專利名稱：一種控制與保護開關電器操作機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制與保護開關電器的開關操作機構，屬于低壓電器技術領域。
背景技術：
控制與保護開關電器具有過載和短路保護功能，這種同時具有保護與控制功能的 開關電器，可以由單一電器組成，也可以由分立元器件組成?？刂婆c保護開關電器的操作機 構由于開關電器組成的方式不同，造成其結構的構成差異。由分立元器件組成的控制與保 護開關電器其操作機構由斷路器和接觸器兩套機構并列而成，零部件數(shù)量多，內部協(xié)調配 合難度大；由單一電器組成的一體式控制與保護開關電器其操作機構相對分立式的則結構 緊湊，零部件數(shù)量少，內部協(xié)調配合容易實現(xiàn)。名稱為《帶有開關鎖脫扣位置的開關設備》(專利號為ZL98801334. 7)的專利公開 了一種開關電器(主要是斷路器)的操作機構，該操作機構對于脫扣位置的定位采用了專用 零件，增加了機構零件的數(shù)量。名稱為《帶有鎖定裝置的開關操作機構》(申請?zhí)枮?00610119125. 1)的專利公開了 一種控制與保護開關電器的操作機構，該操作機構對結構進行了簡化，同時能夠輸出關斷、自 動及脫扣三種信報信號。但是，每次正常操作該操作機構從關斷狀態(tài)變?yōu)樽詣訝顟B(tài)時，或者從 自動狀態(tài)變?yōu)殛P斷狀態(tài)時，都會輸出一個脫扣信報信號，從而干擾正常的信號指示。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種不會干擾正常信號指示同時又簡化結構的開關操作 機構。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是提供了一種控制與保護開關電器操作機 構，包括手柄，凸輪由手柄帶動旋轉，凸輪設于夾板上，在凸輪上設有復位彈簧，凸輪通過傳 動機構可帶動三角連桿上升，主扭簧的一端與三角連桿相連，另一端連接夾板，其特征在 于傳動機構由鎖扣限位，頂桿推動鎖扣旋轉，頂桿的底部通過彈簧與脫扣器相連，可旋轉 的第一轉軸與頂桿相接觸，可上下滑動的滑板與凸輪相連，當滑板下移時與第一轉軸相接 觸，第一杠桿的一端連接第一轉軸，另一端與滑塊相接觸，滑塊與第二轉軸相接觸，第二轉 軸設于滑板的下方，信報的觸頭支持連接第二轉軸，在該觸頭支持頂部兩側分別設有下觸 頭及上觸頭，觸頭支持底部連接有彈簧，當下觸頭導通時輸出脫扣信號，當上觸頭導通時輸 出自動信號，當觸頭支持處于中間位置時，上下觸頭均不導通，此時為斷開信號。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明提供的開關操作機構簡化了零部件數(shù)量，加工工藝簡單， 同時，正常操作本發(fā)明提供的操作機構從關斷狀態(tài)變?yōu)樽詣訝顟B(tài)時，或者從自動狀態(tài)變?yōu)?關斷狀態(tài)時能提供正常的信號指示，不會輸出脫扣信報信號。


圖1為本發(fā)明提供的一種控制與保護開關電器操作機構的立體圖，其中，控制與保護開關電器操作機構處于斷開狀態(tài)；
圖2為本發(fā)明提供的一種控制與保護開關電器操作機構的立體圖和脫扣器的正視圖， 其中，控制與保護開關電器操作機構處于斷開狀態(tài)；
圖3A為本發(fā)明提供的一種控制與保護開關電器操作機構的局部正視圖，其中，控制與 保護開關電器操作機構處于斷開狀態(tài)；
圖3B為本發(fā)明提供的一種控制與保護開關電器操作機構的局部后視圖，其中，控制與 保護開關電器操作機構處于斷開狀態(tài)；
圖4為本發(fā)明提供的一種控制與保護開關電器操作機構的立體圖，其中，控制與保護 開關電器操作機構處于自動狀態(tài)；
