断路器用机械联锁装置

技术领域

本发明涉及一种断路器用机械联锁装置。

背景技术

目前，三相断路器在进行独立分合闸操作时需要进行联锁，以满足三相断路器可以同时分闸，但合闸时只能有一相断路器处于合闸状态，以免造成短路事故。目前比较常见的是采用电气联锁的方式，一种是利用断路器的分合位二次辅助触点，接入断路器的分合闸操作回路，在二次电气操作回路中实现三相间的联锁；另一种是针对近年来兴起的永磁开关和斥力开关，其分合闸操作逻辑是用智能控制器实现的，其联锁同样是利用断路器的分合位二次辅助触点作为开入信号接入智能控制器，通过软件实现三相互锁。但是以上两种电气联锁方式均存在可靠性差，对电气元器件依赖性强的问题。

公开号为CN108417420A的中国专利中披露了一种三相断路器自动切换开关的联锁传动装置，其中通过三个凸轮转盘实现机械联锁，机械联锁相比电气联锁更可靠，并且不依赖电气元器件。但是，为了实现机械联锁，需要在三个凸轮转盘上分别设置特定形状的凹凸口，通过凹凸口的配合实现联锁，这就导致凸轮转盘的形状变的十分复杂，并且对凸轮转盘的形状和尺寸精度要求极高，这就导致加工制造的难度增大，进而导致制造成本增加。此外，位于两端位置的单相断路器还需要通过连杆机构实现联锁，导致整体结构变的更为复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种断路器用机械联锁装置，它结构简单，能够降低制造加工的难度，进而降低制造成本，能够提高联锁的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种断路器用机械联锁装置，它包括固定组件、联锁导轨、复位部件、至少两个断路器以及与所述断路器对应的联动件；其中，

所述联锁导轨活动连接在所述固定组件上，所述联锁导轨在活动过程中具有初始位置和锁止位置；

所述联动件旋转连接在所述固定组件上，所述联动件在旋转过程中具有第一位置和第二位置；

所述断路器中具有驱动杆，所述断路器中的驱动杆与对应的所述联动件相连，当所述断路器处于合闸状态时断路器中的驱动杆带动对应的所述联动件旋转至所述第一位置，当所述断路器处于分闸状态时断路器中的驱动杆带动对应的所述联动件旋转至所述第二位置；

所述联动件与所述联锁导轨相连，当任一个所述断路器合闸时，合闸的断路器中的驱动轴带动对应的所述联动件转动至第一位置并且转动至第一位置的联动件带动所述联锁导轨活动至所述锁止位置，所述联锁导轨用于在活动至所述锁止位置时与仍处于第二位置的联动件配合抵接并将处于第二位置的联动件限制在所述第二位置；

所述复位部件与所述联锁导轨相连并用于当所有的联动件均转动至所述第二位置时带动所述联锁导轨回到所述初始位置，所述联锁导轨用于在活动至所述初始位置时与所有的所述联动件脱离配合并解除对联动件的位置限制。

进一步，所述联动件上具有抵接部；

所述联锁导轨上具有与所述联动件对应的锁止部；

当所述联锁导轨位于所述锁止位置时，处于第二位置的联动件上的抵接部与对应的所述锁止部配合抵接进而使所述联动件被限制在所述第二位置；当所述联锁导轨位于所述初始位置时所有的锁止部分别与对应的所述联动件上的抵接部脱离抵接以便解除对所述联动件的位置限制。

