帶有離合機構的漏電斷路器的重合閘機構及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種帶有離合機構的漏電斷路器的重合閘機構及方法，在外框架的左側壁和手柄驅動件之間的撥桿上套有復位彈簧和防止復位彈簧向撥桿右端運動的固定件；軸向離合機構的左部分空套一個位于第二連桿固定端的右側的第三轉盤，軸向離合機構的右部分上方設置一塊與外框架的右側壁之間活動連接的移動板，移動板的前側和后側分別通過一個第一連桿連接于第三轉盤的前側和后側；頂桿沿徑向貫穿軸向離合機構的右部分與電機的輸出軸，頂桿的一端凸出于軸向離合機構的右部分之外；向下按壓移動板，第三轉盤向左方向運動，移動板底部碰觸到第二轉盤的外表面，頂桿與移動板底部不接觸；電動操作與手動操作互不影響，保證斷路器可靠運行。
【專利說明】帶有離合機構的漏電斷路器的重合閘機構及方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種低壓電氣【技術領域】中的帶剩余電流保護的塑殼斷路器，具體涉及 帶自動重合閘功能的漏電塑殼斷路器的重合閘機構。

【背景技術】
[0002] 帶自動重合閘功能的漏電塑殼斷路器，可以保證電力系統(tǒng)連續(xù)、安全可靠運行。目 前，現有的塑殼斷路器的自動重合閘機構包括一個手柄、至少大小兩個齒輪以及若干沖壓 件和若干標準件，電機通過偏心輪上的連桿與手柄連接，通過電機的轉動帶動連桿作往復 運動，達到使漏電斷路器合分閘的目的。這種重合閘機構存在以下幾點問題：1、齒輪加工困 難，效率相對較低，增加了生產成本。2、安裝時，組成部件不是一整體結構，不能作為一套組 件整體安裝，需要對每臺斷路器機構進行單獨調整。3、當需要手動操作時，則通過轉動小齒 輪帶動電機上的大齒輪轉動，從而使連桿往復運動達到分合閘的目的，在手動小齒輪帶動 大齒輪轉動時，需要很大的手動操作力。
[0003] 中國專利申請?zhí)枮?013102132814、名稱為"一種漏電斷路器的重合閘機構"采用 了二個手柄驅動件，這兩個手柄驅動件分別帶動斷路器分閘和合閘，與電機之間剛性連接， 其缺陷是：在漏電斷路器脫扣或者分合閘過程中，如果電機因故障而斷電，那么漏電斷路器 的手柄將不能手動操作，斷路器的使用受到影響。


【發(fā)明內容】

[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種結構簡單、性能可靠的電動操作與手動操作 互不影響的一體化帶有離合機構的漏電斷路器重合閘機構及重合閘方法。
[0005] 本發(fā)明所述帶有離合機構的漏電斷路器重合閘機構采用的技術方案是：包括固定 設在斷路器外蓋上的外框架，斷路器手柄位于外框架的左、右側壁之間，外框架的左側壁可 轉動地連接撥桿左端，撥桿右端固定連接第二連桿轉動端，第二連桿固定端固定連接一個 軸向離合機構的左部分，軸向離合機構的右部分同軸固接電機，撥桿的中間段固定連接一 個手柄驅動件，手柄驅動件位于手柄的出線端側，撥桿的中間段位于手柄的進線端側；在外 框架的左側壁和手柄驅動件之間的撥桿上套有復位彈簧和防止復位彈簧向撥桿右端運動 的固定件；軸向離合機構的左部分空套一個位于第二連桿固定端的右側的第三轉盤，軸向 離合機構的右部分上方設置一塊與外框架的右側壁之間活動連接的移動板，移動板可在軸 向離合機構的右部分上方上下移動，移動板的前側和后側分別通過一個第一連桿連接于所 述第三轉盤的前側和后側；頂桿沿徑向貫穿軸向離合機構的右部分與電機的輸出軸，頂桿 的一端凸出于軸向離合機構的右部分之外。
