專利名稱：斷路器操作機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于萬能式斷路器技術領域，具體涉及一種斷路器操作機構。
背景技術：
如業(yè)界所知，框架式斷路器在工作之前，需先對操作機構儲能，藉以在斷路器的觸頭(動、靜觸頭)合分中釋放所儲能量，否則無法實現(xiàn)斷路器合分動作。操作機構的儲能通常由手柄儲能機構或電動操作機構帶動儲能機構的主軸以順時針轉動來實現(xiàn)。圖1和圖2所示分別為已有技術中廣為使用的并且還不乏由專利文獻公開的斷路器操作機構的結構圖和平面示意圖，其儲能的過程是由手柄儲能機構或電動操作機構帶動轉動地設置在一對機構側板5之間的斷路器操作機構的主軸1作順時針方向轉動，在主軸1轉動的同時由主軸1帶動與其鉚接為一體的一對凸輪2 —起轉動，由凸輪2的外側輪廓21 (也可稱輪緣)推動操作機構的儲能組件3，由儲能組件3儲能。儲能組件3包括彼此面對面設置的并且相互之間由多枚連接桿固定連接為一起的一對側板31 ；—對滾子32，分別轉動地設置在所述的一對側板31的外側，并且與所述凸輪2的外側輪廓21相對應；一對轉動軸33，分別固定在一對側板31的外側并且各自與所述的機構側板5樞轉連接；一儲能彈簧34，位于操作機構內，一端與操作機構內的儲能彈簧固定板抵靠，另一端推動儲能組件 3轉動。由于滾子32與凸輪2的外側輪廓21相配合，因此在儲能組件3儲能過程中，凸輪 2通過其的外側輪廓21推動滾子32順時針擺動，滾子32帶動一對側板31繞轉動半軸33 順時針轉動，壓縮儲能彈簧34 (圖2示)，使儲能彈簧34儲存彈性勢能，最終一對側板31轉動到位，即完成儲能動作。當前述的儲能動作完成后，圖3所示為圖1和圖2所示的儲能組件3的滾子32迫使凸輪2轉動的示意圖。斷路器進行合閘動作，此時由斷路器的解鎖機構解鎖上述儲能完成的斷路器操作機構，儲能彈簧34將前述的彈性勢能釋放，并且推動側板31朝著先前相反的方向即逆時針方向轉動，同時，滾子32朝向圖3所示的左指向箭頭的方向即向左擺動，并且與凸輪2的外側輪廓21產生壓力(圖3所示的下指向箭頭，并且標注有N)，也就是說滾子 32對外側輪廓21產生壓力，因該壓力方向偏向主軸1的右側，在該情形下迫使凸輪2順時針轉動。圖4所示為圖3所示的滾子32即將脫離凸輪2的外側輪廓21的是臨界位置示意圖。由圖4所示，滾子32處于即將與凸輪2的外側輪廓21相脫離而尚未脫離的狀態(tài)。圖5所示為滾子32脫離外側輪廓21進入凸輪2的凹槽22的示意圖。由該圖可知，儲能組件3的滾子32經過臨界狀態(tài)繼續(xù)轉動至凸輪2的中心處的凹槽22中，此時，側板31先與固定在一對機構側板5之間的并且對應于儲能組件3下方的固定桿51接觸，從而釋放動能并且停止轉動，當側板31轉動到位后，滾子32不再與凹槽22接觸。然而，隨著萬能式斷路器的分斷能力的不斷提高，所要求的合閘能量也不斷提高， 儲能組件3的儲能彈簧34的能量也相應增大。以6300等級的萬能式斷路器而言，在儲能組件3儲能時，由于滾子32施加至凸輪2的驅動力相當大，因此在合閘時，儲能組件3與凸輪2的反向轉動速度顯著增大(速度提高)，使兩者無法達到期望的配合精度，具體表現(xiàn)為 凸輪2產生過沖現(xiàn)象，所謂的過沖現(xiàn)象是指凸輪2的轉動角度超過預設值，導致滾子32在落入凸輪2的凹槽22的底部(槽底)之前首先與順時針方向轉動的并且轉動過度(轉動過頭)的凸輪2碰撞，滾子32表現(xiàn)出了由圖6所示的狀態(tài)，即越過了凹槽22。