专利名称：用于电气开关装置的操作机构以及相关装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种优选地用在低压或中压系统中的电气开关装置的操作机构， 以及使用这种机构的电气开关装置。
背景技术：
已知，用于低压电气系统(即，工作电压达到1000V AC/1500V DC的应用)以及中压电气系统(即，工作电压比如达到30KV AC/DC的应用)中的开关装置是设计为使电气系统的特定部件以及与特定部件操作地相关的负载正确地操作的装置，典型的开关装置为断路器、自动断路器、隔离开关以及接触器，通常被称为“开关装置”，并且在下文中统称为“断
路器”。断路器通常具有一个或多个电极，每个电极包括至少一个固定触点和对应的活动触点；这些触点连接到用于与相关联的电气系统的输入/输出连接的相应的终端。一种特定的操作机构引起成对电极触点的相对运动，从而使其能够获得联结位置 (关闭断路器)和分离位置(断开断路器)。这种操作机构在活动触点上的操作通常通过主轴执行，该主轴通过触点保持构件操作地连接到活动触点上。特别地，该操作机构一般包括支承框架，该支承框架支承适于给予主轴运动的至少一个运动链。在操作机构中，通常具有至少一个释放或自动断开装置，在插入断路器的系统发生电气异常——例如短路或过载——的情况下，由断路器保护装置之一操作至少一个释放或自动断开装置。当操作释放装置时，操作机构使触点快速分离，或断路器自动断开。保护装置通常是热式、磁式、热_磁式或电子式的，并且甚至能够互相结合地作用。已知类型的操作机构被归类为至少两类直接作用控制器和能量预防积累控制器。前一种控制器特别适于小尺寸的断路器，诸如，塑壳断路器(MCCB)，而后一种控制器特别适于大尺寸的断路器，诸如，所谓的空气断路器(ACB)或用于低压和中压电路的固封极柱断路器。术语“固封极柱断路器”是指一种断路器，在其内部，成对极柱触点设置在密封室或密封球内。作为示例，在图1中示出传统类型的能量积累操作机构60，去除了支承框架侧板以便于看到由包括弹簧210的多个构件形成的运动链，在运动链内部存储了用于断路器的断开和闭合操作的能量。为了确保断路器在其额定性能下的足够的使用寿命，组成操作机构的构件应当具有足够大的尺寸并定位在支承框架侧板之间的间隙内，以便于支承其通常(特别地，在断路操作期间或下文所述的短路的干预期间)承受的重大的热应力和机械应力。出于该原因，操作机构特别笨重，这对断路器的总体尺寸、制造成本以及安装和使用的便利性具有负面影响。在现有技术中，因此证明了使断路器和电气系统逐步小型化的需要与提高其技术性能或至少保持其技术性能不变的需要之间的矛盾。基于这些考虑，本实用新型的目的是提供一种可靠且易于制造的操作机构，其能够克服上述缺点。 实用新型内容 上述目的通过根据所附权利要求中所指示以及下文中所述的操作机构及其断路器实现。仅为了说明，在整个说明书中，将参考包括根据本实用新型的操作机构的用于低压电路的空气和单断式多极断路器。在整个以下说明书中阐述的原理和技术方案意在适用于两种其它类型的具有任意数量极柱的空气断路器，例如双断式空气断路器，以及具有任意数量的密封极柱的用于低压和中压系统的断路器。特别地，对于特别重载的应用，可将极柱全部或部分地加倍。根据本实用新型的一个方面，一种用于电气开关装置的操作机构，所述电气开关装置包括相互联结/分离的触点，其特征在于，所述操作机构包括至少一个运动链，所述运动链具有操作地相互关联的多个构件，所述运动链操作地连接到所述电气开关装置的主轴上，以使所述运动链围绕第一转动轴线转动；框架，所述框架用于支承所述至少一个运动链，并具有通过连接装置彼此横向联接的支承侧板；一个或多个第一弹性构件，所述第一弹性构件用于为所述运动链提供联结/分离所述触点所需的能量；弹簧加载轴和致动机构， 所述弹簧加载轴操作地连接到所述支承侧板上以便围绕第二转动轴线转动，所述致动机构操作地连接到所述弹簧加载轴上以使所述致动机构围绕所述第二转动轴线转动；所述运动链包括摇杆，所述摇杆将所述一个或多个第一弹性构件操作地连接到所述弹簧加载轴上， 以便当所述弹簧加载轴转动时压缩所述一个或多个第一弹性构件。