本发明涉及低压电器领域， 更具体地说， 涉及一种用于断路器的快速 合闸机构。 背景技术

目前国际上 25A以上电流等级的电动机保护断路器或电动机 起动器产 品均为手柄操作。 手柄操作的时候正转为合闸， 反转为分闸。 当分闸的时 候， 产生的分断电弧较大， 一般机构都有一个快速分闸结构。 但是很多机 构没有快速合闸结构， 这样的话会导致在合闸时候慢速操作， 产生较大的 电弧， 对触头造成比较大的拉弧、 烧损， 影响产品寿命。

目前的机构所采用的结构是 "慢合快分" 结构， 也就是说， 在合闸的 时候， 可以以非常慢速的速度合闸。 这样导致的结构就是合闸时候产生的 电弧非常大。 经过高速摄影测算， "慢合快分" 结构的慢合一般需要几百 毫秒至一秒的合闸时间， 如此长的合闸时间会产生很大的合闸电弧， 容易 损伤机构。 发明内容

本发明旨在提出一种能够将合闸时间缩短为几 毫秒水平的快速合闸机 构。

根据本发明的一实施例， 提出一种快速合闸机构， 安装在断路器的侧 板上， 该快速合闸机构包括转轴和顶杆， 顶杆通过转轴旋转安装到侧板上， 顶杆跨越侧板， 顶杆包括第一部分和第二部分， 第一部分通过连杆连接到 手柄， 第二部分位于压板上方。

在一个实施例中， 顶杆的第一部分包括纵向延伸的杆部和横向延 伸的 顶部， 转轴安装在杆部与顶部的交界处， 杆部跨越侧板并与顶杆的第二部 分连接， 顶部具有滑动槽， 连杆具有一突起， 突起在滑动槽内滑动， 突起 与滑动槽的端部接触时带动顶杆转动。 在一个实施例中， 顶杆的第二部分包括长引脚， 长引脚压在压板上阻 止压板向上运动；转轴转动带动顶杆以与转轴 的转动方向相反的方向转动， 使长引脚和压板分离， 压板向上运动。

在一个实施例中， 顶杆的第二部分成 形。

在一个实施例中， 顶杆的第二部分还包括水平部分和短引脚， 长引脚 与短引脚通过水平部分相连， 短引脚连接到顶杆的第一部分的杆部。

在一个实施例中， 第一部分位于侧板的内侧， 所述第二部分位于侧板 的外侧。

本发明的快速合闸结构在现有的结构上增加了 一个顶杆， 使得在合闸 的初期压板能够压制住动触头， 使得在合闸的初期动触头的位置不变。 而 合闸过程中产生的机械能储能弹簧进行储能。 在合闸后期， 顶杆释放压板， 压板和动触头利用储能弹簧的弹簧力获得较大 的初速度， 快速完成合闸， 将合闸动作的完成时间缩短到 2 ~ 3 m s。 附图说明

本发明上述的以及其他的特征、 性质和优势将通过下面结合附图和实 施例的描述而变的更加明显， 在附图中相同的附图标记始终表示相同的特 征， 其中：

图 1 a和图 1 b揭示了现有技术中没有快速合闸机构的断路� �结构。 图 2a 和图 2b 揭示了根据本发明的一实施例的快速合闸机构 的结构 图。

图 3揭示了根据本发明的一实施例的快速合闸机� �的运动方式。

图 4a和图 4b揭示了在根据本发明的一实施例的快速合闸� ��构中的顶 杆在分闸、 合闸状态的位置示意图。

图 5a和图 5b揭示了根据本发明的一实施例的快速合闸机� ��的合闸状 态和复位^ 态。 具体实施方式

首先参考图 1 a和图 1 b所示， 揭示了现有技术中没有快速合闸机构的 断路器结构。 该断路器结构包括机构推杆 100、 压板 102、 静触头 104和 动触头 106。 图 1 a揭示了该断路器结构的正面结构， 图 1 b揭示了其立体 结构。 现有技术的断路器结构进行合闸的时候， 拉动机构推杆 100， 机构 推杆 100带动压板 102抬起， 动触头 106随着压板 102抬起， 完成合闸。 由于拉动机构推杆 100完全是依靠手动操作， 通常需要 0.5-1秒的时间来 完成， 有时甚至更长。 通过高速摄影测算， 目前的该种断路器结构的合闸 时间至少需要 300ms , 平均值在接近 1秒的水平。 于是， 在这个合闸操作 中， 静触头和动触头之间就要产生 1秒钟的拉弧， 这对触头系统是相当不 利的。

本发明的快速合闸结构的基本设计思想如下： 在合闸的初期， 保持动 触头的位置不变， 避免产生拉弧， 同时， 对机构进行储能。 在合闸的后期， 储能完成， 释放动触头并利用所储存的能量对动触头进行 加速， 使动触头 获得较快的初速度， 快速完成合闸动作。