进一步，所述驱动杆通过第一连接机构与对应的所述联动件相连；其中，

所述第一连接机构包括连接块、第一销轴和第一腰型孔；

所述连接块连接在所述驱动杆上；

所述第一销轴连接在所述连接块和所述联动件中的任一个上；

所述第一腰型孔设于所述连接块和所述联动件中的另一个上；

所述第一销轴配合连接在所述第一腰型孔中。

进一步，所述联锁导轨沿自身长度方向滑动连接在所述固定组件上，所述联动件通过第二连接机构与所述联锁导轨相连；其中，

所述第二连接机构包括第二销轴和第二腰型孔；

所述第二销轴连接在所述联动件和所述联锁导轨中的任一个上；

所述第二腰型孔设于所述联动件和所述联锁导轨中的另一个上；

所述第二销轴连接在所述第二腰型孔中。

进一步提供一种所述复位部件的具体结构，所述复位部件包括至少一个弹性件，所述弹性件的一端部与所述联锁导轨相连，所述弹性件的另一端部与所述固定组件相连。

进一步提供一种所述固定组件的具体结构，所述固定组件包括导轨座以及与所述断路器对应的安装架；其中，

所述导轨座和所述安装架均固定设置；

所述联锁导轨沿自身长度方向滑动连接在所述导轨座上；

所述断路器连接在对应的所述安装架上；

所述联动件旋转连接在对应的所述安装架上。

进一步提供一种所述安装架的具体结构，所述安装架包括左架体、右架体、连接板、安装板和旋转架；其中，

所述左架体和所述右架体并列设置；

所述连接板设于所述左架体和所述右架体之间，所述连接板的一端部与所述左架体相连，所述连接板的另一端部与所述右架体相连；

所述安装板连接在所述连接板上；

所述旋转架连接在所述安装板上；

所述联动件旋转连接在所述旋转架上。

进一步提供一种所述导轨座的具体结构，所述导轨座包括底板、至少两个支架以及与所述支架对应的滑动销轴；其中，

所述支架连接在所述底板上；

所述滑动销轴连接在对应的所述支架上；

所述联锁导轨上设有与所述滑动销轴对应的滑动腰型孔，所述滑动腰型孔的长度方向沿所述联锁导轨的长度方向设置，所述滑动销轴配合连接在对应的所述滑动腰型孔中。

进一步，所述复位部件包括至少一个弹性件；

所述联锁导轨上连接有与所述弹性件对应的连接销轴；

所述弹性件的一端部与所述连接销轴相连，所述弹性件的另一端部与所述滑动销轴相连。

进一步提供一种所述联锁导轨的具体结构，所述联锁导轨中包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁并列设置；

所述连接销轴连接在所述第一侧壁和所述第二侧壁上；

所述弹性件位于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间；

所述第一侧壁和所述第二侧壁上分别设有所述滑动腰型孔。

采用了上述技术方案后，所述断路器合闸时，断路器中的驱动杆向上移动；所述断路器分闸时，断路器中的驱动杆向下移动。当所有的断路器均处于分闸状态时，所有的联动件均处于第二位置，此时所述复位部件会带动所述联锁导轨向右移动并回到所述初始位置，此时的联锁导轨与所有的所述联动件均脱离配合并解除对联动件的位置限制。当任一个所述断路器合闸时，譬如图1、7中的左侧的断路器合闸时，左侧的断路器中的驱动杆向上移动，进而带动左侧的联动件转动至第一位置，此时中间的断路器以及右侧的断路器仍处于分闸状态，因此中间的联动件和右侧的联动件仍停留在第二位置。左侧的联动件转动至第一位置的过程中会带动所述联锁导轨向左移动至锁止位置，由于此时中间的联动件和右侧的联动件仍停留在第二位置，因此所述联锁导轨会与中间的联动件和右侧的联动件配合抵接并将中间的联动件和右侧的两个联动件限制在所述第二位置。当中间和右侧的两个联动件被限制住后，中间的断路器中的驱动杆以及右侧的断路器中的驱动杆也被限制住不能移动，因此中间的断路器以及右侧的断路器被限制在分闸状态，进而能够保证所有的断路器均能够同时处于分闸状态，而同一时刻只有一个断路器能够处于合闸状态，实现了机械联锁，不需要依赖电气元器件，大大提高了联锁的可靠性。并且本装置结构较为简单，设计合理，对加工尺寸精度的要求较低，因此大大降低了制造加工的难度，降低了制造成本。

其中，所述联锁导轨与联动件配合抵接并将联动件限制在所述第二位置的原理如下，当所述联锁导轨位于所述锁止位置时，处于第二位置的联动件上的抵接部与对应的所述锁止部配合抵接进而使所述联动件被限制在所述第二位置；当所述联锁导轨位于所述初始位置时所有的锁止部分别与对应的所述联动件上的抵接部脱离抵接以便解除对所述联动件的位置限制。

