專利名稱：斷路器操動機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種斷路器操動機構。
現有斷路器都有一個負載電流線圈，它被安排在磁框架相應位置上，從而線圈中的電流就會在框架中產生磁通。線圈一端有一個用以集中磁通的極靴，和一個銜鐵，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。銜鐵和它有關的部件必須做得精確，并且如果斷路器要工作可靠，并要達到可預見的操作特性，銜鐵必須繞樞軸轉動靈活。這勢必增加斷路的器的成本。
本發(fā)明的斷路器的操動機構包括一個磁框，一個用來通過負載電流，并確定一個軸線的線圈。
一個與線圈軸線對準的磁極靴，它用于集中線圈中電流產生的磁通，和一個由磁框支承的銜鐵，銜鐵在它和極靴之間的磁吸引力作用下，可相對于線圈軸線橫向地朝極靴移動。
銜鐵可以是細長的，并且其頭部形狀與極靴的形狀互補。
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，銜鐵的頭部有一個與之互補的圓槽。
銜鐵的頭部最好形成至少一個伸出的端部，當銜鐵處在縮回位置的時候，它被安排得緊靠極靴，以增加當銜鐵被拉入時，在極靴和銜鐵之間的初始吸合力。
銜鐵頭部的至少一個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，銜鐵可以有一個支承構件，與在磁框中形成的互補構件接合，以使銜鐵相對于框架樞軸地轉動。
銜鐵的支承部分最好是一個凸形接片，磁框與之互補的部分，最好是一個孔，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，移動到一個收起位置，軸承是裝在由一內部裝有該機構的罩形成的構件上。


圖1是現有液-磁斷路器操動機構的局部剖側視圖;
圖2是本發(fā)明斷路器操動機構的局部剖側視圖。
圖3是圖2操動機構的機頂視圖，示出3銜鐵和極靴的互補的形狀。
圖4是該機構的部分剖側視圖，示出3銜鐵和斷路機構跳閘桿之間的相互作用。
圖1中所示的現有斷路機構，使用了本申請人的“液-磁”系統(tǒng)，其中磁心或動鐵心10，在充滿流體14的密封管12中是可動的，它反對螺旋彈簧16的推力，朝極靴18運動，極靴18被壓到管的開口端。管延伸穿過線圈20，并且通過一個磁框22被支承著，磁框22在一個樞軸26上還支持著銜鐵24。銜鐵有一個平板28，它延伸到極靴18附近，并且當線圈20中的電流在磁框中產生足夠大的磁通的時候，平板28就按箭頭方向向極靴運動。
在中等過電流情況下，由于磁通增加，在磁性動鐵心10上產生的力超過彈簧16施加的力，使動鐵心開始朝極靴18運動，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上轉動，則銜鐵的另一端30按箭頭方向向外運動，從而打開一種機構(未示出)，進而也就使斷路器觸頭分閘。當存在嚴重過電流，或短路的情況下，瞬間即產生足夠大的磁力，把銜鐵吸向極靴，而無動鐵心向極靴18移動引起的延遲問題。
圖2-4解釋本發(fā)明的操動機構，它與圖1中的機構類似，一個磁性動鐵心110裝在筒112內，該筒一般是由黃銅或其它非磁性材料做成，筒內充滿“液體”114。具有圓盤形中心部分的極靴116，恰好壓進筒112的上端，在中心最下邊極靴的擴展部分開有一個環(huán)形的縫，容納筒112上端的向外翻轉的凸出部分，用向內卷曲的縫的外壁，如圖所示，以流體密封方式固定筒內的極靴，一個螺旋彈簧118推動動鐵心110離開極靴116。
磁框120被固定到筒112上，朝著遠離極靴116的那一端，并且磁框上支持一個負載線圈122，負載線圈包在圓筒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，它被切成長方形，并具有圓形孔124，孔124是容納管112的，第二個較小的長方孔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。銜鐵有一個頭部130，它形成在L的腳部內，L的頂端做成一個定位片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形成一個半圓形凹槽134，它的形狀和極靴116的擴展的中心部分的圓截面互補。當銜鐵128橫向向極靴移動的時候，(相對于線圈122的軸和動鐵心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孔被套在壓入定位片的凸臺136上，這個凸臺然后被弄平，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。當一個足夠大的負載電流在線圈122中出現，銜鐵的頭部130和極靴被磁力吸引，產生的力克服彈簧134的阻力和斷路器操動機構的摩擦力(見圖4)，使銜鐵朝向極靴運動，使機構跳閘。