优选地，所述操作机构还包括第一信号装置，所述第一信号装置操作地连接到所述主轴上，以便获得分别对应于所述电气开关装置的所述触点(联结和分离的第一位置和第二位置；第二信号装置，所述第二信号装置用于获得一个或多个位置，每个所述位置对应于所述一个或多个第一弹性构件的操作状态。优选地，所述摇杆操作地连接到所述支承侧板上，以便围绕摆动轴摆动，所述摇杆包括通过第一销和第二销彼此横向连接的一对侧板，所述第一销和第二销布置在所述一对侧板的相对的端部处。优选地，所述操作机构还包括分别安装在所述第一连接销的第一端部和第二端部上的第一辊和第二辊，所述第一辊和所述第二辊分别用于与第一轮盘和第二轮盘操作地相互作用，所述第一轮盘和所述第二轮盘固定到所述弹簧加载轴上。优选地，所述第一弹性构件包括多个弹簧，所述多个弹簧沿平行轴线延伸，并具有连接到所述第二连接销上的第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述第二端部连接到所述支承侧板的所述连接装置中的一个上。优选地，所述运动链包括挂钩，所述挂钩固定到销上，所述销操作地连接到所述支承侧板上以便围绕第三转动轴线转动；铰杆机构，所述铰杆机构包括通过支轴销彼此操作地连接的第一对连杆和第二对连杆；相对于所述支轴销彼此相对的所述第一对连杆的端部和所述第二对连杆的端部分别操作地连接到所述主轴和所述挂钩上。优选地，所述操作机构还包括具有第一凸起和第二凸起的板，所述第一凸起操作地连接到所述第二对连杆的端部上，所述第二凸起操作地连接到所述销上，所述挂钩固定在所述销上优选地，第三辊和第四辊分别安装到所述支轴销的第一端部和第二端部上，所述第三辊和所述第四辊用于与所述摇杆操作地互相作用。优选地，所述运动链包括挂接构件，所述挂接构件操作地连接到所述框架的所述支承侧板上，使得所述挂接构件能够围绕平行于所述第一转动轴线的第四转动轴线转动， 至少一个锁定部限定在所述挂接构件上，所述挂接构件用于获得挂接操作位置，其中，所述挂接构件放置在所述操作机构的脱扣轴上，使得所述至少一个锁定部阻挡所述挂钩的至少一部分；分离操作位置，其中，所述挂接构件与所述脱扣轴分离，所述至少一个锁定部不接触所述挂钩的所述至少一部分；所述脱扣轴操作地连接到所述支承侧板上，使得所述脱扣轴能够围绕第五转动轴线转动，当所述脱扣轴转动时发生从所述挂接操作位置到所述分离操作位置的转变。根据本实用新型的又一方面，一种电气开关装置，其特征在于，所述电气开关装置包括前述操作机构；一个或多个极柱，每个所述极柱具有触点保持构件，在所述极柱内部容置有能够与相应的固定触点联结/分离的至少一个活动触点；一个或多个杆，所述杆固定到所述主轴的主体上，所述杆包括将所述主轴操作地连接到所述运动链上的第一杆；一个或多个驱动连杆，每个所述驱动连杆均具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述第一端部操作地连接到相应的触点保持构件上，所述第二端部操作地连接到相应的杆上；一个或多个第二弹性构件，每个所述第二弹性构件均容置在相应的触点保持构件中，并用于在所述至少一个活动触点与所述相应的固定触点之间提供足够的接触压力。优选地，所述摇杆、所述第一对连杆、所述杆、所述驱动连杆以及所述触点保持构件彼此操作地连接，以便将第一力从所述一个或多个第一弹性构件传递至所述至少一个活动触点，所述第一力沿作用曲线传递，在所述至少一个活动触点与所述相应的固定触点之间联结时，所述作用曲线基本上为圆弧。优选地，所述触点保持构件、所述驱动连杆、所述第一杆、所述第一对连杆以及所述第二对连杆彼此操作地连接，以便将第二力从所述一个或多个第二弹性构件传递至所述销，所述挂钩固定到所述销上，所述第二力沿作用线传递，当所述至少一个活动触点与所述固定触点联结时，所述作用线基本上为直线。优选地，所述电气开关装置是用于低压电路的电气开关装置，其中，所述固定触点和所述活动触点设置在空气或密封环境中。优选地，所述电气开关装置是用于中压电路的电气开关装置，其中，所述固定触点和所述活动触点设置在密封环境中。