附图说明

图1为本发明的断路器用机械联锁装置的主视图；

图2为本发明的断路器用机械联锁装置的结构示意图；

图3为本发明的断路器用机械联锁装置的局部结构示意图；

图4为图3的装配爆炸图；

图5为本发明的断路器用机械联锁装置中的联锁导轨位于初始位置时的局部结构示意图；

图6为图5的局部详图；

图7为本发明的断路器用机械联锁装置中的联锁导轨位于锁止位置时的局部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1~7所示，一种断路器用机械联锁装置，它包括固定组件100、联锁导轨1、复位部件2、至少两个断路器3以及与所述断路器3对应的联动件4；其中，

所述联锁导轨1活动连接在所述固定组件100上，所述联锁导轨1在活动过程中具有初始位置和锁止位置；

所述联动件4旋转连接在所述固定组件100上，所述联动件4在旋转过程中具有第一位置和第二位置；

所述断路器3中具有驱动杆5，所述断路器3中的驱动杆5与对应的所述联动件4相连，当所述断路器3处于合闸状态时断路器3中的驱动杆5带动对应的所述联动件4旋转至所述第一位置，当所述断路器3处于分闸状态时断路器3中的驱动杆5带动对应的所述联动件4旋转至所述第二位置；

所述联动件4与所述联锁导轨1相连，当任一个所述断路器3合闸时，合闸的断路器3中的驱动轴带动对应的所述联动件4转动至第一位置并且转动至第一位置的联动件4带动所述联锁导轨1活动至所述锁止位置，所述联锁导轨1用于在活动至所述锁止位置时与仍处于第二位置的联动件4配合抵接并将处于第二位置的联动件4限制在所述第二位置；

所述复位部件2与所述联锁导轨1相连并用于当所有的联动件4均转动至所述第二位置时带动所述联锁导轨1回到所述初始位置，所述联锁导轨1用于在活动至所述初始位置时与所有的所述联动件4脱离配合并解除对联动件4的位置限制。具体的，当所述断路器3合闸时，断路器3中的驱动杆5向上移动；当所述断路器3分闸时，断路器3中的驱动杆5向下移动。在本实施例中，所述断路器3设有3个，3个所述断路器3从左往右依次排列，所述联动件4也设有3个，所述联动件4与所述断路器3一一对应。

如图3、5所示，当所有的断路器3均处于分闸状态时，所有的联动件4均处于第二位置，此时所述复位部件2会带动所述联锁导轨1向右移动并回到所述初始位置，此时的联锁导轨1与所有的所述联动件4均脱离配合并解除对联动件4的位置限制。

当任一个所述断路器3合闸时，譬如图1、7中的左侧的断路器3合闸时，左侧的断路器3中的驱动杆5向上移动，进而带动左侧的联动件4转动至第一位置，此时中间的断路器3以及右侧的断路器3仍处于分闸状态，因此中间的联动件4和右侧的联动件4仍停留在第二位置。左侧的联动件4转动至第一位置的过程中会带动所述联锁导轨1向左移动至锁止位置，由于此时中间的联动件4和右侧的联动件4仍停留在第二位置，因此所述联锁导轨1会与中间的联动件4和右侧的联动件4配合抵接并将中间的联动件4和右侧的两个联动件4限制在所述第二位置。当中间和右侧的两个联动件4被限制住后，中间的断路器3中的驱动杆5以及右侧的断路器3中的驱动杆5也被限制住不能移动，因此中间的断路器3以及右侧的断路器3被限制在分闸状态，进而能够保证所有的断路器3均能够同时处于分闸状态，而同一时刻只有一个断路器3能够处于合闸状态，实现了机械联锁，不需要依赖电气元器件，大大提高了联锁的可靠性。并且本装置结构较为简单，设计合理，对加工尺寸精度的要求较低，因此大大降低了制造加工的难度，降低了制造成本。

