一种低压断路器的操作机构的制作方法

1.本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种低压断路器的操作机构。


背景技术：

2.断路器的主要功能部件包括触头系统、操作机构、脱扣装置、手柄及转轴，当断路器的脱扣装置检测到电路异常电流时致动操作机构解锁脱扣动作，由触头系统中的动静触头彼此分离来分断电路中的故障电流，达到保护电路的目的；当电路故障排除后，首先要对断路器实施再扣操作使操作机构复位，然后再实施合闸操作，从而完成电路的重新接通。常规的低压断路器的操作机构种类多样，一般包括手柄杠杆、主弹簧、跳扣、锁扣以及转轴。操作机构采用连杆之间的力传递来实现动静触头闭合和分开，通过操作机构的四连杆和五连杆之间的转换来实现脱扣的目的。具体的，在分合闸操作时对其中一根连杆进行锁定操作，使五连杆结构转化为四连杆结构，实现只存在一个自由度来完成合分闸动作，而在脱扣操作时将这一根连杆解锁，使其恢复成五连杆结构来打开转轴。但是，这一常规结构在设计时由于五连杆存在两个自由度的不确定性，使得在脱扣操作时会出现连杆自锁的情况，此时机构将进入非正常的锁定位置并指示错误的状态，从而发生危险，严重时甚至会影响操作检修人员的生命安全。
3.为解决上述问题，可以临时限制一个自由度，使脱扣操作时的五连杆在动作过程中仍然能保持四连杆的形式，从而避免了脱扣动作时自锁情况的发生，也能将五连杆在最终的稳定位置下为约束其两个自由度而需要的两个限位条件减少到一个，简化结构，并提升整个机构结构的可靠性。然而，该改进方案仍存在缺陷：跳扣的动作范围发生较大的变化，使得脱扣动作完成后，进行再扣操作时，推动轴设置的区域需要大幅度向外侧移动，由此就增加了机构占用的空间宽度，使其在小型化的产品中受到很大的限制。
4.鉴于上述已有技术，本技术人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种低压断路器的操作机构，整体的结构稳定性高，并有利于实现产品的小型化设计。
6.本发明的目的是这样来达到的，一种低压断路器的操作机构，包括跳扣杠杆、锁扣杠杆、上连杆，下连杆、手柄杠杆、连接轴、侧板、主弹簧、转轴以及公共枢转轴，所述的跳扣杠杆、锁扣杠杆以及手柄杠杆转动地设置在侧板上，所述的手柄杠杆上设置有再扣推动件，所述的再扣推动件带动跳扣杠杆转动，使其与锁扣杠杆接触锁定；所述的上连杆和下连杆通过连接轴枢转连接；所述的主弹簧的一端挂接在手柄杠杆上，另一端挂接在连接轴上；所述的转轴与下连杆通过枢转轴连接，并通过下连杆的运动实现转动；所述跳扣杠杆上设有与上连杆铰接的第一铰接部以及与侧板铰接的第二铰接部，所述第二铰接部构成为跳扣杠杆的转动中心，特点是：所述的上连杆上设置有限位件，所述限位件在断路器脱扣过程中与
跳扣杠杆接触配合，使跳扣杠杆与上连杆保持固定的相对位置关系；当上连杆和下连杆处于断路器脱扣状态的位置，且手柄杠杆处于合闸位置时，所述的第一铰接部的中心处于主弹簧朝向锁扣杠杆的一侧；同时所述的再扣推动件处于第二铰接部的中心点与第一铰接部中心点连线远离锁扣杠杆的一侧。
7.在本发明的一个具体的实施例中，所述再扣推动件为圆轴、半圆形轴或圆形凸台。
8.在本发明的另一个具体的实施例中，所述限位件为圆轴、半圆形轴或圆形凸台。
9.在本发明的又一个具体的实施例中，所述第一铰接部为孔或凸台。
10.在本发明的再一个具体的实施例中，所述第二铰接部为孔或凸台。
11.本发明由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：由于增设了限位件，可确保上连杆脱扣动作时的力矩方向，使跳扣杠杆与上连杆始终接触并全程保持固定的相对位置关系，只需要对转轴设置一个约束的限位就可以保持整体的稳定状态；同时，通过跳扣杠杆与上连杆的稳定接触可以确保转轴始终保持在打开位置，即使手柄杠杆从主弹簧受力，到达再扣推动件与跳扣杠杆接触的脱扣稳定状态也不会对上连杆和转轴造成影响，避免出现连杆自锁的情况；再扣推动件设置在跳扣杠杆的左侧，在不增加宽度的情况下，完成脱扣动作中整体保持四连杆机构的设计，可以满足断路器小型化设计的要求。
