Пружинный привод электрического выключателя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 250475 (2!l) 2128447/24-07 с присоединением заявки ¹ —(23) Приоритет— (51)) N. Кл.

Н 01 Н 33/40

Государствеиинй номнтет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДМ б21.316.54 (088.8) Опубликовано 150479 Бюллетень №14

Дата опубликования описаиия 150479 (5 4) ПРУЖИННЫЙ ПРИВОД

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Изобретение относится к области электроаппаратостроения, а именно к пружинным приводам электрических выключателей.

Известен привод электрического выключателя в котором пружинный энергоноситель, имеющий устройство для заводки его рабочих пружин, передает усилие подвижному рабочему органу (приводному валу или барабану энергоносителя), снабженном запорным устройством, фиксирующим подвижный рабочий орган в положениях Включено или Отключено . При кратковременном растормаживании подвижного рабочего органа (приводного вала или барабана энергоносителя) запорным устройством он вращется и в каждые полоборота (180 ) производит одну из @ двух операций включение или отключение . Полный цикл включениеотключение осуществляется при повороте подвижного рабочего органа прио вода на ЗбО, причем его вращение пе->5 редается на вал выключателя и преобразуется в колебательное движение последнего посредством кинематической передачи, выполнен <ой, например, в виде эксцентрикового механизма или в виде кривошипно-рычажного механизма (1). Йедостаток указанной конструкции пружинного привода состоит в том, что рабочие органы (фигурные кулаки с упорами) запорных устройств за время операций включения или отключения развивают под взаимодействием рабочих пружин и маховых масс аппарата большие окружные скорости и в конце каждой операции мгновенно останавливаются стопорными рычагами, в результате чего возникают значительные ударные нагрузки, что приводит к пов п енным механическим износам, а в отдельных случаях и к повреждениям аппарата.

Известен также пружинный привод, в котором ударные нагрузки устранены путем применения в качестве запорного устройства ленточного или колодочного тормоза (2). Применение ленточного или колодочного тормоза значительно усложняет конструкцию привода и не обеспечивает точной фиксации положений приводного вала и соответственно вала выключателя. Выбег тормозного барабана влияет на перемещение контактов выключателя, что является весьма существенным недостатком.

657475 4

Целью изобретения является повьгшение надежности и долговечности за счет устранения жесткого удара.

Цель достигается тем, что запорное устройство привода выполнено в виде четырехэвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма, снаб- 5 женного по меньшей мере одной эксцентриковой втулкой с возможностью ее поворота в противоположные стороны для заклинки и растормаживания подвижного рабочего органа привода, свя- 10 занного с. кривошипом-эксцентриком указанного четьтрехзвенного механизма. Эксцентриковая втулка установлена в шарнире колебания коромысла четырехзвенного механизма и подпружи- 18 нена пружинным элементом реверсивного действия. .Эксцентриковая втулка снабжена самоцепляющимся рычагом, имеющим паз и взаимодействующим с коромыслом посредством совмещения паза и укаэанного подпружиненного ролика коромысла.

На фиг. 1 изображен общий вид приводаг на фиг. 2- включенное положение запорного устройства и элементов привода (статическое стояние); на

25 фиг. 3 - положение запорного устрой" ства и элементов привода B начальный момен растормаживания запорного устройства из включенного положения привода; на фиг. 4 - положение запор- 30 ного устройства и элементов привода в процессе отключения привода (запорное устройство идет на эаклинку отключенного положения); на фиг. 5 отключенное положение запорного ус- 35 тройства и элементов привода (статическое стояние); на фиг.б — положение запорного устройства и элементов привода в начальный момент растормаживания запорного устройства из от- 40 ключенного положения привода; на фиг.

7 — положение запорного устройства и элементов привоца в процессе включения привода (запорное устройство идет на заклинку включенного положения).

На металлической раме 1 (см. фиг.

