一种断路器的高低温温度补偿机构
阅读说明：本技术 一种断路器的高低温温度补偿机构 (High-low temperature compensation mechanism of circuit breaker ) 是由 陈仲武 覃新宇 冉路瑶 于 2021-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种断路器的高低温温度补偿机构,其特征在于：包括限位锁(1),限位锁(1)连接限位补偿片(2),限位补偿片(2)与限位锁(1)的限位补偿距离a为0.15-0.55mm。本发明对温度补偿机构进行设计,补偿热脱扣器高低温环境下最大形变位移,以保证高低温环境下热脱扣器与解锁机构相对位移不变,按GJB5885-2006《航空断路器通用规范》试验方法进行高低温环境试验验证,产品工作环境温度范围最高可达-55℃～+125℃,产品温度范围指标国内领先,国外先进。(The invention discloses a high and low temperature compensation mechanism of a circuit breaker, which is characterized in that: the device comprises a limiting lock (1), wherein the limiting lock (1) is connected with a limiting compensation sheet (2), and the limiting compensation distance a between the limiting compensation sheet (2) and the limiting lock (1) is 0.15-0.55 mm. The invention designs the temperature compensation mechanism to compensate the maximum deformation displacement of the thermal release in high and low temperature environments so as to ensure that the relative displacement of the thermal release and the unlocking mechanism is not changed in the high and low temperature environments, and high and low temperature environment test verification is carried out according to a test method of GJB5885-2006 aviation breaker general Specification, the temperature range of the working environment of the product can reach-55 ℃ to +125 ℃, the index of the temperature range of the product is advanced at home and abroad.)
技术领域
本发明涉及断路器技术领域，特别是一种断路器的高低温温度补偿机构。
背景技术
目前航空领域用断路器大多均为热型断路器，以热双金属电热脱扣原理工 作，具有体积小、重量轻等特点，但由于其工作原理属性在应用中易受周围环 境温度影响，出现误动作保护现象，从而影响断路器工作可靠性。因此，为保 障产品工作可靠性，需增加高低温补偿机构。现有的温度补偿机构，存在以下 不足：结构较为复杂，或者是补偿精度不高，可靠性较低，如中国专利 CN203941869U公开的断路器温度补偿机构及断路器，其温度补偿机构为一个U 型结构，能够随着环境温度的变化而变形使得U型两个支腿之间距离发生变化， 补偿主回路脱扣机构行程位移，保证二者之间相对位移不变，从而保障断路器 在规定的环境温度范围条件下可靠工作；缺点是需底座进行安装，该设计结构 体积和重量较大，不适用于体积和重量要求高的航空断路器。
