴可带动动触头完成断路器 的断开动作。这里所述的转轴部件的作用则是将转轴枢转地支承在断路器的塑 壳底座上，以确保转轴的正常工作。众所周知，双触点触头系统采用旋转双断点的开断结构，比单断点结构具 有更佳的限流效应。然而，其转轴的转动灵活性是影响断路器的操作机构所需 的操作力大小、触头支持部件的闭合/断开速度的关键，而转轴的运动精度是影 响动、静触头之间的接触性能的关键。这里所述的操作力的大小，不仅影响断 路器产品的开断性能，而且还直接影响断路器产品的体积和重量。因为操作力 越大，操作时越费劲，为承受操作力载荷，不得不加大塑壳等受力件的尺寸， 以确保受力件具有足够的机械强度，由此也增加了制造成本。这里所述的闭合 /断开速度，是影响断路器的短路分断能力、电气寿命和工作可靠性、安全性的 关键要素，闭合/断开速度越快，短路分断能力越强，电弧对触头的烧蚀破坏越 小，产品的电气寿命越长，工作可靠性、安全性越高。这里所述的运动精度， 对动、静触头的接触性能、多极断路器的各极触头的闭合/断开的同步性和各极 触头接触力的均衡性都有直接的影响，各极触头的闭合/断开的同步性越差，越 易烧坏断路器负载端的设备，各极触头接触力的均衡性越差，则各极触头的接 触电阻相差越大，导致接触电阻大的极温升严重或不能正常工作。这里所述的 接触性能是指动、静触头相压接后的接触电阻的大小，接触电阻越大，则接触 性能越差，而且温升越严重。由于接触性能与接触力的大小及接触位置有关， 因此，转轴的转动精度对于接触性能非常敏感。现有的低压塑壳断路器，其触头系统的转轴部件均为滑动支承，由于转轴 和塑壳底座之间采用了滑动支承的结构，它们之间存在严重的滑动摩擦阻力， 由此导致操作力大、转轴转动不灵活和运动精度低等严重问题。在现有的低压 塑壳断路器的转轴部件的结构中，最为典型和使'用最为普遍的是单轴滑动支承 结构，其特点是将多极触头支持连在一起，用热固性塑料经压制或注塑成一根 整体转轴，这种转轴依靠底座上的二个或多个半圆形的轴承座支撑，上端用一 半圆形的轴承盖压住，以保证转轴的转动中心固定，转轴与轴承座为滑动摩擦。 因为转轴与其下端的轴承座及上端的轴承盖之间必须有间隙，于是如果间隙过大，转轴的转动中心就会变动，很难保证转轴的运动精度；反之如果过小，则 转动不灵活、摩擦大，从而使得整个断路器的操作力大，断路器的闭合/断开速 度慢，严重影响拉断电弧的速度，从而导致断路器的短路分断能力降低。此外 对转轴的尺寸及轴承座、轴承盖的加工尺寸和装配要求很高，生产时设计要求很难得到保证。如专利文件92111529.6 (授权公告号为CN1028935C)中公开的是一种典 型的已为人所知的低压塑壳断路器的转轴部件结构，其触头系统中动触头的三 极或多极触头支持是单独的圆柱体，在圓柱体的侧面开有一个或对称地开有二 个孔，用 一根或二根细长轴将操作机构的下连杆与三极或多极触头支持连接起 来，实现断路器的闭合与断开操作。该种结构要求转轴、轴承座、轴承盖的形 位尺寸和装配精度很高，使生产效率降低、制造成本升高。转轴因细长、刚度 差，故受力容易变形，使得触头运动精度低，特别容易造成远离操作机构的极 的触头压力下降，动触头和静触头之间的接触压力得不到可靠保证，从而造成 接触电阻大，温升高，情况严重时可能出现不通电现象、烧坏负载端的设备等 问题。为解决这一问题，有些低压断路器专门为远离操作机构的极加装一辅助 合闸机构，用来保证触头终压力，这样不仅提高了成本，工作可靠性也下降了。