圖5為本發(fā)明提供的一種控制與保護開關電器操作機構的正視圖，其中，控制與保護 開關電器操作機構處于脫扣狀態(tài)。
具體實施例方式以下結合實施例來具體說明本發(fā)明。應理解，實施例僅用于說明本發(fā)明而不是用 于限制本發(fā)明的保護范圍。此外應理解，本領域技術人員在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后， 對本發(fā)明所作各種等價形式的改動或修改，同樣落入本申請權利要求書所要求的范圍之 內。
實施例操作機構可以接受外界的人為/自動控制信號，通過操作機構作用于主觸頭，實 現(xiàn)主電路的正常接通及分斷。當發(fā)生故障時，脫扣電磁鐵直接作用于操作機構，使操作機構 解扣，儲能桿動作并通過傳動機構分斷主電路。同時操作機構還可以接受人為脫扣信號使 操作機構解扣。解扣后，操作機構可以接受人為再扣操作，使操作機構復位。如圖1及圖2所示，為本發(fā)明提供的一種控制與保護開關電器操作機構，包括手 柄1，手柄1通過與其固連的齒與凸輪12相配合，兩者的配合實質上是錐齒輪的嚙合，主要 實現(xiàn)旋轉方向的變換，即實現(xiàn)手柄1的旋轉方向與凸輪12的旋轉方向成90度。手柄1安 裝在罩殼上，是外界操作的接口(當手柄1旋轉至水平位置時，則整個操作機構處于斷開狀 態(tài)，當手柄1旋轉至豎直位置時，則整個操作機構處于自動狀態(tài))，同時也是機構狀態(tài)的指示 器。手柄1上裝有一止鎖件2，可以把手柄鎖定在斷開位置，并可以為止鎖件2加掛鎖，以防 止手柄1誤合閘。凸輪12安裝在夾板31上，并受到夾板31上第一槽31a的限位，使凸輪 12的轉動限定在一定范圍內。同時凸輪12上裝有復位彈簧11，使得凸輪12有一向斷開位 置復位的力。凸輪12與第一 U型連桿18的一端相連。第一 U型連桿18的另一端在夾板 31上的第二槽31b中滑動，且與L形跳扣13上的一個孔鉸接。這樣凸輪12、第一 U型連桿 18、第二槽31b就構成了第一個四連桿系統(tǒng)。L形跳扣13上的另一個孔與第二 U型連桿19 鉸接，同時L形跳扣13端頭處被鎖扣15限位，并形成一個虛桿13a。第二 U型連桿19與安 裝在夾板31上的三角連桿22上的孔鉸接。這樣虛桿13a、第二 U型連桿19、三角連桿22 構成了第二個四連桿系統(tǒng)，這個連桿系統(tǒng)跟第一個四連桿系統(tǒng)通過L型跳扣13聯(lián)在一起。 旋轉手柄1后，通過這兩個連桿系統(tǒng)的變換，使得三角連桿22跟著一起動。三角連桿22與 主扭簧20的一端連接，主扭簧20的另一端連接在夾板31上，且三角連桿22受到主扭簧20的限位。三角連桿22壓在第一滑塊3上，第一滑塊3在外殼的滑槽上滑動，且與壓板4鉸 接，這樣外殼上的滑槽、第一滑塊3、壓板4就構成了第三個四連桿系統(tǒng)，這個連桿系統(tǒng)主要 作用是使得機構作用到主觸頭的行程可以放大而機構相對于主觸頭的位置可以不受限制。 如圖1所示，由于機構行程在5mm左右，而設計需要觸頭支持的行程在9mm左右，所以需要 一個放大系統(tǒng)進行放大，如果把第三個四連桿系統(tǒng)設計成一個杠桿結構，這樣做行程的放 大是可以實現(xiàn)的，但是機構相對主觸頭的位置將會被限定。由于總體結構布局上的需要，需 把操作機構布置在盡量靠近主觸頭處，所以采用了四連桿系統(tǒng)。觸頭支持6可以在底座5 中上下滑動，壓板4壓住觸頭支持6，同時帶動動觸橋7向下運動，并把主觸頭彈簧8壓縮。