Опорный узел переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя и способ его изготовления

Изобретение относится к опорному узлу переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, имеющего множество поворотных валов. Опорный узел включает: упорный подшипник, на который опирается, по меньшей мере, один из поворотных валов; опорный элемент упорного подшипника, который включает стенку осевого отверстия, через которое проходит поворотный вал; часть с внутренним диаметром, контактирующую с упорным подшипником, фланцевую часть, проходящую от части с внутренним диаметром, округленную часть, образованную между частью с внутренним диаметром и фланцевой частью, и кольцевую углубленную часть, образованную в нижней части фланцевой части посредством штамповки для удлинения части с внутренним диаметром и уменьшения длины округленной части для увеличения тем самым площади контакта с упорным подшипником. Поскольку площадь контакта между упорным подшипником и опорным элементом упорного подшипника увеличена, то можно минимизировать деформацию опорного элемента подшипника за счет осевой нагрузки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к переключательному механизму воздушного автоматического выключателя типа автоматического выключателя низкого напряжения и, в частности, к опорному узлу, на который опирается, по меньшей мере, один из поворотных валов, так что он может плавно поворачиваться, обеспечивающему эффективную опору, воспринимающую большую осевую нагрузку.

Уровень техники

Воздушный автоматический выключатель содержит переключательный механизм, который размыкает или замыкает проводящую ток цепь, рамный блок для размещения переключательного механизма, имеющий клеммную часть, соединенную с внешним источником электропитания и нагрузкой, и блок мониторинга и управления цепью, который обнаруживает аварийный ток соединенной цепи пропускания тока и обеспечивает приводную энергию для автоматического перемещения переключательного механизма в положение размыкания (выключения).

Данное изобретение относится к переключательному механизму, который называется главной схемной частью из главных частей воздушного автоматического выключателя, и ниже приводится описание опорного узла согласно уровню техники.

В воздушном автоматическом выключателе операция нагрузки замыкающей пружины, операция замыкания и операция размыкания (выключения) являются основными операциями воздушного автоматического выключателя. В частности, во время операции нагрузки к кулачку прикладывается большая нагрузка, которая заряжает замыкающую пружину большой упругой энергией в соответствии с высоким коэффициентом упругости пружины.

Таким образом, для выдерживания большой нагрузки и обеспечения плавного поворота используют опору, и опорная структура может деформироваться или повреждаться нагрузкой в направлении оси в соответствии со структурой, на которую опирается опора.

Как показано на фиг.1, переключательный механизм для воздушного автоматического выключателя установлен между обеими боковыми пластинами 6а, 6b, при этом позицией 1 обозначен кулачковый вал, а именно, поворотный вал зарядного кулачка (обозначен позицией 2 на фиг.2) для нагрузки замыкающей пружины (не изображена) и позицией 5 - рукоятка, соединенная с одним концом кулачкового вала 1 для поворота кулачкового вала 1 вручную. Кулачковый вал 1 пронизывает обе боковые пластины 6а и 6b и проходит от одной из боковых пластин 6а и 6b.

Как показано на фиг.2, опорный узел переключательного механизма установлен на наружной стороне двух зарядных кулачков 2 на кулачковом валу 1, соответственно, для опоры кулачкового вала 1, так что кулачковый вал 1 может плавно поворачиваться.

Как показано на фиг.3, опорный узел, согласно уровню техники, включает упорный подшипник 3, который имеет фланцевую часть и выполнен по существу в виде кольца, и опорный элемент 4 упорного подшипника, который поддерживает с возможностью поворота упорный подшипник 3.

Ниже приводится подробное описание со ссылками на фиг.4 конструкции опорного элемента 4 упорного подшипника, который поддерживает с возможностью поворота упорный подшипник 3, в опорном узле, согласно уровню техники.

Опорный элемент 4 упорного подшипника, согласно уровню техники, включает фланцевую часть 4а, обеспечивающую установку на нее упорного подшипника 3, часть 4с с внутренним диаметром, с которой приходит в контакт упорный подшипник во время поворота, округленную часть 4b, образованную между фланцевой частью 4а и частью 4с с внутренним диаметром, и стенку 4d осевого отверстия, обеспечивающую прохождение через него кулачкового вала 1.

Ниже приводится описание способа изготовления опорного узла, согласно уровню техники, со ссылками на фиг.5 и 6.

Сначала подготавливают исходный материал по существу прямоугольной формы для опорного элемента 4 упорного подшипника.

Затем, как показано на фиг.5, исходный материал выдавливают вниз для получения по существу U-образного полуобработанного материала с фланцем.

