一种断路器的锁扣机构的制作方法

本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种断路器的操作机构。

背景技术：

断路器作为一种配电设备而承担着保护电网中电器设备的作用,即当电网中发生故障,例如有短路电流或故障电流时,断路器分断该电流,以保护电网中的电器设备和人员安全。为实现上述的保护功能，在断路器内部设有操作机构,能够通过控制操作机构内部零部件的运动,来使断路器的动、静触头分离,从而切断电路，而锁扣机构是操作机构中重要的传动控制部件。

随着断路器性能指标的提高，对操作机构的要求越来越高。且行业内操作机构同质化严重，缺乏新颖性。同时现有操作机构普遍有以下缺陷：

机构的合闸脱扣系统在储能和合闸过程中采用三级连杆结构，合闸脱扣系统中的相关零件存在受力大，疲劳后易失效的问题，具体体现如下：

1.锁扣杠杆因为空间原因采用单片，零件薄且长，储能弹簧力经过合闸脱扣系统的三级连杆(储能杠杆组件、凸轮组件、锁扣杠杆)会导致锁扣杠杆受力非常大，且疲劳受力后易损坏；

2.合闸脱扣系统中锁扣杠杆只有一个支点轴，且该支点轴固定在单边侧板上，疲劳受力后锁扣杠杆支点轴易损坏；

3.凸轮滚子轴因为空间原因较细，三级连杆结构导致凸轮滚子轴受力非常大，且疲劳受力后易损坏。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种断路器的锁扣机构，其合闸脱扣系统在储能和合闸过程中采用五级连杆结构，可有效减小锁扣组件的相关零件的受力情况。

为了实现上述发明目的，本发明提供的一种断路器的锁扣机构包括一对侧板、设置在一对侧板之间的凸轮轴、锁扣组件和合闸半轴，所述锁扣组件包括杠杆、固定在所述杠杆上的轴一、在所述轴一上转动的轴套、在一对侧板之间转动的杠杆支点轴、连杆、锁扣杠杆、在一对侧板之间转动的锁扣杠杆支点轴。

进一步，所述凸轮轴包括在一对侧板之间转动的凸轮轴端部轴面，凸轮悬臂扣面，凸轮悬臂扣面与锁扣组件的轴套可分离的接触。

进一步，所述锁扣组件的杠杆的一端与所述连杆的一端铰接，所述杠杆绕所述杠杆支点轴转动，所述连杆的另一端与所述锁扣杠杆的一端铰接，所述锁扣杠杆的另一端面与所述合闸半轴的外轮廓面可分离的接触，所述锁扣杠杆绕所述锁扣杠杆支点轴转动，且在所述合闸半轴转动后，所述锁扣杠杆的弧面可在合闸半轴的槽口内滑动。

进一步，所述凸轮轴悬臂扣面对所述杠杆产生的驱动力的作用线是x1，且所述作用线x1在所述杠杆支点轴和所述锁扣杠杆支点轴之间。

进一步，所述杠杆通过连杆产生一个驱动力的作用线为x2,所述作用线在合闸半轴和锁扣杠杆支点轴之间。

进一步，所述弹簧一安装在所述锁扣杠杆支点轴上。

进一步，所述弹簧二安装在所述和合闸半轴上。

进一步，所述弹簧一是扭簧。

进一步，所述弹簧二是扭簧。

本发明提供的一种断路器的锁扣机构的合闸脱扣系统在储能和合闸过程中采用五级连杆结构，可有效减小锁扣组件的相关零件的受力情况，达到如下技术效果：

1.合闸脱扣系统采用五级连杆结构(即，储能杠杆组件、凸轮轴、杠杆、连杆、锁扣杠杆)，储能弹簧力经过五级连杆递到锁扣组件的锁扣杠杆受力很小，且抗疲劳性增强，有效提高锁扣杠杆等零件的使用寿命；

2.锁扣组件有两个支点轴，且两根支点轴都在两个侧板上转动，减小单根支点轴的受力，提高支点轴的使用寿命；

3.滚子轴从凸轮上改到锁扣组件上，且有空间加粗，提高滚子轴的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的一种断路器的锁扣机构在操作机构储能状态的结构示意图。

图2是本发明的一种断路器的锁扣机构在操作机构释能过程状态的结构示意图。

图3本发明的一种断路器的锁扣机构在操作机构释能完成状态的结构示意图。

图4本发明的一种断路器的操作机构的凸轮轴结构示意图。

图5本发明的一种断路器的操作机构的锁扣组件结构示意图。

图6本发明的一种断路器的操作机构的合闸半轴结构示意图。

附图标记说明：

1：侧板；101：固定轴一；2：凸轮轴；2a：凸轮轴端部轴面；2b：凸轮片外轮廓；2c：凸轮轴悬臂外圆面；2d：凸轮轴悬臂扣面；3：锁扣组件；31：杠杆；311：杠杆片；312：杠杆支点轴；313：轴一；314：轴套；315：轴销；32：连杆；321：连杆片；322：轴二；323：轴三；33：锁扣杠杆；331：锁扣杠杆片；331a：锁扣杠杆面；331b：锁扣杠杆弧面；332：锁扣杠杆支点轴；4：弹簧一；5：弹簧二；6：合闸半轴；6a：合闸半轴外轮廓面；6b：合闸半轴槽口；6c：合闸半轴限位轴。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细描述。

