阅读说明：本技术 双金属片的有效长度可调的断路器 (Circuit breaker with bimetallic strip adjustable in effective length ) 是由 袁亦峰 于 2020-03-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及断路器技术领域,特别是公开了一种双金属片的有效长度可调的断路器,包括基座以及设置在基座上的热脱扣装置,所述热脱扣装置包括连接板和双金属片,双金属片的一端与连接板连接,另一端上设置有调节螺钉,所述双金属片的一侧与连接板抵接,另一侧抵压有调节块,所述调节块可沿双金属片的长度方向移动实现调节块与调节螺钉之间的距离调节。采用上述结构,提供了一种能用同一种类,同样的尺寸的双金属片,在不同的故障电流下实现符合标准规定要求的脱扣的一种双金属片有效长度可调的结构。(The invention relates to the technical field of circuit breakers, and particularly discloses a circuit breaker with an adjustable effective length of a bimetallic strip. By adopting the structure, the structure with the adjustable effective length of the bimetallic strip can realize tripping meeting the standard regulation requirements under different fault currents by using the bimetallic strips of the same type and the same size.)

双金属片的有效长度可调的断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，特别是一种双金属片的有效长度可调的断路器。

背景技术

现有技术中塑壳断路器的一个壳架下，含多个电流规格的产品，它们的外形尺寸一模一样，绝大多数零件都是通用的，具体到热脱扣的功能模块来讲，对于纯机械结构的热脱扣装置，为了照顾同一壳架下不同额定电流的断路器碰到相应的热过载故障均能工作，通常会在双金属片上设置调节螺杆，可以通过调节安装在双金属片上的调节螺杆与牵引杆的距离来实现行程的调节，但是面对小电流时，会出现发热不足的情况，有时候双金属片的行程调节极其有限，此外还面临着双金属片的推力不足的问题，这是仅靠双金属片上的调节螺杆不能解决的；为了保证都能符合脱扣要求，一般采取不同的发热材料，方式无非是双金属片或者傍热的发热元件用不同的材质的材料，或者不同厚度的材料。这样一来，增加了许多备料，或者增加了模具的数量，增加了生产成本和物料管控成本。

为了提高塑壳断路器零件的通用型，减少物料种类，推出一种可以通用的热脱扣装置势在必行。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种能用同一种类，同样的尺寸的双金属片，在不同的故障电流下实现符合标准规定要求的脱扣的一种双金属片有效长度可调的结构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双金属片的有效长度可调的断路器，包括基座以及设置在基座上的热脱扣装置，所述热脱扣装置包括连接板和双金属片，双金属片的一端与连接板连接，另一端上设置有调节螺钉，所述双金属片的一侧与连接板抵接，另一侧抵压有调节块，所述调节块可沿双金属片的长度方向移动实现调节块与调节螺钉之间的距离调节。

上述技术方案中，双金属片铆接或者焊接在连接板上，但其铆接点或焊接点不是受热时发生弯曲的起始位置，而由一个调节块来调节双金属片受热发生弯曲的起始位置，以便实现双金属片的有效长度可调，即调节螺钉与调节块之间的距离为双金属片的有效长度，所以调节块抵接在双金属片上的最高点要高于铆接点或焊接点，通过调节双金属片的有效长度来实现在不同电流规格的热过载故障都能在符合标准的条件下脱扣，减少了物料，减少了模具，提高了零件的通用性。

作为本发明的进一步设置，所述调节块上连接有调节螺杆，调节螺杆的一端与调节块连接，另一端穿过基座形成驱动端，调节螺杆可在基座上伸缩实现调节块的移动。

上述技术方案中，驱动端位于基座外，方便操作调节，调节螺杆沿其自身的轴向伸缩，该伸缩方向与调节块的移动方向一致，此外，为了确保调节螺杆不影响磁路且要耐热，其材料为不锈钢。

作为本发明的进一步设置，所述基座上设置有定位块，定位块与调节块之间具有使调节块导向移动的导向结构。

上述技术方案中，定位块的设置主要提供导向作用，避免调节块晃动，使移动调节更准确。

作为本发明的进一步设置，所述导向结构包括设置在调节块上的凹腔以及设置在定位块上的嵌设部，嵌设部置于凹腔内构成导向设置。

上述技术方案中，调节块在y方向上的定位由调节块与调节螺杆、定位块与调节块的辅助限位来实现，调节块在z方向的最低位置由调节块和定位块之间的限位决定，定位块相较于基座的内侧面具有一定的高度，可与调节块构成导向配合，调节块相当于套设在定位块上，配合可靠，导向稳定。