[0006] 本發(fā)明所述帶有離合機構的漏電斷路器重合閘機構的重合閘方法采用的技術方 案是具有如下步驟： A、電機有電時采用電動操作，在初始狀態(tài)，移動板位于遠離軸向離合機構的右部分最 上部的位置，軸向離合機構處于嚙合狀態(tài)；電機反向轉動，由軸向離合機構的左部分帶動與 第二連桿聯動的撥桿，使撥桿帶動手柄向出線端側運動，使斷路器分閘；電機正向轉動，由 軸向離合機構的左部分帶動與第二連桿聯動的撥桿，使與撥桿聯動的手柄驅動件帶動手柄 向進線端側運動，使斷路器合閘； B、 電機失電時米用手動操作，向下按壓移動板，經第一連桿推動第三轉盤向左方向運 動，移動板底部碰觸到第二轉盤的外表面，頂桿與移動板底部不接觸，復位彈簧處于壓縮儲 能狀態(tài)；軸向離合機構的左部分在第一連桿和第三轉盤的推動下向左方向運動與軸向離合 機構的右部分脫扣，手動操作手柄使斷路器分閘或者合閘； C、 在電機恢復供電后，頂桿觸碰到移動板底部并向上推動移動板，復位彈簧提供向右 的恢復力使軸向離合機構的左部分與右部分相嚙合，移動板恢復到初始狀態(tài)，轉換到步驟A 的電動操作狀態(tài)。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是： 1、本發(fā)明首次將離合機構應用于漏電塑殼斷路器的重合閘機構中，當手動離合機構離 合后可對漏電斷路器進行手動操作，而且手動操作時因沒有電機的阻力，故手動操作力較 小。通過控制器復位后，由電機轉動解除離合狀態(tài)并自行嚙合，此時漏電斷路器可通過電機 來進行分合閘操作，這樣，電動操作與手動操作互不影響，可以保證斷路器可靠運行。
[0008] 2、本發(fā)明是在原有的漏電塑殼斷路器外蓋上設計的一體化機構，只需要將安裝好 的本發(fā)明安裝到原有漏電塑殼斷路器外蓋上即可，無需單獨安裝個別零件，提高了裝配效 率，降低了安裝難度。由于本發(fā)明是安裝在原有塑殼斷路器外蓋外部，在斷路器分斷時，電 弧本身及電弧燒損金屬件產生的金屬粒子不會對本發(fā)明造成影響，因此，能有效地保護本 發(fā)明，既可以提高本發(fā)明的使用壽命也可以保證本發(fā)明的使用性能。
[0009] 3、本發(fā)明只有一個手柄驅動件，安裝結構簡單可靠，高度不超過現有手柄的最高 點，因此可以節(jié)約漏電塑殼斷路器的安裝空間，且本發(fā)明由沖壓件和軸類零件組成，沒有齒 輪零件，能有效地提高零件成產效率，降低生產成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明帶有離合機構的漏電斷路器的重合閘機構安裝在斷路器外蓋上并 處于分閘狀態(tài)時的結構安裝示意圖； 圖2是圖1中軸向離合機構中的結構放大圖； 圖3是圖1中軸向離合機構在嚙合時的局部放大狀態(tài)圖； 圖4是圖1中軸向離合機構在脫開時的局部放大狀態(tài)圖； 圖5是圖1中移動板5的結構放大圖； 圖6是圖3和圖4中移動板5和頂桿10在三種運動狀態(tài)時的左視放大圖； 圖7是圖3中第二連桿13的結構放大圖； 圖8是圖3中第三轉盤12的結構放大圖； 圖9是本發(fā)明在電動操作狀態(tài)時主要部件的運動狀態(tài)圖； 圖10是本發(fā)明在手動操作狀態(tài)時主要部件的運動狀態(tài)圖。
