Коммутационное устройство

 

КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее неподвижный контакт, подт вижный.контакт с контактодержателем, raiRKy с рифленой поверкностью, .навинченную на контактодержатель, и орган управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения срока службы , оно снабжено держателем, упором, подпружиненной втулкой и двумя пружинами кручения, поверхность втулки, обращенная к упомянутой рифленой поверхности гайки, выполнена рифленой , а поверхности гайки и органа управления, обращенные друг к другу, а также, поверхности упорами втулки, обращенные друг.к другу, выполнены также рифлеными, указанный держатель закреплен на органе управления, упор жестко закреплен на держателе,,а подпружиненная втулка установлена соосно с контактодержателем подвижного контакта, одна пружина кручения установлена на гайке так, что один ее Конец закреплен.на гайке, а другой - на держателе, а другая пружина кручения установлена на втулке так, что один ее конец закреплен на втулке, а другой - на держателе, (Л при этом пружины кручения имеют встречйую навивку жесткост1з пружины кручения, установленной на гайке, меньью же.сткости пружины кручения, установленной на втулке, и пружина кручения установлена на гайке,так, что способствует отвинчиванию гайки с контактодержателя подвижного конк такта. 7 5 Фаг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН 50 Н 01 Н 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3389313/24-07 (22) 03.02.82 .(46) 23.06.83. Бюл..В 23 (72) А. И. Будовский, Ю. П. Полетавкин, A. И. Уткин и С. П. Чистяков (71) Научно-исследовательский институт Производственного объединения

"Урапэлектротяжмаш" и Всесоюзный электротехнический институт:" им. В. И. Ленина (53) 621.316.542.9(088.8) (56) 1. Патент Швейцарии Р 497815, кл. Н 02 P 13/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

В 201525, кл, Н 01 Н 19/12, 1967.. (54)(57) КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее неподвижный контакт, подвижный контакт с контактодержателем, гайку с рифленой поверхностью, навинченную на контактодержатель, и орган управления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности и увеличения срока службы, оно снабжено держателем, упором, подпружиненной втулкой и двумя пру-. жинами кручения, поверхность втулки, „. SU,»1024993 А обращенная к упомянутой рифленой поверхности гайки, выполнена рифленой, а поверхности гайки и органа управления, обращенные друг к другу, а также поверхности упора"и втулки, обращенные друг.к другу, выполнены также рифлеными, указанный держатель закреплен на оргайе управления, упор жестко закреплен на держателе,,а подпружиненная втулка установлена соосно с контактодержателем подвижного контакта, одна пружина кручения установлена на гайке так, что один ее конец закреплен.на гайке, а другой - на держателе, а другая пружина кручения установлена на втулке так, что один ее конец закреплен Е

O на втулке, а другой — на держателе, при этом пружины кручения имеют встречйую навивку, жесткость пружины кручения, установленной на гайке,. меньше жесткости пружины кручения, установленной на втулке, и пружина кручения установлена на гайке,так, что способствует отвинчиванию гайки с контактодержателя подвижного контакта.

1024993

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроаппаратостроению, и касается сильноточных контактов торцового типа.

Известно коммутационное устройство| в котором поршень насоса, приводимый от качающегося диска. через кривошипно-шатунную передачу, при каждой коммутации подает строго определенную порцию масла под поршень подвижного контакта вакуумно-дугога- 10 сительной камеры и, тем ..самым,обеспечивается его постоянный ход независимо От износа. Возврат поршня и замыкание контактов осуществляются пружиной (1) . 15

Недостатками этого устройства яв ляются довольно сложная конструкция и ограниченная область применения, в частности, оно практически неприменимо к выключателям с наружной воз-у0 душной изоляцией вследствие труднос- тей эксплуатации, вызванных применением в этом случае сложной системы гидравлических уплотнений и увеличением количества ревизий, вызванных периодическим пополнением масла в гидроприводе. Кроме того, это устройство имеет относительно небольшой срок службы, так как вследствие неизбежных утечек масла поршень под действием пружины постепенно передвигался бы к,положению замыкания контактов,.а это отрицательно сказывается на работе всего выключателя.

Известно также коммутационное устройство, содержащее неподвижный З5 контакт, подвижный контакт с контактодержателем, гайку с рифленой поверхностью, навинченную на контакто держатель, и орган управления (2) .

Укаэанное устройство имеет упро- 40 щенную конструкцию по сравнению с устройством (1), однако характеризуется относительно низкой надежностью вследствие отсутствия контроля, регу-. лирования и ограничения величины от- 45 винчивания гайки, что отрицательно сказывается на его эксплуатации, так как приводит к постепенному уменьшению хода подвижного контакта и, в конечном счете, возможному возникновению аварии — электрическому пробою межконтактного промежутка в разомкнутом состоянии или к черезмерному за тягиванию дуги при отключении, т.е. к снижению срока службы устройства.