参见图1到图3，在该实施例中，本发明的一种断路器的锁扣机构包括：一对侧板1，设置在一对侧板1之间的凸轮轴2、锁扣组件3、弹簧一4、弹簧二5、合闸半轴6。一对侧板1通过固定轴一101或其它若干根固定轴固定连接。凸轮轴2包括在一对侧板1之间转动的凸轮轴端部轴面2a、凸轮悬臂扣面2b、凸轮悬臂外圆面2c。凸轮轴2的两个端部轴面2a设置在一对侧板1上并可绕其转动。

参见图5，锁扣组件3包括杠杆31、连杆32、锁扣杠杆33。杠杆31由两片杠杆片311通过轴销二315固定，两片杠杆片311在杠杆支点轴312上转动，杠杆支点轴312在一对侧板1上转动。轴一313固定在两片杠杆片311上，轴套314设置在轴一313上并可转动，轴套314设置在两片杠杆片311之间。两片杠杆片311与两片连杆片321的一端通过轴二322铰接，两片杠杆片311设置在两片连杆片321外侧。锁扣杠杆33包括锁扣杠杆片331和锁扣杠杆支点轴332，锁扣杠杆支点轴332固定在锁扣杠杆片331上，锁扣杠杆支点轴332在一对侧板1上转动。两片连杆片321的另一端与锁扣杠杆片331的一端通过轴三323铰接。

在本实施例中弹簧一4采用扭簧，可以节省空间，而且安装方便、效果好，它装在锁扣杠杆支点轴332上，对锁扣杠杆33产生顺时针的扭力。弹簧二5也采用扭簧，装在合闸半轴6上，对合闸半轴3产生顺时针的扭力(恢复力)，同样具有较好的技术效果。

锁扣杠杆33的面331a与合闸半轴68的外轮廓面6a可分离的接触(参见图6)，合闸半轴6的限位轴6c可与侧板1内的特征可分离的接触。锁扣杠杆33绕锁扣杠杆支点轴332转动，合闸半轴3在一对侧板1上转动时，锁扣杠杆33的圆弧面331b可在合闸半轴6的槽口6b中滑动。

如图1所示，在断路器的锁扣机构操作机构的储能状态，凸轮轴2有顺时针转动的趋势，凸轮轴悬臂扣面2b与轴套314接触，凸轮轴悬臂扣面2b对杠杆31产生的驱动力，驱动力的作用线是x1，作用线x1在杠杆支点轴312和锁扣杠杆支点轴332之间，该驱动力使杠杆31有绕杠杆支点轴312顺时针转动的趋势。杠杆31通过连杆32产生一个驱动力，该驱动力作用线为x2,作用线x2在合闸半轴6和锁扣杠杆支点轴332之间，该驱动力使锁扣杠杆33有绕锁扣杠杆支点轴332逆时针转动的趋势。锁扣杠杆面331a与合闸半轴6的外轮廓面6a接触，合闸半轴6阻挡锁扣杠杆33逆时针转动。

再参见图1到图3，设置有本发明的一种断路器的锁扣机构的操作机构的释能过程为：当合闸半轴6逆时针转动时，锁扣组件3的锁扣杠杆33绕锁扣杠杆支点轴332逆时针转动，锁扣弧面331b滑动到合闸半轴6的槽口6b中，锁扣组件3折叠，杠杆31绕杠杆支点轴312顺时针转动，杠杆31与固定轴101接触后停止转动，凸轮轴2的凸轮悬臂扣面2b脱离锁扣组件3的轴套314，凸轮轴2顺时针转动。该状态为释能过程状态，如图2所示。锁扣杠杆33在弹簧一4的扭力作用下顺时针转动，锁扣组件3折叠，轴套314与凸轮轴悬臂外圆面2c接触，合闸半轴6在弹簧二5的扭力作用下顺时针转动，合闸半轴6与锁扣杠杆弧面331b接触。该状态为释能完成状态。

通过上面的描述可以看到，本发明提供的一种断路器的锁扣机构在断路器储能和合闸过程中，采用五级连杆结构，可有效减小锁扣组件的相关零件的受力情况，具体体现如下：

1.合闸脱扣系统采用五级连杆结构(储能杠杆组件、凸轮轴2、杠杆31、连杆32、锁扣杠杆33)，储能弹簧力经过五级连杆传递到锁扣组件3的锁扣杠杆33时受力很小，且抗疲劳性增强，有效提高锁扣杠杆等零件的使用寿命；

2.锁扣组件有两个支点轴且两根支点轴都在两个侧板上转动，减小单根支点轴的受力，提高支点轴的使用寿命；

3.滚子轴从凸轮上改到锁扣组件上，且有空间加粗，提高滚子轴的使用寿命。

最后所要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。