一种断路器的动触头装置

技术领域

本发明涉及低压电器设备，具体涉及一种断路器的动触头装置。

背景技术

现有的塑壳断路器中动触头和热元件一般采用柔性软连接进行连接。在该结构中，动触头组件主要包含以下零件，动触头、夹持件、柔性导体、扭簧、销轴、转轴等。正常工作时，动触头通过销轴固定在转轴中，通过传动机构实现断路器的分合闸；扭簧保证动静触头之间的压力，柔性软连接实现动触头与热元件的连接。

例如公开号为CN113161213A的专利，公开了一种断路器的触头系统，包括第一载流铜排、第二载流铜排、静主触头、动主触头、静弧触头、动弧触头组件、动触头杆、弹簧机构及软连接机构；第一载流铜排与第二载流铜排均固定安装在断路器的框架上；静主触头及与静弧触头均固定安装在第一载流铜排上，且静弧触头位于静主触头的上方；弹簧机构的一端与断路器的框架转动连接，另一端与动触头杆转动连接；动主触头固定安装在动触头杆的顶端的侧面，动弧触头组件安装在动触头杆的顶端，且动弧触头组件通过软连接机构与第二载流铜排电连接；动弧触头组件包括动弧触头，动弧触头能够在一定范围内运动，动弧触头位于动主触头的上方；动主触头及动弧触头均能够随动触头杆的转动而运动。

上述专利公开的断路器的触头系统，将触头系统设计为主、弧两档触头，可实现触头合闸零弹跳，可有效避免断路器触头系统闭合过程产生的电损伤；断路器分断过程中，优先烧蚀弧触头，可有效保护主触头，减少主触头因分断引起的烧蚀和熔焊，从而保证了断路器的接触电阻稳定。

但是上述断路器的触头系统，存在以下技术问题：

1.通过弹簧组件提供触头的压力，结构复杂，稳定性差；

2.由于柔性软连接的存在，增加了装配工艺的复杂性，提高了装配成本，不易于实现自动化装配；

3.其断路器动触头组件无法有效解决因升温而烧毁的情况

4.软性软连接和动触头系统、热元件的连接为通过焊接实现，加工工序复杂，零件成本高，加工成本高并且稳定性差；

发明内容

为了同时解决上述背景技术中提出问题1/2/3/4，本发明意在提供一种断路器的触头装置。

为了实现上述目标，本发明通过以下技术方案予以实现:

一种断路器的触头装置，包括转轴、动触头系统、扭簧、夹持件、基座、热元件、转轴转动中心轴，所述动触头系统通过转轴转动中心轴实现与夹持件的连接并设置在转轴上，所述夹持件和热元件设置在基座上，所述动触头系统包括动触头转动中心孔、动触头扭簧凹槽、动触头、动触头银点、动触头凹坑特征。

进一步地，所述转轴包括转轴中心凹槽、转轴压扭簧特征、转轴中心轴滑落槽、转轴放置扭簧脚特征、动触头系统装配让位槽。

进一步地，所述夹持件包括夹持件固定螺纹孔、夹持件与热元件固定孔、夹持件散热壁、夹持耳朵特征、夹持件转轴定位孔，所述夹持件通过夹持件固定螺纹孔设置在夹持件固定特征上，所述夹持件的夹紧力为15N到35N之间，所述的夹持件的散热壁的散热总面积S为2300mm

进一步地，所述基座上设置有基座夹持件固定特征、基座热元件固定孔、基座夹持件限位特征，所述热元件上设置有热元件固定孔，所述热元件通过热元件固定孔设置在基座热元件固定孔上并与夹持件与热元件固定孔连接。

进一步地，所述扭簧包括扭簧孔、扭簧横臂脚、扭簧扭脚，所述扭簧为左右对称结构，所述扭簧设置在夹持耳朵特征的外侧，所述扭簧横臂脚设置在动触头扭簧凹槽中，所述扭簧扭脚放置在转轴放置扭簧脚特征上，所述扭簧为左右各2.8圈，初始状态的扭角为108度。

进一步地，所述动触头凹坑特征设置在夹持耳朵特征之间，所述动触头、动触头银点穿过动触头系统装配让位槽，所述动触头凹坑特征能够有效增加扭簧的放置空间。

进一步地，所述转轴转动中心轴依次穿过扭簧孔、夹持件转轴定位孔、动触头转动中心孔，所述转轴转动中心轴通过转轴中心轴滑落槽滑落到转轴中心凹槽中。

进一步地，所述夹持件的数量为3个，所述扭簧的数量为3个，所述转轴转动中心轴的数量为3个，所述动触头系统的数量为3个。

通过采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

(一)本发明适用于250A壳架使用扭簧提供径向方向提供夹持件的夹紧力，又通过扭簧扭簧角度的改变提供触头压力，结构稳定性更高；

(二)本发明的动触头组件和热元件的连接方式采用钢性的转弯板连接，有利于使用自动化装配夹具进行装配；

(三)本发明的夹持件采用带折弯的竖直结构，能够有效的增大散热面积，能够有效地降低动触头组件、热元件与夹持件连接的温升，使产品的基座底部温升能够满足国家标准的温升50度的要求；

