ТРЕХПОЗИЦИОННЫЙ ПРИВОД ДЛЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2014 года по МПК H02B5/06 H01H3/00 

Предпосылки создания изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к распределительному устройству, имеющему размыкающий переключатель и заземляющий переключатель, и, более конкретно, к трехпозиционному приводу для распределительного устройства, способному устранить проблемы трехпозиционного привода для распределительного устройства, в котором используется единственный приводной вал, что влечет за собой риск короткого замыкания из-за перебега.

2. Описание предшествующего уровня техники

Распределительное устройство, имеющее размыкающий переключатель и заземляющий переключатель, является аппаратурой для приема и преобразования электроэнергии, способной размыкать и замыкать электрические линии (силовую электрическую цепь) при эксплуатации и обслуживании/ремонте электроэнергетической системы.

К примерам распределительного устройства относятся распределительные устройства с изолирующим газом в качестве межфазной изолирующей среды, заполняющей кожух, и сплошные изолированные распределительные устройства, в которых в качестве изолирующей среды применяется твердый изолирующий материал, например эпоксидная смола. Для операций размыкания, замыкания и заземления размыкающего переключателя в распределительном устройстве используют трехпозиционный привод для активирования трех положений, включая положение размыкания цепи, положение замыкания цепи и положение заземления.

Известный пример 1 трехпозиционного привода для распределительного устройства описан в патентной заявке Кореи № 10-0146092 (под названием "Переключатель нагрузки с газовой изоляцией и способ его заземления"), поданной заявителем настоящей заявки. Известный пример 2 трехпозиционного привода для распределительного устройства описан в патентной заявке Кореи № 10-0566435 (под названием "Трехпозиционный переключатель нагрузки с механизмом мгновенного отключения"), поданной заявителем настоящей заявки.

Известный пример 1 относится к приводу, выполненному с возможностью осуществлять перевод в три положения, включая положение замыкания цепи, положение размыкания цепи и положение заземления, используя единственный приводной вал, что влечет за собой риск короткого замыкания или ошибки заземления, когда поворот вала осуществляется на угол, который превышает угол, необходимый для перехода в соответствующее положение.

Привод, описанный в известном примере 2, является трехпозиционным переключателем по примеру 1, к которому добавлен механизм мгновенного отключения. Как и в известном примере 1, для перехода в три положения используется единственный вал, и, поэтому вращение одного приводного вала может превысить угол, необходимый для выбора соответствующего положения, а это влечет риск короткого замыкания или ошибки заземления.

Трехпозиционные приводы по примерам 1 и 2 выполнены так, что упругая сила пружины используется как дополнительный источник движения для перевода размыкающего переключателя и заземляющего переключателя в положение замыкания цепи или положение размыкания цепи. Соответственно, в результате столкновения подвижного механизма, использующего сжатие и растяжение пружины, и стопорного механизма, ограничивающего перемещение подвижного механизма, возникает шум, и неопытный работник может испытывать трудности из-за большого усилия, прилагаемого вручную для перемещения, что может привести к неполному включению, при этом из-за столкновения детали могут подвергаться истиранию и повреждаться.

Сущность изобретения

Следовательно, настоящее изобретение было создано в попытке решить проблемы, возникающие в устройствах предшествующего уровня техники, и согласно одному аспекту изобретения предлагается новая конфигурация трехпозиционного привода для распределительного устройства, которая предотвращает ошибки заземления или короткое замыкание за счет недопущения любого перебега, легко выполняет ручное и автоматическое переключение с небольшим усилием, и не использует упругую силу пружины для перемещения.

Для получения этих и других преимуществ и в соответствии с целью изобретения, подробно описанного ниже, предлагается трехпозиционный привод для распределительного устройства, имеющего размыкающий переключатель и заземляющий переключатель, и содержащий:

приводной вал размыкающего переключателя, создающий приводной крутящий момент для перевода размыкающего переключателя в положение замыкания цепи или в положение размыкания цепи;

первую ведущую шестерню, аксиально соединенную с валом переключающего привода размыкающего переключателя и выполненную с возможностью вращения;

первую ведомую шестерню, приводимую во вращение за счет зацепления с первой ведущей шестерней;

первый приводной диск, аксиально соединенный с первой ведомой шестерней и выполненный с возможностью вращения в том же направлении, что и первая ведомая шестерня, и имеющий первый ведущий ролик, расположенный на одной стороне верхней поверхности для вращения;

первый вращающийся вал, который аксиально поддерживает первую ведомую шестерню и первый приводной диск;