在图3和图5中，所述联锁导轨1处于初始位置，所有的联动件4均处于第二位置；

在图1和图7中，所述联锁导轨1处于锁止位置，左侧的联动件4处于第一位置，中间的联动件4和右侧的联动件4处于第二位置。

如图1~7所示，所述联动件4上具有抵接部6；

所述联锁导轨1上具有与所述联动件4对应的锁止部7；

当所述联锁导轨1位于所述锁止位置时，处于第二位置的联动件4上的抵接部6与对应的所述锁止部7配合抵接进而使所述联动件4被限制在所述第二位置；当所述联锁导轨1位于所述初始位置时所有的锁止部7分别与对应的所述联动件4上的抵接部6脱离抵接以便解除对所述联动件4的位置限制；具体的，位于第一位置的联动件4上的抵接部6不会与对应的所述锁止部7相抵。在图5中，所有的锁止部7分别与对应的所述联动件4上的抵接部6脱离抵接，在图7中，中间的联动件4中的抵接部6以及右侧的联动件4中的抵接部6分别与对应的所述锁止部7相抵，进而使中间的联动件4和右侧的联动件4被限制在所述第二位置。

如图1~7所示，所述驱动杆5可以通过第一连接机构与对应的所述联动件4相连；其中，

所述第一连接机构可以包括连接块8、第一销轴9和第一腰型孔10；

所述连接块8连接在所述驱动杆5上；

所述第一销轴9连接在所述连接块8和所述联动件4中的任一个上；

所述第一腰型孔10设于所述连接块8和所述联动件4中的另一个上；

所述第一销轴9配合连接在所述第一腰型孔10中；在本实施例中，所述第一腰型孔10设于所述连接块8上，所述第一销轴9连接在所述联动件4上，当断路器3分合闸时所述驱动杆5上下移动，进而带动所述连接块8上下移动，进而通过所述第一销轴9带动所述联动件4转动。

如图1~7所示，所述联锁导轨1可以沿自身长度方向滑动连接在所述固定组件100上，所述联动件4可以通过第二连接机构与所述联锁导轨1相连；其中，

所述第二连接机构可以包括第二销轴11和第二腰型孔12；

所述第二销轴11连接在所述联动件4和所述联锁导轨1中的任一个上；

所述第二腰型孔12设于所述联动件4和所述联锁导轨1中的另一个上；

所述第二销轴11连接在所述第二腰型孔12中；在本实施例中，所述第二销轴11连接在所述联动件4上，所述第二腰型孔12设于所述联锁导轨1上，所述第二销轴11与所述第二腰型孔12间隙配合，即所述第二销轴11与所述第二腰型孔12之间具有一定的间隙；所述第二腰型孔12的长度方向沿所述联锁导轨1的长度方向设置。具体的，任一个联动件4转动到第一位置时会通过第二销轴11带动所述联锁导轨1向左滑动到锁止位置，又因为所述第二销轴11可以在所述第二腰型孔12中滑动，所以在所述联锁导轨1向左滑向所述锁止位置的过程中不会带动其余两个联动件4转动。

在本实施例中，所述复位部件2可以包括至少一个弹性件，所述弹性件的一端部与所述联锁导轨1相连，所述弹性件的另一端部与所述固定组件100相连；在本实施例中，所述弹性件为拉簧，所述拉簧在弹性力作用下驱动所述联锁导轨1向右滑动至初始位置。

如图1~7所示，所述固定组件100可以包括导轨座110以及与所述断路器3对应的安装架120；其中，

所述导轨座110和所述安装架120均固定设置；

所述联锁导轨1沿自身长度方向滑动连接在所述导轨座110上；

所述断路器3连接在对应的所述安装架120上；

所述联动件4旋转连接在对应的所述安装架120上；在本实施例中，所述安装架120分别与所述断路器3和所述联动件4一一对应。

如图1、2所示，所述安装架120例如但不限于以下结构，它包括左架体13、右架体14、连接板15、安装板16和旋转架17；其中，

所述左架体13和所述右架体14并列设置；

所述连接板15设于所述左架体13和所述右架体14之间，所述连接板15的一端部与所述左架体13相连，所述连接板15的另一端部与所述右架体14相连；

所述安装板16连接在所述连接板15上；

所述旋转架17连接在所述安装板16上；

所述联动件4旋转连接在所述旋转架17上；在本实施例中，所述左架体13和所述右架体14的下端部分别设有用于避让所述导轨座110和所述联锁导轨1的避让槽18，所述导轨座110和所述联锁导轨1位于所述避让槽18中，这样设计能够使结构更加的紧凑。具体的，所述左架体13的上端部和所述右架体14的上端部分别设有上安装耳19，所述断路器3用于固定连接在所述上安装耳19上。所述左架体13的下端部和所述右架体14的下端部分别设有下安装耳20，所述左架体13和所述右架体14通过所述下安装耳20连接在外部安装座上，所述导轨座110也用于连接在外部安装座上。