1), являющейся корпусом привода, при помощи подшипников 2 установлены соответственно вал выключателя 3 и приводной вал 4,- барабан 5 которого свя- 50 зан с валом выключателя эксцентриковым механизмом, состоящим из эксцентрика-кривошипа б, шатуна 7, установленного на укаэанном эксцентрике при помощи подшипника (на фиг. не по- 5g казан), и рычага 8. Привод имеет пружинный энергоноситель, рабочие пружины 9 которого расположены внутри барабана 5 и связаны одним концом с указанным барабаном, а другим — с приводным валом 4. Барабан 5 установлен на приводном валу 4 при помощи подшипников (на. фиг. не показаны).

Привод снабжен автоматическим и ручным устройствами для заводки рабочих пружин, состоящих из мотор-редуктора 65

10 (см. фиг.1) и роликовой обгонной муфты, внутренняя обойма 11 которой жестко связана с валом 4, а одна из внешних обойм 12 связана с рычагом ручной заводки привода (на фиг, не показана), а другая 13 — с выходным эксцентриковым валом (на фиг. не покаэан) мотор-редуктора, Для фиксации и удержания подвижного рабочего органа (в данном случае — барабана 5) в положениях Включено или Отключено применено запорное устройство, выпол ненное в виде четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма с применением эксцентрика в качестве кривошипа. Указанный глеханизм связывает барабан 5 с неподвижной осью 14 (имеющейся на раме привода) и состоит из эксцентрика-кривошипа 6 (который одновременно служит для передачи движения от энергоносителя к валу выключателя. ), шатуна 7 и коромысла 15, ось колебания 14 которого снабжена эксцентриковой втулкой 16, установленной относительно оси 14 и коромысла 15 на игольчатых подшипниках 17 и 18» Эксцентриковая втулка, в свою очередь, снабжена самосцепляющимся рычагом, состоящим из рычага

19, жестко связанного с укаэанной втулкой, и рычажного зацепа 20 реверсивного действия. Указанный зацеп имеет паз, упирающийся одним концом в неподвижную ось 21 рычага 19 и допускающий радиальное (относительно оси 21) движение рычажного зацепа, подпружиненного к той же оси пружиной 22, второй конец которой закреплен за ось 14. Ось 21 служит такие осью колебания рычажного зацепа, имеющего, крЬме паза полуцилиндрическую впадину, два симметричных (относительно впадины) наклонных профиля 23 и хвостовик 24. Рычаг 19 подпружинен пружиной кручения 25 (см.аиг. 1) к коромыслу 15 таким образом, что оси симметрии самосцепляющегося рычага и коромысла совмещены и полуцилиндрическая впадина сцеплена с роликом 26 коромысла. На фиг. 1-7 приняты следующие обозначения: L — результирующее центровое расстояние между осью

4 вращения эксцентрика кривошипа б и осью втулки 16 колебания коромысла

15, 2 — межцентровое расстояние от осН 4 вращения эксцентрика кривошипа. до оси 14 колебания эксцентриковой втулки 16

0 — длина эксцентрика-кривошипа бг

8 — длина шатуна 7;

E — длина коромысла 15, dE — эксцентонситет эксцентриковой втулки 16, причем Е„=Е,,В, =e

Работа описываемого привода происходит слудующим образом.

Эксцентреситет f эксцентриковой втулки 16 корректирует величину меж

657475 центрового расстояния 1, увеличивая или уменьшая его на величину эксцентриситета: Е

Таким образом, заклинка четырехзвенного шарнирного кривошипно-корооргана привода, т.е. барабана 5) достигается в днух конечных положениях коромысла 15, угол колебания которого составляет 180: 1) f<+ f ф1+f„, что имеет место при Ь = f+h E u соот нет ст ву ет положению при вода Включено (см. фиг. 2); 2)

2 +й + L+t> что имеет место при

L 3 Ь В иГ соответствует положению привода Отключено (см. фиг, 5) .

Для отключения или включения необходимо завести рабочие пружины, что может быть осуществлено вручную при возвратно-поступательном воздействии на рычаг внешней обойми 12 обгонной муфты, либо автоматическим заводным устройством, причеМ барабан 5 приводного вала удерживается запорным устройством. После заводки рабочих пружин привод готов к производству операций отключения и включения выключателя °

Отключение ипи включение осуществляется путем поворота барабана 5 на угол 180О соответственно каждой операции за счет потенциальной энергии, накопленной н пружинном энергоноси;теле, при воздействии на хвостовик

24 рычажного зацепа 20 соответственно против часовой стрелки (см. фиг.