之后，儲能組件 3再轉動到位并與固定桿51接觸，此時滾子32才到達由圖5所示的指定位置。可見，在上述過程中，在儲能組件3尚未釋放能量的情況下，即在側板31與固定桿4碰撞之前由滾子 32提前將轉動能量釋放到凸輪2上，因滾子32與凸輪2之間存在打擊或稱人們不希望出現(xiàn)的惡性碰撞情形，于是滾子極易損壞，使斷路器的使用壽命產生嚴重影響。因此，如何在提高萬能式斷路器分斷能力的同時，也即在提高儲能組件的儲能能量的同時，有效地避免因凸輪的轉動角度超過預設值并進而引發(fā)滾子惡性碰撞凸輪而損及滾子的問題成了長期以來困擾于業(yè)界并且期望解決而始終未能解決的技術問題，為此，本申請人進行了有益的設計，并且在嚴格的保密措施下在本申請人企業(yè)作了實驗，結果證明是切實可行的，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務在于提供一種有助于避免儲能組件的滾子與固裝在主軸上的凸輪之間產生不希望出現(xiàn)的惡性碰撞而藉以保護滾子和凸輪的機械壽命并且為分斷能力的提高提供可靠的技術保障的斷路器操作機構。本發(fā)明的任務是這樣來完成的，一種斷路器操作機構，包括一對彼此面對面設置的機構側板、轉動地設置在一對機構側板之間的主軸、樞轉設置在一對機構側板之間的儲能組件、固定在一對機構側板之間的并且對應于儲能組件的下方的固定桿和固定在主軸上的并且對應于儲能組件的兩側的各具有外側輪廓的一對凸輪，其中儲能組件包括一對側板、一對滾子、一對轉動軸和一儲能彈簧，一對側板彼此面對面配設并且由多根連接桿連接為一個整體，一對滾子分別樞轉設置在一對側板的外側，并且與所述的外側輪廓相對應，一對轉動軸分別固設在一對側板的外側并且在對應于所述外側輪廓的位置樞轉設置于所述的機構側板上，儲能彈簧一端抵靠操作機構的儲能彈簧固定板，另一端抵靠儲能組件，特征在于在所述的一對轉動軸上并且在對應于所述外側輪廓的部位各設置有一用于在所述一對凸輪轉動過程中供外側輪廓碰撞的緩沖裝置，并且緩沖裝置為套圈式緩沖裝置、杠桿式緩沖裝置或夾持式緩沖裝置。在本發(fā)明的一個具體的實施例中，當所述的緩沖裝置為套圈式緩沖裝置時，該緩沖裝置包括內套圈和外套圈，內套圈套置在所述的轉動軸上，而外套圈套置在內套圈外，并且與所述的外側輪廓相對應。在本發(fā)明的另一個具體的實施例中，所述的內套圈為非金屬套圈，而所述的外套圈為金屬套圈。在本發(fā)明的又一個具體的實施例中，所述的非金屬套圈為橡膠套圈或塑料套圈或尼龍?zhí)兹?。在本發(fā)明的再一個具體的實施例中，當所述的緩沖裝置為杠桿式緩沖裝置時，該緩沖裝置包括內襯套、杠桿、拉箱和限位桿，內襯套套置在所述的轉動軸上，杠桿的中部套置在內襯套上，該杠桿的一端與限位桿相對應，而限位桿固定在所述的側板朝向所述凸輪的一側，杠桿的另一端與拉簧的一端連接，而拉簧的另一端固定在側板上。在本發(fā)明的還有一個具體的實施例中，所述的內襯套為金屬內襯套，而所述的杠桿是由非金屬材料制成的。在本發(fā)明的更而一個具體的實施例中，所述的非金屬材料為橡膠、尼龍或塑料。