CN111900056A - 一种拍合式电磁脱扣机构及直流断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拍合式电磁脱扣机构及直流断路器，其中，拍合式电磁脱扣机构包括：磁轭和衔铁；载流件，具有载流主体，以及分设于其两端的接线板和触头板，载流主体具有至少一圈环绕磁轭设置的第一载流元件，以及穿设于衔铁与磁轭之间、连接第一载流元件的末端与触头板的第二载流元件，第一载流元件具有设于衔铁与磁轭之间的第一载流板，且第一载流板与第二载流元件的电流流向相同。发明人在第二载流元件的基础上，通过增加环绕衔铁设置的一圈或多圈第一载流元件，第一载流元件的位于磁轭内部的一个或多个第一载流板与第二载流元件的电流流向相同，从而增大增大了磁轭对衔铁的吸合力，因此可适用于小电流的断路器。

Description

一种拍合式电磁脱扣机构及直流断路器

技术领域

本发明涉及小型断路器技术领域，具体涉及一种拍合式电磁脱扣机构及直流断路器。

背景技术

小型断路器一般设有电磁脱扣机构，电磁脱扣机构可在线路出现短路时动作，使动触头与静触头分离断开，从而起到保护线路的作用，现有的电磁脱扣机构包括线圈式电磁脱扣机构和拍合式电磁脱扣机构。

中国专利文献CN202616161U公开了一种小型断路器电磁脱扣器，其包括导体、磁轭、衔铁、反作用弹簧和开关执行机构，当用电线路短路时，流进导体的电流会变大，所产生的磁场也变大，衔铁在磁场作用力下，会克服反作用弹簧力与磁轭吸合，衔铁在转动过程中会触发开关执行机构，使动触头与静触头分离断开。由于磁场的强度与导体的宽度正相关，因此，对于小电流(额定电流在63A以下)的断路器来说，由于其导体宽度也较小，产生的磁场力也较小，该磁场力不足以驱动衔铁动作，因此，目前小电流的断路器主要采用线圈式电磁脱扣机构，而对于大电流(额定电流在63A以上)的断路器，主要采用拍合式电磁脱扣机构。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的拍合式电磁脱扣器仅适用于大电流的小型断路器的缺陷，从而提供一种能够适用于小电流的拍合式电磁脱扣机构，以及具有该拍合式电磁脱扣机构的直流断路器。

为此，本发明提供一种拍合式电磁脱扣机构，包括磁轭、衔铁和载流件，磁轭固定安装于壳体上；衔铁，与所述磁轭相对设置，所述衔铁具有在磁力作用下朝所述磁轭方向运动、触发断路器操作机构分闸动作的动作状态；载流件，具有载流主体，以及分设于所述载流主体两端的接线板和触头板，所述载流主体具有至少一圈环绕所述磁轭设置的第一载流元件，以及穿设于所述衔铁与所述磁轭之间、连接所述第一载流元件的末端与所述触头板的第二载流元件，所述第一载流元件的起始端与所述接线板相连，所述第一载流元件具有设于所述衔铁与所述磁轭之间的第一载流板，且所述第一载流板与所述第二载流元件的电流流向相同。

所述载流件为一体弯折连接。

仅有所述第二载流元件，或仅有一个所述第一载流板与所述磁轭接触连通。

每一圈所述第一载流元件的轴线均垂直所述于壳体侧板设置。

本发明还提供一种直流断路器，包括如上所述的拍合式电磁脱扣机构，以及位于所述磁轭下方的灭弧室，所述第一载流元件具有设于所述磁轭与所述灭弧室之间的第三载流板。

所述灭弧室具有灭弧栅片，以及设于所述灭弧栅片底部的下引弧板，所述第三载流板靠近所述灭弧栅片顶部设置，且所述第三载流板与所述下引弧板的电流流向相同。

所述第三载流板从所述灭弧室前端的引弧口延伸至其后端的排气口。

还包括上引弧板，所述上引弧板具有与所述触头板连接的第一段，以及设于所述第三载流板与所述灭弧栅片之间的第二段。

所述操作机构包括手柄、连杆、触头支架、锁扣、支架弹性件和连杆弹性件，手柄可转动地安装于壳体上；连杆，具有可与所述手柄相连的第一端，以及可与触头支架相连的第二端；触头支架，通过转轴可转动地安装于所述壳体上，其下端设置有动触头，上端成型有允许所述连杆穿设、并供其移动的第一通道，所述第一通道的中部具有受所述连杆的所述第二端驱动、以带动所述触头支架转动的台阶；锁扣，可转动地安装于所述触头支架上方，所述锁扣具有受所述连杆的第二端驱动转动的第一动作位置，以及在外力作用下、驱动所述第二端与所述台阶分离的第二动作位置；支架弹性件，一端与所述壳体连接，另一端与所述触头支架连接，用于向所述触头支架施加朝分闸位置运动的偏压力；连杆弹性件，设于所述触头支架上，用于向所述连杆的第二端施加朝分闸位置运动的偏压力。