如圖3A所示，頂桿16推動鎖扣15旋轉，頂桿16的底部通過彈簧與脫扣器B相 連，可旋轉的第一轉軸17與頂桿16相接觸，可上下滑動的滑板23與凸輪12相連，當滑板 23下移時與第一轉軸17相接觸，第一杠桿24的一端連接第一轉軸17，另一端與滑塊25相 接觸，滑塊25與第二轉軸26相接觸，第二轉軸26設于滑板23的下方，信報的觸頭支持28 連接第二轉軸26，在觸頭支持28頂部兩側分別設有下觸頭29及上觸頭27，觸頭支持28底 部連接有彈簧32，當下觸頭29導通時輸出脫扣信號，當上觸頭27導通時輸出自動信號，當 觸頭支持28處于中間位置時，上下觸頭均不導通，此時為斷開信號。如圖4所示，手柄1從斷開位置轉到自動位置后，本發(fā)明提供的機構經過一系列連 桿傳遞，從而實現(xiàn)三角連桿22跟隨手柄1向上運動，并讓開第一滑塊3上方的位置，使得主 觸頭支持5、第三個四連桿系統(tǒng)等可以在主觸頭彈簧8作用下向上運動，直至動觸橋7與靜 導電排9相接觸。如圖5所示，當發(fā)生故障時，脫扣器B接受故障信號，并釋放頂桿16。頂桿16運動 后，推動鎖扣15轉到，使鎖扣15無法對L形跳扣13進行限位，即破壞了虛桿13a的存在， 使得第二個四連桿系統(tǒng)變成由第二槽31b、L形跳扣13、第二 U型連桿19、三角連桿22組成 的五連桿系統(tǒng)，這樣三角連桿22就在主扭簧20的作用下開始向下運動，直到三角連桿22 與主扭簧20相接觸。這時三角連桿22位置與處于斷開狀態(tài)的位置是相同的，也就是說三 角連桿22以下部分是相同的。脫扣后，凸輪12將在復位扭簧11的作用下開始向斷開方向 轉動，直到受到脫扣器B及滑板23的作用停留在中間位置，同時手柄1也在凸輪12的帶動 下停留在中間位置，這樣就可以根據(jù)手柄的位置清晰的判斷出開關的狀態(tài)。如圖3A及圖3B所示，滑板23在夾板31的第三槽31c上滑動，滑板23與凸輪12 相連，且滑板23與第一轉軸17、第二轉軸26相接觸，其中第一轉軸17與脫扣器B上的頂 桿16相接觸，第二轉軸26與信報的觸頭支持28相連。第一杠桿24與第一轉軸17相連， 并和與第二轉軸26相接觸的滑塊25相接觸。滑塊25與信報的觸頭支持28相接觸。滑板 23主要有三個作用1、處于脫扣狀態(tài)時，使手柄1保持在中間位置；2、使脫扣器B復位；3、 輸出斷開、自動信報信號。當脫扣時，脫扣器B上的頂桿16向上運動，從而帶動第一轉軸17 停留在上方，當滑板23在凸輪12的復位彈簧11帶動下接觸到第一轉軸17時，由于復位力 小于脫扣器B彈簧的保持力，使得滑板23和凸輪12停留在中間位置，同時手柄1也在凸輪 12的帶動下停留在中間位置。當復位時，手柄1向斷開位置轉動，帶動凸輪12向斷開位置 轉動，并帶動滑板23向下運動，進一步帶動第一轉軸17轉動，使得脫扣器B的頂桿16向下 運動，從而復位脫扣器B。對于信報來說，最期望輸出的信號是自動信號及脫扣信號，而滑 板23上有三個位置狀態(tài)，依次分別是自動、脫扣、斷開，且每次正常的操作從斷開狀態(tài)到自動狀態(tài)或從自動狀態(tài)到斷開狀態(tài)都將經過脫扣狀態(tài)，如果在此取脫扣信號，則每次的正常 操作都將發(fā)出一個故障信號，從而干擾正常的信號指示。因此引入第一杠桿24和滑塊25， 用此來專門輸出脫扣信號，而滑板23則只輸出斷開，自動信號。如圖3A所示機構處于斷開位置，此時滑板23壓住第二轉軸26，信報觸頭支持28 在彈簧32作用下保持在圖示位置，即上觸頭27，下觸頭29均斷開。當機構處于自動狀態(tài) 時，滑板23處于上方，與第二轉軸26脫開，同時脫扣器B無動作，滑塊25保持原位不動，因 此信報觸頭支持28在彈簧32作用下向上運動，直到信報觸頭支持28上的觸頭與上觸頭27 相接觸，這樣就可以對外輸出一個自動信號。當脫扣時，脫扣器B上的頂桿16動作，推動第 一轉軸17動作，帶動第一杠桿24和滑塊25動作，滑塊25作用在第二轉軸26上，使得信報 觸頭支持28向下運動，并接通下觸頭29，輸出脫扣信號。