在本發(fā)明的進而一個具體的實施例中，所述的杠桿的形狀呈菱形。在本發(fā)明的又更而一個具體的實施例中，當所述的緩沖裝置為夾持式緩沖裝置時，該緩沖裝置包括支架、中心軸、第一夾持碟和第二夾持碟，中心軸對應于所述凸輪的外側輪廓的部位，該中心軸的一端與所述的一對機構側板中的其中一枚機構側板固定，而中心軸的另一端與支架固定，支架與一對機構側板中的另一枚機構側板固定，第一、第二夾持碟背對背配合而活動地套設在中心軸上，所述凸輪對應于第一、第二夾持碟之間，其中在所述的中心軸上套設有第一彈簧和第二彈簧，第一彈簧的一端抵擋在所述的機構側板上， 另一端抵擋在所述的第一夾持碟上，第二彈簧的一端抵擋在所述的支架上，另一端抵擋在所述的第二夾持碟上。在本發(fā)明的又進而一個具體的實施例中，所述的第一夾持碟和所述的第二夾持碟的形狀呈碟子形。本發(fā)明提供的技術方案由于在轉動軸上并且在對應于凸輪的外側輪廓的位置設置了緩沖裝置，因此當凸輪的外側輪廓與滾子脫離接觸后，凸輪便與緩沖裝置碰撞，阻止凸輪轉動，從而可避免滾子在過外側輪廓的臨界點后越過凸輪的凹槽與凸輪之間產生不希望出現(xiàn)的惡性碰撞，十分有利于改善滾子及凸輪的機械壽命。


圖1為已有技術中的斷路器操作機構的結構圖。圖2為圖1的斷路器操作機構儲能初始時側視平面圖。圖3為圖1所示的儲能組件的滾子迫使凸輪轉動的示意圖。圖4為圖3所示的滾子即將脫離外側輪廓進入凸輪的凹槽的示意圖。圖5為圖4所示的滾子脫離外側輪廓進入凸輪的凹槽的示意圖。圖6為圖1所示結構的儲能組件的滾子越過凸輪的凹槽并與凸輪相碰撞的示意圖。圖7為本發(fā)明的斷路器操作機構的結構圖。圖8為本發(fā)明的緩沖裝置的第一實施例結構圖。圖9為圖8所示的滾輪進入凸輪的凹槽的示意圖。圖10為本發(fā)明的緩沖裝置的第二實施例結構圖。圖11為本發(fā)明的緩沖裝置的第三實施例結構圖。
具體實施例方式實施例1
請參見圖7，給出了斷路器操作機構，該斷路器操作機構包括彼此面對面設置的兩者之間由固定桿件固定在一起的機構側板5、轉動地設置在一對機構側板5之間的主軸1、轉動地設置在一對機構側板5之間的儲能組件3、固定在一對機構側板5之間的并且位于機構側板5偏下方的一固定桿51和分別固定在主軸1上的也即固定在主軸1兩端的對應于儲能組件3的外側的并且各具有外側輪廓21以及凹槽22的凸輪2 (即凸輪2有一對)。其中儲能組件3包括一對側板31、一對滾子32、一對轉動軸33和一儲能彈簧34，一對側板彼此面對面配設并且由多根(本發(fā)明實施例為三根)連接桿311連接為一個整體，一對滾子32分別通過滾子軸轉動地設置在一對側板31的外側，并且與前述的凸輪2的外側輪廓21相配合。 更具體地講，一對滾子32中的其中一個滾子32轉動地設置在一對側板31中的其中一個側板31朝向一對凸輪2中的其中一個凸輪2的一側，并且與該側的凸輪2的外側輪廓21相配合，而一對滾子32中的另一個滾子32轉動地設置在一對側板31中的另一個側板31朝向一對凸輪2中的另一個凸輪2的一側，并且與該側的凸輪2的外側輪廓21相配合。在圖 7中，雖然示意了左側的滾子32與左側的凸輪2的外側輪廓21相配合的情形，但依據(jù)舉一反三之理，并不會對圖7中未示出的位于右側的滾子32與右側的凸輪2的外側輪廓21相配合構成理解上的困惑，一對轉動軸33的道理相同。