工业经济的发展和人们生活水平的提高，大大促进了现代低压配电系统的 广泛应用，低压配电事业的迅速发展，不仅要求作为低压配电电器的低压断路 器小型化、模数化，而且要求具有高性能，特别是要求具有高开断性能。目前 国内外制造塑壳断路器的企业都面临着在满足小型化、模数化的同时，难以保 持和提高小型低压塑壳断路器的开断能力的困扰。上述已有的低压断路器的转 轴与塑壳底座采用滑动支承的结构，由于它们之间存在很大的摩擦力，从而导 致转轴转动不灵活、断路器的操作力大、闭合/断开速度慢、短路分断能力低、动触头的运动精度低、各极触头的闭合/断开同步性差、各极触头的接触力不均 衡，动、静触头的接触性能差等严重问题，难以保持要求的开断能力和达到应 有的开断效果。此外，转轴与触头支持经压制或注塑形成一体，所以不同极数的断路器的 转轴，由于其长度和触头支持的数量不同，必须用不同的注塑模具成形，大大 增加了生产成本，降^^了生产效率。
技术实现思路
本技术的目的在于克腋上述现有技术的各种缺陷，提供一种结构简单易于制造、成本低、工作可靠和电气寿命长的新一代低压断路器。由于在转轴 上巧妙地采用了滚动轴承，改滑动支承为滚动支承，这种断路器不仅操作力小、 通/断速度快、短路分断能力强、动触头的运动精度高，而且各极动触头通用性 强、接触性能良好，从而各极动、静触头的闭合/断开的同步性好。为了实现上述目的，本技术采用了以下的断路器技术方案。具有塑壳底座5和与塑壳底座5相配的塑壳盖板构成的模制绝缘外壳，在 所述外壳内设有执行电路闭合/断开操作的触头系统及其操作机构，所述触头系 统由静触头部件、动触头部件、灭弧室和安装在灭弧室内的灭弧栅组成，所述 的动触头部件包括在操作机构驱动下可实现与静触头部件接触或分离的双触 点动触桥，和一个将相邻极的动触头部件固定连接的转轴部件30。所述的转轴 部件30包括至少一个用于安装动触桥的触头支持1、至少一个用于连接相邻极 触头支持1的转轴3、至少一个用于支承转轴3的滚动轴承4，所述的转轴部 件30通过滚动轴承4被安装在塑壳底座5上，以提高转轴部件30的运动精度 和运动灵活性。所述的轴承4通过塑壳底座5上的轴承座6， 7和轴承盖板8、 9被安装到轴承座5， 6内，从而将转轴部件30枢转地、灵活地、精确地安装 到断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压塑壳断路器，具有塑壳底座（５）和与塑壳底座相配的塑壳盖板构成的模制绝缘外壳，在所述外壳内设有执行电路闭合／断开操作的触头系统及其操作机构，所述触头系统由静触头部件、动触头部件、灭弧室和安装在灭弧室内的灭弧栅组成，所述的动触头部件包括在操作机构驱动下可实现与静触头部件接触或分离的双触点动触桥，和一个将相邻极的动触头部件固定连接的转轴部件（３０），其特征在于：　　　　所述的转轴部件（３０）包括至少一个用于安装动触桥的触头支持（１）、至少一个用于连接相邻极触头支持（１）的转轴（３）、至少一个用于支承转轴（３）的滚动轴承（４），所述的转轴部件（３０）通过滚动轴承（４）被安装在塑壳底座（５）上，以提高转轴部件（３０）的运动精度和运动灵活性；　　　　所述的轴承（４）通过塑壳底座（５）上的轴承座（６，７）和轴承盖板（８、９）被安装到轴承座（５，６）内，从而将转轴部件（３０）枢转地、灵活地、精确地安装到断路器的塑壳底座（５）内；　　　　所述的触头支持（１）的个数Ｅ、转轴（３）的个数Ｆ、滚动轴承（４）的个数Ｇ与断路器的极数Ｎ之间应同时满足以下条件：　　　　Ｅ＝Ｎ；和　　　　Ｎ－１≤Ｆ≤Ｎ＋１；和　　　　１≤Ｇ≤Ｆ。...

