CN107863281A - 一种转动式联动双动触头机构及开关断路器 - Google Patents

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吴锦松
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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

本发明涉及一种转动式联动双动触头机构，可包括可转动地安装在底座上的主动触头组件和从动触头组件，所述主动触头组件和所述从动触头组件构造成驱动连接，所述主动触头组件在外力作用下带动所述从动触头组件分别沿彼此相向方向转动，以使其触头彼此接触，所述主动触头组件和所述从动触头组件在其各自复位件的作用下同时沿彼此相反方向转动，以使其触头分开。本发明还公开了一种具有转动式联动双动触头机构的开关断路器。本发明的转动式联动双动触头机构闭合和断开速度快，有利于快速灭弧，耐压能力提高。

Description

一种转动式联动双动触头机构及开关断路器
技术领域
本发明涉及电气设备领域，具体地涉及一种转动式联动双动触头机构及开关断路器。
背景技术
由可转动的动触头和静触头组成的现有动静触头接触***，只有通过动触头转动来实现其与静触头的接合和断开。这种动静触头接触***主要存在以下问题：
1、现有动静触头接触***由于其开距和开断速度有限，因此，其耐压等级和短路分断能力都无法进一步提高；
2、现有动静触头接触***只有一个动触头转动运动，开断电路动作时间偏长，灭弧时间长，对触头焼损大，降低了触头的寿命；
3、现有动静触头接触***断开时，引起的电弧是小角度的弧线，电弧直径较大，不利于灭弧，限制了其开断大载荷的能力。
发明内容
本发明旨在提供一种转动式联动双动触头机构，以解决上述现有动静触头接触***存在的问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种转动式联动双动触头机构，可包括可转动地安装在底座上的主动触头组件和从动触头组件，所述主动触头组件和所述从动触头组件构造成驱动连接，所述主动触头组件在外力作用下带动所述从动触头组件分别沿彼此相向方向转动，以使其触头彼此接触，所述主动触头组件和所述从动触头组件在其各自复位件的作用下同时沿彼此相反方向转动，以使其触头分开。
进一步地，所述底座定位两个转轴，分别是主动触头转轴和从动触头转轴，所述主动触头组件可转动地安装于主动触头转轴，所述从动触头组件可转动地安装于从动触头转轴，所述主动触头组件具有位于主动触头转轴下方的第一下驱动主动臂和主动触头，所述从动触头组件具有位于从动触头转轴上方的第二上驱动从动臂和位于动触头转轴下方的第二下触头臂，所述第二下触头臂上设置从动触头，所述第一下驱动主动臂与所述第二上驱动从动臂驱动连接，所述主动触头组件在外力作用下，第一下驱动主动臂带动所述第二上驱动从动臂而使所述主动触头组件的主动触头和所述从动触头组件的从动触头沿彼此相向方向转动，以使二者彼此接触。
更进一步地，所述第一下驱动主动臂与所述第二上驱动从动臂的驱动连接方式是二者直接抵靠驱动。
又更进一步地，第二上驱动从动臂与所述第二下触头臂之间形成一小于180度的钝角，所述第二上驱动从动臂的上端抵靠所述第一下驱动主动臂的上部。
再更进一步地，所述钝角为150度。
更进一步地，所述第一下驱动主动臂与所述第二上驱动从动臂的驱动连接方式是二者通过连杆机构连接驱动。
又更进一步地，所述连杆机构包括一连杆，第二上驱动从动臂与所述第二下触头臂在一直线上，所述连杆一端与所述第一下驱动主动臂铰接，另一端与所述第二上驱动从动臂铰接。
更进一步地，所述复位件是扭簧。
又更进一步地，所述主动触头组件还包括主动触头支架、主动触头支架复位扭簧和主动触头超程扭簧，所述主动触头和所述主动触头支架彼此交错地可转动地安装在所述主动触头转轴上，所述主动触头支架复位扭簧安装在所述底座的主动触头支架锁扣支点上并且其扭簧臂卡接在所述主动触头支架上，用作所述主动触头组件的复位件，所述主动触头超程扭簧安装在所述主动触头转轴上，其两个扭簧臂分别卡接在所述主动触头和主动触头支架上；所述从动触头组件还包括绝缘从动触头支架和从动触头复位扭簧，所述从动触头支架可转动地安装在所述从动触头转轴上并分为所述第二上驱动从动臂和所述第二下触头臂，所述从动触头复位弹簧安装在所述从动转轴上并且其两个扭簧臂分别卡接在所述第二下触头臂和所述底座上，用作所述从动触头组件的复位件。