所述锁扣靠近电磁脱扣机构的一侧设有可受所述衔铁驱动转动的凸块。本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的拍合式电磁脱扣机构，包括磁轭、衔铁和载流件，载流件具有载流主体，以及分设于载流主体两端的接线板和触头板，载流主体具有至少一圈环绕磁轭设置的第一载流元件，以及穿设于衔铁与磁轭之间、连接第一载流元件的末端与触头板的第二载流元件，第一载流元件的起始端与接线板相连，第一载流元件具有设于衔铁与磁轭之间的第一载流板，且第一载流板与第二载流元件的电流流向相同。发明人在第二载流元件的基础上，通过增加环绕衔铁设置的一圈或多圈第一载流元件，第一载流元件的位于磁轭内部的一个或多个第一载流板与第二载流元件的电流流向相同，从而增大了磁场强度，进而增大了磁轭对衔铁的吸合力，因此可适用于小电流的断路器，适用范围更广。

2.本发明提供的拍合式电磁脱扣机构，载流件为一体弯折连接，这样结构更加简单，且方便装配。

3.本发明提供的拍合式电磁脱扣机构，仅有第二载流元件，或仅有一个第一载流板与磁轭接触连通，由于载流件与磁轭相连，这样能够增大磁轭对衔铁的吸合力，从而更适用于小电流断路器使用。

4.本发明提供的拍合式电磁脱扣机构，每一圈第一载流元件的轴线均垂直于壳体侧板设置，这样有效的利用了纵向空间，使得壳体的宽度可以设置的较小，可适用于9mm壳体宽度的小型断路器。

5.本发明提供的直流断路器，第一载流元件具有设于磁轭与灭弧室之间、且靠近灭弧栅片顶部设置的第三载流板，且第三载流板与下引弧板的电流流向相同，由于第三载流板与下引弧板的电流流向相同，从而可以起到引弧的作用，另外，第二载流板替代了现有技术中的上引弧板，节省了材料，成本更低。

6.本发明提供的直流断路器，第三载流板从灭弧室前端的引弧口延伸至其后端的排气口，引弧效果更好。

7.本发明提供的直流断路器，还包括上引弧板，上引弧板具有与触头板连接的第一段，以及设于第三载流板与灭弧栅片之间的第二段。通过设置上引弧板，进一步增加了引弧的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明的直流断路器处于分闸状态下的结构示意图；

图2为拍合式电磁脱扣机构的爆炸结构示意图；

图3为载流件的立体图；

图4为载流件另一个角度的立体图；

图5为图1中增加上引弧板的结构示意图；

图6为操作机构的主视图；

图7为操作机构的后视图；

图8为直流断路器的立体图。

附图标记说明：1、磁轭；11、底板；12、边板；2、衔铁；3、载流件；31、接线板；32、触头板；33、第二载流元件；34、第一载流板；35、第三载流板；36、连接板；37、静触头；4、灭弧室；41、灭弧栅片；42、下引弧板；43、上引弧板；44、第一段；45、第二段；5、壳体；51、侧板；52、转轴；6、手柄；7、连杆；71、第一端；72、第二端；8、触头支架；80、动触头；81、第一通道；82、台阶；83、支架弹性件；84、连杆弹性件；9、锁扣；91、凸块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实施例提供一种直流断路器，包括如图1和8所示，壳体5、拍合式电磁脱扣器、灭弧室4和操作机构。

拍合式电磁脱扣器，如图2和3所示，包括磁轭1、衔铁2、扭簧和载流件3。

磁轭1，固定安装于壳体5上，磁轭1具有底板11，以及分设于底板两侧、与底板垂直设置的边板12。

衔铁2，设于磁轭1的上方，衔铁2通过金属轴可转动地安装于壳体5上，扭簧套设于金属轴上，其一端与壳体相抵，另一端与衔铁2相抵，扭簧向衔铁2施加朝远离磁轭1方向转动的偏压力，所述衔铁2具有在磁力作用下朝所述磁轭1方向运动、触发断路器操作机构分闸动作的动作状态。