如中国专利CN200993942Y公开的一种带有温度补偿的断路器，其温度补偿 机构为直片式结构，能够随着环境的温度变化而形变补偿带滑动片的双金属组 件形变位移，保证二者之间相对位移不变，从而保障断路器在规定的环境温度 范围条件下可靠工作；缺点是该补偿机构，补偿温度范围较窄(最高只达-55℃～ +85℃)，达不到一些特性环境的应用要求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种断路器的高低温温度补偿机构。本发明具有 结构简单、补偿精度高、补偿温度范围宽(最高可达-55℃～+125℃)、环境适 应性强、适用于航空断路器特殊应用领域的特点。
本发明的技术方案：断路器的高低温温度补偿机构，包括限位锁，限位锁 连接限位补偿片，限位补偿片与限位锁的限位补偿距离a为0.15-0.55mm。
前述的断路器的高低温温度补偿机构，所述限位锁包括锁片和倾斜设置的 锁扣，所述限位补偿距离a为限位补偿片与锁扣之间的距离。
前述的断路器的高低温温度补偿机构，所述锁片和锁扣的倾斜角度为 2-11°。
前述的断路器的高低温温度补偿机构，所述锁片和锁扣的倾斜角度为 5-8°。
前述的断路器的高低温温度补偿机构，所述限位补偿片分为连接段、限位 段和延长段，所述连接段与限位锁的一端连接，所述限位补偿距离a为限位段 与锁扣之间的距离。
前述的断路器的高低温温度补偿机构，所述限位段与连接段倾斜设置，倾 斜角度为1-20°。
前述的断路器的高低温温度补偿机构，所述限位锁另一侧设有限位弹片， 限位弹片分为弹片连接段、弹片段和弯钩段，弹片连接段和弹片段倾斜设置， 倾斜角度为30-60°。
前述的断路器的高低温温度补偿机构，所述限位弹片的弹片连接段与限位 锁的锁扣另一侧连接。
所述限位弹片的弹片连接段与限位锁的锁扣另一侧连接。
有益效果：与现有技术相比，本发明对温度补偿机构进行设计，补偿热脱 扣器高低温环境下最大形变位移，以保证高低温环境下热脱扣器与解锁机构相 对位移不变，按GJB5885-2006《航空断路器通用规范》试验方法进行高低温环 境试验验证，产品工作环境温度范围最高可达-55℃～+125℃，产品温度范围指 标国内领先，国外先进。本发明利用高灵敏型热双金属材料对温度敏感特性， 选用其作为限位补偿片材料，并根据该类型断路器工作原理及机构运行机理， 对其温度补偿结构进行设计。将限位补偿片零件结构设计成3段，分别为连接 段、限位段和延长段。将其设计成3段结构目的：其中一段作为连接段与限位 锁的一端连接；限位段主要作用为针对补偿位移要求较小的断路器脱扣机构进 行位移补偿，通过理论设计计算、三维运动仿真及试验验证，确定断路器脱扣 机构与解锁机构之间允许的最大、最小位移行程区间，将限位补偿距离a设定 为0.15-0.55mm；延长段主要作用为针对补偿位移要求较大的断路器脱扣机构进 行位移补偿，将其设计为带一定倾角目的是增加补偿位移。当限位段提供的位 移不足以补偿脱扣机构运行的位移时，利用延长段再继续进行补偿，从而使脱 扣机构在不同环境温度条件下，脱扣机构与解锁机构之间相对位移的平衡性， 保证断路器工作可靠性。
锁片和锁扣的倾斜角度设计
通过理论设计计算、三维运动仿真及试验验证，确定断路器脱扣机构与解 锁机构之间允许的最大、最小位移行程区间，从而将锁片和锁扣的倾斜角度设 计为30-60°。
达到效果：
该类结构设计，综合技术性能指标高于国内同行同类产品指标，达国内领 先，国外先进，与国内外同类先进厂家断路器技术指标对比如表1：
表1与国内外同类先进厂家断路器技术指标对比
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明限位锁的结构示意图；
图3是图2中A-A向示意图；
图4是图2中B-B向示意图；
图5-7是温度补偿机构在断路器操作机构闭合前、闭合时及断开时状态示 意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限 制的依据。
实施例1。断路器的高低温温度补偿机构，如图1-7所示，包括限位锁1， 限位锁1连接限位补偿片2，限位补偿片2与限位锁1的限位补偿距离a为 0.15-0.55mm。