作为本发明的进一步设置，所述定位块上还设置有限位凸肩，该限位凸肩与双金属片相对设置将调节块限制在限位凸肩和双金属片之间。

上述技术方案中，调节块在x方向通过限位凸肩和双金属片的过渡配合实现定位，使调节块能紧贴双金属片，确保双金属片弯曲的有效长度，优选的限位凸肩设置在定位块的对应两侧，提高定位强度。

作为本发明的进一步设置，所述调节螺杆穿过定位块与调节块连接，所述调节螺杆的端部设置有凹部，调节块上设置有与凹部适配的卡槽，调节螺杆的端部卡入卡槽构成卡接联动设置。

上述技术方案中，因调节螺杆需要与调节块联动，且调节螺杆还需要通过转动来驱动调节块移动，所以不能是固定连接，卡槽的相对两侧嵌设在凹部内构成z方向的卡接限位，又不限制调节螺杆转动，卡槽成一端具有开口的腰形槽，方便调节螺杆卡入，结构简单，安装方便。

作为本发明的进一步设置，所述连接板和调节块之间设置有构成限位配合第一凸块和第二凸块，所述调节块抵接在双金属片上的抵接面上设置有条形槽，该条形槽沿调节块的移动方向分布。

上述技术方案中，调节块在z方向的最高位置由第一凸块和第二凸块之间的限位决定，条形槽的设置可供双金属片上的铆钉头或焊接点嵌设，使其沿条形槽的长度方向导向移动，也使调节块能紧贴双金属片，此外，为了保证调节块无论调节到哪个位置都不会和衔铁在转动区域的位置干涉，调节块设计成类似椅子的形状，条形槽设置在椅背上，布局合理。

作为本发明的进一步设置，所述调节螺杆成圆柱形，所述基座上供调节螺杆穿过的通孔至少成两段式，其直径从基座的内侧到外侧依次变大，所述通孔的内侧段的直径大于调节螺杆的直径，所述通孔的外侧段嵌设有与调节螺杆螺纹连接的嵌件螺母，嵌件螺母与外侧段通孔过盈配合。

上述技术方案中，内侧段的直径略大于调节螺杆的直径，这样在安装时，能使调节螺杆快速穿过，调节块在z方向通过调节螺杆与嵌件螺母的螺旋副来调节，优选的嵌件螺母固定在通孔内，调节螺杆通过旋转来实现伸缩，结构简单，操作方便。

作为本发明的进一步设置，所述调节螺杆位于嵌件螺母外的端部螺纹连接有锁紧螺母，所述调节螺杆端部的端面上设置有驱动孔。

上述技术方案中，调节块由锁紧螺母进行最终的锁紧定位，调节时，可通过驱动孔驱动调节螺杆旋转进行调节，驱动孔可以是一字形、十字形、内六角等形状的凹槽，调节更效率。

作为本发明的进一步设置，所述通孔成三段式，所述嵌件螺母位于通孔的中段，锁紧螺母的外径大于中段的直径，所述通孔外侧段的直径大于锁紧螺母的外径。

上述技术方案中，锁紧螺母置于通孔内，避免凸出基座的外侧面，影响产品使用。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明具体实施例双金属片处于最大有效长度时的剖视立体图；