[0011] 圖中：1.轉動件；2.復位彈簧；3.固定件；4.手柄驅動件；5.移動板；6.第一轉 盤；8.第二轉盤；9.電機；10.頂桿；11.第一連桿；12.第三轉盤；13.第二連桿；14.手 柄；15.外框架；16.撥桿；17.微動開關；18.斷路器的外蓋； 51.腰型通槽；52.第三折彎壁；53.第一折彎壁；54.第二折彎壁； 61.凸臺；62.圓柱；81.槽口；121.第四折彎壁；131.第一通孔；132.第二通孔。

【具體實施方式】
[0012] 參見圖1-3所示，漏電斷路器本身有外蓋18和手柄14,手柄14位于斷路器外蓋 18的中間位置并且手柄14向上突出于斷路器外蓋18之外，手柄14可以朝斷路器進線端或 出線端方向轉動，如圖1中的后端為進線端，前端為出線端。本發(fā)明包括外框架15、連桿、轉 盤、撥桿、手柄驅動件等，外框架15固定安裝在外蓋18上，安裝時使手柄14位于外框架15 的左側壁和右側壁之間。在外框架15的左側壁和右側壁之間可轉動地連接一個撥桿16， 撥桿16左端可轉動地連接外框架15的左側壁，撥桿16右端固定連接第二連桿13的轉動 端，第二連桿13的固定端固定連接一個軸向離合機構的左部分，軸向離合機構的右部分同 軸固接一個電機9,軸向離合機構由可嚙合或脫扣的左部分和右部分組成。軸向離合機構 位于撥桿16右端和外框架15的右側壁之間，電機9位于外框架15之外，將電機9的殼體 固定在外框架15的右側壁上。撥桿16的中間段距離外蓋18的高度小于手柄14突出外蓋 18的高度，即撥桿16中間段向上突出的高度要低于手柄14向上突出的高度。撥桿16的中 間段固定連接一個手柄驅動件4,手柄驅動件4位于撥桿16的中間段的前方，手柄驅動件4 位于手柄14的出線端，撥桿16的中間段位于手柄14的進線端側，使手柄14包納在手柄驅 動件4和撥桿16的中間段之間。當電機9正轉或反轉時，帶動離合機構和第二連桿13轉 動，第二連桿13朝斷路器的進線端方向或出線端方向轉動，撥桿16由第二連桿13帶動旋 轉，從而帶動手柄驅動件4運動，以推動手柄14朝斷路器進線端或出線端方向轉動。
[0013] 撥桿16的左端固定連接轉動件1，轉動件1隨著撥桿16的轉動而向著斷路器的分 閘或者合閘方向運動。在轉動件1的旁邊設置有2個微動開關17, 2個微動開關17固定在 外框架15的左側壁上，當轉動件1旋轉至斷路器分閘或合閘位置時，分別撥動其中一個微 動開關17,指示斷路器的分、合閘狀態(tài)。在外框架15的左側壁和手柄驅動件4之間的撥桿 16上套有復位彈簧2和固定件3,復位彈簧2位于外框架15的左側壁和固定件3之間，復 位彈簧2套在撥桿16上，固定件3固定在撥桿16上，復位彈簧2 -端壓靠在外框架15的 左側壁上，另一端壓靠在固定件3上，固定件3可以防止復位彈簧2向著撥桿16的右端運 動。
[0014] 參見圖2、3、4,軸向離合機構的左部分是第一轉盤6、右部分是與第一轉盤6同軸 的第二轉盤8,軸向離合機構由左部分的第一轉盤6和右部分的第二轉盤8這兩個共軸心的 轉盤組成，第一轉盤6通過剛性連接第二連桿13的固定端，電機9的輸出軸同軸固定連接 右端的第二轉盤8。在第一轉盤6的右端具有軸向延伸的凸臺61，第二轉盤8的左端具有 軸向的槽口 81，凸臺61卡入槽口 81中，凸臺61和槽口 81有間隙地配合。這樣，可實現第 一轉盤6和第二轉盤8之間的軸向離合,當凸臺61卡入槽口 81中時，電機9帶動第二轉盤 8同步旋轉時，第一轉盤6與第二轉盤8便處在嚙合狀態(tài)下，可實現第一轉盤6的旋轉。
[0015] 在第一轉盤6上空套第三轉盤12,第三轉盤12位于第二連桿13的固定端的右側。 當電機9帶動第二轉盤8同步旋轉時，同時帶動第一轉盤6和第二連桿13旋轉，而空套在 第一轉盤6上的第三轉盤12則不作旋轉，但第三轉盤12可沿第一轉盤6作軸向移動。