本发明还公开了一种开关断路器，其中，所述开关断路器包括底座和安装在底座上的转动式联动双动触头机构，所述转动式联动双动触头机构为如上所述的转动式联动双动触头机构。
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：
1.触头在开断带载电路时，两个动触头彼此相反转动，得以快速分离，开断速度加快1倍，有利于急速灭弧，因此触头寿命得到极大的提高；产品的载荷能力得到很大提高；其开断短路电流的能力也得到了很大的提高。
2.触头在闭合带载电路时，两个动触头彼此相向转动，得以快速闭合，闭合速度加快1倍，其快要闭合时所产生的电弧对触头的烧损时间减少一倍，因此触头寿命得到极大的提高；其闭合带载能力也得到了很大的提高。
3.触头之间的超大开距得以实现(大约是现有技术的2倍)，耐压等级倍增。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的转动式联动双动触头机构处于断开状态的示意图；
图2是根据本发明第一实施例的转动式联动双动触头机构处于闭合状态的示意图；
图3是根据本发明第二实施例的转动式联动双动触头机构处于断开状态的示意图；
图4是根据本发明第二实施例的转动式联动双动触头机构处于闭合状态的示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
需要说明的是，下面描述中使用的方向词语“上”和“下”指的是附图中的方向。
图1和2分别示出了处于断开状态和闭合状态的转动式联动双动触头机构1的第一实施例。转动式联动双动触头机构1可包括可转动地安装在底座2(例如，开关断路器的)上的主动触头组件和从动触头组件。所述主动触头组件可包括主动触头支架11、主动触头支架复位扭簧12、主动触头转轴13、主动触头超程扭簧14和主动触头15。主动触头转轴13设置在底座2上，主动触头15和主动触头支架11彼此交错地可转动地安装在主动触头转轴13上并由其分为第一上臂部分151、111和第一下臂部分(也称为第一下驱动主动臂)152、112。主动触头支架复位扭簧12(具体地，单臂扭簧)安装在底座2的主动触头支架锁扣支点3上并且其扭簧臂卡接在第一上臂部分111上。在其它实施例中，主动触头支架复位扭簧12的扭簧臂也可以卡接在第一上臂部分151上。主动触头超程扭簧14安装在主动触头转轴13上，其两个扭簧臂分别卡接在主动触头15和主动触头支架11上。在该实施例中，主动触头15和主动触头支架11均为为导体。但在其它实施例中，主动触头支架也可以是绝缘体。所述从动触头组件包括绝缘从动触头支架21、从动触头复位扭簧22、从动触头转轴23和从动触头24。从动触头转轴23设置在底座2上，从动触头支架21可转动地安装在从动触头转轴13上并由其分为第二上臂(也称为第二上驱动从动臂)211和第二下臂(也称为第二下触头臂)212。从动触头24安装在第二下臂212上，从动触头复位弹簧22安装在从动转轴23上并且其两个扭簧臂分别卡接在第二下臂212和底座2上。在该实施例中，第二上臂211和第二下臂212之间形成一小于180度的钝角。优选地，该钝角在135至165度之间。更优选地，该钝角为150度。第二上臂211的上端抵靠第一下臂部分152、112的上部，使得第一下臂部分152、112转动时，第二上臂211能同时跟着转动。即，第一下臂部分152、112作为驱动主动臂，第二上臂211作为驱动从动臂，二者驱动连接。
应该注意，上述主动触头支架复位扭簧12和从动触头复位弹簧22也可以采用其它结构形式的复位件替代。
图3和4分别示出了处于断开状态和闭合状态的转动式联动双动触头机构1的第二实施例。与第一实施例的不同点在于：第二上臂211和第二下臂212在一直线上，并且还设有一连杆30，其中，连杆30一端与第一下臂部分152、112铰接，另一端与第二上臂211铰接。应该指出，连杆30也可以用其它结构的连杆机构替代。
现结合图1-4，简要描述本发明的工作原理。
参见图1和3，闭合过程：主动触头支架11和主动触头15在外力F作用下绕主动触头转轴13逆时针方向转动，主动触头组件下臂152、112同时推动从动触头支架21绕从动触头转轴23顺时针方向转动，使得主动触头15和从动触头24彼此相向运动，由此快速接触。在此转运过程中,主动触头支架复位扭簧12和从动触头扭簧9储备了足够的扭力。由于主动触头15和主动触头支架11之间设置了超程扭簧14，当主动触头15和从动触头24接触后，主动触头支架11会继续旋转，并越过动作机构的死点，此时主动触头15继续绕主动触头转轴13顺时针方向转动，压缩了程扭簧14，使主动触头15对从动触头24产生压力，保证其之间的接触可靠。
