操作机构及塑壳断路器的制作方法

1.本技术实施例涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种操作机构及塑壳断路器。


背景技术：

2.塑壳断路器是一种常用的保护电器，它具有通断负载电流和对负载电流的过载、短路进行保护的功能，广泛应用于各种电力配电系统和电动机的过载、短路保护。
3.然而，现有的塑壳断路器中的结构件容易受高温金属物的影响，导致塑壳断路器的工作可靠性不高。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种操作机构及塑壳断路器，可以有效减小金属物粘覆于储能弹簧而降低储能弹簧性能的可能，从而可以减小因储能弹簧受损而降低塑壳断路器的工作可靠性的可能。
5.本技术实施例的第一方面，提供了一种操作机构，该操作机构应用于塑壳断路器，塑壳断路器包括杠杆和连杆轴，操作机构包括储能弹簧和防护罩。储能弹簧一端与杠杆连接，另一端与连杆轴连接。防护罩具有容置腔，储能弹簧位于容置腔内，防护罩用于阻挡塑壳断路器分断时产生的金属物。
6.通过上述方案，可以有效减小金属物粘覆于储能弹簧而降低储能弹簧性能的可能，从而可以减小因储能弹簧受损而降低塑壳断路器的工作可靠性的可能。另外，防护罩的设置可以减小金属物深入操作机构的可能，因此还可以减小金属物对操作机构中的其他结构件造成损伤的可能，进一步提高了塑壳断路器的工作可靠性。
7.在一些实施例中，储能弹簧包括螺旋部分，螺旋部分位于容置腔内。
8.通过上述方案，防护罩可以保护储能弹簧的螺旋部分，使其免受高温金属物的损伤，从而可以减小因储能弹簧受损而降低塑壳断路器的工作可靠性的可能。
9.在一些实施例中，储能弹簧还包括两个拉钩，两个拉钩分别连接于螺旋部分的两端；防护罩朝向连杆轴的一端为敞口，防护罩靠近杠杆的一端的端面设置有安装孔，一个拉钩穿过安装孔与杠杆连接。
10.这种结构的防护罩一端具有端面，该端面可以增加防护罩的防护面积，该端面的设置使得防护罩可以沿储能弹簧的轴线方向对金属物进行阻挡，使得防护罩可以多方位对储能弹簧进行防护，进一步减小了金属物粘覆于储能弹簧而降低储能弹簧性能的可能。
11.在一些实施例中，安装孔为与拉钩适配的槽型通孔。
12.在防护罩靠近杠杆一端的端面设置槽型通孔，相较于设置其他形状的孔，对该端面的面积减小程度最小，使得该端面用于防护储能弹簧的有效面积较大，因此，将安装孔设置为与拉钩适配的槽型通孔，便于使防护罩靠近杠杆的一端具有较大的面积去抵抗金属物，从而便于减小金属物粘覆于储能弹簧而降低储能弹簧性能的可能。
13.在一些实施例中，储能弹簧和安装孔的数量均为多个，且多个储能弹簧与多个安
装孔一一对应，一个储能弹簧的拉钩穿过对应的安装孔。
14.通过上述方案，使得防护罩可以适用于操作机构中储能弹簧为多个的塑壳断路器中，提高了防护罩的适用范围。
15.在一些实施例中，容置腔的腔壁设置有限位结构，限位结构将容置腔分隔成多个子腔，每个子腔中容纳一个储能弹簧。
16.通过上述方案，限位结构可以为储能弹簧的移动起导向限位的作用，引导储能弹簧尽可能沿直线朝安装孔的方向移动，以提高储能弹簧的安装效率；另外，限位结构可以将容置腔分隔成多个子腔，每个储能弹簧均位于各自的子腔中，可以限制储能弹簧在拉伸变形时过分弯曲变形而干涉相邻储能弹簧，减小了相邻储能弹簧在装配或者拉伸变形时相互干涉的可能。
17.在一些实施例中，限位结构被配置为平板。
18.通过上述方案，通过该平板状的限位结构可以将容置腔分隔成弯曲独立的多个子腔，这样，一个子腔内的储能弹簧发生弯曲变形时，会碰撞限位结构，而不会碰撞相邻子腔内的储能弹簧，因此，一方面可以减小储能弹簧发生弯曲变形的幅度，另一方面可以减小相邻储能弹簧之间相互干涉的可能。
19.在一些实施例中，限位结构沿多个储能弹簧的排列方向设置有避让槽，储能弹簧部分位于避让槽内。
20.通过上述方案，在保证限位结构对储能弹簧的安装起导向限位作用，且对储能弹簧在子腔内的弯曲变形进行限制的条件下，还可以减小因相邻储能弹簧间距较小而给限位结构的成型带来的难度。
21.在一些实施例中，防护罩的两端均为敞口，储能弹簧的两端均由敞口伸出。