本發(fā)明的機構保留了上述現有技術機構的所希望的特性，即在中等過電流情況下延遲跳閘，而在嚴重過電流情況下瞬時跳閘。
圖4示出了圖2和圖3的機構和斷路器跳閘部分機構。跳閘機構的跳閘桿140被表示處在鎖定位置(用虛輪廓線表示)，它們分別對應于銜鐵128的縮回，和被拉入的位置(分別用實線和虛線表示)。跳閘桿140有一個凸緣，與銜鐵中部形成的長方形孔144的下緣嚙合。當銜鐵朝極靴運動時，跳閘桿被釋放，移動到圖4中虛輪廓線所示的位置，去操動斷路的機構。
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中的現有機構情況下的吸力要大，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的桿，圖示的機構的操動力就相當大。這兩個因素的結合就使本機構的操動力，比圖1所示的現有機構，增加25%或以上。
除上述優(yōu)點以外，可以理解，圖2和圖3所示機構對于制造來說是簡單和便宜的，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)，從而所希望的機構對于制造中的公差變化不敏感。機構省去了銜鐵樞軸，并且片簧134的制造，比現在所用的扭力彈簧花費較少。
因此，所述機構制造起來既方便又簡單，可以全自動組裝，并比現存機構具有性能方面的優(yōu)點。
為了得到所希望的機構操作特性，極靴116和銜鐵頭部130的相應形狀可以改變。銜鐵頭部的邊緣部分146和148的相對長度，和頭部中極靴116和凹槽134的相應形狀，將確定機構的力/動作特性。
權利要求
1.一種斷路器操動機構包括一個磁框；一個通過負載電流，并形成軸線的線圈。一個與線圈軸線對準的磁極靴，用于集中線圈中電流產生的磁通，和一個支持在磁框上的銜鐵，它在銜鐵和極靴之間的磁力吸引下，可相對于線圈軸線橫向朝極靴移動。
2.根據權利要求1的機構，其特征是，其中銜鐵是細長的，并且其頭部形狀與極靴的形狀互補。
3.根據權利要求2的機構，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.根據權利要求2或3的機構，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的圓槽。
5.根據權利要求2-4中的任何一個的機構，其特征是，其中，銜鐵的頭部形成至少一個伸出的端部，當銜鐵在縮回位置的時候，它緊靠極靴，以便在銜鐵被拉入的時候，增加極靴和銜鐵之間的初始吸引力。
6.根據權利要求5的機構，其特征是，其中至少一個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.根據權利要求2-6的任一機構，其特征是，其中，銜鐵在與其頭部相反端有一個支承構件，它與磁框中形成的互補構件接合，從而使銜鐵相對于磁框轉動。
8.根據權利要求7的一個機構，其特征是，其中銜鐵的支承部件是一個凸起接片，磁樞中的互補部件是一個可容納接片的孔。
9.權利要求1-8的任一機構，其特征是，其中銜鐵通過片簧作用離開極靴偏移到一個縮回的位置，片簧被連到電樞和軸承上，軸承固定在安裝該機構的罩形成的構件上。
全文摘要
一種斷路器操動機構，它有一個磁框，一個負載線圖，一個磁極靴，磁極靴與線圈軸線對準。一個延長的L形銜鐵，它在磁框上可樞軸地轉動，極靴一般具有圓形截面，銜鐵的頭部有一個圓凹槽，它與極靴的形狀相匹配。銜鐵的頭部有一對凸臺，當銜鐵在縮回位置時，它延伸到相當靠近極靴，以增加在極靴和銜鐵之間的初始吸力。機構的制造相當簡單的經濟，并提供了一個改進的拉入力。
文檔編號H01H50/16GK1103732SQ9411597
公開日1995年6月14日 申請日期1994年7月6日 優(yōu)先權日1993年7月6日
發(fā)明者W·A·包姆加爾, J·L·J·索塞夫, K·達亞 申請人:斷路器工業(yè)有限公司