[0016] 第一轉盤6的左端是圓柱62,圓柱62用來與第二連桿13的固定端上的通孔剛性 連接。
[0017] 參見圖2-6,在第二轉盤8的右端上方位置設置一塊移動板5,移動板5與外框架 15的右側壁之間活動連接，使移動板5在第二轉盤8上方可上下移動，靠近或遠離第二轉盤 8。在移動板5的前側和后側分別固定連接一個第一連桿11的右端，兩個第一連桿11的左 端分別連接于第三轉盤12的前側和后側。
[0018] 在第二轉盤8和電機9的輸出軸的連接處有一個頂桿10,頂桿10沿徑向貫穿第二 轉盤8與電機9的輸出軸，頂桿10的一端沿第二轉盤8的徑向凸出于第二轉盤8之外，根 據移動板5的上下位置的不同，頂桿10的凸出一端可以接觸到或者不接觸到移動板5的底 部(如圖6)，這樣，頂桿10隨著第二轉盤8同步旋轉，推動移動板5向上移動，從而使移動板 5遠離第二轉盤8。
[0019] 移動板5的上端為按壓端，通過外力向下按壓移動板5,使移動板5向靠近第二轉 盤8的方向移動，此時，移動板5帶動兩個第一連桿11動作，兩個第一連桿11同時推動第 三轉盤12向左作軸向移動，第三轉盤12同時又推動第二連桿13向左移動，從而第二連桿 13帶動與其固定連接的第一轉盤6與第二轉盤8作脫離。
[0020] 參見圖5,移動板5的上段中間位置開有兩個腰型通槽51，兩個腰型通槽51用于 與外框架15的右側壁之間作上下活動連接，移動板5的下段前后側向左折彎有兩個側壁， 分別是第一折彎壁53以及第二折彎壁54,移動板5的底側也向左有折彎有第三折彎壁52。 再參見圖6 (a)，當重合閘機構處于手動狀態(tài)時，移動板5向下移動到位時，第三折彎壁52 壓在第二轉盤8的上外表面上，起到限制移動板5位置的作用。在第一折彎壁53的下部位 置設置有通孔，該通孔用來與第一個第一連桿11的右端連接，在第二折彎壁54的下部位置 設置有通孔，該通孔用來與第二個第一連桿11的右端連接。
[0021] 參見圖7,第二連桿13的轉動端設置有第一通孔131，用于連接撥桿16的右端，兩 者之間呈剛性連接。第二連桿13的固定端設置有第二通孔132。再參見圖4,第二通孔132 與第一轉盤6的左端圓柱62相配合，兩者之間剛性連接。
[0022] 參見圖8,第三轉盤12的中心位置設置有一通孔，該通孔與第一轉盤6間隙安裝。 在第三轉盤12盤緣處向右延伸有兩個第四折彎壁121，兩個第四折彎壁121相對中心對稱， 在兩個第四折彎壁121上均設置有一個通孔，該兩個通孔分別用來與第一連桿11上的通孔 配合安裝，使該連接端形成一個旋轉端。
[0023] 如圖9所示，在電機9有電時的正常情況，采用電動操作。在初始狀態(tài)時，移動板5 位于遠離軸向離合機構的右部分最上部的位置，也就是移動板5位于遠離第二轉盤8的最 上部的位置，參見圖6(c)，此時，頂桿10的突出部分遠離移動板5底部的第三折彎壁，且頂 桿10與電機9同向轉動，由于移動板5與第一連桿11連接，當移動板5位于初始狀態(tài)時， 第一連桿11向上越過死點的位置，所以移動板5不會上下自由運動。此時軸向離合機構處 于嚙合狀態(tài)，當斷路器分閘時，電機12反向轉動，直至漏電斷路器分閘，帶動軸向離合機構 同向轉動，也即帶動第二轉盤8與第一轉盤6同向轉動，從而由軸向離合機構的左部分帶動 與第二連桿13聯動的撥桿16,也就是由第一轉盤6帶動與第二連桿13聯動的撥桿16,使 撥桿16帶動手柄14向出線端側的分閘方向運動，從而使斷路器分閘。斷路器分閘時，轉動 件1觸動微動開關17的按鍵，使微動開關17的外接裝置顯示斷路器是出于分閘狀態(tài)。