所述限位锁1包括锁片4和倾斜设置的锁扣5，所述限位补偿距离a为限位 补偿片2与锁扣5之间的距离。
所述锁片4和锁扣5的倾斜角度为2-11°。更好的是，所述锁片4和锁扣 5的倾斜角度为5-8°。锁片4和锁扣5的倾斜的作用是：在一定补偿位移范围 内对限位段7进行补偿位移限位。
所述限位补偿片2分为连接段6、限位段7和延长段8，所述连接段6与限 位锁1的一端连接，所述限位补偿距离a为限位段7与锁扣5之间的距离。
所述限位段7与连接段6倾斜设置，倾斜角度为1-20°。限位段7倾斜设 置，在限位段补偿被限位时，可继续进行位移补偿。
所述限位锁1另一侧设有限位弹片3，限位弹片3分为弹片连接段10、弹 片段11和弯钩段9，弹片连接段10和弹片段11倾斜设置，倾斜角度为30-60°。 作用是：保证脱扣机构与解锁机构解锁后，限位锁机构能够迅速正常进行复位。
所述限位弹片3的弹片连接段10与限位锁1的锁扣5另侧连接。
工作原理：温度补偿机构中限位补偿片为高灵敏型热双金属复合 材料，由主动层、中间层及被动层3层不同材料复合而成，主动层膨 胀系数高于被动层膨胀系数。温度特性：低温时向膨胀系数低一侧形 变弯曲，高温时向膨胀系数高一侧形变弯曲。
低温环境下，由于热型断路器以电热脱扣原理工作，热脱扣器散热较大， 较常温下热脱扣器产生的形变位移小，温度补偿机构中限位补偿片2受低温影 响向被动层一侧产生形变弯曲，补偿热脱扣器少走的位移，从而保证热脱扣机 构与解锁机构解锁相对位移不变，实现机构可靠解锁脱扣。
高温环境下，由于热型断路器以电热脱扣原理工作，热脱扣器散热较小， 较常温下热脱扣器产生的形变位移大，温度补偿机构中限位补偿片受高温影响 向主动层一侧产生形变弯曲，补偿热脱扣器多走的位移，保证热脱扣机构与解 锁机构解锁相对位移不变，实现机构可靠解锁脱扣。
实施例2。断路器的高低温温度补偿机构，如图1-7所示，包括限位锁1， 限位锁1连接限位补偿片2，限位补偿片2与限位锁1的限位补偿距离a为0.3mm。
所述限位锁1包括锁片4和倾斜设置的锁扣5，所述限位补偿距离a为限位 补偿片2与锁扣5之间的距离。所述锁片4和锁扣5的倾斜角度为6°。
所述限位补偿片2分为连接段6、限位段7和延长段8，所述连接段6与限 位锁1的一端连接，所述限位补偿距离a为限位段7与锁扣5之间的距离。
所述限位段7与连接段6倾斜设置，倾斜角度为10°。
所述限位锁1另一侧设有限位弹片3，限位弹片3分为弹片连接段10、弹 片段11和弯钩段9，弹片连接段10和弹片段11倾斜设置，倾斜角度为45°。
所述限位弹片3的弹片连接段10与限位锁1的锁扣5另侧连接。
实施例3。断路器的高低温温度补偿机构，如图1-7所示，包括限位锁1， 限位锁1连接限位补偿片2，限位补偿片2与限位锁1的限位补偿距离a为0.4mm。
所述限位锁1包括锁片4和倾斜设置的锁扣5，所述限位补偿距离a为限位 补偿片2与锁扣5之间的距离。所述锁片4和锁扣5的倾斜角度为9°。
所述限位补偿片2分为连接段6、限位段7和延长段8，所述连接段6与限 位锁1的一端连接，所述限位补偿距离a为限位段7与锁扣5之间的距离。
所述限位段7与连接段6倾斜设置，倾斜角度为15°。
所述限位锁1另一侧设有限位弹片3，限位弹片3分为弹片连接段10、弹 片段11和弯钩段9，弹片连接段10和弹片段11倾斜设置，倾斜角度为40°。
所述限位弹片3的弹片连接段10与限位锁1的锁扣5另侧连接。
实施例4。断路器的高低温温度补偿机构，如图1-7所示，包括限位锁1， 限位锁1连接限位补偿片2，限位补偿片2与限位锁1的限位补偿距离a为0.5mm。
所述限位锁1包括锁片4和倾斜设置的锁扣5，所述限位补偿距离a为限位 补偿片2与锁扣5之间的距离。所述锁片4和锁扣5的倾斜角度为4°。
所述限位补偿片2分为连接段6、限位段7和延长段8，所述连接段6与限 位锁1的一端连接，所述限位补偿距离a为限位段7与锁扣5之间的距离。
所述限位段7与连接段6倾斜设置，倾斜角度为5°。
所述限位锁1另一侧设有限位弹片3，限位弹片3分为弹片连接段10、弹 片段11和弯钩段9，弹片连接段10和弹片段11倾斜设置，倾斜角度为35°。
所述限位弹片3的弹片连接段10与限位锁1的锁扣5另侧连接。
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