22.这种结构的防护罩两端均没有端面，两端的结构完全相同，加工难度较低，并且在将防护罩向塑壳断路器装配时，可以不用花费时间和精力去确定正确的装配方向，便于减小装配难度。
23.本技术实施例的第二方面，提供了一种塑壳断路器，该塑壳断路器包括第一方面中的操作机构。
24.上述说明仅是本技术实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本技术实施例提供的一种塑壳断路器的局部结构示意图。
27.图2为本技术实施例提供的一种塑壳断路器的剖视图。
28.图3为本技术实施例提供的一种储能弹簧和防护罩的组装结构示意图。
29.图4为本技术实施例提供的一种防护罩的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.1、杠杆；2、连杆轴；3、储能弹簧；31、拉钩；32、螺旋部分；4、防护罩；41、容置腔；42、安装孔；411、限位结构；c、避让槽；x、储能弹簧的轴线方向；y、储能弹簧的排列方向。
具体实施方式
32.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
34.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
35.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本技术的操作机构及塑壳断路器的具体结构进行限定。例如，在本技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
36.此外，诸如x方向、y方向用于说明本实施例的操作机构及塑壳断路器的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的，且尽管当操作机构及塑壳断路器的各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的，但是当这些位置改变时，这些方向应有不同的解释，以对应改变。
37.此外，本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
38.在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。
39.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
41.图1为本技术实施例提供的一种塑壳断路器的局部结构示意图，图2为本技术实施例提供的一种塑壳断路器的剖视图，如图1和图2所示，塑壳断路器包括杠杆1和连杆轴2。本技术实施例提供的操作机构包括储能弹簧3和防护罩4。储能弹簧3一端与杠杆1连接，另一端与连杆轴2连接。如图3所示，防护罩4具有容置腔41，储能弹簧3位于容置腔41内，防护罩4用于阻挡塑壳断路器分断时产生的金属物。
42.杠杆1是塑壳断路器中用于套接操作机构中的手柄的结构件，连杆轴2是用于安装操作机构中的连杆的结构件。储能弹簧3的两端具有拉钩31，两个拉钩31之间连接有储能弹簧3的螺旋部分32，储能弹簧3一端的拉钩31挂接于杠杆1，储能弹簧3另一端的拉钩31挂接于连杆轴2，以实现储能弹簧3的安装。
43.储能弹簧3安装于塑壳断路器后，在塑壳断路器分闸操作或合闸操作时，储能弹簧3的螺旋部分32均会发生拉伸变形而储存能量，以便于在塑壳断路器分闸操作或合闸操作结束时释放弹性势能，而使分闸操作或合闸操作时发生位置改变的结构件快速复位。
44.塑壳断路器在分断短路电流时，动触头和静触头之间会产生电弧。如果不将这些电弧及时转移并熄灭，将会对触头造成损伤，从而会影响塑壳断路器的正常使用，因此，塑壳断路器通常设置有灭弧室，以对塑壳断路器分闸时产生的电弧进行熄灭。而灭弧室不可能瞬间将所有电弧熄灭，且由于塑壳断路器内空间有限，常无法将灭弧室与操作机构完全隔离，因此，灭弧室内还未熄灭的电弧就有可能从灭弧室向操作机构乱窜。电弧的温度较高，电弧从灭弧室窜出后可能会灼烧金属结构件而产生高温的金属蒸汽、金属溶液、金属颗粒等高温的金属物，这些高温的金属物一旦进入操作机构，将会对操作机构中的结构件造成损伤。