从通过附图中的非限制性示例示出的根据本实用新型的操作机构及其断路器的优选但不唯一的实施方式的说明中，能够更清楚地理解其它特征及优势，其中图1是已知类型的能量预防积累操作机构的透视图；图2示出空气式三极断路器；图3示出在图2的断路器的组装步骤期间的根据本实用新型的操作机构；图4示出图3的操作机构部件的分解视图；[0033]图5和图6是根据本实用新型的操作机构的不同角度的透视图；图7及图8是示出断路器的触点以及用于活动触点的触点保持构件与根据本实用新型的操作机构之间的连接的侧视图，其中去除了框架侧板；特别地，这种操作机构分别以闭合 配置及断开配置示出。
具体实施方式
为简化起见，在整个说明书中，相同的参考数字将用于指示属于根据本实用新型的操作机构的不同实施方式的相同或等同的构件。参考图2，空气式断路器1具有主机壳，主机壳包括彼此相对布置并通过诸如螺丝或拉杆的可拆卸连接装置70联接的两个侧板21。用作用户界面的前部罩板22限定断路器1的前壁。断路器1的极柱3放置在包括在两个侧板21之间的间隙中，每个极柱包括可与对应的固定触点20联结/分离的至少一个活动触点10。优选地，第一接触片11限定在触点 10、20上，意欲在断路器1中连续传导电流，第二“起弧”片12适于形成和切断分别在断路器1的闭合和断开时产生的电弧。每个活动触点10容置在绝缘材料的触点保持构件23中(见图7及图8)；特别地， 活动触点10的中心体铰接在相应的触点保持构件23上。每个触点保持构件23中活动触点10的数量根据断路器1的性能而变化。在极柱3内部，固定触点20和活动触点10连接到相应的电气终端100，以允许断路器1在其插入的系统中的输入和输出电气连接。断路器1包括主轴50 (以下称作“轴50”)，轴50操作地连接到断路器1的侧板21 上，以便围绕转动轴线200转动；特别地，轴50的端部通过衬垫52铰接到侧板21上(见图 3)。轴50操作地连接到触点保持构件23上，以使极柱3中的成对触点10、20基于轴 50围绕转动轴线200所处的角位置联结(闭合断路器)或分离(断开断路器)。参考图3-8，断路器1包括具有框架的能量预防积累操作机构30 (以下称作“机构 30”)，该框架由通过连接装置43——例如销、拉杆或定距件——彼此横向联接的一对支承侧板31构成。该框架通过紧固件42固定到断路器1的主机壳上。框架支承至少一个运动链，至少一个运动链包括机构30的多个构件并操作地连接到轴50上，以便使运动链围绕转动轴线200转动。术语“运动链”是指操作地互相作用以执行机构30功能之一的一组构件因此，框架能够支承更多运动链，每个运动链负责完成一项功能。组成运动链的构件优选地通过枢连装置相互操作地连接且/或连接到框架上；例如，借助于或不借助于滑动装置，比如轴承铜衬或衬垫，以及借助于或不借助于操作密封装置，比如“Benzing”或“Seger”式环，限定在运动链的构件的每一个上的一个或多个销铰接到限定在框架的侧板31上的相应的开口上。有利地，框架还执行与衬垫52协作支承轴50的功能；即使在断路器1的较重的工作条件下，这种方案也能够保持通过将主机壳与机构30联接而限定的整个构造特别稳定。 特别地，成形为插入相应的支座51中的连接端部81限定在每个侧板31上；这些支座51限定在轴50的主体上以便与转动轴线200同轴。连接端部81插入支座51内限定了一对铰接，这对铰接除允许转轴50自由转动外，还与衬垫52协作以执行止推轴承的功能，并有效地防止轴50沿转动轴线200滑动。应特别说明的是，虽然机构30辅助支承轴50，并且与断路器1的构造分离，但它是具有稳定结构的独立构造；这样，可首先组装机构30，然后利用简单的操作将其连接到断路器1 _t O 机构30可获得在断路器1的触点的联结状态下的第一操作配置(闭合配置)(见图7)，和在断路器1的触点的分离状态下的第二操作配置(断开配置)(见图8)。通过断开和闭合操作从一种操作配置转变到另一种操作配置，这些操作将在下文中通过介绍能够致动两种操作配置的机构30的各个构件来详细说明。优选地，机构30包括信号装置53，信号装置53适于获得分别对应于断路器1的闭合和断开状态的第一位置和第二位置。信号装置53操作地连接到主轴50上，以便获得分别对应于电气开关装置的触点10，20的联结和分离的第一位置和第二位置；信号装置53 获得在其与一个或多个构件152操作地相互作用之一下的两个位置中的一个；构件152安装在轴50上以便以整体方式与其一起转动。