Целью изобретения является повы55 шение надежности и увеличение срока службы.

Укаэанная цель достигается тем, что коммутационное устройство, содержащее неподвижный контакт, подвижный:60 контакт с.контактодержателем, гайку с рифленой поверхностью, навинченную на контактодержатель, и орган управления, снабжено держателем, упором, подпружиненной. втулкой и двумя пружи-65 нами кручения. поверхностью втулки, обращенная к упомянутой рифленой поверхности гайки, выполнена рифленой, а поверхности гайки и органа управления, обращенные друг к другу, а также поверхности упора и втулки, обращенные друг к другу, выполнены также рифлеными, указанный держатель закреплен на органе управления, упор жестко закреплен на держателе, а подпружиненная втулка установлена соосно с контактодержателем подвижного контакта, одна пружина кручения установлена на гайке так, что один, ве конец закреплен на гайке, а другая пружина кручения установлена на втулке так, что один ее конец закреплен на втулке, а другой — на держателе, при этом пружины кручения имеют встречную,навивку, жесткость пружины кручения, установленной на гайке, меньше жесткости пружины кручения, установленной на втулке, и пружина кручения установлена на гайке,так, что способствует отвинчиванию гайки с контактодержателя подвижного контакта.

Такое выполнение устройства позволяет выдерживать постоянную величину разгона, т.е. энергии приводного элемента при отключении путем отрыва приварившихся контактов, что приводит к меньшим динамическим нагрузкам и увеличению срока службы сильфона, в случае применения в выключателях с вакуумными дугогасительными камерами, ввиду сохранения неизменной ударной деформации сильфона, являющегося в настоящее время элементом, определяющим долговечность вакуумной дугогасительной камеры, а следовательно, и всего устройства в целом.

На фиг. 1 изображено коммутационное устройство в отключенном положении контактов, на фиг. 2 — то же, во включенном положении контактов.

На контактодержатель 1 навинчвна гайка 2, имеющая рифленые поверхности 3 и 4. Приводной элемент, выполненный в виде траверсы 5, через тяги б связан с приводным механизмом (не показан), который предназначен, ° для передачи движения тягам и взведения отключающей 7 и контактной 8 пружин.

Движение тяг б и траверсы 5 на отключение вверх ограничено демпфирующим упором (не показан). Ход тяги б и травврсы 5 постоянен. Под действием контактной пружины 8 поверхность 9 гайки 2 прижимается к поверхности 10 траверсы 5 (в отключенном положении), а зубья рифленой поверхности 11 траверсы 5 перекрываются зубьями рифленой поверхности

4 гайки 2 ° Один конец пружины кручения 12 закреплен на гайке 2, а дру1024993 гой - на держателе 13, жестко закрепленном на траверсе 5. Йа этой же траверсе 5 установлен и жестко закреплен упор 14 с рифленой поверхностью

15 и втулка 16 с рифленой поверхностью 17. Упор 14 неподвижен относительно тяг б и траверсы 5, но может перемещаться одновременно с ними, втулка 16 подвижна и относительно траверсы 5, и относительно тяг 6.

Зубья поверхностей 15 и 17 направ-10 лены навстречу друг другу. Рифленая поверхность 18 втулки 16 расположена против рифленой поверхности 3 гайки

2, зубья этих поверхностей также надравлены встречно. 15

Втулка 16 установлена с возможностью перемещения как вдоль оси движения траверсы 5 и контактодержателя 1, так и вокруг этой оси. Один конец пружины кручения 19 закреплен на втулке 16, а другой конец †.на держателе 13.. Втулка 16 подпружинеНа пружиной сжатия 20.

Крутящий момент пружины кручения

12 направлен в сторону отвинчивания гайки 2, т.е. на отключение контактов его величина выбирается чуть больше сил трения гайки на дЕРжателе (в.положении отсутствия контакта гайки с траверсой) так, чтобы эа время включения .гайка 2 не могла повернуться под действием пружин кручения 12 более, чем на 1/10-1/4 оборота, что должно приблизительно соответствовать величине зубьев рифленых поверхностей 4 и 11.

Таким образом, величина завода пружины кручения 12 зависит от сил трения, массы гайки и времени поджатия подвижного контакта 21 к неподвижному 22, т. е. времени от момента ка- 40 сания контактом 21 контакта 22 и до момента касания поверхностей 3 и 18.

Направление крутящего момента завинчивающей пружины кручения 19 противоположно направлению KpyTsmlего мо- 45 мента отвинчивающей пружины кручения

12 (они имеют встречную навивку), а его величина превышает величину крутящего момента этой пружины.