2) и по часовой стрелке (см, фиг. 5) соответственно кнопками отключения или включения (на фиг. — не показаны), либо соответствующими элементами дистанционного управления (на фиг. не показаны). Происходит поворот рычажного зацепа в соответствующую сторону (см., соответственно фиг. 3 и фиг. 6)при одновременном радиальном смещении его от оси 14. R результате последующего расцепления самосцепляющегося рычага с роликом 26 коромысла и под воздействием нращающегося момента заведенных рабочих пружин 9, черырехзненный шарнирный криношипнокоромысловый механизм занимает такое положение (см. фиг.3 и фиг.б), когда эксцентриситет 1 эксцентриковой втулки 16 не влияет на величину межцентрового расстояния 1 (зксцентриситет перпендикулярен межцентровому расстоянию) - L = E.

Вследстние выполнения условия растормаживания запорного устройства:

6 +6 =f+E, происходит соотнет2 ственно операция отключения (см.

Фиг. 4) или операция включения (см.

Фиг ° 7)g прН этом ролик 26 при повороте коромысла на 180 соответственно против часовой стрелки или по часовой стрелке настигает расцепленный и подпружиненный с ним самосцеп10

30

45

60,ьщслового механизма (а, соответствен- 5 но, и стопорение подвижного рабочего ляющийся рычаг, наклонный профиль 2 3 рычажного зацепа отклоняется укаэанным роликом с отжатием указанного зацепа or оси коромысла, вследствие чего происходит сцепление самосцепляющегося рычага с коромыслом в результате взаимного сонмещения ролика 26 с полуцилиндрической впадиной рычажного .зацепа. Вследствие удовлетворения условий заклинки запорного механизма:

С„+.С 1.+C, nPn. Ь=P-@C, и

8 + 82 < L+ 8 > nPu- L = f. + 4E происходит стопорение привода соответственно в положении отключено (cM. фиг. 5) или в положении включено (см. Аиг. 2) в конечных положениях колеблющегося на угол 180 коромысла

15 соответстнующих каждому повороту барабана 5 на один полуоборот. Полный цикл включение-отключение осущестнляется при повороте барабана на 360О. При этом вращение барабана преобразуется в колебательное движение вала выключателя 3 посредством воздействия того же шатуна 7 эксцентрика 6 на рычаг 8 вала выключателя и, в конечном итоге передается на механизмы дугогасительных устройств при помощи рычагов и диэлектрических тяг (на фиг. не показаны) . формула изобретения

1. Пружинный привод электрического выключателя, содержащий энергоноситель с рабочими пружинами и устройством для их заводки, подвижный рабочий орган, снязанный посредством промежуточной передачи, например эксцентриковой, с валом выключателя и запорное устройство, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьпяения.надежности и долговечности за счет устранения жесткого удара, укаэанное запорное устройство выполнено в виде четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма, снабженного по меньшей мере одной эксцентриконой втулкой с воэможностью ее поворота н противоположные стороны для заклинки или растормаживания подвижного рабочего органа привода, связанного с кривошипом-эксцентриком укаэанного четырехзненного механизма.

2. Привод по и. 1, о т л н ч аю шийся тем, что указанная эксцентриконая втулка установлена в шарнире колебания коромысла четирехзвенного механизма и подпружинена пружинным элементом реверсивного действия.

3. Привод по пп. 1 и 2, о т л ы ч а ю шийся тем, что указанная эксцентриковая втулка снабжена самосцепляющимся рычагол1, нэаимодейстну ющим с коромыслом посредством ссвме657475

@ения расположенных в них и взаимноподпружиненных ролика и паза.

Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 278080, кл. Н 01 Я, 33/40 196 7 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 175999; кл.Я 01 Н, 33/40 1964.