[发明专利]小型断路器的操作机构

说明书

技术领域

本发明涉及用于小型断路器的操作机构，可实现小型断路器的闭合，断开及脱扣操作。

背景技术

现有小型断路器作为线路保护的低压电器已得到了广泛的运用，伴随小型断路器的发展，对其的性能要求也越来越高，其中高分断能力和大额定电流是涉及产品市场竞争力的重要性能要求之一。然而，由于更高分断能力和更大的额定电流规格，导致了小型断路器内部的驱动力增大，但另一方面，为了保证断路器动作的稳定性和可靠性，要求断路器动作的脱扣力更小。在现有的小型断路器的操作机构中，普遍采用由手柄、U形杆、杠杆、跳扣、锁扣构成的平面连杆结构，跳扣和锁扣分别与杠杆铰链连接，U形杆的两端分别与手柄和跳扣铰链连接，杠杆弹簧的弹力作用于杆杆。脱扣力是指触动锁扣解锁而致使操作机构脱扣所需的力，确保操作机构可靠脱扣需满足脱扣力大于锁扣作用于跳扣的锁扣力。在操作机构的结构不变的情况下，驱动力的增大必然导致锁扣力的增大，而锁扣力的增大必然要求脱扣力增大，否则不能保证正常脱扣。可见驱动力增大与脱扣力减小是一对矛盾，所以要同时获得驱动力大和脱扣力小的效果，这对断路器的操作机构提出了更高的要求。

现有普遍采用由手柄、U形杆、杠杆、跳扣、锁扣构成的平面连杆结构的优点是结构简单、技术成熟，如名称为“自由脱扣的小型断路器的操作机构”的200820041555号实用新型专利，这种操作机构的工作原理是：在跳扣和锁扣啮合锁定时，跳扣、锁扣和杠杆三者相互制约不能自由运动并由此锁定为一个整体，作用于手柄上的操作力通过U形杆两端的两个铰链传递于所述整体，即由U形杆作用于跳扣的驱动力能传递给杠杆，并且该驱动力能克服杠杆弹簧的弹力驱使杠杆转动以完成合闸操作。在合闸状态下，该驱动力与杠杆弹簧的弹力平衡；当跳扣和锁扣分离解锁时，跳扣和锁扣能相对于杠杆自由转动，由此使跳扣不能向杠杆传递驱动力，由于杠杆上失去了平衡杠杆弹簧的弹力的驱动力，所以杠杆在杠杆弹簧的弹力作用下会回转并执行脱扣跳闸动作。在现有的操作机构中，U形杆的一端套在跳扣上，在机构的脱扣过程中，跳扣始终和U形杆一同转动，而不碰到锁扣，因此限制了跳扣的尺寸，导致跳扣转化力的比例偏小，一旦增大断路器的复位力和触头压力，脱扣力将超出适用范围。显然，现有的操作机构不可能同时获得驱动力大和脱扣力小的效果。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种小型断路器的操作机构，通过整体结构的合理巧妙改进，使连杆对于操作机构的驱动力分散作用于跳扣和杠杆，可以减小跳扣件上所受到的作用力，另一方面使锁扣的锁扣力在跳扣上的力臂加大，而连杆上的驱动力在跳扣上的力臂减小，以大幅度减小锁扣对于跳扣的锁扣力，从而实现在增加操作机构的驱动力的同时，使脱扣机构对于锁扣的脱扣力仍然保持在理想的范围，甚至还可达到大幅度减小脱扣力的效果。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。

小型断路器的操作机构，枢转安装在该断路器的壳体上的手柄1通过与连杆2的第二端22的铰链联接对连杆2提供驱动力F，杠杆3与跳扣4铰链联接，杠杆3和锁扣5通过复合铰链FJ与所述壳体联接，该操作机构还包括杠杆弹簧6、跳扣复位弹簧7、锁扣复位弹簧和手柄复位弹簧，其中：所述的杠杆3上设有分力槽31，所述的连杆2的第一端21在该分力槽31内可来回滑动，所述的跳扣4上设有与分力槽31共同可对连杆2的第一端21形成约束的受力槽42；所述连杆2的驱动力F受杠杆3和跳扣4的共同约束分为作用在杠杆3上的第一分力F1和作用在跳扣4上的第二分力F2，所述的锁扣5上设有与跳扣4上的跳扣齿41可分离式搭接的锁扣齿51，通过锁扣齿51与跳扣齿41的搭接或者分离，锁扣5实现对杠杆3、跳扣4和连杆2的第一端21的整体锁定或者解锁，并且，锁扣5通过由锁扣齿51与跳扣齿41搭接形成的搭接点D0提供作用于跳扣4上的锁扣力Fs，所述的连杆2的驱动力F的第二分力F2通过平衡机构可实现与所述的锁扣力Fs的平衡。

另外，优选的结构是，所述的锁扣齿51与跳扣齿41搭接是指分力槽31和受力槽4对连杆2的第一端21形成共同约束，并且分力槽31对连杆2的第一端21的约束力与驱动力F的第一分力F1平衡，受力槽42对连杆2的第一端21的约束力与驱动力F的第二分力F2平衡，第二分力F2与锁扣5作用于跳扣4的锁扣力Fs平衡；所述的锁扣齿51与跳扣齿41分离是指分力槽31和受力槽42对连杆2的第一端21的约束被解除，锁扣5对杠杆3、跳扣4和连杆2的第一端21解除锁定，连杆2的第一端21保留在分力槽31内、并能在分力槽31内滑动。