переключающий приводной вал заземляющего переключателя, создающий крутящий момент для перевода заземляющего переключателя в положение замыкания цепи или в положение размыкания цепи;

вторую ведущую шестерню, соединенную аксиально с валом переключающего привода заземляющего переключателя и выполненную с возможностью вращения;

вторую ведомую шестерню, приводимую во вращение за счет зацепления со второй ведущей шестерней;

второй приводной диск, аксиально соединенный со второй ведомой шестерней и выполненный с возможностью вращения в том же направлении, что и вторая ведомая шестерня, и имеющий второй приводной ролик, расположенный на одной стороне верхней поверхности;

второй вращающийся вал, аксиально поддерживающий вторую ведомую шестерню и второй приводной диск;

диск мальтийского механизма, имеющий первый участок канавки передачи мощности, в который входит или из которого выходит первый приводной ролик первого приводного диска, и второй участок канавки передачи мощности, в который входит или из которого выходит второй приводной ролик второго приводного диска, соединенный с первым приводным диском или вторым приводным диском в пределах заданного углового диапазона и вращающийся за счет передачи мощности от первого приводного диска или второго приводного диска, и останавливающийся, когда передача мощности останавливается, если диск мальтийского механизма находится вне заданного углового диапазона; и

главный вал, аксиально соединенный с диском мальтийского механизма, соединенный с размыкающим переключателем и заземляющим переключателем, и переводящий размыкающий переключатель или заземляющий переключатель в положение замыкания цепи или в положение размыкания цепи в соответствии с вращением диска мальтийского механизма.

Согласно предпочтительному аспекту настоящего изобретения первый участок канавки передачи мощности и второй участок канавки передачи мощности сформированы в направлении центра вращения диска мальтийского механизма в двух заданных положениях на внешней периферийной поверхности диска мальтийского механизма, разнесены друг от друга на заданный угол и сформированы симметрично относительно друг друга.

Согласно другому предпочтительному аспекту настоящего изобретения первый приводной диск содержит первый холостой выступ, который радиально выступает от участка соединения с валом в центре и имеет форму дуги так, чтобы выступать вверх, а диск мальтийского механизма далее содержит первую холостую канавку, имеющую форму дуги и соответствующую первому холостому выступу первого приводного диска, и вторую холостую канавку, имеющую форму дуги и соответствующую второму холостому выступу второго приводного диска.

Краткое описание чертежей

Далее следует более подробное описание изобретения со ссылками на приложенные чертежи иллюстративных вариантов, которые наряду с описанием служат для пояснения принципов настоящего изобретения. На чертежах:

фиг.1 - вид в перспективе, иллюстрирующий общую конфигурацию трехпозиционного привода для распределительного устройства согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения, если смотреть сверху наклонно, и в то же время, вид рабочего состояния, иллюстрирующий положение (состояние) размыкания цепи размыкающего переключателя и положение (состояние) размыкания цепи заземляющего переключателя,

фиг.2 - схема, иллюстрирующая рабочее состояние для привода размыкающего переключателя в положение замыкания цепи в трехпозиционном приводе для распределительного устройства согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения и

фиг.3 - схема, иллюстрирующая рабочее состояние для привода заземляющего переключателя в состояние (положение) замыкания цепи в трехпозиционном приводе для распределительного устройства согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Цели настоящего изобретения, конфигурации для достижения этих целей и операционные эффекты будут более понятны из подробного описания предпочтительных вариантов со ссылками на фиг.1-3.

Трехпозиционный привод согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения может быть установлен в распределительное устройство, имеющее размыкающий переключатель (не показан) и заземляющий переключатель (не показан).

Как хорошо известно, размыкающий переключатель является электротехническим силовым устройством аппаратуры для приема и распределения электроэнергии, которое используется для передачи электроэнергии по силовым линиям, разделения электрических линий или для изоляции электрооборудования, не соединенного с электрической нагрузкой, от электрической силовой цепи. В отличие от прерывателя размыкающий переключатель не имеет защитной функции автоматического обнаружения неисправности электрической силовой цепи и автоматического размыкания цепи, а выполняет только функцию размыкания и замыкания цепи.

Заземляющий переключатель - это устройство, которое защищает цепь, путем разряда (заземления) заряженного тока, остающегося после открывания размыкающего переключателя, на землю.

Как показано на фиг.1, трехпозиционный привод согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения содержит приводной вал 11 размыкающего переключателя, первую ведущую шестерню 12, первую ведомую шестерню 13, первый приводной диск 14, первый вращающийся вал 15, приводной вал 21 заземляющего переключателя, вторую ведущую шестерню 22, вторую ведомую шестерню 23, второй приводной диск 24, второй вращающийся вал 25, диск 16 мальтийского механизма и главный вал 17.