信号装置53的位置标有操作者通过第一窗口可见的指示，第一窗口限定在断路器1的前部罩板22上。机构30是能量预防积累式机构，在执行闭合操作之前，应当压缩机构30的一个或多个弹性构件38。机构30包括弹簧加载轴39，弹簧加载轴39操作地连接到框架的支承侧板31上的一些开口 61，以使其可以围绕平行于转动轴线200的转动轴线201转动。这种转动由作用在弹簧加载轴39的至少一个端部上的致动机构引起。在图4-6所示的实施方式中，致动机构包括作用在随动装置94上的控制杆93，通过断路器1的前部罩板22的槽可接近控制杆93。为了加强断路器1的易用性，可在致动机构上安装可选择特征(未示出)，诸如，马达控制器(在这种情况下，致动机构称作“马达操作设备”-Μ0Ε)。即使存在这种马达控制器，仍然可通过利用致动机构中的控制杆93执行手动操作以加载弹性构件38。引起轴50转动的运动链包括摇杆80，摇杆80将弹簧加载轴39操作地连接到弹性构件38，以便将弹簧加载轴39的旋转运动转换为弹性构件38的压缩。摇杆80通过一对销82 (在图4中仅可见其中之一)操作地连接到支承侧板31，以便围绕平行于转动轴线200的摆动轴202摆动。摇杆80包括通过布置在摇杆80的端部的第一连接销90和第二连接销91彼此横向连接的一对侧板。第二连接销91连接到弹性构件38上。第一辊92和第二辊(图中不可见)分别安装在第一连接销90的第一端部和第一端部上，并适于分别与第一轮盘89和第二轮盘95操作地相互作用；该第一轮盘89和第二轮盘95呈现为螺旋形凸轮形式，并固定到弹簧加载轴39上。特别地，所示第一轮盘89 和第二轮盘95键连接到弹簧加载轴39上以便围绕转动轴线201径向延伸。在所示实施方式中，弹性构件38包括根据断路器1的尺寸和操作机构30所需的能量分组成几个可能的配置的弹簧38，断路器1的尺寸和操作机构30所需的能量取决于所需的性能。例如，机构30可包括单个弹簧38、一对弹簧38、或两组并排放置的弹簧，每一组包括一对弹簧38。每对弹簧38沿互相平行的轴延伸，这意味着两个弹簧38可能是并排的或同轴的。弹簧38的第一端部通过适当的连接装置连接到摇杆80的第二连接销91上，同时，与第一端部相对的第一端部放置在框架的连接装置43之一上，并为此目的而适当的成形。操作地，当每个操作者干预控制杆93时，通过逐步增加摇杆80围绕振动轴202的顺时针摆动的角度(参考图7和8)，弹簧加载轴39逆时针方向转动(仍参考图7和8)预定角度，第一轮盘89和第二轮盘95的凸轮表面分别在第一辊92和第二辊上滑动。所引起的第二连接销91从转动轴线200向弹簧38的分离使得弹簧38压缩。当达到弹簧38的最大压缩量时，限定在第一轮盘89上的挂钩部156阻挡机构30的锁定杆18的挂钩端，这阻止轴39进一步转动，并因此阻止摇杆80进一步摆动。这样，弹簧38保持在其最大压缩状态下。所示机构30包括弹簧38的加载状态的信号装置96，信号装置96获得对应于由弹簧加载轴39和装置83达到的操作配置的几个位置。在由断路器1的一个或多个保护装置产生并在检测到短路后形成的断开控制出现的情况下，装置83负责阻止机构30的闭合操作。凸轮形式的信号轮97键连接在弹簧加载轴39上，信号轮97优选地由塑料材料制成，并适于在其围绕转动轴线201转动时与信号装置96相互作用。作为示例，信号装置96 可获得的位置有三种并且标有关于弹簧38的实际状态的一些指示无载弹簧、加载弹簧或加载且准备完成机构30的闭合操作的弹簧。操作者可通过限定在断路器1的前部罩板22 上的第二窗口 98看到这些指示。