附图2为本发明具体实施例双金属片处于最小有效长度时的剖视立体图；

附图3为本发明具体实施例双金属片处于最大有效长度时的结构剖视图；

附图4为本发明具体实施例双金属片处于最小有效长度时的结构剖视图；

附图5为本发明具体实施例基座的结构图；

附图6为附图5的A-A剖视图；

附图7为本发明具体实施例调节块的结构图；

附图8为本发明具体实施例调节块的结构图；

附图9为本发明具体实施例双金属片的结构图；

附图10为本发明具体实施例调节螺杆的结构图；

附图11为本发明具体实施例锁紧螺母的结构图；

附图12为本发明具体实施例连接板的结构图。

具体实施方式

本发明的具体实施例如图1-12所示，一种双金属片的有效长度可调的断路器，包括基座1以及设置在基座1上的热脱扣装置，所述热脱扣装置包括连接板2和双金属片4，双金属片4的一端41与连接板2连接，另一端42上设置有调节螺钉C，所述双金属片4的一侧与连接板2抵接，另一侧抵压有调节块3，所述调节块3可沿双金属片4的长度方向移动实现调节块3与调节螺钉C之间的距离调节。双金属片4铆接或者焊接在连接板2上，但其铆接点或焊接点不是受热时发生弯曲的起始位置，而由一个调节块3来调节双金属片4受热发生弯曲的起始位置，以便实现双金属片4的有效长度可调，即调节螺钉C与调节块3之间的距离为双金属片4的有效长度，所以调节块3抵接在双金属片4上的最高点要高于铆接点或焊接点，通过调节双金属片4的有效长度来实现在不同电流规格的热过载故障都能在符合标准的条件下脱扣，减少了物料，减少了模具，提高了零件的通用性。

上述调节块3上连接有调节螺杆5，调节螺杆5的一端与调节块3连接，另一端穿过基座1形成驱动端52，调节螺杆5可在基座1上伸缩实现调节块3的移动。驱动端52位于基座1外，方便操作调节，调节螺杆5沿其自身的轴向伸缩，该伸缩方向与调节块3的移动方向一致，此外，为了确保调节螺杆5不影响磁路且要耐热，其材料为不锈钢。

上述基座1上设置有定位块11，定位块11与调节块3之间具有使调节块3导向移动的导向结构。定位块11的设置主要提供导向作用，避免调节块3晃动，使移动调节更准确。

上述导向结构包括设置在调节块3上的凹腔31以及设置在定位块11上的嵌设部111，嵌设部111置于凹腔31内构成导向设置。调节块3在y方向上的定位由调节块3与调节螺杆5、定位块11与调节块3的辅助限位来实现，调节块3在z方向的最低位置由调节块3和定位块11之间的限位决定，定位块11相较于基座1的内侧面具有一定的高度，可与调节块3构成导向配合，调节块3相当于套设在定位块11上，配合可靠，导向稳定。

上述定位块11上还设置有限位凸肩112，该限位凸肩112与双金属片4相对设置将调节块3限制在限位凸肩112和双金属片4之间。调节块3在x方向通过限位凸肩112和双金属片4的过渡配合实现定位，使调节块3能紧贴双金属片4，确保双金属片4弯曲的有效长度，优选的限位凸肩112设置在定位块11的对应两侧，提高定位强度。

上述调节螺杆5穿过定位块11与调节块3连接，所述调节螺杆5的端部51设置有凹部511，调节块3上设置有与凹部511适配的卡槽32，调节螺杆5的端部51卡入卡槽32构成卡接联动设置。因调节螺杆5需要与调节块3联动，且调节螺杆5还需要通过转动来驱动调节块3移动，所以不能是固定连接，卡槽32的相对两侧嵌设在凹部511内构成z方向的卡接限位，又不限制调节螺杆5转动，卡槽32成一端具有开口的腰形槽，方便调节螺杆5卡入，结构简单，安装方便。

上述连接板2和调节块3之间设置有构成限位配合第一凸块21和第二凸块34，所述调节块3抵接在双金属片4上的抵接面上设置有条形槽33，该条形槽33沿调节块3的移动方向分布。调节块3在z方向的最高位置由第一凸块21和第二凸块34之间的限位决定，条形槽33的设置可供双金属片4上的铆钉头B或焊接点嵌设，使其沿条形槽33的长度方向导向移动，也使调节块3能紧贴双金属片4，此外，为了保证调节块3无论调节到哪个位置都不会和衔铁在转动区域的位置干涉，调节块3设计成类似椅子的形状，条形槽33设置在椅背上，布局合理。

