一种断路器的过载电流脱扣装置的制作方法

1.本实用新型涉及开关电器领域，尤其是涉及一种断路器的过载电流脱扣装置。


背景技术：

2.断路器是指能够关合、承载和分断正常回路条件下的电流并能在规定时间内关合、承载和分断异常回路条件下的电流的开关装置。在轨道交通牵引供电系统中，断路器是供电系统安全运行的保证。在异常回路条件下，断路器的分断时间会直接影响到牵引供电设备承载故障电流的时间，为保护异常条件下供电设备的安全，需要断路器在短时间内启动快速分闸响应。
3.断路器作为供电回路的保护元件，为提高保护的可靠性，本身会设置多个脱扣装置，包括分励脱扣、间接脱扣、欠压脱扣及过载脱扣等。其中，过载脱扣装置作为断路器的一项基本脱扣装置，在被保护电路的电流值或上升率超过预定值时，触发脱扣装置，实现断路器的分闸操作。它不受断路器控制回路的约束，是一种直接作用于脱扣的装置。目前，直流牵引供电系统中，主流的过载脱扣装置受碟簧变刚度特性、运动结构、整定电流刻度调整装置的影响，整定脱扣电流值极不稳定，经常出现整定电流值漂移的现象。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种断路器的过载电流脱扣装置。
5.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
6.一种断路器的过载电流脱扣装置，包括导磁框、三角导磁块、撞击杆、固定板、压缩弹簧、止位套筒和触发板；
7.所述导磁框的中部设有矩形开口，用于供断路器的载流铜排穿过；
8.所述导磁框的顶部中间设有倒三角形开口，用于设置所述三角导磁块；
9.所述固定板和止位套筒设置于所述三角导磁块的顶端，固定板和止位套筒用于对三角导磁块进行限位；
10.所述压缩弹簧的顶端固定在所述三角导磁块的底端，所述压缩弹簧的底端固定在所述导磁框上；
11.所述撞击杆的顶端固定设置在所述三角导磁块的一侧；
12.所述触发板为杠杆结构，且所述触发板的一端与所述撞击杆的底端的位置对应，另一端与断路器的脱扣弯钩的位置对应；
13.所述导磁框和三角导磁块均由顺磁材料制成。
14.在一些实施例中，还包括电流调整块，所述导磁框的侧面设有圆孔，用于放置所述电流调整块；所述电流调整块用于调整断路器的预期脱扣电流值的大小。
15.在一些实施例中，还包括弹簧导向杆、第一直线轴承、定位滑杆、第二直线轴承和定位弯板；
16.所述弹簧导向杆和定位滑杆穿过所述三角导磁块，且所述弹簧导向杆位于所述压缩弹簧的内侧，所述定位滑杆与撞击杆分别位于所述三角导磁块的相对的两侧；
17.所述三角导磁块上装有带自润滑作用的第一直线轴承和第二直线轴承，第一直线轴承和第二直线轴承分别与弹簧导向杆和定位滑杆滑动连接；
18.所述定位弯板固定在所述导磁框上，所述定位弯板上开设有定位孔，且所述撞击杆穿过所述定位孔。
19.在一些实施例中，还包括设置于所述导磁框的下端的整定电流刻度调整装置，用于设置压缩弹簧的初始压缩量。
20.在一些实施例中，所述整定电流刻度调整装置包括螺纹套筒、大锥齿轮、小锥齿轮、蜗杆、涡轮和刻度盘；
21.所述弹簧导向杆上设有螺纹，与螺纹套筒螺旋副连接；
22.所述大锥齿轮通过平键与螺纹套筒连接；
23.所述小锥齿轮和蜗杆固连在一起；
24.所述小锥齿轮与大锥齿轮相互啮合，且所述涡轮与蜗杆相互啮合；
25.所述涡轮与刻度盘固连在一起；
26.所述蜗杆上设有六角方孔，用于与外部的外六角扳手相配合，以供用户进行操作。
27.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