引起轴50的转动的运动链还包括铰杆机构，该铰杆机构具有通过支轴销99操作地连接到第二对连杆34上的第一对连杆33。第三辊35和第四辊35分别安装在支轴销99 的第一端部和第一端部上，并适于与摇杆80操作地相互作用。关于支轴销99彼此相对的第一对连杆33和第二对连杆34的端部分别操作地连接到轴50和机构30的挂钩32上。挂钩32固定到销100的一端，销100操作地连接到框架的支承侧板31上，以使挂钩32能够围绕平行于转动轴线200的转动轴线204转动。在图4、7和8中所示的实施方式中，挂接构件32具有部分40，当分别完成闭合或断开操作，挂钩32放置在其图7和8中所示的静止位置时，部分40适于放置在操作机构30 的至少一个构件上，例如，放置在框架侧板31的伸出销(在图中不可见)上。第一对连杆33的端部通过第一杆54操作地连接到轴50上，第一杆54固定到轴 50上以便与轴50 —体地转动。第二对连杆34的端部通过具有一个或多个凸起的板操作地连接到挂钩32上。在图中，三凸起板101具有铰接到第二对连杆34的端部上的第一凸起和操作地连接到销100 上的第二凸起，挂钩32固定到销100上。考虑到机构30的断开配置(见图8)，在机构30内部，弹簧38已经处于最大压缩状态并准备执行闭合操作。这种闭合操作通过按压闭合按钮151( “1”或“ON”)开始，闭合按钮151可通过前部罩板22上的第三窗口接近。特别地，机构30包括铰接在框架的支承侧板31上的闭合轴16 ；按钮151操作地连接到闭合轴16上，以使闭合轴16在操作时转动。这种转动干预闭合杆18以使其从第一轮盘89的挂接部156脱钩，导致弹簧38从压缩状态突然变为伸长状态。[0064]伸长的弹簧38使得摇杆80逆时针方向摆动(参考图7和8)，在这种摆动阶段期间，铰杆机构支轴销99的第三辊35和第四辊35靠在摇杆80的相应部分上并在其上滑动， 以便从摇杆80接收推力。摇杆80和铰杆机构定位在包括在框架的支承侧板31之间的间隙中，以便在完成闭合操作时，摇杆80将到达中心以下的位置，其中，摇杆80将变为与第三辊35和第四辊35分离。有利地，因此，摇杆80既作为闭合操作期间弹簧38与铰杆机构之间的联接滑动构件，又作为机械杠杆，在弹簧38的压缩步骤期间，该机械杠杆将施加到其第一臂上的第一力转换为在其第二臂处施加到弹簧38上的第二力。由摇杆80提供的推力用于使铰杆机构的支轴销99与转动轴线201分离，并使其接近转动轴线200，直到铰杆机构的第一对连杆33与第二对连杆34之间基本对齐。第一对连杆33的运动使得第一杆54和轴50围绕转动轴线200顺时针方向转动(参考图7和 8)。除第一杆54外，另外的杆54固定到轴50的主体上。每一个杆54优选地通过枢连装置铰接到相应的驱动连杆55的第一端部；特别地，每个驱动连杆55可关于相应的杆 54转动，限定平行于转动轴线200的转动轴线205。每个驱动连杆55的第一端部操作地连接到与断路器1的极柱3相关的触点保持构件23上。在闭合操作期间，轴50的转动因此通过杆54-连杆55的相互作用转换为触点保持构件23向固定触点20的运动，以便使触点10和20的第一接触片11联结。摇杆80、第一对连杆33、杆54、驱动连杆55和触点保持构件23操作地相互连接， 以便将闭合触点10、20所需的力从弹簧38传递至活动触点10 ；这种力沿作用曲线传递，在从机构30的断开配置转变至闭合配置后，上述作用曲线越来越接近圆弧形或抛物线部分的形状。
图7中可以看到，在闭合操作的最终步骤中发生的触点10、20的联结阶段，力作用曲线大致上为圆弧K。这样，通过优化在使活动触点10接近固定触点20的最终步骤期间达到峰值的机械扭矩的传输，使存储在弹簧38中的势能传递至活动触点10。由于这种方案，总体尺寸小于传统机构的机构30足以操作断路器，这项任务所需的能量与传统机构相比更低。例如，对于3200A的断路器，体积减小的机构30用于其操作所需的能量与传统类型的操作机构所需的能量相比低约15%，同时确保在闭合操作中有效的机械扭矩，并因此，其整体性能等同于传统类型的机构，这种机构30是足够的。当活动触点10联结到固定触点20上时，触点保持构件23朝固定触点20向前移动标定部分。这样，当完成闭合操作时，活动触点10设置在关于触点保持构件23相对靠后的位置。这种相对于触点保持构件23的后错由移动触点10相对于触点保持构件23围绕平行于转动轴线200的转动轴线206的顺时针方向转动所引起(参考图7和8)。这种转动 (参考图7)决定一个或多个弹性构件157，优选为弹簧157的压缩，弹性构件157容置在触点保持构件23中并适于提供和标定第一接触片11之间的足够的接触压力。弹性构件157 用于在至少一个活动触点10与相应的固定触点20之间提供足够的接触压力。