附图说明
12.图1为本发明所述断路器的操作机构处于合闸位置时的示意图。
13.图2为本发明所述断路器的操作机构处于分闸位置时的示意图。
14.图3为本发明所述断路器的操作机构连杆达到脱扣位置时的示意图。
15.图4为本发明所述断路器的操作机构在脱扣位置时的示意图。
16.图5为现有技术中再扣机构的安装位置示意图。
17.图6为本发明所述的再扣推动件的安装位置示意图。
18.图7为本发明所述的断路器操作机构的爆炸示意图。
19.图中：1.跳扣杠杆、11.第一铰接部、12.第二铰接部；2.锁扣杠杆；3.上连杆、31.限位件；4.下连杆；5.手柄杠杆、51.再扣推动件、52.再扣轴；6.连接轴；7.侧板；8.主弹簧；9.转轴；10.公共枢转轴。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。
21.在下面描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性（或者称方位性）的概念均是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的，目的在于方便公众理解，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。
22.本发明涉及一种低压断路器的操作机构，所述的断路器包括操作机构、手柄和触头系统，所述的触头系统又包括动触头和静触头。断路器合分闸切换时，手柄带动操作机构动作，操作机构通过转轴带动动触头与静触头接触或分离，即实现触头系统动作。
23.请参照图1并结合图7，本发明涉及一种低压断路器的操作机构，包括跳扣杠杆1、锁扣杠杆2、上连杆3，下连杆4、手柄杠杆5、连接轴6、侧板7、主弹簧8、转轴9以及公共枢转轴
10。所述的跳扣杠杆1、锁扣杠杆2以及手柄杠杆5转动地设置在侧板7上，所述的手柄杠杆5上设置有再扣推动件51，所述的再扣推动件51带动跳扣杠杆1转动，使其与锁扣杠杆2接触锁定。所述的上连杆3和下连杆4通过连接轴6枢转连接，上连杆3上设置有限位件31，所述限位件31在断路器脱扣过程中与跳扣杠杆1接触配合，使跳扣杠杆1与上连杆3保持固定的相对位置关系。所述的主弹簧8的一端挂接在手柄杠杆5上，另一端挂接在连接轴6上。所述的转轴9与下连杆4通过枢转轴10连接，并通过下连杆4的运动实现转动。所述跳扣杠杆1上设有与上连杆3铰接的第一铰接部11以及与侧板7铰接的第二铰接部12，所述第二铰接部12构成为跳扣杠杆1的转动中心。当上连杆3和下连杆4处于断路器脱扣状态的位置，且手柄杠杆5处于合闸位置时，所述的第一铰接部11的中心处于主弹簧8朝向锁扣杠杆2的一侧；同时所述的再扣推动件51处于第二铰接部12的中心点与第一铰接部11中心点连线远离锁扣杠杆2的一侧。
24.请继续参阅图1，所述断路器的操作机构处于合闸位置，此时若进行分闸操作，则先在手柄杠杆5上施加分闸方向的力矩，使手柄杠杆5朝锁扣杠杆2的方向运动。在该过程中，当所述的主弹簧8经过第一铰接部11中心点时，主弹簧8对上连杆3和下连杆4产生的力矩方向将发生变化，使上连杆3和下连杆4也朝锁扣杠杆2的方向运动并带动转轴9转动，直至转轴9到位后停止，由此就完成了分闸动作。优选的，所述的第一铰接部11为孔。
25.请参照图2并结合图7，所述断路器的操作机构处于分闸位置，此时若进行合闸操作，则先在手柄杠杆5上施加合闸方向的力矩，使手柄杠杆5朝远离锁扣杠杆2的方向运动。在该过程中，当所述的主弹簧8经过第一铰接部11中心点时，主弹簧8对上连杆3和下连杆4产生的力矩方向将发生变化，使上连杆3和下连杆4也朝远离锁扣杠杆2的方向运动并带动转轴9转动，直至上连杆3上的限位件31与跳扣杠杆1接触后停止动作，由此就完成了合闸动作，操作机构回到合闸位置。优选的，所述的限位件31为圆轴。
