塑壳断路器机构静态与动态的稳定性设计.pdf

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1、产品与解决方案塑壳断路器机构静态与动态的稳定性设计袁亦峰(德力西电气有限公司上海分公司，上海201800)摘要本文主要介绍在操作机构在安装时，根据塑壳断路器机构件的装配关系，选取可靠的定位基准及限位措施；在机构运动过程中，根据操作机构的所处的不同状态，依靠机构自身的结构，确定限位的几何要素。以上这些为保证机构运动的稳定性提供了理论依据，对提高产品的可靠性具有一定的指导意义。关键词：塑壳断路器、操作机构、限位塑壳断路器是低压电器中的重要设备，主要用位轴)；动态零件有杠杆、跳扣、上连杆、再扣、于配电回路及用电设备侧，承担接通、承载、正常

2、锁扣、下连杆、轴3(上下连杆轴)、动触头、转轴。断开或电路异常时分断电流的作用。其中支架是支承再扣、锁扣、跳扣、杠杆及1、2这塑壳断路器的结构一般由操作机构、触头系统、两根限位轴的零件；基座是布置支架、静触头、转过电流脱扣系统以及灭弧系统等部分组成。其中操轴的零件；可以看出，基座和支架之间的配合及相作机构的作用是保证正常使用过程中的合、分闸以对位置，对于整个操作机构的功能能否正常实现的接通和断开电路，以及在短路、过载等故障情况下，影响是相当大的。打开触头系统断开电路L1J。2操作机构的静态安装位置的限定塑壳断路器的操作机构是典型的连

3、杆机构【5]，结构紧凑，其动态特性决定了断路器合闸、分闸、以往，我们经常碰到这样的情况，基座和支架脱扣、再扣、隔离等功能的可靠性。能够使上述功之间没有可靠的定位，而仅仅依靠螺钉来同时充当能实现且可靠稳定的前提是保证操作机构的静态安定位与固定限位的角色，如图2所示。由于实际装配装位置及动态位置的可靠。下面以典型的塑壳断路中，螺钉通孔直径大于螺钉直径，两者之间存在间器机构为例，对其静态、动态的定位进行分析。隙，造成支架在肪向的位置不固定，导致支架在安装后的位置具有随机性，影响整个机构的运动参数1操作机构的结构组成和产品触头参数。图1是断

4、路器机构件组成情况。在这里静态零件螺钉与通孔之间总是存在问隙有基座、支架、轴1(脱扣限位轴)、轴2(合闸限图2断路器支架在基座上装配示意图要使机构的位置在肪向上的位置确定下来，其动触头静触头基座转轴支架定位原理可参考以下两种定位方式，如图3和图4图1断路器的操作机构示意图所示。需要注意的是，采用第二种方式时，为方便2o13~8电技臻J85产品与解决方案拆装，可以减小过盈配合面。2)44"螺钉孔所在螺纹起始面的公共平面度。这会造成机构支架的高度位置受随机性影响，对触头参数(如开距及超程)，合闸的可靠性以及主触头位置的手柄显示造成较大影

5、响，故建议尽量不宜采用图5的定位方式。为了消除图2和图5定位方式的缺点，可以采用图3定位～夹紧的方式如图7所示的安装方式：通过支架上的两个凸包与基座上的槽的配合(肪向的轻微过盈设计)，保证了惩机构在肪向的固定限位；通过支架上两个经冲切的平面与基座上相应的平面的配合(】，方向的限位设计)，保证了防向的固定限位；而支架上折弯成型的螺纹面与基座留有一定的间隙，避免了图5中的弊端。图4轻微过盈配合方式机构除了需要在劝向上的定位以外，另外还需要在坊向上的定位。目前通常的定位方式是，在操作机构的向，将4个螺钉孔所在凸缘折弯成型(这4个面比较小)

6、，如图5所示。螺纹面与基座间有留间隙图7改善后的机构静态安装定位方式3操作机构的动态关键位置的限位图5利用折弯成型后的面来实现高度方向定位存在下列不确定因素：图1所示的机构是典型的连杆机构【5]，其中当机1)支架的折弯后垂直度(见图6)；构再扣以后，锁扣和跳扣的位置相对固定，形成四连杆机构；当发生脱扣时，锁扣和跳扣的固定位置被打破，形成五连杆机构【l，。四连杆状态下，即再扣、锁扣、跳扣定位时，可以把此时的再扣、锁扣、跳扣当作固定机架来处理；运动件是上连杆、下连杆、杠杆、转轴、动触头I3】。其动态运动过程中的关键限位状态有合闸、分闸，

7、其限位的具体位置如图8、图9所示。当把机构从五连杆变成四连杆机构(即再扣过图6凸缘折弯的实际情况及装配情况程)时，限位位置如图10所示。86l电．

8、l藏贰2013年第8期产品与解决方案上下图11自由脱扣状态陷，由于开关分闸时的瞬间冲击力很大，通常可以达到150N以上。动触头的材料通常是纯铜，表面硬杠杆在轴2上限度低，在撞击部位容易形成凹坑，甚至变形，影响触头参数。当然，若断路器结构受限制，脱扣时不能根据图1l的方式来限位，而只能类似图12的方式图8合闸状态的话，则需要在盖子上加橡胶缓冲件或在限位轴上套上软橡胶管等起缓冲作用的辅助材料

9、，避免动触头损伤、变形。脱扣时。B相动触头在跳扣轴E限位上图12依靠动触头实现脱扣定位针对具有隔离功能的断路器，我们需要增加主图9分闸状态触头位置指示的有效性。我们必须根据GB14048．1标准进行操作。由于支架、杠杆、连杆、触头系统