载流件3，如图3和4所示，具有载流主体，以及分设于所述载流主体两端的接线板31和触头板32，接线板31用于与接线端子固定连接，触头板32上设有静触头37，所述载流主体具有一圈环绕所述衔铁2设置的第一载流元件，以及穿设于所述衔铁2与所述磁轭1之间、连接所述第一载流元件的末端与所述触头板32的第二载流元件33，所述第一载流元件的起始端与所述接线板31相连，所述第一载流元件具有设于所述衔铁2与所述磁轭1之间的第一载流板34，以及位于灭弧室4与磁轭1之间的第三载流板35，第三载流板35的两端分别通过两个连接板36与第一载流板34和第二载流元件33相连，其中，所述第一载流板34与所述第二载流元件33的电流流向相同，所述第三载流板35与所述下引弧板42的电流流向相同。第三载流板35靠近灭弧室4顶部设置，且从所述灭弧室4前端的引弧口延伸至其后端的排气口。本实施例中，第一载流板34与所述磁轭1的底板搭接连接，从而可增加磁轭的磁场力。每一圈所述第一载流元件的轴线均垂直所述于壳体5侧板51设置，这样可避免第三载流板35与磁轭1的边板平行设置，从而降低了壳体的宽度。本实施例中，载流件3为一体弯折连接，这样结构更加简单。

灭弧室4，设于拍合式电磁脱扣机构下方，如图5所示，其具有灭弧栅片41，以及分设于所述灭弧栅片41顶部和底部的上引弧板43和下引弧板42，上引弧板43具有与所述触头板32连接的第一段44，以及设于所述第三载流板35与所述灭弧栅片41之间的第二段45，第二段45与第三载流板35平行设置。下引弧板42通过双金属片、铜软绞线与动触头80相连(铜软绞线图中未画出)。本实施例中，第一段44可与触头板32搭接连接，或焊接连接。通过设置上引弧板43和下引弧板42，由于两者平行设置，且电流流向相同，可以起到引弧的作用(需要说明的是，上引弧板43和下引弧板42的设置为现有成熟技术，故不对其引弧的工作原理做详细描述)，本实施例中，直流断路器的电流流向如图中1中箭头方向所示，电流从壳体左侧的接线端子流入，最终从右侧的接线端子流出，第三载流板35与所述下引弧板42的电流流向相同，因此第三载流板35可替代上引弧板43使用，也即载流件3的结构设置，在增加磁轭1的磁场力的同时，还能起到引弧的作用，结构简单，成本低。

操作机构，如图6和7所示，包括：手柄6，可转动地安装于壳体5上；连杆7，具有可与所述手柄6相连的第一端71，以及可与触头支架8相连的第二端72；触头支架8，通过转轴52可转动地安装于所述壳体5上，其下端设置有动触头80，上端成型有允许所述连杆7穿设、并供其移动的第一通道81，所述第一通道81的中部具有受所述连杆7的所述第二端72驱动、以带动所述触头支架8转动的台阶82；锁扣9，可转动地安装于所述触头支架8上方，所述锁扣9具有受所述连杆7的第二端72驱动转动的第一动作位置，以及在外力作用下、驱动所述第二端72与所述台阶82分离的第二动作位置，锁扣9靠近电磁脱扣机构的一侧设有可受所述衔铁2驱动转动的凸块91；支架弹性件83，一端与所述壳体5连接，另一端与所述触头支架8连接，用于向所述触头支架8施加朝分闸位置运动的偏压力；连杆弹性件84，设于所述触头支架8上，用于向所述连杆7的第二端72施加朝分闸位置运动的偏压力，本实施例中，连杆弹性件84为套设于触头支架8的安装柱上的扭簧，扭簧具有套设于安装柱上的扭簧主体部，以及朝外延伸、供连杆7第二端72穿设的缺口环。

作为可变换的实施方式，第一载流元件的圈数可以为2个、3个或者更多。

作为可变换的实施方式，仅有第二载流元件33与磁轭1的底板搭接连接，或通过焊接铆接的方式与磁轭1固定连接。

作为可变换的实施方式，接线板31、载流主体和触头板32可通过焊接连接。

本实施例的小型断路器操作机构的工作原理如下：

合闸时：

手柄6顺时针转动，连杆7的第二端72与触头支架8的台阶82相抵，驱动触头支架8绕转轴52顺时针转动，直至设置于触头支架8上的动触头80与静触头接触，此时，支架弹性件83积蓄能量，连杆7在移动过程中，第二端72会与锁扣9顶部相抵，驱动锁扣9绕转轴52顺时针转动。

分闸时：

锁扣9在双金拉杆或电磁脱扣机构的衔铁2的驱动下逆时针转动至脱扣位置，使连杆7第二端72与台阶82分离，触头支架8失去连杆7的顶推力后，支架弹性件83释放能量，驱动触头支架8逆时针转动，连杆7在连杆弹性件84的作用下又回到分闸位置。