28.本实用新型提供的断路器的过载电流脱扣装置，在回路电流出现异常时，能够使断路器快速实现脱扣分闸，从而保证供电设备的安全；且以压缩弹簧作为反力机构，其刚度稳定，克服了碟簧变刚度特性的影响；三角导磁块有双导向杆限位，并且设有带自润滑的轴承，运动顺畅且结构稳定；解决了直流牵引供电系统中主流的过载脱扣装置整定脱扣电流值漂移的问题；且整定电流刻度调整装置采用锥齿轮加涡轮蜗杆结构，涡轮蜗杆具有自锁特性，可保证调整刻度的稳定性，同时，调整刻度工具采用通用的外六角扳手，操作简便，可靠性高，刻度指示易于观察和读取，提升了用户体验。
附图说明
29.图1为本实用新型提供的断路器的过载电流脱扣装置的示意图；
30.图2为导磁框及三角导磁块中产生磁场的原理示意图；
31.图3为图1中的过载电流脱扣装置的脱扣原理示意图；
32.图4为图1中部分结构的侧视剖面图；
33.图5为整定电流刻度调整装置的安装示意图；
34.图6为整定电流刻度调整装置的主视图；
35.图7为整定电流刻度调整装置的侧视图；
36.图8为采用外六角扳手进行操作的示意图。
37.附图标记说明：
38.1、导磁框；2、三角导磁块；3、电流调整块；4、撞击杆；5、固定板；6、压缩弹簧；7、整定电流刻度调整装置；8、弹簧导向杆；9、止位套筒；10、第一直线轴承；11、定位滑杆；12、第二直线轴承；13、定位弯板；14、触发板；15、外六角扳手；71、螺纹套筒；72、大锥齿轮；73、小锥齿轮；74、蜗杆；75、涡轮；76、刻度盘；i、载流铜排。
具体实施方式
39.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本实用新型是如何实施的。
40.参照图1
‑
图4所示，本实用新型提供了一种断路器的过载电流脱扣装置，包括导磁框1、三角导磁块2、撞击杆4、固定板5、压缩弹簧6、止位套筒9和触发板14。导磁框1的中部设有矩形开口，用于供断路器的载流铜排穿过；导磁框1的顶部中间设有倒三角形开口，用于设置三角导磁块2；固定板5和止位套筒9设置于三角导磁块2的顶端，固定板5和止位套筒9用于对三角导磁块2进行限位；压缩弹簧6的顶端固定在三角导磁块2的底端，压缩弹簧6的底端固定在导磁框1上；撞击杆4的顶端固定设置在三角导磁块2的一侧；触发板14为杠杆结构，且触发板14的一端与撞击杆4的底端的位置对应，另一端与断路器的脱扣弯钩的位置对应；导磁框1和三角导磁块2均由顺磁材料制成。
41.本实用新型提供的断路器的过载电流脱扣装置的工作原理如下：因导磁框1和三角导磁块2由顺磁材料组成，断路器主回路通电时，载流铜排四周沿导磁框1和三角导磁块2会产生与电流方向对应的磁场，在电磁场的作用下，导磁框1对三角导磁块2产生向下的电磁力，当载流铜排中的电流值或者上升率超过预定值时，产生的电磁吸力克服压缩弹簧6的弹簧阻力，迫使三角导磁块2快速向下运动，三角导磁块2与撞击杆4固连在一起，三角导磁块2的快速运动带动撞击杆4快速向下撞击触发板14，如图3所示，触发板14采用杠杆结构，利用杠杆原理，触发板14撞击断路器的脱扣弯钩，实现断路器的快速脱扣分闸，整个电流回路被切断，此后，在弹簧力的作用下，三角导磁块2恢复到原来的位置。三角导磁块2上端设有固定板5和止位套筒9，用来对三角导磁块进行限位，设置不同高度的止位套筒9，可改变三角导磁块2和导磁框1的相对气隙，以改变三角导磁块的运动行程。
42.优选地，该过载电流脱扣装置还包括电流调整块3，导磁框1的侧面设有圆孔，用于放置电流调整块3；电流调整块3用于调整断路器的预期脱扣电流值的大小。根据实际需要，可增加或者取出整定电流调整块3，取出整定电流调整块3后，整个导磁回路的磁阻增大，断路器相同的载流量，导磁框1磁感应强度减弱，对三角导磁块2产生的磁场力变小，若要克服压缩弹簧6的阻力，需要更大的激励电流，以此来调整断路器的预期脱扣电流值。