如图1~7所示，所述导轨座110可以包括底板21、至少两个支架22以及与所述支架22对应的滑动销轴23；其中，

所述支架22连接在所述底板21上；

所述滑动销轴23连接在对应的所述支架22上；

所述联锁导轨1上设有与所述滑动销轴23对应的滑动腰型孔24，所述滑动腰型孔24的长度方向沿所述联锁导轨1的长度方向设置，所述滑动销轴23配合连接在对应的所述滑动腰型孔24中，进而使所述联锁导轨1滑动连接在所述导轨座110上；具体的，当所述联锁导轨1相对所述导轨座110滑动时，所述滑动销轴23在所述滑动腰型孔24中滑动。

如图5~7所示，所述联锁导轨1上连接有与所述弹性件对应的连接销轴25，所述弹性件的一端部与所述连接销轴25相连，所述弹性件的另一端部与所述滑动销轴23相连。在本实施例中，所述联锁导轨1中可以包括第一侧壁26和第二侧壁27，所述第一侧壁26和所述第二侧壁27并列设置，所述连接销轴25连接在所述第一侧壁26和所述第二侧壁27上，所述弹性件位于所述第一侧壁26和所述第二侧壁27之间，所述第一侧壁26和所述第二侧壁27上分别设有所述滑动腰型孔24。在本实施例中，所述联锁导轨1中的多个所述锁止部7沿所述第一侧壁26的长度方向依次排列，所述锁止部7的一端部与所述第一侧壁26相连，所述锁止部7的另一端部与所述第二侧壁27相连；具体的，所述第一侧壁26和所述第二侧壁27上还分别设有所述第二腰型孔12。

综上所述，所述断路器3合闸时，断路器3中的驱动杆5向上移动；所述断路器3分闸时，断路器3中的驱动杆5向下移动。当所有的断路器3均处于分闸状态时，所有的联动件4均处于第二位置，此时所述复位部件2会带动所述联锁导轨1向右移动并回到所述初始位置，此时的联锁导轨1与所有的所述联动件4均脱离配合并解除对联动件4的位置限制。当任一个所述断路器3合闸时，譬如图1、7中的左侧的断路器3合闸时，左侧的断路器3中的驱动杆5向上移动，进而带动左侧的联动件4转动至第一位置，此时中间的断路器3以及右侧的断路器3仍处于分闸状态，因此中间的联动件4和右侧的联动件4仍停留在第二位置。左侧的联动件4转动至第一位置的过程中会带动所述联锁导轨1向左移动至锁止位置，由于此时中间的联动件4和右侧的联动件4仍停留在第二位置，因此所述联锁导轨1会与中间的联动件4和右侧的联动件4配合抵接并将中间的联动件4和右侧的两个联动件4限制在所述第二位置。当中间和右侧的两个联动件4被限制住后，中间的断路器3中的驱动杆5以及右侧的断路器3中的驱动杆5也被限制住不能移动，因此中间的断路器3以及右侧的断路器3被限制在分闸状态，进而能够保证所有的断路器3均能够同时处于分闸状态，而同一时刻只有一个断路器3能够处于合闸状态，实现了机械联锁，不需要依赖电气元器件，大大提高了联锁的可靠性。并且本装置结构较为简单，设计合理，对加工尺寸精度的要求较低，因此大大降低了制造加工的难度，降低了制造成本。

其中，所述联锁导轨1与联动件4配合抵接并将联动件4限制在所述第二位置的原理如下，当所述联锁导轨1位于所述锁止位置时，处于第二位置的联动件4上的抵接部6与对应的所述锁止部7配合抵接进而使所述联动件4被限制在所述第二位置；当所述联锁导轨1位于所述初始位置时所有的锁止部7分别与对应的所述联动件4上的抵接部6脱离抵接以便解除对所述联动件4的位置限制。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。