45.示例地，前述操作机构中的结构件可以是储能弹簧。当高温的金属物进入操作机构并粘覆在操作机构中的储能弹簧3上，尤其是粘覆在连接于储能弹簧3两端的拉钩31之间的螺旋部分32时，会使储能弹簧3的力值降低，致使储能弹簧3性能降低甚至失效，从而影响储能弹簧3带动分闸操作或合闸操作时发生位置改变的结构件及时复位，可见，存在储能弹簧3无法带动操作机构进行正常分合闸操作的风险，这样会影响塑壳断路器的正常工作。
46.有鉴于以上分析，本技术实施例在操作机构中设置防护罩4，以通过防护罩4对储能弹簧3进行防护。其中，防护罩4为中空结构，以便于容纳储能弹簧3。防护罩4的形状和尺寸可以根据储能弹簧3的形状和尺寸来设置，只要保证防护罩4能够罩在储能弹簧3外，且防护罩4的设置不会干涉其他结构件即可。防护罩4的材料可以是塑料或金属等，只要能耐高温即可，本技术实施例对此不作限定。
47.本技术实施例中，将储能弹簧3位于容置腔41内，相当于在储能弹簧3外设置了保护屏障。假设有高温的金属物朝储能弹簧3喷射，一部分金属物可能会与防护罩4发生碰撞而掉落，另一部分金属物可能会与防护罩4发生碰撞而改变运动方向，不论金属物掉落还是改变运动方向，都很难绕过防护罩4而粘覆在储能弹簧3上，因此可以有效减小金属物粘覆于储能弹簧3而降低储能弹簧3性能的可能，从而可以减小因储能弹簧3受损而降低塑壳断路器的工作可靠性的可能。另外，由于金属物与防护罩4发生碰撞后会掉落或改变运动方向，所以防护罩4的设置可以减小金属物深入操作机构的可能，因此还可以减小金属物对操作机构中的其他结构件造成损伤的可能，进一步提高了塑壳断路器的工作可靠性。
48.在一些实施例中，由于储能弹簧3的螺旋部分32最容易受高温金属物的影响，因此
在设置防护罩4时，可以如图2和图3所示，使储能弹簧3的螺旋部分32完全位于防护罩4的容置腔41内。这样，防护罩4可以保护储能弹簧3的螺旋部分32，使其免受高温金属物的损伤，从而可以减小因储能弹簧3受损而降低塑壳断路器的工作可靠性的可能。
49.储能弹簧3要位于容置腔41内，防护罩4的两端中至少要有一端具有开口，对于防护罩4的结构，在一些实施例中，防护罩4的两端可以均为敞口，储能弹簧3的两端均由敞口伸出。这种结构的防护罩4两端均没有端面，两端的结构完全相同，加工难度较低，并且在将防护罩4向塑壳断路器装配时，可以不用花费时间和精力去确定正确的装配方向，便于减小装配难度。
50.在另一些实施例中，由于塑壳断路器的内部空间有限，操作机构靠近杠杆1的一侧常无法设置遮挡件，因此灭弧室内未熄灭的电弧、电弧灼烧金属结构件产生的金属物容易从操作机构靠近杠杆1的一侧进入操作机构，基于此，如图3和图4所示，防护罩4朝向连杆轴2的一端可以为敞口，防护罩4靠近杠杆1的一端的端面可以设置有安装孔42，靠近杠杆1的拉钩31穿过安装孔42与杠杆1连接。这种结构的防护罩4靠近杠杆1的一端具有端面，该端面可以增加防护罩4的防护面积，该端面的设置使得防护罩4可以沿储能弹簧的轴线方向x对金属物进行阻挡，使得防护罩4可以多方位对储能弹簧3进行防护，进一步减小了金属物粘覆于储能弹簧3而降低储能弹簧3性能的可能。
51.安装孔42的形状、尺寸可以分别根据拉钩31的形状、尺寸来设置，示例地，如图4所示，安装孔42可以为与拉钩31适配的槽型通孔。
52.槽型通孔即为长条形的通孔，在保证拉钩31恰好能够穿过安装孔42的前提下，将安装孔42设置为槽型通孔相较于将安装孔42设置为圆柱孔、棱柱孔等其他形状的孔，其横截面积最小，因此在防护罩4靠近杠杆1一端的端面设置槽型通孔，相较于设置其他形状的孔，对该端面的面积减小程度最小，使得该端面用于防护储能弹簧3的有效面积较大，便于使防护罩4靠近杠杆1的一端具有较大的面积去抵抗金属物，从而便于减小金属物粘覆于储能弹簧3而降低储能弹簧3性能的可能。
53.基于前面的实施例，储能弹簧3的拉钩31需要穿过防护罩4靠近杠杆1的一端的端面设置的安装孔42与杠杆1挂接。当储能弹簧3的数量为一个时，该端面的安装孔42的数量为一个；当储能弹簧3的数量为多个时，该端面的安装孔42的数量也需要为多个，且多个储能弹簧3与多个安装孔42一一对应，一个储能弹簧3的拉钩31穿过对应的安装孔42。