Затем, как показано на фиг.6, прорубают среднюю часть в направлении диаметра полуобработанного материала с образованием по существу U-образного опорного элемента 4 упорного подшипника с центральным сквозным отверстием.

После этого упорный подшипник 3 вводят в часть с внутренним диаметром по существу U-образного опорного элемента 4 упорного подшипника для завершения изготовления опорного узла, показанного на фиг.3.

Однако в опорном узле, согласно уровню техники, округленная часть 4b выполняется большой (а именно, высота округленной части 4b является большой, как показано на фиг.4), в то время как часть 4с с внутренним диаметром, находящаяся в контакте с упорным подшипником 3, является короткой.

Таким образом, нагрузка упорного подшипника, сильно нагружаемого в осевом направлении, концентрируется на короткой части 4с с внутренним диаметром, вызывая проблемы деформации и повреждения опорного элемента 4 упорного подшипника.

Сущность изобретения

Поэтому для устранения указанных выше недостатков были разработаны различные признаки, описание которых приводится ниже. Согласно одному аспекту изобретения предлагается опорный узел переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, в котором часть с внутренним диаметром, которая находится в контакте с упорным подшипником, является длинной для распределения аксиальной нагрузки, прилагаемой к опорному элементу упорного подшипника.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается способ изготовления опорного узла переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя.

Данное описание предлагает опорный узел переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, имеющего множество поворотных валов, при этом опорный узел может включать: упорный подшипник, на который опирается, по меньшей мере, один из поворотных валов, так что он может плавно поворачиваться, и который включает кольцевую часть корпуса и фланцевую часть, выступающую из корпуса; и опорный элемент упорного подшипника, который включает стенку осевого отверстия, образующую осевое отверстие, через которое проходит поворотный вал, часть с внутренним диаметром, проходящую от стенки осевого отверстия и контактирующую с упорным подшипником, фланцевую часть, проходящую от части с внутренним диаметром, округленную часть, образованную между частью с внутренним диаметром и фланцевой частью, и кольцевую углубленную часть, образованную в нижней части фланцевой части посредством штамповки для удлинения части с внутренним диаметром и уменьшения длины округленной части для увеличения тем самым площади контакта с упорным подшипником.

Описание предлагает также способ изготовления опорного узла переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, который может включать: формирование U-образной незаконченной заготовки с фланцевой частью посредством выдавливания вниз плоского исходного материала; формирование кольцевой углубленной части посредством сдавливания вверх нижней части фланцевой части незаконченной заготовки; формирование осевого отверстия посредством прорубания дна незаконченной заготовки и сборку посредством введения кольцевого упорного подшипника в опорный элемент подшипника.

Указанные выше и другие цели, признаки, аспекты и преимущества данного изобретения следуют из последующего подробного описания данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, которые включены для обеспечения лучшего понимания изобретения и составляют часть данного описания, иллюстрируют варианты выполнения изобретения и вместе с описанием служат для пояснения принципов изобретения, и на них изображено:

фиг.1 - переключательный механизм для воздушного автоматического выключателя, в котором установлен опорный узел, согласно данному изобретению или согласно уровню техники, в изометрической проекции;

фиг.2 - опорный узел в состоянии установки на кулачковом валу в переключательном механизме для воздушного автоматического выключателя, согласно данному изобретению или согласно уровню техники, в изометрической проекции;

фиг.3 - опорный узел в собранном состоянии переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, согласно данному изобретению или согласно уровню техники, в изометрической проекции;

фиг.4 - разрез опорного элемента подшипника опорного узла переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, согласно уровню техники;

фиг.5 - процесс формирования U-образного промежуточного материала с фланцевой частью посредством выдавливания вниз плоского исходного материала при изготовлении опорного узла переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, согласно уровню техники;

фиг.6 - процесс формирования сквозного отверстия посредством прорубания U-образной незаконченной заготовки опорного узла, согласно уровню техники;

фиг.7 - разрез опорного элемента подшипника опорного узла переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, согласно данному изобретению;

фиг.8 - опорный элемент подшипника опорного узла переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, согласно данному изобретению, в изометрической проекции; и

фиг.9 - процесс изготовления опорного узла переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, согласно данному изобретению.

Подробное описание изобретения

Цель, конструкция для достижения цели и рабочий эффект данного изобретения следуют из приведенного ниже подробного описания варианта выполнения данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Как показано на фиг.3, опорный узел, согласно данному изобретению, включает упорный подшипник 3, который имеет фланцевую часть и по существу кольцевую форму, и опорный элемент 4 упорного подшипника, который поддерживает с возможностью поворота упорный подшипник 3.

