專利名稱：斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)有斷路器都有一個(gè)負(fù)載電流線圈，它被安排在磁框架相應(yīng)位置上，從而線圈中的電流就會(huì)在框架中產(chǎn)生磁通。線圈一端有一個(gè)用以集中磁通的極靴，和一個(gè)銜鐵，它一般樞軸地安排在或鄰近磁框架上，銜鐵可被軸向吸引朝向極靴。銜鐵和它有關(guān)的部件必須做得精確，并且如果斷路器要工作可靠，并要達(dá)到可預(yù)見的操作特性，銜鐵必須繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。這勢(shì)必增加斷路的器的成本。
本發(fā)明的斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)磁框，一個(gè)用來通過負(fù)載電流，并確定一個(gè)軸線的線圈。
一個(gè)與線圈軸線對(duì)準(zhǔn)的磁極靴，它用于集中線圈中電流產(chǎn)生的磁通，和一個(gè)由磁框支承的銜鐵，銜鐵在它和極靴之間的磁吸引力作用下，可相對(duì)于線圈軸線橫向地朝極靴移動(dòng)。
銜鐵可以是細(xì)長(zhǎng)的，并且其頭部形狀與極靴的形狀互補(bǔ)。
銜鐵最好是L形，L的頂部連到磁框上，銜鐵的頭部在L腳部上形成。
極靴截面是圓的，銜鐵的頭部有一個(gè)與之互補(bǔ)的圓槽。
銜鐵的頭部最好形成至少一個(gè)伸出的端部，當(dāng)銜鐵處在縮回位置的時(shí)候，它被安排得緊靠極靴，以增加當(dāng)銜鐵被拉入時(shí)，在極靴和銜鐵之間的初始吸合力。
銜鐵頭部的至少一個(gè)伸出的端部和極靴之間的間隙，最好比銜鐵頭部的中心部分和極靴之間的間隙至少小一倍。
在與頭部相反端，銜鐵可以有一個(gè)支承構(gòu)件，與在磁框中形成的互補(bǔ)構(gòu)件接合，以使銜鐵相對(duì)于框架樞軸地轉(zhuǎn)動(dòng)。
銜鐵的支承部分最好是一個(gè)凸形接片，磁框與之互補(bǔ)的部分，最好是一個(gè)孔，能容納該接片。
銜鐵可以通過連到銜鐵和軸承上的片簧而離開極靴，移動(dòng)到一個(gè)收起位置，軸承是裝在由一內(nèi)部裝有該機(jī)構(gòu)的罩形成的構(gòu)件上。


圖1是現(xiàn)有液-磁斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的局部剖側(cè)視圖;
圖2是本發(fā)明斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的局部剖側(cè)視圖。
圖3是圖2操動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)頂視圖，示出3銜鐵和極靴的互補(bǔ)的形狀。
圖4是該機(jī)構(gòu)的部分剖側(cè)視圖，示出3銜鐵和斷路機(jī)構(gòu)跳閘桿之間的相互作用。
圖1中所示的現(xiàn)有斷路機(jī)構(gòu)，使用了本申請(qǐng)人的“液-磁”系統(tǒng)，其中磁心或動(dòng)鐵心10，在充滿流體14的密封管12中是可動(dòng)的，它反對(duì)螺旋彈簧16的推力，朝極靴18運(yùn)動(dòng)，極靴18被壓到管的開口端。管延伸穿過線圈20，并且通過一個(gè)磁框22被支承著，磁框22在一個(gè)樞軸26上還支持著銜鐵24。銜鐵有一個(gè)平板28，它延伸到極靴18附近，并且當(dāng)線圈20中的電流在磁框中產(chǎn)生足夠大的磁通的時(shí)候，平板28就按箭頭方向向極靴運(yùn)動(dòng)。
在中等過電流情況下，由于磁通增加，在磁性動(dòng)鐵心10上產(chǎn)生的力超過彈簧16施加的力，使動(dòng)鐵心開始朝極靴18運(yùn)動(dòng)，閉合了它們之間的磁隙。銜鐵的平板28被吸向極靴18，使銜鐵24在其樞軸26上轉(zhuǎn)動(dòng)，則銜鐵的另一端30按箭頭方向向外運(yùn)動(dòng)，從而打開一種機(jī)構(gòu)(未示出)，進(jìn)而也就使斷路器觸頭分閘。當(dāng)存在嚴(yán)重過電流，或短路的情況下，瞬間即產(chǎn)生足夠大的磁力，把銜鐵吸向極靴，而無動(dòng)鐵心向極靴18移動(dòng)引起的延遲問題。