54.不论安装孔42的数量为多少，所有安装孔42均可以是与对应储能弹簧3的拉钩31适配的槽型通孔。多个安装孔42可以沿多个储能弹簧的排列方向y设置于防护罩4靠近杠杆1的一端的端面。
55.本实施例中，将安装孔42的数量设置为多个，且与储能弹簧3的数量相同，使得防护罩4可以适用于操作机构中储能弹簧3为多个的塑壳断路器中，提高了防护罩4的适用范围。
56.在储能弹簧3的数量和安装孔42的数量为多个的情况下，在一些实施例中，如图3所示，容置腔41的腔壁可以设置有限位结构411，限位结构411将容置腔41分隔成多个子腔，每个子腔中容纳一个储能弹簧3，限位结构411用于限制储能弹簧3在子腔中的弯曲变形。
57.限位结构411可以设置于相邻两个安装孔42之间。限位结构411将容置腔41分隔成的多个子腔的大小可以相同，也可以不相同，假设操作机构中多个储能弹簧3的尺寸相同，
则限位结构411可以将容置腔41均分为多个大小相同的子腔，以为多个尺寸相同的储能弹簧3留出相同大小的容置空间。
58.储能弹簧3、防护罩4等结构件的装配过程可以是：先将防护罩4置于预设位置，且将防护罩4的敞口端朝向连杆轴2。然后，将杠杆1安装于防护罩4背向连杆轴2的一端。之后，将一个储能弹簧3从防护罩4的敞口端朝靠近设置安装孔42的端面靠近，直至该储能弹簧3端部的挂钩穿过与该储能弹簧3相对的安装孔42挂接于杠杆1，即可完成一个储能弹簧3的安装。其余储能弹簧3的安装与前述储能弹簧3的安装方式类似，此处不再赘述。
59.储能弹簧3在安装时，先进入容置腔41的端部在经过容置腔41的过程中容易发生晃动，使得储能弹簧3整体摇摆不定，可能存在储能弹簧3的拉钩31无法穿过安装孔42与杠杆1挂接的风险。通过在容置腔41的腔壁设置限位结构411，该限位结构411可以为储能弹簧3的移动起导向限位的作用，引导储能弹簧3尽可能沿直线朝安装孔42的方向移动，以提高储能弹簧3的安装效率；另外，限位结构411可以将容置腔41分隔成多个子腔，每个储能弹簧3均位于各自的子腔中，可以限制储能弹簧3在拉伸变形时过分弯曲变形而干涉相邻储能弹簧3，减小了相邻储能弹簧3在装配或者拉伸变形时相互干涉的可能。
60.在一些实施例中，当相邻储能弹簧3之间的距离较大时，该限位结构411可以是完整的平板状结构。
61.其中，沿储能弹簧的轴线方向x，限位结构411的尺寸可以等于防护罩4的尺寸。
62.通过该平板状的限位结构411可以将容置腔41分隔成弯曲独立的多个子腔，这样，一个子腔内的储能弹簧3发生弯曲变形时，会碰撞限位结构411，而不会碰撞相邻子腔内的储能弹簧3，因此，一方面可以减小储能弹簧3发生弯曲变形的幅度，另一方面可以减小相邻储能弹簧3之间相互干涉的可能。
63.在另一些实施例中，当相邻储能弹簧3之间的距离较小，不便于在容置腔41的腔壁成型较薄的板状限位结构411时，如图3所示，限位结构411沿多个储能弹簧的排列方向y可以设置有避让槽c，储能弹簧3部分位于避让槽c内。
64.避让槽c可以沿多个储能弹簧的排列方向y贯通限位结构411；沿储能弹簧的轴线方向x，避让槽c的尺寸可以等于防护罩4或限位结构411的尺寸，也就是说，避让槽c可以沿储能弹簧的轴线方向x贯通限位结构411。
65.当储能弹簧3在其所在的子腔内弯曲变形时，储能弹簧3靠近相邻储能弹簧3的一侧，或者说，储能弹簧3靠近限位结构411的一侧可能位于避让槽c内。因此，为了减小储能弹簧3发生弯曲变形后部分进入相邻子腔，而干涉相邻子腔内的储能弹簧3的可能，可以将避让槽c的槽宽设置地小于储能弹簧3的直径。
66.通过上述方案，在保证限位结构411对储能弹簧3的安装起导向限位作用，且对储能弹簧3在子腔内的弯曲变形进行限制的条件下，还可以减小因相邻储能弹簧3间距较小而给限位结构411的成型带来的难度。
67.本技术实施例还提供一种塑壳断路器，该塑壳断路器包括前面实施例中的操作机构。由于该操作机构的结构及其有益效果均已在前面实施例做了详细阐述，故本技术在此不再赘述。
68.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。