На фиг.1 позицией 10 обозначен первый приводной электродвигатель, позицией 15а обозначен первый рычаг, позицией 20 обозначен второй приводной электродвигатель, позицией 25а обозначен второй рычаг, позицией 30 обозначено поддерживающее основание, позицией 31 обозначен кронштейн первого электродвигателя, позицией 32а обозначена первая поддерживающая вал пластина, позицией 32b обозначена вторая поддерживающая вал пластина, позицией 33 обозначен кронштейн второго электродвигателя, позицией 34а обозначена третья поддерживающая вал пластина и позицией 34b обозначена четвертая поддерживающая вал пластина.

Приводной вал 11 размыкающего переключателя является валом, который создает приводной крутящий момент так, чтобы переводить размыкающий переключатель в положение размыкания цепи или в положение замыкания цепи. Приводной крутящий момент передается на приводной вал 11 размыкающего переключателя от первого приводного электродвигателя 10 или создается пользователем вручную. Для этого один конец приводного вала 11 размыкающего переключателя может быть соединен с выходным валом первого приводного электродвигателя, а другой конец 11а приводного вала 11 размыкающего переключателя может быть соединен с рукояткой (не показана).

Первая ведущая шестерня 12 выполнена с возможностью вращения и соединена аксиально с приводным валом 11 размыкающего переключателя.

Первая ведомая шестерня 13 вращается в зацеплении с первой ведущей шестерней 12. Другими словами, первая ведомая шестерня 13 находится в зацеплении с первой ведущей шестерней 12 и вращается в соответствии с вращением первой ведущей шестерни 12, и останавливается, когда первая ведущая шестерня 12 прекращает вращаться.

Первая ведомая шестерня 13 вращается, находясь в аксиальном соединении с первым вращающимся валом 15, а приводной вал 11 размыкающего переключателя аксиально соединен с первой приводной шестерней 12 и установлен так, чтобы образовать прямой угол (т.е. 90°) с первым вращающимся валом 15. Согласно варианту, показанному на фиг.1, приводной вал 11 размыкающего переключателя установлен горизонтально в лежачем положении, а первый вращающийся вал 15 установлен вертикально в стоячем положении.

Первый приводной диск 14 является дисковидным элементом, который передает крутящий момент от первой ведомой шестерни 13 на диск 16 мальтийского механизма. Первый приводной диск 14 соосно соединен с первой ведомой шестерней 13 и вращается в том же направлении, что и первая ведомая шестерня 13 в месте с этой первой ведомой шестерней 13. Первый приводной диск 14 имеет первый приводной ролик 14а, расположенный на одной стороне верхней поверхности.

Первый приводной ролик 14а является элементом, который передает приводной крутящий момент первого приводного диска 14 в итоге на диск 16 мальтийского механизма. Хотя первый приводной ролик 14а может быть заменен штифтом, который надо установить в том же положении для выполнения той же функции, в предпочтительном варианте используется вращающийся ролик, чтобы минимизировать удар, возникающий при контакте с первым участком 16а передающей мощность канавки диска 16 мальтийского механизма и облегчить его отделение от этого первого участка 16а передающей мощность канавки. Внешняя часть первого приводного ролика 14а предпочтительно выполнена из натурального эластичного материала, такого как каучук, или из синтетического эластичного материала - для демпфирования.

Первый приводной диск 14 содержит первый холостой выступ 14b, который радиально отходит от участка соединения с валом в центре и имеет форму дуги так, чтобы выступать вверх. На диске 16 мальтийского механизма, который будет описан ниже, сформирован первый участок 16с холостой канавки, имеющий форму дуги, для соответствия первому холостому выступу 14b, благодаря чему первый холостой выступ 14b не останавливается диском 16 мальтийского механизма и может вращаться без помех.

Первый вращающийся вал 15 аксиально поддерживает первую ведомую шестерню 13 и первый приводной диск 14 с возможностью вращения.

Приводной вал 21 заземляющего переключателя - это вал, который создает приводной крутящий момент для перевода заземляющего переключателя в положение замыкания цепи (т.е. в положение заземления) или в положение размыкания цепи (положение прекращения заземления).

Приводной момент на приводном валу 21 заземляющего переключателя создается крутящим моментом второго приводного электродвигателя 20 или вручную.