這里，第一轉軸17的作用主要是 由于整體布局時，脫扣器B的頂桿16未在滑板23正下方，造成一個偏置力矩，需要轉化成 轉矩加以平衡，且滑板23中間位置到斷開位置的行程和脫扣器B的行程不一致需要用杠桿 進行調整；第二轉軸26的作用與第一轉軸17類似。圖3B中還可以看到一個第二杠桿30，此桿一端直接作用在脫扣器頂桿16上，另 一端與第二滑塊10相接觸，在第二滑塊10的端部設有一個下壓按鈕。當?shù)诙瑝K10接受 一個人為的向下的作用力時，將帶動頂桿16動作，從而造成脫扣器B脫扣，實現(xiàn)短路脫扣測
試ο
權利要求
一種控制與保護開關電器操作機構，包括手柄(1)，凸輪(12)由手柄(1)帶動旋轉，凸輪設于夾板(31)上，在凸輪(12)上設有復位彈簧(11)，凸輪(12)通過傳動機構可帶動三角連桿(22)上升，主扭簧(20)的一端與三角連桿(22)相連，另一端連接夾板(31)，其特征在于傳動機構由鎖扣(15)限位，頂桿(16)推動鎖扣(15)旋轉，頂桿(16)的底部通過彈簧與脫扣器(B)相連，可旋轉的第一轉軸(17)與頂桿(16)相接觸，可上下滑動的滑板(23)與凸輪(12)相連，當滑板(23)下移時與第一轉軸(17)相接觸，第一杠桿(24)的一端連接第一轉軸(17)，另一端與滑塊(25)相接觸，滑塊(25)與第二轉軸(26)相接觸，第二轉軸(26)設于滑板(23)的下方，信報的觸頭支持(28)連接第二轉軸(26)，在觸頭支持(28)頂部兩側分別設有下觸頭(29)及上觸頭(27)，觸頭支持(28)底部連接有彈簧(32)，當下觸頭(29)導通時輸出脫扣信號，當上觸頭(27)導通時輸出自動信號。
2.如權利要求1所述的一種控制與保護開關電器操作機構，其特征在于所述傳動機 構包括L形跳扣(13)，L形跳扣(13)通過第一 U型連桿(18)及第二 U型連桿(19)分別連 接所述凸輪(12)及所述三角連桿(22)。
3.如權利要求2所述的一種控制與保護開關電器操作機構，其特征在于所述鎖扣 (15)的頂端抵住所述L形跳扣(13)以完成對L形跳扣(13)的限位。
4.如權利要求1所述的一種控制與保護開關電器操作機構，其特征在于所述三角連 桿(22)壓在可滑動的第一滑塊(3)上，第一滑塊(3)與壓板(4)鉸接。
5.如權利要求1所述的一種控制與保護開關電器操作機構，其特征在于第二杠桿 (30)的一端與所述頂桿(16)相連，另一端與第二滑塊(10)相接觸，在第二滑塊(10)的端 部設有一個下壓按鈕。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種控制與保護開關電器操作機構，包括手柄，凸輪由手柄帶動旋轉，凸輪設于夾板上，凸輪通過傳動機構可帶動三角連桿上升，其特征在于傳動機構由鎖扣限位，頂桿的底部通過彈簧與脫扣器相連，可旋轉的第一轉軸與頂桿相接觸，可上下滑動的滑板與凸輪相連，第一杠桿的一端連接第一轉軸，滑塊與第二轉軸相接觸，第二轉軸設于滑板的下方，信報的觸頭支持連接第二轉軸，在觸頭支持頂部兩側分別設有下觸頭、中間觸頭及上觸頭。本發(fā)明提供的開關操作機構簡化了零部件數(shù)量，加工工藝簡單，同時，正常操作本發(fā)明提供的操作機構從關斷狀態(tài)變?yōu)樽詣訝顟B(tài)時，或者從自動狀態(tài)變?yōu)殛P斷狀態(tài)時能提供正常的信號指示，不會輸出脫扣信報信號。
文檔編號H01H71/10GK101923992SQ20101025877
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者奚泓, 曾萍, 林建榮, 胡景泰, 賈峰 申請人:上海電科電器科技有限公司;蘇州萬龍電氣集團股份有限公司;江蘇凱隆電器有限公司