圖2-4解釋本發(fā)明的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，它與圖1中的機(jī)構(gòu)類似，一個(gè)磁性動(dòng)鐵心110裝在筒112內(nèi)，該筒一般是由黃銅或其它非磁性材料做成，筒內(nèi)充滿“液體”114。具有圓盤形中心部分的極靴116，恰好壓進(jìn)筒112的上端，在中心最下邊極靴的擴(kuò)展部分開有一個(gè)環(huán)形的縫，容納筒112上端的向外翻轉(zhuǎn)的凸出部分，用向內(nèi)卷曲的縫的外壁，如圖所示，以流體密封方式固定筒內(nèi)的極靴，一個(gè)螺旋彈簧118推動(dòng)動(dòng)鐵心110離開極靴116。
磁框120被固定到筒112上，朝著遠(yuǎn)離極靴116的那一端，并且磁框上支持一個(gè)負(fù)載線圈122，負(fù)載線圈包在圓筒112周圍。如圖3b所示，磁框120只包含一根平直的軟鋼片或條形板，它被切成長(zhǎng)方形，并具有圓形孔124，孔124是容納管112的，第二個(gè)較小的長(zhǎng)方孔126是容納磁銜鐵128用的。
再看圖2，銜鐵128可以看出是由一根軟鐵條或片做成的，并且被折疊或L形。銜鐵有一個(gè)頭部130，它形成在L的腳部?jī)?nèi)，L的頂端做成一個(gè)定位片132的形狀，它自由地裝在磁框120中的孔隙126中。
象圖3a所示的，頭部130形成一個(gè)半圓形凹槽134，它的形狀和極靴116的擴(kuò)展的中心部分的圓截面互補(bǔ)。當(dāng)銜鐵128橫向向極靴移動(dòng)的時(shí)候，(相對(duì)于線圈122的軸和動(dòng)鐵心110)，極靴的輪廓和槽134緊密相配。
包括一條磷青銅或其它非磁性彈性材料的片簧134，通過疊加方法固定到片132背面的銜鐵上，其中彈簧下端的一個(gè)孔被套在壓入定位片的凸臺(tái)136上，這個(gè)凸臺(tái)然后被弄平，以固定彈簧，彈簧的另一端靠壓在斷路器模制外殼中的隆起部138上，以使銜鐵離開極靴。當(dāng)一個(gè)足夠大的負(fù)載電流在線圈122中出現(xiàn)，銜鐵的頭部130和極靴被磁力吸引，產(chǎn)生的力克服彈簧134的阻力和斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦力(見圖4)，使銜鐵朝向極靴運(yùn)動(dòng)，使機(jī)構(gòu)跳閘。
本發(fā)明的機(jī)構(gòu)保留了上述現(xiàn)有技術(shù)機(jī)構(gòu)的所希望的特性，即在中等過電流情況下延遲跳閘，而在嚴(yán)重過電流情況下瞬時(shí)跳閘。
圖4示出了圖2和圖3的機(jī)構(gòu)和斷路器跳閘部分機(jī)構(gòu)。跳閘機(jī)構(gòu)的跳閘桿140被表示處在鎖定位置(用虛輪廓線表示)，它們分別對(duì)應(yīng)于銜鐵128的縮回，和被拉入的位置(分別用實(shí)線和虛線表示)。跳閘桿140有一個(gè)凸緣，與銜鐵中部形成的長(zhǎng)方形孔144的下緣嚙合。當(dāng)銜鐵朝極靴運(yùn)動(dòng)時(shí)，跳閘桿被釋放，移動(dòng)到圖4中虛輪廓線所示的位置，去操動(dòng)斷路的機(jī)構(gòu)。
從圖3a可以看出銜鐵的頭部130的凸出的末端部分146和148是相當(dāng)靠近極靴116的，即使在銜鐵處于縮回位置也是這樣。末端部分146，148和極靴116之間的間隙，比凹槽134的中心部分和極靴之間的間隙小2-3倍。這就使得在銜鐵和極靴之間的初始吸合力，比圖1中的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)情況下的吸力要大，而不犧牲所希望的行程范圍。而且，由于銜鐵128的L的直立部分形成了較長(zhǎng)的桿，圖示的機(jī)構(gòu)的操動(dòng)力就相當(dāng)大。這兩個(gè)因素的結(jié)合就使本機(jī)構(gòu)的操動(dòng)力，比圖1所示的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)，增加25%或以上。
除上述優(yōu)點(diǎn)以外，可以理解，圖2和圖3所示機(jī)構(gòu)對(duì)于制造來說是簡(jiǎn)單和便宜的，它具有由片形或條形材料壓制的元件。銜鐵128的接片132和磁樞122中的孔126之間的配合，不是處在臨界狀態(tài)，從而所希望的機(jī)構(gòu)對(duì)于制造中的公差變化不敏感。機(jī)構(gòu)省去了銜鐵樞軸，并且片簧134的制造，比現(xiàn)在所用的扭力彈簧花費(fèi)較少。