由圖7所示，一對轉動軸33分別固定在一對側板31朝向凸輪2的一側，并且在對應于外側輪廓21的位置與機構側板5樞軸連接，也就是說，左側的轉動軸33轉動地支承在左側的機構側板5上，而右側的轉動軸33轉動地支承在右側的機構側板5上。儲能彈簧34 —端抵靠在操作機構5的儲能彈簧固定板， 另一端抵靠在儲能組件3。由于上述對圖7的結構性描述屬于公知技術，因此本申請人未予展開。例如凸輪 2的外側輪廓21的確定通過計算獲得，并且應當滿足滾子32在其(指凸輪2)擺動過程中， 滾子32對外側輪廓21的正壓力能保證凸輪2作與滾子32擺動方向反向的轉動。請見圖8并且繼續(xù)結合圖7，為了印證本發(fā)明提供的技術方案相對于已有技術所具備的突出的實質性特點，因此在前述的一對轉動軸33 (也可稱轉動半軸)上各設置有一緩沖裝置4。在本實施例中，推薦的緩沖裝置4為套圈式緩沖裝置，包括一內套圈41和一外套圈42，內套圈41套置在轉動軸33上，而外套圈42套置在內套圈41外。優(yōu)選地，內套圈41為非金屬套圈，而外套圈42為金屬套圈，在本實施例中，內套圈41擇用橡膠套圈。當然，如果將內套圈41改用塑料套圈或尼龍?zhí)兹蛘咂渌刃У姆墙饘偬兹?，則應當視為與橡膠套圈等效。在凸輪2轉動過程中，凸輪2的外側輪廓21與外套圈42相接觸，藉由外套圈42 阻礙凸輪2的轉動。特別是滾子32在外側輪廓21上滾動到頂點并離開外側輪廓21后，此時凸輪2不再受到滾子32的驅動，然而由于外套圈42與外側輪廓21接觸，因此可由外套圈42大幅度降低凸輪2繼續(xù)轉動或稱轉動慣性，更具體而言，凸輪2通過與外套圈42的接觸使其轉動動能顯著降低，直至停止。因此不會出現(xiàn)凸輪2在與外套圈42脫離后的過度轉動而引起滾子32繼續(xù)擺動并沖擊凸輪2的內表面，即不會越過凹槽22與凸輪2撞擊，而恰到好處地直接進入到凹槽22內，此時儲能組件3的能量通過前述的固定桿4得以釋放。由圖8所示，外套圈42與外側輪廓21相接觸時，恰好凸輪2與滾子32脫離接觸， 即凸輪2的端部與轉動軸33之間的距離小于滾子32邊緣與轉動軸33之間的距離R，從而在實現(xiàn)本發(fā)明目的的同時防止外套圈42影響滾子32對凸輪2的驅動。請見圖9，當儲能組件3與凸輪2處于合閘完畢狀態(tài)，斷路器需再次儲能時，則通過手動或電動操作儲能裝置而驅動主軸1，從而帶動凸輪2順時針轉動(見圖示的順時針箭頭)，在轉動過程中，凸輪2的外側輪廓21進一步擠壓外套圈42，過最高點后才與外套圈42脫離。申請人:之所以擇內套圈41為具有彈性的非金屬套圈(如前述的橡膠、尼龍或者說塑料套圈)，并且擇外套圈42為金屬套圈，是因為在不影響緩沖功能的前提下，因外套圈42 采用金屬套圈，從而可以顯著提高緩沖裝置4的機械壽命。實施例2
請參見圖10，給出的緩沖裝置4為杠桿式緩沖裝置，包括內襯套43、杠桿44、拉簧45和限位桿46，內襯套43套置在轉動軸33上，優(yōu)選使用非金屬材質充任內襯套43，優(yōu)選使用金屬材料充任的杠桿44的中部套置在內襯套43上，杠桿44的一端與限位桿46(也可稱限位銷軸或限位擋銷)固定在前述的側板31朝向凸輪2的一側，杠桿44的另一端與拉簧45的一端連接，而拉簧45的另一端固定在側板31上。內襯套43的非金屬材料如橡膠、尼龍或塑料，本實施例擇用橡膠。前述的杠桿44的形狀呈菱形。當凸輪2與滾子32脫離接觸后，凸輪便與杠桿44碰撞，并停止轉動，從而起到對凸輪2的止動作用，防止?jié)L子32與凸輪2之間的惡性碰撞。當要對操作機構實施儲能時，由手動或電動儲能裝置帶動主軸1旋轉并實現(xiàn)儲能，主軸1帶動凸輪2順時針轉動，克服該杠桿式緩沖裝置的阻擋直至儲能完畢。其余均同對實施例1的描述。實施例3