【技术特征摘要】
1. 一种低压塑壳断路器，具有塑壳底座(5)和与塑壳底座相配的塑壳盖板构成的模制绝缘外壳，在所述外壳内设有执行电路闭合/断开操作的触头系统及其操作机构，所述触头系统由静触头部件、动触头部件、灭弧室和安装在灭弧室内的灭弧栅组成，所述的动触头部件包括在操作机构驱动下可实现与静触头部件接触或分离的双触点动触桥，和一个将相邻极的动触头部件固定连接的转轴部件(30)，其特征在于所述的转轴部件(30)包括至少一个用于安装动触桥的触头支持(1)、至少一个用于连接相邻极触头支持(1)的转轴(3)、至少一个用于支承转轴(3)的滚动轴承(4)，所述的转轴部件(30)通过滚动轴承(4)被安装在塑壳底座(5)上，以提高转轴部件(30)的运动精度和运动灵活性；所述的轴承(4)通过塑壳底座(5)上的轴承座(6，7)和轴承盖板(8、9)被安装到轴承座(5，6)内，从而将转轴部件(30)枢转地、灵活地、精确地安装到断路器的塑壳底座(5)内；所述的触头支持(1)的个数E、转轴(3)的个数F、滚动轴承(4)的个数G与断路器的极数N之间应同时满足以下条件E＝N；和N-1≤F≤N+1；和1≤G≤F。2. 根据权利要求1所述的断路器，其特征在于所述的转轴(3)上设有一个装配面(32),通过该装配面(32)与滚动 轴承(4)上的内环孔过盈配合，将滚动轴承(4)与转轴(3)装配在一起， 保证它们在工作载荷下始终不松动；在所述的转轴(3)的两端的端部设有嵌接结构(31),在所述的触头支 持(1)的两端设有与转轴(3)上的嵌接结构(31)相匹配的嵌接结构，转轴(3)通过所述的相匹配的嵌接结构与触头支持(1)连接固定；转轴(3)上的嵌接结构(31)与触头支持(1)上的嵌接结构相互匹配， 通过上述匹配组装连接，将转轴(3)、滚动轴承(4)与触头支持(1)组装 成转轴部件(30 )。3. 根据权利要求2所述的断路器，其特征在于 所述的嵌接结构是沟槽形轴孔嵌接结构； 所述的沟槽形轴孔嵌接结构包括在转轴(3)两端的轴形端部的外侧面上 沿其轴向设置的沟槽、在触头支持(1)的端面沿其轴向设置的轴向孔、以及 在轴向孔的内侧面上沿其轴向设置的凸条；转轴(3)的轴形端部上的沟槽与触头支持(1)上的轴向孔内的凸条，以 沟槽/凸条、或者凸条/沟槽的关系相互匹配；转轴(3)通过其轴形端部嵌入触头支持(1)上的轴向孔，实现与触头支 持(1)的连接固定，并由轴孔配合提供的接触力和沟槽/凸条配合提供的阻档 力，使它们获得组装精度，且在工作载荷下不松动。4. 根据权利要求2所述的断路器，其特征在于 所述的嵌接结构是滚花形轴孔嵌接结构；所述的滚花形轴孔嵌接结构包括在转轴(3)两端的轴形端部、在触头支 持(1)的端面沿其轴向设置的轴向孔、以及在轴形端部的外侧面上和/或在轴 向孔的内侧面上设置的滚花；转轴(3)的端部的截面形状、尺寸与触头支持(1)上的轴向孔的截面形 状、尺寸相互匹配；转轴(3)通过其轴形...

【专利技术属性】
技术研发人员：段育明，蔡永涛，
申请(专利权)人：浙江正泰电器股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]