本发明提供的拍合式电磁脱扣机构，包括磁轭1、衔铁2和载流件3，载流件3具有载流主体，以及分设于载流主体两端的接线板31和触头板32，载流主体具有至少一圈环绕磁轭1设置的第一载流元件，以及穿设于衔铁2与磁轭1之间、连接第一载流元件的末端与触头板32的第二载流元件33，第一载流元件的起始端与接线板31相连，第一载流元件具有设于衔铁2与磁轭1之间的第一载流板34，且第一载流板34与第二载流元件33的电流流向相同。发明人在第二载流元件33的基础上，通过增加环绕磁轭1设置的一圈或多圈第一载流元件，第一载流元件的位于磁轭1内部的一个或多个第一载流板34与第二载流元件33的电流流向相同，从而增大了磁场强度，进而增大了磁轭1对衔铁2的吸合力，因此可适用于小电流的断路器，适用范围更广。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种拍合式电磁脱扣机构，其特征在于，包括：

磁轭(1)，固定安装于壳体(5)上；

衔铁(2)，与所述磁轭(1)相对设置，所述衔铁(2)具有在磁力作用下朝所述磁轭(1)方向运动、触发断路器操作机构分闸动作的动作状态；

载流件(3)，具有载流主体，以及分设于所述载流主体两端的接线板(31)和触头板(32)，所述载流主体具有至少一圈环绕所述磁轭(1)设置的第一载流元件，以及穿设于所述衔铁(2)与所述磁轭(1)之间、连接所述第一载流元件的末端与所述触头板(32)的第二载流元件(33)，所述第一载流元件的起始端与所述接线板(31)相连，所述第一载流元件具有设于所述衔铁(2)与所述磁轭(1)之间的第一载流板(34)，且所述第一载流板(34)与所述第二载流元件(33)的电流流向相同。

2.根据权利要求1所述的拍合式电磁脱扣机构，其特征在于，所述载流件(3)为一体弯折连接。

3.根据权利要求1或2所述的拍合式电磁脱扣机构，其特征在于，仅有所述第二载流元件(33)，或仅有一个所述第一载流板(34)与所述磁轭(1)接触连通。

4.根据权利要求3所述的拍合式电磁脱扣机构，其特征在于，每一圈所述第一载流元件的轴线均垂直所述于壳体(5)侧板(51)设置。

5.一种直流断路器，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的拍合式电磁脱扣机构，以及位于所述磁轭(1)下方的灭弧室(4)，所述第一载流元件具有设于所述磁轭(1)与所述灭弧室(4)之间的第三载流板(35)。

6.根据权利要求5所述的直流断路器，其特征在于，所述灭弧室(4)具有灭弧栅片(41)，以及设于所述灭弧栅片(41)底部的下引弧板(42)，所述第三载流板(35)靠近所述灭弧栅片(41)顶部设置，且所述第三载流板(35)与所述下引弧板(42)的电流流向相同。

7.根据权利要求6所述的直流断路器，其特征在于，所述第三载流板(35)从所述灭弧室(4)前端的引弧口延伸至其后端的排气口。

8.根据权利要求6或7所述的直流断路器，其特征在于，还包括上引弧板(43)，所述上引弧板(43)具有与所述触头板(32)连接的第一段(44)，以及设于所述第三载流板(35)与所述灭弧栅片(41)之间的第二段(45)。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的直流断路器，其特征在于，所述操作机构包括：

手柄(6)，可转动地安装于壳体(5)上；

连杆(7)，具有可与所述手柄(6)相连的第一端(71)，以及可与触头支架(8)相连的第二端(72)；

触头支架(8)，通过转轴(52)可转动地安装于所述壳体(5)上，其下端设置有动触头(80)，上端成型有允许所述连杆(7)穿设、并供其移动的第一通道(81)，所述第一通道(81)的中部具有受所述连杆(7)的所述第二端(72)驱动、以带动所述触头支架(8)转动的台阶(82)；

锁扣(9)，可转动地安装于所述触头支架(8)上方，所述锁扣(9)具有受所述连杆(7)的第二端(72)驱动转动的第一动作位置，以及在外力作用下、驱动所述第二端(72)与所述台阶(82)分离的第二动作位置；

支架弹性件(83)，一端与所述壳体(5)连接，另一端与所述触头支架(8)连接，用于向所述触头支架(8)施加朝分闸位置运动的偏压力；

连杆弹性件(84)，设于所述触头支架(8)上，用于向所述连杆(7)的第二端(72)施加朝分闸位置运动的偏压力。

10.根据权利要求9所述的直流断路器，其特征在于，所述锁扣(9)靠近电磁脱扣机构的一侧设有可受所述衔铁(2)驱动转动的凸块(91)。

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