Ниже приводится подробное описание со ссылками на фиг.7 и 8 конструкции опорного элемента 4 упорного подшипника, который поддерживает с возможностью поворота упорный подшипник 3, в опорном узле, согласно данному изобретению.

Опорный элемент 4 упорного подшипника, согласно данному изобретению, включает фланцевую часть 4а, обеспечивающую установку на ней упорного подшипника 3, часть 4с с внутренним диаметром, в контакте с которой находится упорный подшипник 3 во время поворота, округленную часть 4b, образованную между фланцевой частью 4а и частью 4с с внутренним диаметром, стенку 4d осевого отверстия, обеспечивающего прохождение через него кулачкового вала 1; и кольцевую углубленную часть 4е, образованную в нижней части фланцевой части 4а посредством штамповки с целью удлинения части 4с с внутренним диаметром и уменьшения длины округленной части 4b для увеличения тем самым площади контакта с упорным подшипником 3.

Кольцевая углубленная часть 4е опорного элемента 4 упорного подшипника образована как часть, где сходится часть с наружным диаметром и фланцевая часть 4а опорного элемента 4 упорного подшипника.

Ниже приводится описание со ссылками на фиг.9 способа изготовления опорного узла, согласно данному изобретению.

Сначала, как показано в самой верхней части на фиг.9, подготавливают исходный материал по существу прямоугольной формы для опорного элемента 4 упорного подшипника.

Затем, как показано на втором чертеже сверху на фиг.9, исходный материал выдавливают вниз с образованием по существу U-образной незаконченной заготовки с фланцем.

Затем, как показано на третьем чертеже сверху на фиг.9, нижнюю часть фланцевой части незаконченной заготовки сжимают вверх с образованием кольцевого углубления.

После этого, как показано на четвертом чертеже сверху на фиг.9, вырубают среднюю часть в направлении диаметра незаконченной заготовки с образованием по существу U-образного опорного элемента 4 упорного подшипника с центральным осевым отверстием.

После этого, как показано на самом нижнем чертеже на фиг.9, вводят упорный подшипник 3 в часть с внутренним диаметром по существу U-образного опорного элемента 4 упорного подшипника для завершения изготовления опорного узла.

Из приведенного выше следует, что по сравнению с уровнем техники в опорном узле, согласно данному изобретению, поскольку часть с внутренним диаметром, находящаяся в контакте с подшипником, удлинена, то большая осевая нагрузка может распределяться, что обеспечивает эффективную опору подшипника.

Дополнительно к этому, за счет использования способа изготовления опорного узла, согласно данному изобретению, создается подшипник, который эффективно поддерживается.

Поскольку данное изобретение можно осуществлять в различных видах без отхода от идеи или их существенных характеристик, то понятно, что указанные выше варианты выполнения не ограничиваются какими-либо деталями приведенного выше описания, если не указано особо, а должны пониматься в широком смысле внутри объема, задаваемого прилагаемой формулой изобретения, и поэтому все изменения и модификации, которые входят в объем формулы изобретения или ее эквивалентов, охватываются прилагаемой формулой изобретения.

1. Опорный узел переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, имеющего множество поворотных валов, содержащий:

упорный подшипник, на который опирается, по меньшей мере, один из поворотных валов, так что он может плавно поворачиваться, и который включает кольцевую часть корпуса и фланцевую часть, выступающую из корпуса; и

опорный элемент упорного подшипника, который включает стенку осевого отверстия, образующую осевое отверстие, через которое проходит поворотный вал, часть с внутренним диаметром, проходящую от стенки осевого отверстия и контактирующую с упорным подшипником, фланцевую часть, проходящую от части с внутренним диаметром, округленную часть, образованную между частью с внутренним диаметром и фланцевой частью, и кольцевую углубленную часть, образованную в нижней части фланцевой части посредством штамповки для удлинения части с внутренним диаметром и уменьшения длины округленной части для увеличения тем самым площади контакта с упорным подшипником.

2. Узел по п.1, в котором кольцевая углубленная часть опорного элемента упорного подшипника образована в части, где сходятся часть с наружным диаметром и фланцевая часть опорного элемента упорного подшипника.

3. Способ изготовления опорного узла переключательного механизма для воздушного автоматического выключателя, содержащий:

формирование U-образной незаконченной заготовки с фланцевой частью посредством выдавливания вниз плоского исходного материала;

формирование кольцевой углубленной части посредством сдавливания вверх нижней части фланцевой части незаконченной заготовки;

формирование осевого отверстия посредством прорубания дна незаконченной заготовки; и

сборку посредством введения кольцевого упорного подшипника в опорный элемент подшипника.