这样，在闭合操作的最终步骤期间，初始存储在弹簧38中的势能的一部分传递至弹性构件157，保持上述势能直到执行断开操作。一旦压缩，弹性构件157在每一个驱动连杆55上施加力；每一个这样的力通过一个杆54传递至轴50。通过这组连杆55释放到轴50上的总力，通过第一杆54、铰杆机构以及三凸起板 101传递至销100，并将趋于引起销100以及由此引起挂钩32围绕其自身的转动轴线204 逆时针方 向转动(参考图7和8)。然而，在机构30的闭合配置中，挂钩32阻挡适于保持锁定的机构30的挂接构件36时，从而阻止上述转动。因此，反过来锁定轴50，并且，通过连杆 55施加在轴50上的总力通过销100的端部释放到框架的支承侧板31。参考图7中所示的机构30的闭合配置，触点保持构件23、驱动连杆55、第一杆54、 铰杆机构的第一对连杆33和第二对连杆34操作地相互连接，以便在牵引下有效地工作并将由弹性构件157产生的力传递至销100，挂钩32固定在销100上。这种力沿图7中示出的作用线F2 (或粘滑线F2)传递，当断路器1的触点10、20联结时，作用线F2大致上为直线。特别地，由构件157产生的力沿该作用线F2传递至三凸起板101，并且最终通过销100 从三凸起板101传递至框架的支承侧板31。挂接构件36操作地连接到框架的支承侧板31上，以便能够围绕平行于转动轴线 200的转动轴线208转动。在所示示例中，挂接构件36铰接到支承侧板31的一个连接装置43上。挂接构件36包括第一端部，至少一个锁定部37限定在第一端部上，并且，挂接构件36适于获得挂接操作位置(在机构30的闭合配置处)和脱离操作位置(在机构30的断开配置处)。在挂接位置，挂接构件36的第一端部放置在机构30的脱扣轴15上，从而防止挂接构件36围绕转动轴线208转动。在这种情况下，锁定部37阻挡挂钩32的至少一部分，使其保持静止。脱扣轴15操作地连接到支承侧板31上，以便限定平行于转动轴线200的转动轴线 207。操作地，在机构30的断开操作开始时，脱扣轴15旋转，以便将其它部分移动至挂接构件36的第二端部，挂接构件36从挂接位置转变至释放位置，其中，挂接构件36变为从脱扣轴15的主体分离。特别地，凹槽13限定在脱扣轴15的主体上，以便当脱扣轴15转动时，挂接构件36的第一端部穿过凹槽13与脱扣轴15分离。脱扣轴15的转动可通过按压断开按钮150 ( “0”或“OFF”)、或通过断路器1的一个或多个保护装置的自动干预——诸如图3中的电子继电器、或者再通过断开电磁线圈的干预引起，通过前部罩板22上的第四窗口可接近断开按钮150。特别地，脱扣轴15包括一个或多个致动部，每个致动部与保护装置、按钮150或断路器1的其它致动器操作地相互作用。作为示例，在图5中可见操作机构30的构件19，构件19操作地连接到按钮151，以便当按压按钮151时向相应的致动部17滑动并与其相互作用。与图7和8相比，挂接构件36 —旦与脱扣轴15分离，就在偏压弹簧的作用下自由运动，围绕转动轴线208逆时针方向转动。由于挂接构件36的这种转动，挂钩32和销100 在通过弹性装置157传递至销100的力的作用下，依次围绕转动轴线204逆时针方向自由转动预定角度(参考图7和8)。三凸起板101操作地连接到销100和铰杆机构的第二对连杆34的端部上，以使铰杆机构在销100逆时针方向转动时弯曲，导致第一对连杆33与第二对连杆34之间的错位。 特别地，铰杆机构的支轴销99与轴50的转动轴线200分离，并接近弹簧加载轴39的转动轴线201，再次获得图8所示的位置。铰杆机构的构件的所述运动由至少一个弹簧154(见图6)引导，弹簧154的一端挂接到机构30的框架上。铰杆机构的弯曲决定了第一杆54和轴50围绕转动轴线200的突然的逆时针方向转动(参考图7和8)，使得断路器1的触点10、20通过杆54、驱动连杆55的相互作用有效的分离。机构30包括至少一个弹簧158 (见图5和6)，弹簧158挂接到挂接构件36上并适于使挂接构件36从分离的操作位置返回至挂接位置。这样，机构30为随后的断开操作做好准备此外，根据本实用新型的电气开关装置可以是用于低压电路的电气开关装置1，其中，固定触点20和活动触点10设置在空气或密封环境中。此外，根据本实用新型的电气开关装置可以是用于中压电路的电气开关装置，其中，固定触点20和活动触点10设置在密封环境中。由此联想到的操作机构易于进行多种变化和变型，所有这些变化和变型均在本实用新型构思的范围内；此外，所有细节均可由其它等同的技术元素取代。实践中，操作机构构件的尺寸及几何形状、以及上述设想的应用的范围内的材料的类型，均可根据需要和现有技术而变化。