請參見圖11，給出的緩沖裝置4為夾持式緩沖裝置，包括支架47、中心軸48、第一夾持碟49a和第二夾持碟49b，中心軸48對應于凸輪2的外側輪廓21的部位并且該中心軸48 的一端與一對機構側板5中的其中一枚機構側板5固定，而另一端與支架47固定，支架47 與一對機構側板5中的另一枚機構側板5固定，第一、第二夾持碟49a、49b彼此以背對背的合并方式活動地套置在中心軸48上，前述的凸輪2對應于第一、第二夾持碟49a、49b之間。 其中在中心軸48上套設有一第一彈簧481和一第二彈簧482，第一彈簧481的一端抵靠在機械側板5上，另一端抵靠在第一夾持碟49a上，而第二彈簧482的一端抵靠在支架47上， 另一端抵靠在第二夾持碟49b上，由第一、第二彈簧481、482的共同作用而使第一、第二夾持碟49a、49b相互配合即施加夾緊力。由圖11所示，第一、第二夾持碟49a、49b均猶如餐具中的碟子(盆子)的形狀。當凸輪2的外側輪廓21與滾子32脫離后，便進入第一、第二夾持碟49a、49b之間， 并且同時與第一、第二夾持碟49a、49b的彼此對應的側面磨擦，直至凸輪2停止。當需要對操作機構實施儲能時，由儲能裝置帶動主軸1旋轉并實現(xiàn)儲能，主軸1帶動凸輪2進一步順時針轉動，克服第一、第二夾持碟49a、49b的阻擋，直至儲能完畢。其余均同對實施例1的描述。
權利要求
1.一種斷路器操作機構，包括一對彼此面對面設置的機構側板(5)、轉動地設置在一對機構側板( 之間的主軸(1)、樞轉設置在一對機構側板( 之間的儲能組件(3)、固定在一對機構側板(5)之間的并且對應于儲能組件(3)的下方的固定桿(51)和固定在主軸 (1)上的并且對應于儲能組件C3)的兩側的各具有外側輪廓的一對凸輪O)，其中儲能組件C3)包括一對側板(31)、一對滾子(32)、一對轉動軸(3 和一儲能彈簧(34)，一對側板(31)彼此面對面配設并且由多根連接桿(311)連接為一個整體，一對滾子(3 分別樞轉設置在一對側板(31)的外側，并且與所述的外側輪廓相對應，一對轉動軸(33) 分別固設在一對側板(31)的外側并且在對應于所述外側輪廓的位置樞轉設置于所述的機構側板( 上，儲能彈簧(34) —端抵靠操作機構(5)的儲能彈簧固定板，另一端抵靠儲能組件(3)，其特征在于在所述的一對轉動軸(3 上并且在對應于所述外側輪廓的部位各設置有一用于在所述一對凸輪( 轉動過程中供外側輪廓碰撞的緩沖裝置 G)，并且緩沖裝置(4)為套圈式緩沖裝置、杠桿式緩沖裝置或夾持式緩沖裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的斷路器操作機構，其特征在于當所述的緩沖裝置(4)為套圈式緩沖裝置時，該緩沖裝置(4)包括內套圈Gl)和外套圈0幻，內套圈Gl)套置在所述的轉動軸(33)上，而外套圈(42)套置在內套圈(41)外，并且與所述的外側輪廓(21)相對應。