43.优选地，该过载电流脱扣装置还包括弹簧导向杆8、第一直线轴承10、定位滑杆11、第二直线轴承12和定位弯板13；弹簧导向杆8和定位滑杆11穿过三角导磁块2，且弹簧导向杆8位于压缩弹簧6的内侧，定位滑杆11与撞击杆4分别位于三角导磁块2的相对的两侧；三角导磁块2上装有带自润滑作用的第一直线轴承10和第二直线轴承12，第一直线轴承10和第二直线轴承12分别与弹簧导向杆8和定位滑杆11滑动连接；定位弯板13固定在导磁框1上，定位弯板13上开设有定位孔，且撞击杆4穿过定位孔。
44.通过设置第一直线轴承10和第二直线轴承12，一方面使三角导磁块2的上下运动顺畅无卡滞，另一方面对三角导磁块2进行了限位，可保证三角导磁块2的位置稳定，不会因为撞击和振动产生移位，以免引起整定脱扣电流值的漂移。
45.以上所述方案的调整方式只有取出或装入电流调整块3两种模式，属于阶跃式调整。如果要对断路器的预期脱扣电流值进行微调，则需要调整压缩弹簧6的压缩量。进一步参照图5
‑
图8，优选地，该过载电流脱扣装置还包括设置于导磁框1的下端的整定电流刻度调整装置7，用于设置压缩弹簧6的初始压缩量。压缩弹簧6的初始压缩量越大，压缩弹簧6对
三角导磁块2产生的阻力越大，克服弹簧阻力需要的激流电流越大，断路器的预期脱扣电流值就越大。
46.优选地，整定电流刻度调整装置7包括螺纹套筒71、大锥齿轮72、小锥齿轮73、蜗杆74、涡轮75和刻度盘76；弹簧导向杆8上设有螺纹，与螺纹套筒71螺旋副连接；大锥齿轮72通过平键与螺纹套筒71连接；小锥齿轮73和蜗杆74固连在一起；小锥齿轮73与大锥齿轮72相互啮合，且涡轮75与蜗杆74相互啮合；涡轮75与刻度盘76固连在一起；蜗杆74上设有六角方孔，用于与外部的外六角扳手15相配合，以供用户进行操作。
47.用户操作时的工作原理为：蜗杆74上设有六角方孔，操作外六角扳手15，使蜗杆74进行转动，蜗杆带动小锥齿轮73进行转动，小锥齿轮73与大锥齿轮72啮合传动，带动螺纹套筒71沿弹簧导向杆8轴向螺旋上升或下降，螺纹套筒71的上下螺旋运动对压缩弹簧6产生不同程度的压缩，压缩弹簧6对三角导磁块2产生的阻力也随之变化。与此同时，转动蜗杆74时，涡轮75也进行着啮合传动，涡轮75和刻度盘76固连在一起，涡轮的啮合传动对应着不同的指示刻度。此指示刻度与弹簧压缩量和断路器的预期脱扣电流值相关联，记录弹簧某一压缩量下的指示刻度，通过整定试验得出此种状态下的断路器脱扣电流值，便得出此预期脱扣电流对应的刻度值。用户根据断路器实际回路运行情况，需要不同的预期脱扣电流值时，只需将刻度调整到与预期脱扣电流相对应的位置即可。特别地，由于涡轮蜗杆具有自锁功能，此种断路器整定电流刻度调整装置结构稳定，不会因为断路器分合闸操作撞击引起振动移位。
48.综上，本实用新型提供的断路器的过载电流脱扣装置，在回路电流出现异常时，能够使断路器快速实现脱扣分闸，从而保证供电设备的安全；且以压缩弹簧作为反力机构，其刚度稳定，克服了碟簧变刚度特性的影响；三角导磁块有双导向杆限位，并且设有带自润滑的轴承，运动顺畅且结构稳定；解决了直流牵引供电系统中主流的过载脱扣装置整定脱扣电流值漂移的问题；且整定电流刻度调整装置采用锥齿轮加涡轮蜗杆结构，涡轮蜗杆具有自锁特性，可保证调整刻度的稳定性，同时，调整刻度工具采用通用的外六角扳手，操作简便，可靠性高，刻度指示易于观察和读取，提升了用户体验。
49.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。