图 2a 和图 2b揭示了根据本发明的一实施例的快速合闸机� ��的结构 图。 参考图 2a和图 2b所示， 该快速合闸机构 200安装在断路器的侧板 108上。 快速合闸机构 200包括转轴 202和顶杆 204 , 顶杆 204通过转轴 202旋转安装到侧板 108上，顶杆 204跨越侧板 108形成位于侧板 108的 内侧的第一部分 240和位于侧板 108外侧的第二部分 242 , 第一部分 240 通过连杆 300连接到手柄 304 (参考图 5a和图 5b ) , 第二部分 242位于 压板 102上方 （参考 3、 图 4a和图 4b ) 。

图 2a示出了侧板 108的外侧以及顶杆 204的第二部分 242。图 2b示 出了侧板 108的内侧以及顶杆 204的第一部分 240。 图 2a和图 2b所示， 顶杆的第一部分 240包括纵向延伸的杆部 241和横向延伸的顶部 243， 转 轴 202安装在杆部 241与顶部 243的交界处。 杆部 241跨越侧板 108的 底部并与顶杆的第二部分 242连接。顶部 243具有滑动槽 245。 参考图 5a 和图 5b所示， 连杆 300与手柄 304连接， 连杆 300具有一突起 302 , 突 起 302在滑动槽 245 内滑动。 滑动槽 245的两端为端面， 防止突起 302 滑出滑动槽 245。 在突起 302与滑动槽 245的端部 （端面 )接触时带动顶 杆 204转动。 参考图 5a和图 5b所示， 在进行合闸动作时， 突起 302与图 5a中所示的滑动槽 245的右侧端面接触， 带动顶杆 204顺时针转动。 在 进行分闸动作时， 突起 302与图 5b中所示的滑动槽 245的左侧端面接触， 带动顶杆 204逆时针转动。 顶杆的第二部分 242成 "¾ ^Ί " 形， 包括水平部 分 246、 长引脚 247和短引脚 248 , 长引脚 247与短引脚 248通过水平部 分 246相连。 长引脚 247压在压板 102上 （参考图 3、 图 4a和图 4b ) 阻 止压板 102向上运动。在转轴 202转动带动顶杆 241以与转轴 202的转动 方向相反的方向转动（例如， 转轴 202顺时针方向转动而顶杆 241逆时针 方向转动） ， 使长引脚 247和压板 102分离， 压板 102能够向上运动。 短 引脚 248连接到顶杆的第一部分 240的杆部 241。

参考图 3、 图 4a、 图 4b、 图 5a和图 5b。 本发明的快速合闸机构的工 作原理如下：

进行合闸时， 首先参考图 5a， 手柄 304转动， 带动连杆 300移动， 突起 302在滑动槽 245内 （沿图 5a所示的方向） 由左向右滑动。 在突起 302接触到滑动槽 245的右侧端面之前， 认为是合闸的初期。 此时由于顶 杆 204并没有收到连杆 302的作用力， 保持不动， 顶杆 204的第二部分 242的长引脚 247压住压板 102 , 压板 102和动触头保持位置不变， 储能 弹簧进行储能。 在突起 302接触到滑动槽 245的右侧端面后， 进入合闸的 后期，连杆 300通过突起 302推动顶杆 204顺时针旋转，顶杆 204的第二 部分 242的长引脚 247从压板 102上移开，压板 102释放，借助于储能弹 簧的储能， 压板和动触头获得大的初速度， 快速完成合闸。 图 3揭示了从 外侧看的合闸过程， 图 4b揭示了合闸时顶杆 204的第二部分 242的长引 脚 247与压板 102的状态。

进行分闸时， 手柄 304转动， 带动连杆 300移动， 突起 302在滑动槽 245 内 （沿图 5b所示的方向） 由右向左滑动。 在突起 302接触到滑动槽 245的左侧端面后， 连杆 300通过突起 302推动顶杆 204逆时针旋转， 顶 杆 204的第二部分 242的长引脚 247移动到压板 102上并压住压板 102 , 压板 102压住动触头， 完成分闸。 图 4a揭示了分闸时顶杆 204的第二部 分 242的长引脚 247与压板 102的状态。

本发明的快速合闸结构在现有的结构上增加了 一个顶杆， 使得在合闸 的初期压板能够压制住动触头， 使得在合闸的初期动触头的位置不变。 而 合闸过程中产生的机械能储能弹簧进行储能。 在合闸后期， 顶杆释放压板， 压板和动触头利用储能弹簧的弹簧力获得较大 的初速度， 快速完成合闸， 将合闸动作的完成时间缩短到 2 ~ 3 m s。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实 现或使用本发明的， 熟 悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想 的情况下， 对上述实施例做 出种种修改或变化， 因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限 ， 而应 该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大 范围。