26.请参照图3，当操作机构处于合闸状态时，可以进行脱扣动作。具体的，朝远离跳扣杠杆1的方向推动所述的锁扣杠杆2，进行解锁操作机构，待锁扣杠杆2打开至一定角度后，跳扣杠杆1将不再受到约束，然后会在主弹簧8的拉力作用下向上方打开，此时上连杆3和下连杆4也会跟随跳扣杠杆1向上方动作，并带动转轴9转动，直至转轴9到位后停止，上连杆3和下连杆4到达脱扣位置。
27.请参照图4，当所述的上连杆3和下连杆4到达脱扣位置后，所述的手柄杠杆5将继续运动并稳定至脱扣位置，此时可进行再扣动作。具体的，在所述的手柄杠杆5上施加分闸方向的力矩，使手柄杠杆5朝锁扣杠杆2的方向运动，在该运动过程中，手柄杠杆5上的再扣推动件51将与跳扣杠杆1接触并推动跳扣杠杆1向下方转动，在到达与锁扣杠杆2的锁定位置后，只需将锁扣杠杆2复位，使其再次锁定跳扣杠杆1即可。与此同时，所述的上连杆3和下连杆4随着跳扣杠杆1动作，最终所有零件都将回到分闸状态的位置，完成再扣动作。优选的，所述的再扣推动件51为圆轴。
28.请继续参照图3，常规操作机构在所述的上连杆3上不会设置有限位件31，因此在图3所示的该状态下，由所述的跳扣杠杆1、上连杆3、下连杆4和转轴9组成的五连杆系统会存在两个自由度，进而需要在两个零件上分别设置约束才能保持唯一的位置状态。然而在本实施例中，由于增设了限位件31，并通过设置第一铰接部11的相对位置关系，因此在操作机构进行脱扣的过程中，可确保上连杆3脱扣动作时的力矩方向，使跳扣杠杆1与上连杆3始
终接触并全程保持固定的相对位置关系，此时只需要对转轴9设置一个约束的限位就可以保持整体的稳定状态。
29.反之，同样在这一状态下，如果不设置限位轴31，则上连杆3将无法与跳扣杠杆1保持相对的接触位置，即变为常规的五连杆机构，无法保持图示位置关系。具体的，所述的手柄杠杆5在合闸位置会带动上连杆3向合闸方向转动，同时转轴9动作，此时动、静触头无法保持最大开距位置，且只要第一铰接部11中心点在主弹簧8右侧就能保持力矩方向，这导致手柄杠杆5和上连杆3无法复位，锁定在这一位置，即自锁；而在设置了限位件31后，所述的跳扣杠杆1与上连杆3稳定接触，就可以确保转轴9始终保持在打开位置，此时即使手柄杠杆5从主弹簧8受力，到达再扣推动件51与跳扣杠杆1接触的脱扣稳定状态也不会对上连杆3和转轴9造成影响。与此同时，由于脱扣动作的起始状态所述的手柄杠杆5一般处于合闸位置，而主弹簧8对上连杆3的力矩方向始终取决于主弹簧8与第一铰接部11的位置关系，因此在上连杆3和下连杆4到达脱扣位置时，所述的第一铰接部11中心点需要保持在主弹簧8偏向锁扣杠杆2的一侧，使上连杆3与跳扣杠杆1两者保持接触。若所述的第一铰接部11中心点位于主弹簧8的另一侧，则跳扣杠杆1对上连杆3的力矩为打开方向，两者的接触位置分离，导致无法保持四连杆形式的状态。
30.进一步地，为了使所述的限位件31能够与跳扣杠杆1稳定接触，需要将跳扣杠杆1的转动中心跟随限位件31的接触位置而设计在较高的区域内，又因为跳扣杠杆1在脱扣动作过程中打开的方向始终向上，因此其动作区域将随之大幅度上移，在再扣操作时需要通过手柄杠杆5来推动跳扣杠杆1动作。此处如果采用常规设计结构，则再扣推动件51需要从上往下推动跳扣杠杆1，因此需要设置在跳扣杠杆1的上方且靠近锁扣杠杆2一侧，如图5中的再扣轴52。所述的再扣轴52位于常规的设计位置，需要占用较大的上方空间，且手柄动作后再扣轴52向右侧动作时还需要占用锁扣杠杆2附近的空间，这会同时增加机构占用的高度和宽度，对于小型化机构必然是无法满足设计要求。
31.请参阅图6，本实施例中所述的再扣推动件51设置在跳扣杠杆1的左侧，即第二铰接部12中心点与第一铰接部11中心点的连线位于远离所述的锁扣杠杆2的一侧，参照图6阴影区域，这一区域不占用高度空间，且操作机构左侧一般为灭弧室或其余安装空间，再扣推动件51设置在此处不会增加整体宽度，可以满足小型化设计的要求。