参见图2和4，开关断开过程：当人为手动操作开断，或短路、过载保护装置启动使得开关动作机构断开时，主动触头支架11和主动触头15在主动触头支架复位扭簧12作用下，主动触头支架11和主动触头15沿顺时针方向转动，同时从动触头支架21在从动触头复位扭簧22的作用下沿逆时针方向转动，使得主动触头15和从动触头24彼此相反运动，由此快速断开电路。因为主动触头15和从动触头24断开时同时沿相反方向运动，所以动作速度是现有动静触头***动作速度的2倍,两触头的空间距离快速加大，电弧直径急速变小，灭弧变得更加容易。
本发明还提供了一种开关断路器，其中，所述开关断路器包括底座和安装在底座上的转动式联动双动触头机构，所述转动式联动双动触头机构为如上所述的转动式联动双动触头机构。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种转动式联动双动触头机构，其特征在于，包括可转动地安装在底座上的主动触头组件和从动触头组件，所述主动触头组件和所述从动触头组件构造成驱动连接，所述主动触头组件在外力作用下带动所述从动触头组件分别沿彼此相向方向转动，以使其触头彼此接触，所述主动触头组件和所述从动触头组件在其各自复位件的作用下同时沿彼此相反方向转动，以使其触头分开。
2.如权利要求1所述的转动式联动双动触头机构，其特征在于，所述底座定位两个转轴，分别是主动触头转轴和从动触头转轴，所述主动触头组件可转动地安装于主动触头转轴，所述从动触头组件可转动地安装于从动触头转轴，所述主动触头组件具有位于主动触头转轴下方的第一下驱动主动臂和主动触头，所述从动触头组件具有位于从动触头转轴上方的第二上驱动从动臂和位于动触头转轴下方的第二下触头臂，所述第二下触头臂上设置从动触头，所述第一下驱动主动臂与所述第二上驱动从动臂驱动连接，所述主动触头组件在外力作用下，第一下驱动主动臂带动所述第二上驱动从动臂而使所述主动触头组件的主动触头和所述从动触头组件的从动触头沿彼此相向方向转动，以使二者彼此接触。
3.如权利要求2所述的转动式联动双动触头机构，其特征在于，所述第一下驱动主动臂与所述第二上驱动从动臂的驱动连接方式是二者直接抵靠驱动。
4.如权利要求3所述的转动式联动双动触头机构，其特征在于，第二上驱动从动臂与所述第二下触头臂之间形成一小于180度的钝角，所述第二上驱动从动臂的上端抵靠所述第一下驱动主动臂的上部。
5.如权利要求4所述的转动式联动双动触头机构，其特征在于，所述钝角为150度。
6.如权利要求2所述的转动式联动双动触头机构，其特征在于，所述第一下驱动主动臂与所述第二上驱动从动臂的驱动连接方式是二者通过连杆机构连接驱动。
7.如权利要求6所述的转动式联动双动触头机构，其特征在于，所述连杆机构包括一连杆，第二上驱动从动臂与所述第二下触头臂在一直线上，所述连杆一端与所述第一下驱动主动臂铰接，另一端与所述第二上驱动从动臂铰接。
8.如权利要求2所述的转动式联动双动触头机构，其特征在于，所述复位件是扭簧。
9.如权利要求8所述的转动式联动双动触头机构，其特征在于，所述主动触头组件还包括主动触头支架、主动触头支架复位扭簧和主动触头超程扭簧，所述主动触头和所述主动触头支架彼此交错地可转动地安装在所述主动触头转轴上，所述主动触头支架复位扭簧安装在所述底座的主动触头支架锁扣支点上并且其扭簧臂卡接在所述主动触头支架上，所述主动触头超程扭簧安装在所述主动触头转轴上，其两个扭簧臂分别卡接在所述主动触头和主动触头支架上，用作所述主动触头组件的复位件；所述从动触头组件还包括绝缘的从动触头支架和从动触头复位扭簧，所述从动触头支架可转动地安装在所述从动触头转轴上并分为所述第二上驱动从动臂和所述第二下触头臂，所述从动触头复位弹簧安装在所述从动转轴上并且其两个扭簧臂分别卡接在所述第二下触头臂和所述底座上，用作所述从动触头组件的复位件。
10.一种开关断路器，其特征在于，所述开关断路器包括底座和安装在底座上的转动式联动双动触头机构，所述转动式联动双动触头机构为如权利要求1-9中的任一项所述的转动式联动双动触头机构。
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