(四)本发明的动触头装置的零件包括3个夹持件、3个扭簧、3根转轴转动中心轴、1个转轴、3个动触头系统组成，其连接方式主要为螺纹连接和销连接，有效地减少零件数量，降低动触头装置的零件成本和装配成本，且具有更好的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种断路器的触头装置的结构图；

图2为本发明的装配图；

图3为本发明的转轴结构示意图；

图4为本发明的动触头系统结构示意图；

图5为本发明的扭簧结构示意图；

图6为本发明的夹持件结构示意图；

图7为本发明的底座结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明方案的实施例进行详细地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。

一种断路器的动触头装置，包括转轴1、动触头系统2、扭簧3、夹持件4、基座5、热元件6、转轴转动中心轴7，所述动触头系统2通过转轴转动中心轴7实现与夹持件6的连接并设置在转轴1上，所述夹持件4和热元件6设置在基座5上，所述动触头系统2包括动触头转动中心孔21、动触头扭簧凹槽22、动触头23、动触头银点24、动触头凹坑特征25。所述扭簧3包括扭簧孔31、扭簧横臂脚32、扭簧扭脚33。所述夹持件4上设置有夹持件固定螺纹孔41、夹持件与热元件固定孔42、夹持件散热壁43、夹持耳朵特征44、夹持件转轴定位孔45。所述基座5上设置有基座夹持件固定特征51、基座热元件固定孔52、基座夹持件限位特征53，所述热元件6上设置有热元件固定孔61。

所述热元件6通过热元件固定孔61设置在基座热元件固定孔52上并与夹持件与热元件固定孔42连接，所述夹持件4通过夹持件固定螺纹孔41设置在夹持件固定特征51上。所述动触头凹坑特征25设置在夹持耳朵特征44之间，所述动触头23、动触头银点24穿过动触头系统装配让位槽15。所述转轴转动中心轴7通过转轴中心轴滑落槽13滑落到转轴中心凹槽11中。所述扭簧3设置在夹持耳朵特征44的外侧，所述扭簧横臂脚32设置在动触头扭簧凹槽22中，所述扭簧扭脚33放置在转轴放置扭簧脚特征14上。所述转轴转动中心轴7依次穿过扭簧孔31、夹持件转轴定位孔45、动触头转动中心孔21。

本实施例的具体装配方式如下：

首先，将动触头系统2的动触头凹坑特征25安装至夹持件4中的夹持耳朵特征44之间；再将扭簧3装入夹持件4的夹持耳朵特征44外侧，扭簧横臂脚32挂至动触头系统2的动触头扭簧凹槽22中；再将转轴转动中心轴7依次穿过扭簧孔31、夹持件转轴定位孔45、动触头转动中心孔21。

其次，通过自动化夹具将扭簧3夹紧并扭转扭簧扭角33，再将装配完成的组件安装至转轴1中，其中动触头23和动触头银点24穿过转轴1的动触头系统装配让位槽15中，转轴转动中心轴7通过转轴中心滑落槽13滑入转轴转动中心凹槽11中，扭簧3的扭簧扭角33放置在转轴1的转轴放置扭簧脚特征14上，最后取出自动装配夹具。

最后，将装配完成的图2所示组件安装至基座5中。其中，图2所示组件中的夹持件4的夹持件固定螺纹孔41和基座5的基座夹持件固定孔51对齐，并用螺钉连接；再将热元件6的热元件固定孔61和夹持件4的夹持件与热元件固定孔42对其，并用螺钉连接，实现动触头系统2与基座5的装配；其余相夹持件4固定方法同上述所示。

本实施例的具体工作原理如下：

所述基座5通过基座夹持件固定孔51来对实现对夹持件4的固定，基座夹持件限位特征53来限制夹持件4的位置，实现该动触头装置的定位；

所述热元件6通过热元件固定孔61与04夹持件的夹持件与热元件固定孔42对齐，并通过螺钉实现热元件6和夹持件4的良好接触；

所述夹持件4通过夹持耳朵特征44来实现对动触头系统2动触头凹坑25特征的夹紧，提供15N至35N的夹紧力，保证接触可靠；

所述夹持件4通过夹持件转轴定位孔45实现对转轴转动中心轴7的定位与支撑；

所述转轴转动中心轴7穿过动触头系统2的动触头转动中心孔21实现对动触头系统2的转动中心固定；

所述转轴转动中心轴7穿过转轴1的转轴中心凹槽11实现对转轴1的转动中心固定；

所述转轴1的转轴压扭簧特征12实现对扭簧3外侧的挤压，实现对扭簧3位置限定；

所述转轴1的转轴放置扭簧脚特征14用于支撑扭簧3的扭簧扭脚33来保证扭簧3处于被压缩状态，保持扭簧3内弹力；

所述扭簧3的扭簧横臂脚32置于动触头系统2的动触头挂扭簧凹槽22中，实现对动触头23的按压，保证合闸状态下动触头系统2对静触头的压力保持在17-25N之间；

所述扭簧3内侧通过与夹持件4的夹持耳朵特征4外侧相接触，来实现对夹持件4的挤压，来保证夹持耳朵特征44对动触头凹坑特征25的挤压力；

所述动触头系统2中的动触头银点24与静触头接触，来实现供电端与负载端的连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。