Для этого один конец приводного вала 21 заземляющего переключателя может быть соединен с выходным валом второго приводного электродвигателя 20, а другой конец 21а приводного вала 21 заземляющего переключателя может быть соединен с рукояткой (не показана), которую пользователь вращает вручную.

Вторая ведущая шестерня 22 - это шестерня, которая вращается, находясь в аксиальном соединении с приводным валом 21 заземляющего переключателя.

Вторая ведомая шестерня 23 вращается в зацеплении со второй ведущей шестерней 22. Другими словами, ведомая шестерня 23 находится в зацеплении со второй ведущей шестерней 22 и вращается вместе со вращением второй ведущей шестерни 22 и останавливается, когда вращение второй ведущей шестерни 22 прекращается.

Вторая ведомая шестерня 23 вращается, находясь в аксиальном соединении со вторым вращающимся валом 25, и приводной вал 21 заземляющего переключателя, соединяемый со второй ведущей шестерней 22, установлен так, чтобы образовать прямой угол со вторым вращающимся валом 25. Согласно варианту, показанному на фиг.1, приводной вал 21 заземляющего переключателя расположен горизонтально, в лежачем положении, а второй вращающийся вал 25 установлен вертикально, в стоячем положении.

Второй приводной диск 24 является дисковидным элементом, который передает приводной крутящий момент от второй ведомой шестерни 23 на диск 16 мальтийского механизма. Второй приводной диск 24 соосно соединен со второй ведомой шестерней 23 и вращается в том же направлении, что и вторая ведомая шестерня 23 вместе с вращением второй ведомой шестерни 23. Второй приводной диск 24 имеет второй приводной ролик 24а на одной стороне его верхней поверхности.

Второй приводной ролик 24а является элементом, который передает приводной момент от второго приводного диска 24 в итоге на диск 16 мальтийского механизма. Хотя второй приводной ролик 24а можно заменить штифтом, который надо установить в том же положении для выполнения той же функции, в предпочтительном варианте используется вращающийся ролик, чтобы минимизировать удар, возникающий при контакте со вторым участком 16b передающей мощность канавки диска 16 мальтийского механизма и облегчить его отделение от этого второго участка 16b передающей мощность канавки. Внешняя часть второго приводного ролика 24а предпочтительно выполнена из натурального эластичного материала, такого как каучук, или из синтетического эластичного материала - для демпфирования.

Второй приводной диск 24 содержит второй холостой выступ 24b, который радиально отходит от участка соединения с валом в центре и имеет форму дуги так, чтобы выступать вверх. На диске 16 мальтийского механизма, который будет описан ниже, сформирован второй участок 16d холостой канавки, имеющий форму дуги, для соответствия второму холостому выступу 24b, благодаря чему второй холостой выступ 24b не останавливается диском 16 мальтийского механизма и может вращаться без помех.

Второй вращающийся вал 25 аксиально поддерживает вторую ведомую шестерню 23 и второй приводной диск 24 с возможностью вращения.

Диск 16 мальтийского механизма является пассивным устройством, которое соединяется с первым приводным диском 14 или вторым приводным диском 24 в заданном угловом диапазоне и вращается под действием крутящего момента, передаваемого от первого приводного диска 14 или второго приводного диска 24, и останавливается, когда передача мощности прекращается, если он вышел за заданный угловой диапазон.

Диск 16 мальтийского механизма содержит первый участок 16а канавки передачи мощности, в который входит и из которого выходит первый приводной ролик 14а первого приводного диска 14 в заданном угловом диапазоне, и второй участок 16b канавки передачи мощности, в который входит и из которого выходит второй приводной ролик 24а второго приводного диска 24. Первый участок 16а канавки передачи мощности и второй участок 16b канавки передачи мощности сформированы по направлению к центру диска 16 мальтийского механизма в двух заданных положениях на внешней периферийной поверхности диска 16 мальтийского механизма, разнесенных друг от друга на заданный угол, и они сформированы симметрично друг другу. Кроме того, диск 16 мальтийского механизма далее содержит первый участок 16с холостой канавки, соответствующий первому холостому выступу 14b первого приводного диска 14 и имеющий форму дуги, и второй участок 16d холостой канавки, соответствующий второму холостому выступу 24b второго приводного диска 24 и имеющий форму дуги.

Главный вал 17 аксиально соединен с диском 16 мальтийского механизма и соединен с размыкающим переключателем и с заземляющим переключателем через механизм передачи мощности или кулису (не показана), и вращается в соответствии с вращением диска 16 мальтийского механизма так, чтобы переводить размыкающий переключатель или заземляющий выключатель в положение замыкания цепи или в положение размыкания цепи.