在 該分閘過程中，移動板5、第一連桿11、第三轉盤12并不做任何運動。同樣，當斷路器合閘 時，電機12正向轉動，軸向離合機構同向轉動，也就是第二轉盤8與第一轉盤6同向轉動， 由軸向離合機構的左部分即第一轉盤6帶動與第二連桿13聯動的撥桿16，從而帶動與第二 連桿13聯動的撥桿16,使與撥桿16聯動的手柄驅動件4帶動手柄14向進線端側的合閘方 向運動，從而使斷路器合閘。斷路器合閘時，轉動件1觸動微動開關17的按鍵，使微動開關 17的外接裝置顯示斷路器是出于合閘狀態(tài)。在該合閘過程中，移動板5、第一連桿11、第三 轉盤12也不做任何運動。
[0024] 如圖10所示，在電機9失電的非正常情況下，采用手動操作。利用安裝在漏電斷 路器上的一個裝置來向下按壓移動板5,使移動板5向下向靠近軸向離合機構的右部分即 第二轉盤8的方向運動，此時經第一連桿11推動第三轉盤12向左方向運動，當移動板5帶 動第一連桿11運動過死點位置后，即第一連桿11向下越過圖10中所畫出的水平位置，移 動板5底部的第三折彎壁52碰觸到軸向離合機構的右部分即第二轉盤8的外表面，而頂桿 10與移動板5底部不接觸，參見如圖6 (a)所示，移動板5被限位，此時，復位彈簧2處于壓 縮儲能狀態(tài)。軸向離合機構的左部分第一轉盤6在第一連桿11的推動下向著左端方向運 動，與軸向離合機構的右部分脫扣，也即第一轉盤6沿軸向向左移動與第二轉盤8脫扣，在 這種狀態(tài)下第一轉盤6不再被電機9帶動運動，撥桿16也不受電機9旋轉狀態(tài)的影響，此 時，手動操作斷路器的手柄14,使斷路器分閘或者合閘。
[0025] 在手動操作后，在電機9恢復供電后繼續(xù)電動操作，只要給電機9供電，電機9帶 動軸向離合機構的右部分即第二轉盤8旋轉。再參見如圖6 (b)所示，第二轉盤8旋轉過 程中，與第二轉盤8剛性連接的頂桿10的突出部分位于移動板5的下方，頂桿10與電機輸 出軸同向轉動。安裝在第二轉盤8上的頂桿10觸碰到移動板5底部并向上推動移動板5， 移動板5在頂桿10的推動下向遠離第二轉盤8的方向移動，此時復位彈簧2提供向右的恢 復力使軸向離合機構的左端分與右端分相嚙合，即第一轉盤6上的凸臺61伸入第二轉盤8 上的槽口 81中，在復位彈簧2恢復力的作用下，使移動板5又恢復到初始狀態(tài)，由于移動板 5與第一連桿11連接，當移動板5回到初始狀態(tài)時，第一連桿11已經過死點的位置，所以移 動板5不會上下自由運動。此時頂桿10隨電機9同向轉動。如圖6 (b)和圖6 (c)所示， 此時撥桿16的動作與電機9的動作是同步的，所以重合閘機構又轉換到了電動操作狀態(tài)， 如此實現重合閘斷路器電動和手動操作。
【權利要求】
1. 一種帶有離合機構的漏電斷路器的重合閘機構，包括固定設在斷路器外蓋（18)上 的外框架（15)，斷路器手柄（14)位于外框架（15)的左、右側壁之間，其特征是： 外框架（15)的左側壁可轉動地連接撥桿（16)左端，撥桿（16)右端固定連接第二連 桿（13 )轉動端，第二連桿（13 )固定端固定連接一個軸向離合機構的左部分，軸向離合機構 的右部分同軸固接電機（9)，撥桿（16)的中間段固定連接一個手柄驅動件（4)，手柄驅動件 (4)位于手柄（14)的出線端側，撥桿（16)的中間段位于手柄（14)的進線端側；在外框架 (15)的左側壁和手柄驅動件（4)之間的撥桿（16)上套有復位彈簧（2)和防止復位彈簧（2) 向撥桿（16)右端運動的固定件（3);軸向離合機構的左部分上空套一個位于第二連桿（13) 固定端的右側的第三轉盤（12)，軸向離合機構的右部分上方設置一塊與外框架（15)的右 側壁之間活動連接的移動板（5)，移動板（5)可在軸向離合機構的右部分上方上下移動，移 動板（5)的前側和后側分別通過一個第一連桿（11)連接于所述第三轉盤（12)的前側和后 偵h頂桿（1〇 )沿徑向貫穿軸向離合機構的右部分與電機（9 )的輸出軸，頂桿（1)的一端凸出 于軸向離合機構的右部分之外。