因此，所述機(jī)構(gòu)制造起來既方便又簡(jiǎn)單，可以全自動(dòng)組裝，并比現(xiàn)存機(jī)構(gòu)具有性能方面的優(yōu)點(diǎn)。
為了得到所希望的機(jī)構(gòu)操作特性，極靴116和銜鐵頭部130的相應(yīng)形狀可以改變。銜鐵頭部的邊緣部分146和148的相對(duì)長(zhǎng)度，和頭部中極靴116和凹槽134的相應(yīng)形狀，將確定機(jī)構(gòu)的力/動(dòng)作特性。
權(quán)利要求
1.一種斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)磁框；一個(gè)通過負(fù)載電流，并形成軸線的線圈。一個(gè)與線圈軸線對(duì)準(zhǔn)的磁極靴，用于集中線圈中電流產(chǎn)生的磁通，和一個(gè)支持在磁框上的銜鐵，它在銜鐵和極靴之間的磁力吸引下，可相對(duì)于線圈軸線橫向朝極靴移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)構(gòu)，其特征是，其中銜鐵是細(xì)長(zhǎng)的，并且其頭部形狀與極靴的形狀互補(bǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的機(jī)構(gòu)，其特征是，其中銜鐵是L形，且在L的頂部，與磁框相連，銜鐵的頭部位于L的腳部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的機(jī)構(gòu)，其特征是，其中極靴的截面是圓形的，銜鐵的頭部具有一互補(bǔ)的圓槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中的任何一個(gè)的機(jī)構(gòu)，其特征是，其中，銜鐵的頭部形成至少一個(gè)伸出的端部，當(dāng)銜鐵在縮回位置的時(shí)候，它緊靠極靴，以便在銜鐵被拉入的時(shí)候，增加極靴和銜鐵之間的初始吸引力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的機(jī)構(gòu)，其特征是，其中至少一個(gè)銜鐵頭部的伸出的端部和極靴之間的間隙，至少小于銜鐵頭部中心部分和極靴之間的間隙的一半。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6的任一機(jī)構(gòu)，其特征是，其中，銜鐵在與其頭部相反端有一個(gè)支承構(gòu)件，它與磁框中形成的互補(bǔ)構(gòu)件接合，從而使銜鐵相對(duì)于磁框轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的一個(gè)機(jī)構(gòu)，其特征是，其中銜鐵的支承部件是一個(gè)凸起接片，磁樞中的互補(bǔ)部件是一個(gè)可容納接片的孔。
9.權(quán)利要求1-8的任一機(jī)構(gòu)，其特征是，其中銜鐵通過片簧作用離開極靴偏移到一個(gè)縮回的位置，片簧被連到電樞和軸承上，軸承固定在安裝該機(jī)構(gòu)的罩形成的構(gòu)件上。
全文摘要
一種斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)，它有一個(gè)磁框，一個(gè)負(fù)載線圖，一個(gè)磁極靴，磁極靴與線圈軸線對(duì)準(zhǔn)。一個(gè)延長(zhǎng)的L形銜鐵，它在磁框上可樞軸地轉(zhuǎn)動(dòng)，極靴一般具有圓形截面，銜鐵的頭部有一個(gè)圓凹槽，它與極靴的形狀相匹配。銜鐵的頭部有一對(duì)凸臺(tái)，當(dāng)銜鐵在縮回位置時(shí)，它延伸到相當(dāng)靠近極靴，以增加在極靴和銜鐵之間的初始吸力。機(jī)構(gòu)的制造相當(dāng)簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)，并提供了一個(gè)改進(jìn)的拉入力。
文檔編號(hào)H01H50/16GK1103732SQ9411597
公開日1995年6月14日 申請(qǐng)日期1994年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月6日
發(fā)明者W·A·包姆加爾, J·L·J·索塞夫, K·達(dá)亞 申請(qǐng)人:斷路器工業(yè)有限公司