3.根據(jù)權利要求2所述的斷路器操作機構，其特征在于所述的內套圈為非金屬套圈，而所述的外套圈G2)為金屬套圈。
4.根據(jù)權利要求3所述的斷路器操作機構，其特征在于所述的非金屬套圈為橡膠套圈或塑料套圈或尼龍?zhí)兹Α?br> 5.根據(jù)權利要求1所述的斷路器操作機構，其特征在于當所述的緩沖裝置(4)為杠桿式緩沖裝置時，該緩沖裝置⑷包括內襯套G3)、杠桿04)、拉箱05)和限位桿06)，內襯套^幻套置在所述的轉動軸(3 上，杠桿04)的中部套置在內襯套上，該杠桿04) 的一端與限位桿G6)相對應，而限位桿06)固定在所述的側板(31)朝向所述凸輪的一側，杠桿G4)的另一端與拉簧0 的一端連接，而拉簧0 的另一端固定在側板(31) 上。
6.根據(jù)權利要求5所述的斷路器操作機構，其特征在于所述的內襯套03)為金屬內襯套，而所述的杠桿G4)是由非金屬材料制成的。
7.根據(jù)權利要求6所述的斷路器操作機構，其特征在于所述的非金屬材料為橡膠、尼龍或塑料。
8.根據(jù)權利要求5或7所述的斷路器操作機構，其特征在于所述的杠桿04)的形狀呈菱形。
9.根據(jù)權利要求1所述的斷路器操作機構，其特征在于當所述的緩沖裝置(4)為夾持式緩沖裝置時，該緩沖裝置(4)包括支架(47)、中心軸(48)、第一夾持碟(49a)和第二夾持碟(49b)，中心軸(48)對應于所述凸輪(2)的外側輪廓(21)的部位，該中心軸(48)的一端與所述的一對機構側板(5)中的其中一枚機構側板(5)固定，而中心軸G8)的另一端與支架G7)固定，支架G7)與一對機構側板(5)中的另一枚機構側板(5)固定，第一、第二夾持碟(49a、49b)背對背配合而活動地套設在中心軸G8)上，所述凸輪( 對應于第一、第二夾持碟(49a、49b)之間，其中在所述的中心軸G8)上套設有第一彈簧(481)和第二彈簧082)，第一彈簧0181)的一端抵擋在所述的機構側板(5)上，另一端抵擋在所述的第一夾持碟(49a)上，第二彈簧082)的一端抵擋在所述的支架G7)上，另一端抵擋在所述的第二夾持碟(49b)上。
10.根據(jù)權利要求9所述的斷路器操作機構，其特征在于所述的第一夾持碟(49a)和所述的第二夾持碟的形狀呈碟子形。
全文摘要
一種斷路器操作機構，屬于萬能式斷路器技術領域。包括一對機構側板、設置在一對機構側板之間的主軸、儲能組件、固定在一對機構側板之間的固定桿和固定在主軸上的各具有外側輪廓的一對凸輪，儲能組件包括一對側板、一對滾子、一對轉動軸和一儲能彈簧，一對側板由多根連接桿連接為一體，一對滾子設置在一對側板的外側，一對轉動軸固設在一對側板的外側并且在對應于外側輪廓的位置設置于機構側板上，儲能彈簧一端抵靠操作機構的儲能彈簧固定板，另一端抵靠儲能組件，特點在一對轉動軸上并且在對應于外側輪廓的部位各設置有一緩沖裝置，緩沖裝置為套圈式緩沖裝置、杠桿式緩沖裝置或夾持式緩沖裝置。優(yōu)點有利于改善滾子及凸輪的機械壽命。
文檔編號H01H3/30GK102522232SQ201110412620
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權日2011年12月13日
發(fā)明者俞曉峰, 周敏琛, 朱誠, 陳曉峰 申請人:常熟開關制造有限公司(原常熟開關廠)