权利要求1.一种用于电气开关装置(1)的操作机构(30)，所述电气开关装置(1)包括相互联结 /分离的触点(10、20)，其特征在于，所述操作机构(30)包括至少一个运动链，所述运动链具有操作地相互关联的多个构件(32、33、34、36、80)，所述运动链操作地连接到所述电气开关装置(1)的主轴(50)上，以使所述运动链围绕第一转动轴线(200)转动；框架，所述框架用于支承所述至少一个运动链，并具有通过连接装置(43)彼此横向联接的支承侧板(31)；一个或多个第一弹性构件(38)，所述第一弹性构件(38)用于为所述运动链提供联结/ 分离所述触点(10、20)所需的能量；弹簧加载轴(39)和致动机构，所述弹簧加载轴(39)操作地连接到所述支承侧板(31) 上以便围绕第二转动轴线(201)转动，所述致动机构操作地连接到所述弹簧加载轴(39)上以使所述致动机构围绕所述第二转动轴线(201)转动；所述运动链包括摇杆(80)，所述摇杆(80)将所述一个或多个第一弹性构件(38)操作地连接到所述弹簧加载轴(39)上，以便当所述弹簧加载轴(39)转动时压缩所述一个或多个第一弹性构件(38)。
2.根据权利要求1所述的操作机构(30)，其特征在于，所述操作机构(30)包括第一信号装置(53)，所述第一信号装置(53)操作地连接到所述主轴(50)上，以便获得分别对应于所述电气开关装置(1)的所述触点(10、20)的联结和分离的第一位置和第二位置；第二信号装置(96)，所述第二信号装置(96)用于获得一个或多个位置，每个所述位置对应于所述一个或多个第一弹性构件(38)的操作状态。
3.根据权利要求1所述的操作机构(30)，其特征在于，所述摇杆(80)操作地连接到所述支承侧板(31)上，以便围绕摆动轴(202)摆动，所述摇杆(80)包括通过第一销(90)和第二销(91)彼此横向连接的一对侧板，所述第一销(90)和第二销(91)布置在所述一对侧板的相对的端部处。
4.根据权利要求3所述的操作机构(30)，其特征在于，所述操作机构(30)包括分别安装在所述第一连接销(90)的第一端部和第二端部上的第一辊(92)和第二辊，所述第一辊 (92)和所述第二辊分别用于与第一轮盘(89)和第二轮盘(95)操作地相互作用，所述第一轮盘(89)和所述第二轮盘(95)固定到所述弹簧加载轴(39)上。
5.根据权利要求4所述的操作机构(30)，其特征在于，所述第一弹性构件(38)包括多个弹簧(38)，所述多个弹簧(38)沿平行轴线延伸，并具有连接到所述第二连接销(91)上的第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述第二端部连接到所述支承侧板(31)的所述连接装置(43)中的一个上。
6.根据权利要求4所述的操作机构(30)，其特征在于，所述运动链包括挂钩(32)，所述挂钩(32)固定到销(100)上，所述销(100)操作地连接到所述支承侧板(31)上以便围绕第三转动轴线(204)转动；铰杆机构，所述铰杆机构包括通过支轴销(99)彼此操作地连接的第一对连杆(33)和第二对连杆(34)；相对于所述支轴销(99)彼此相对的所述第一对连杆(33)的端部和所述第二对连杆(34)的端部分别操作地连接到所述主轴(50)和所述挂钩(32)上。
7.根据权利要求6所述的操作机构(30)，其特征在于，所述操作机构(30)包括具有第一凸起和第二凸起的板，所述第一凸起操作地连接到所述第二对连杆(34)的端部上，所述第二凸起操作地连接到所述销(100)上，所述挂钩(32)固定在所述销(100)上。
8.根据权利要求6所述的操作机构(30)，其特征在于，第三辊和第四辊分别安装到所述支轴销(99)的第一端部和第二端部上，所述第三辊和所述第四辊用于与所述摇杆(80) 操作地互相作用。