上述调节螺杆5成圆柱形，所述基座1上供调节螺杆5穿过的通孔12成三段式，其直径从基座1的内侧到外侧依次变大，所述通孔12的内侧段121的直径大于调节螺杆5的直径，所述通孔12的中段122嵌设有与调节螺杆5螺纹连接的嵌件螺母13，嵌件螺母13与中段122通孔12过盈配合。内侧段121的直径略大于调节螺杆5的直径，这样在安装时，能使调节螺杆5快速穿过，调节块3在z方向通过调节螺杆5与嵌件螺母13的螺旋副来调节，优选的所述基座1上有嵌件螺母13，调节螺杆5与其进行螺纹配合，所述调节螺杆5上的凹部511卡在调节块3的卡槽32中，由于嵌件螺母13是固定在基座1中的，当锁紧螺母6将调节螺杆5锁定后，调节块3在y方向的偏移量也确定了，且调节块3的内壁381和382与定位块11的侧壁161、162接触，起辅助定位作用，这样所述调节块3在y方向可以实现定位。

上述调节螺杆5位于嵌件螺母13外的端部螺纹连接有锁紧螺母6，所述调节螺杆5端部的端面上设置有驱动孔521。调节块3由锁紧螺母6进行最终的锁紧定位，调节时，可通过驱动孔521驱动调节螺杆5旋转进行调节，驱动孔521可以是一字形、十字形、内六角等形状的凹槽，调节更效率。

锁紧螺母6的外径大于中段122的直径，所述通孔12外侧段123的直径大于锁紧螺母6的外径。锁紧螺母6置于通孔12内，避免凸出基座1的外侧面，影响产品使用。

安装时，先将嵌件螺母13嵌设在基座1上，然后将调节螺杆5拧到嵌件螺母13里面，拧到一定距离后，将调节块3放在基座1的定位块11上，调节块3上的面391与定位块11上的面113接触，将调节块3的卡槽32穿过调节螺杆5的凹部511，使得凹部511的面5111、5112分别与调节块3的面392、391接触或留有少量间隙，并将调节块3往x方向推到底使得调节块3上的面351和352分别和限位凸肩112的面141和142接触的位置；这时候将热磁脱扣器装到基座1上，使得双金属片4的端部41贴紧调节块3的面36，此时用螺钉将热磁脱扣器上的连接板2固定在基座1上，这时调节块3在x方向仅留有少量间隙，这个间隙可以保证用调节螺杆5驱动调节块3沿z方向自由移动。如果在这个位置用锁紧螺母6拧紧使得锁紧螺母6上的面61与通孔12的面1231接触，实现了调节块3的位置锁定。

此时，双金属片4上的调节螺钉C沿z方向到调节块3上的面341的距离，就是双金属片4的有效长度，且此时有效长度处于调节范围的最大值，双金属片4的弯曲起始作用线就是在调节块3的边342的位置；注意此时调节螺杆5的端部52在z轴正方向上应超过基座1的面124的位置。

接下来拧松锁紧螺母6，继续拧调节螺杆5，凹部511上的面5112驱动调节块3的面391向z正方向移动，随着调节块3不断沿着z正方向移动，此时双金属片4上的调节螺钉C到调节块3的面341的距离不断减少，即双金属片4的有效长度不断减少。如果此时将锁紧螺母6将调节螺杆5锁紧，那么就是得到了一个处于最小有效长度和最大有效长度的之间的值。

当然，调节块3还可以继续沿着z正方向移动，直到调节块3的面343和344与连接板2上的面211和212接触，此时调节块3沿z方向已经达到极限位置，如果此时用锁紧螺母6将调节螺杆5锁紧，此时双金属片4的调节螺钉C到调节块3上的面341的距离为最小值，即达到双金属片4的最小有效长度。注意，调节螺杆5上的任意部位于衔铁7无论处于吸合还是运动过程都不应干涉，要保证足够的间隙。

如果要将双金属片4的有效长度加长，则拧动调节螺杆C向z的负方向运动。如此根据不同的电流等级，调节所需的有效双金属片4的有效长度。

根据公知的双金属元件的计算公式，双金属片4位移量与双金属片4的有效长度的平方成正比；双金属片4产生的推力与有效长度成反比；双金属片4的最大负荷(应力)与有效长度成正比。比如同一个壳架下，当断路器为大电流的过载电流时，同一时间内位移量较大，此时应将双金属片4的有效长度调节到较小的长度；当断路器小电流的过载电流时，此时应将双金属片4的有效长度调节到较长的长度。

由此可见，调节双金属片4的有效长度在合适的范围，可以满足用同一种类，同样的尺寸的双金属片4在不同故障电流实现符合标准规定要求的脱扣。

本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。