2. 根據權利要求1所述的重合閘機構，其特征是：所述軸向離合機構的左部分是第一 轉盤（6)、右部分是與第一轉盤（6)同軸的第二轉盤（8)，第一轉盤（6)剛性連接第二連桿 (13)固定端，電機（9)的輸出軸同軸固定連接第二轉盤（8);第一轉盤（6)的右端通過軸向 的凸臺（61)和第二轉盤（8 )的左端具有的軸向的槽口（ 81)有間隙地配合，使軸向離合機構 嚙合或者脫扣。
3. 根據權利要求1所述的重合閘機構，其特征是：軸向離合機構位于撥桿（16)右端和 外框架（15)的右側壁之間，電機（9)位于外框架（15)之外且電機（9)的殼體固定連接外框 架（15)的右側壁。
4. 根據權利要求1所述的重合閘機構，其特征是：撥桿（16)的中間段距離外蓋（18)的 高度小于手柄（14)突出外蓋（18)的高度。
5. 根據權利要求1所述的重合閘機構，其特征是：撥桿（16)的左端固定連接轉動件 (1)，轉動件（1)隨著撥桿（16)的轉動向著斷路器的分閘或合閘方向運動，轉動件（1)的旁 邊設置有2個微動開關（17)，當轉動件（1)旋轉至斷路器分閘或合閘位置時，分別撥動其中 一個微動開關（17)。
6. 根據權利要求1所述的重合閘機構，其特征是：移動板（5)的上段中間位置開有兩 個與外框架（15)的右側壁活動連接的腰型通槽（51)，移動板（5)的下段前側向左折彎有第 一折彎壁、后側向左折彎有第二折彎壁，第一、第二折彎壁各連接一個第一連桿（11)的右 端。
7. -種權利要求1所述重合閘機構的重合閘方法，其特征是具有以下步驟： A、 電機（9)有電時采用電動操作，在初始狀態(tài)，移動板（5)位于遠離軸向離合機構的右 部分最上部的位置，軸向離合機構處于嚙合狀態(tài)；電機（12)反向轉動，由軸向離合機構的 左部分帶動與第二連桿（13)聯動的撥桿（16)，撥桿（16)帶動手柄（14)向出線端側運動， 使斷路器分閘；電機（12)正向轉動，由軸向離合機構的左部分帶動與第二連桿（13)聯動的 撥桿（16)，與撥桿（16)聯動的手柄驅動件（4)帶動手柄（14)向進線端側運動，使斷路器合 閘； B、 電機（9)失電時采用手動操作，向下按壓移動板（5)，經第一連桿（11)推動第三轉盤 (12)向左方向運動，移動板（5)底部碰觸到第二轉盤（8)的外表面，頂桿（10)與移動板（5) 底部不接觸，復位彈簧（2)處于壓縮儲能狀態(tài)；軸向離合機構的左部分在第一連桿（11)和 第三轉盤（12)的推動下向左方向運動與軸向離合機構的右部分脫扣，手動操作手柄（14) 使斷路器分閘或合閘； C、在電機（9)恢復供電后，頂桿（10)隨電機（9)轉動觸碰到移動板（5)底部并向上推 動移動板（5 )，復位彈簧（2 )提供向右的恢復力使軸向離合機構的左部分與右部分相嚙合， 移動板（5)恢復到初始狀態(tài)，轉換到步驟A的電動操作狀態(tài)。
【文檔編號】H01H71/10GK104091730SQ201410326243
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權日:2014年7月10日
【發(fā)明者】陳咸, 李冰燕, 嚴麗君 申請人:江蘇輝能電氣有限公司