Пределы величины крутящего момен- 50 та пружины кручения 19 выбираются с таким расчетом, чтобы при поднятии гайкой 2 втулки 16 над относительно неподвижным упором 14 пружина круче ния 19 могла бы преодолеть как силы трения, так и крутящий момент пружи- 55 ны 12, но, наряду с этим, она не смогла бы преодолеть сил сопротивления относительному движению поверхностей 15 и 17 при контактировании упора 14 и втулки 16 под действием 60 пружины сжатия 20.

Устройство работает следующим образом.

-. В отключенном состоянии (фиг. 1j тяга 6 и траверса 5 находятся под действием пружины отключения 7 в крайнем верхнем положении. Под действием контактной пружины 8 гайка

2 прижата своей поверхностью 9 к поверхности 10 траверсы 5, а храповые зубья Рифленой поверхности 4 гайки 2 перекрываются зубьями рифленой поверхности 11 траверсы.5. Поэтому гайка 2 не может свинтиться вверх под действием слабой отвинчивающейся пружины кручения 12 даже при вибрациях выключателя. Следовательно, зазор 0 между контактами 21 и 22 фиксирован в отключенном положении.

При включении тяги 6 тянут от привода траверсу 5 вниз, преодолевая сопротивление отключающей пру1 .жины 7. До момента каеания подвижного контакта 21 с неподвижным 22 гайка 2 следует за траверсой 5, не отрываясь. После касания контактов при дальнейшем движении тяг 6 и траверсы 5, преодолевающих сопротивление пружин,7 и 8, гайка 2 остается неподвижной и между ней и траверсой

5 образуется и увеличивается зазор до конечной величины э . Сжатие контактной пружины 8 обеспечивает не обходимое нажатие контактов. -Связанный жестко с траверсой 5 держатель

13 приближается к гайке 2 и в конечном включенном положении втулка 16 касается гайки 2. Храповые зубья рифленой поверхности 18 втулки 16 перекрываются храповыми зубьями рифленой поверхности 3 гайки 2 (фиг. 2).

Поскольку крутящий момент пружины кручения 19 направлен противоположно и по величине больше крутящего момента пружины кручения 12, втулка 16 пытается навинтить гайку 2 на контактодержатель 1. Но при неиэношенных контактах 21 и 22 храповые зубья поверхности 17 втулки 16 перекрываются храповыми зубьями поверхности 15 относительно неподвижного упора 14 и тем самым препятствует вращению втулки 16 и, следовательно, гайки 2, Если же контакты изнашиваются на величину

5, то зазор а увеличивается на величину э в .отключенном состоянии. При неизменном ходе траверсы, равным a +

+ э, гайка 2 перемещается на величину

0 + $ и во включенном положении зазор между поверхностями 9 и 10 будет уже равен Ь - 5 и зубья поверхностей 3 и 18 не будут перекрываться.

Теперь уже под действием пружины кручения 12 гайка 2 будет постепенно отвинчиватся с контактодержателя 1 до касания зубьев поверхностей 3 и

18, пытаясь восстановить зазор В

3а время образования зазора Ь гайка 2 под действием пружины кручения

12 может все же отвинтиться с контактодержателя 1, уменьшив зазор 0 между контактами. Ввиду незначительной величины избыточного крутящего

1024993

Составитель Т. Гроздова

Редактор Н. Джуган Техред С. Мигунова Корректор В, Гирняк, Заказ 4409/49, Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 момента пружины 12 по сравнению с силами трения и кратковременности (0,01-0,02 с) хода подвижных частей при поджатии пружины 7 (образование зазора Ь ) поворот гайки 2 невелик °

Тем не менее, при многократных коммутациях гайка 2 может отвинтиться на заметную величину. В этом случае увеличится зазор Ь выше установочного и при включении контактов втУлка 1б, упираясь в гайку 2, поднимается в направлении, противоположном действию пружины сжатия 20, над относительно неподвижным упором 14.

При этом храповые зубья-.поверхнос тей 15 и 17. выйдут из зацепления, 15 пружина кручения 19, преодолевая усилие.пружины кручения 12 и сил тре,ния, повернет втулку 1б вместе с гайкой 2 с помощью зубьев поверхностей 3 н 18, навернув гайку 2 на контактодержатель 1. Поворот будет ограничен входом в зацепление зубьев поверхностей 15 и 17. Таким образом, будет восстановлен зазор в во включенном состоянии и зазор q в отключенном.

Таким образом, изобретение позволяет обеспечить надежную работу благодаря четкому контролю и выдержива-. нию неизменным хода подвижного контакта коммутационного аппарата, независимо от износа контактов. При этом регулировка хода подвижного контакта может быть осуществлена с точностью до 0,03-0,5 мм.