9.根据权利要求8所述的操作机构(30)，其特征在于，所述运动链包括挂接构件(36)， 所述挂接构件(36)操作地连接到所述框架的所述支承侧板(31)上，使得所述挂接构件 (36)能够围绕平行于所述第一转动轴线(200)的第四转动轴线(208)转动，至少一个锁定部(37)限定在所述挂接构件(36)上，所述挂接构件(36)用于获得挂接操作位置，其中，所述挂接构件(36)放置在所述操作机构(30)的脱扣轴(15)上， 使得所述至少一个锁定部(37)阻挡所述挂钩(32)的至少一部分；分离操作位置，其中，所述挂接构件(36)与所述脱扣轴(15)分离，所述至少一个锁定部(37)不接触所述挂钩(32)的所述至少一部分；所述脱扣轴(15)操作地连接到所述支承侧板(31)上，使得所述脱扣轴(15)能够围绕第五转动轴线(207)转动，当所述脱扣轴(15)转动时发生从所述挂接操作位置到所述分离操作位置的转变。
10.一种电气开关装置，其特征在于，所述电气开关装置包括根据权利要求1-9中任一项所述的操作机构(30)；一个或多个极柱(3)，每个所述极柱(3)具有触点保持构件(23)，在所述极柱(3)内部容置有能够与相应的固定触点(20)联结/分离的至少一个活动触点(10)；一个或多个杆(54)，所述杆(54)固定到所述主轴(50)的主体上，所述杆(54)包括将所述主轴(50)操作地连接到所述运动链上的第一杆(54)；一个或多个驱动连杆(55)，每个所述驱动连杆(55)均具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述第一端部操作地连接到相应的触点保持构件(23)上，所述第二端部操作地连接到相应的杆(54)上；一个或多个第二弹性构件(157)，每个所述第二弹性构件(157)均容置在相应的触点保持构件(23)中，并用于在所述至少一个活动触点(10)与所述相应的固定触点(20)之间提供足够的接触压力。
11.根据权利要求10所述的电气开关装置，其特征在于，所述摇杆(80)、所述第一对连杆(33)、所述杆(54)、所述驱动连杆(55)以及所述触点保持构件(23)彼此操作地连接， 以便将第一力从所述一个或多个第一弹性构件(38)传递至所述至少一个活动触点(10)， 所述第一力沿作用曲线传递，在所述至少一个活动触点(10)与所述相应的固定触点(20) 之间联结时，所述作用曲线基本上为圆弧(Fl)。
12.根据权利要求10所述的电气开关装置，其特征在于，所述触点保持构件(23)、所述驱动连杆(55)、所述第一杆(54)、所述第一对连杆(33)以及所述第二对连杆(34)彼此操作地连接，以便将第二力从所述一个或多个第二弹性构件(157)传递至所述销(100)，所述挂钩(32)固定到所述销(100)上，所述第二力沿作用线(F2)传递，当所述至少一个活动触点(10)与所述固定触点(20)联结时，所述作用线基本上为直线。
13.根据权利要求10所述的电气开关装置，其特征在于，所述电气开关装置是用于低压电路的电气开关装置(1)，其中，所述固定触点(20)和所述活动触点(10)设置在空气或密封环境中。
14.根据权利要求10所述的电气开关装置，其特征在于，所述电气开关装置是用于中压电路的电气开关装置，其中，所述固定触点(20)和所述活动触点(10)设置在密封环境中。
专利摘要一种用于电气开关装置的操作机构，电气开关装置包括彼此联结/分离的触点，操作机构包括至少一个运动链，运动链具有操作地相互关联的多个构件，并操作地连接到电气开关装置的主轴上；框架，用于支承运动链并具有通过连接装置彼此联接的一对支承侧板；一个或多个第一弹性构件，适于为运动链提供联结/分离触点所需的能量；弹簧加载轴和致动机构，弹簧加载轴操作地连接到支承侧板上以便围绕第二转动轴线转动，致动机构操作地连接到弹簧加载轴上以使致动机构围绕第二转动轴线转动；运动链包括摇杆，摇杆将弹性构件操作地连接到弹簧加载轴，以便当弹簧加载轴转动时压缩弹性构件。
文档编号H01H71/10GK202102992SQ201120051718
公开日2012年1月4日 申请日期2011年2月28日 优先权日2010年3月1日
发明者卢西奥·阿佐拉, 毛里齐奥·库尔尼斯 申请人:Abb公司