На фиг.1 первый приводной электродвигатель 10 является источником мощности для перевода размыкающего переключателя (не показан) в положение размыкания цепи или в положение замыкания цепи, а второй электродвигатель 20 является источником мощности для перевода заземляющего переключателя (не показан) в положение размыкания цепи или в положение замыкания цепи.

Первый рычаг 15а аксиально соединен с первым вращающимся валом 15 и выполнен с возможностью вращения в соответствии с вращением первого вращающегося вала 15. Первый рычаг 15а может входит в контакт с концевым выключателем (не показан) для остановки вращения первого приводного электродвигателя 10 или с упором (не показан) для остановки вращения первого рычага 15а в заданном положении.

Второй рычаг 25а аксиально соединен со вторым вращающимся валом 25 и выполнен с возможностью вращения в соответствии с вращением второго вращающегося вала 25. Второй рычаг 25а может входит в контакт с концевым выключателем (не показан) для остановки вращения второго приводного электродвигателя 20 или с упором (не показан) для остановки вращения второго рычага 25а в заданном положении.

Опорное основание 30 поддерживает компоненты трехпозиционного привода.

Первый кронштейн 31 поддержки электродвигателя поддерживает первый приводной электродвигатель 10, а второй кронштейн 33 поддержки электродвигателя поддерживает второй приводной электродвигатель 20.

Первая пластина 32а поддержки вала и вторая пластина 32b поддержки вала являются поддерживающими элементами, которые соответственно поддерживают приводной вал 11 размыкающего переключателя на обоих противоположных концах.

Третья пластина 34а поддержки вала и четвертая пластина 34b поддержки вала являются поддерживающими элементами, которые соответственно поддерживают приводной вал 21 заземляющего переключателя на обоих противоположных концах.

Далее со ссылками на фиг.1-3 следует описание работы описанного выше трехпозиционного привода для распределительного устройства.

На фиг.1 показано рабочее состояние трехпозиционного привода согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения, при котором размыкающий переключатель находится в положении размыкания цепи, а заземляющий переключатель также находится в положении размыкания цепи. На фиг.2 показано рабочее состояние трехпозиционного привода согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения, для перевода размыкающего переключателя в состояние замыкания цепи, а на фиг.3 показан процесс перевода трехпозиционным приводом согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения заземляющего переключателя в положении замыкания цепи.

Для перевода размыкающего переключателя в положение замыкания цепи из состояния, показанного на фиг.1, первый приводной электродвигатель 10 включается по электрическому управляющему сигналу, или рукоятка (не показана), соединенная с другим концом 11а приводного вала 11 размыкающего переключателя, может приводиться в действие пользователем вручную, чтобы повернуть приводной вал 11 в направлении по часовой стрелке, которое является направлением для перевода размыкающего переключателя в положение замыкания цепи.

Первая ведущая шестерня 12, соединенная аксиально с приводным валом 11 размыкающего переключателя, также вращается по часовой стрелке.

В результате, первая ведомая шестерня 13, находящаяся в зубчатом зацеплении с первой ведущей шестерней 12, вращается в направлении против часовой стрелки, и первый приводной диск 14, соосно соединенный с первой ведомой шестерней 13, и первый вращающийся вал 15 также вращаются в направлении против часовой стрелки.

При этом первый приводной ролик 14а, установленный на одной стороне первого приводного диска 14, также вращается в направлении против часовой стрелки для ввода первого приводного ролика 14а в первый участок 16а канавки передачи мощности диска 16 мальтийского механизма, тем самым нажимая на первый участок 16а канавки передачи мощности и поворачивая диск 16 мальтийского механизма по часовой стрелке. Когда первый приводной диск 14 поворачивается дальше в направлении против часовой стрелки, первый приводной ролик 14а отделяется от первого участка 16а канавки передачи мощности и, следовательно, диск 16 мальтийского механизма останавливается в положении, повернутом в направлении по часовой стрелке относительно положения, показанного на фиг.1 приблизительно на 60°, и диск 16 мальтийского механизма переходит в состояние (положение), показанное на фиг.2.

В результате, главный вал 17 за счет аксиального соединения с диском 14 мальтийского механизма поворачивается приблизительно на 60°, благодаря чему размыкающий переключатель, соединенный с главным валом 17 через механизм передачи мощности так, чтобы рычаг или кулиса (не показана) сдвинулся в положение замыкания цепи.

Затем, когда первый приводной диск 14 поворачивается дальше в направлении против часовой стрелки, первый холостой выступ 14b первого приводного диска 14 устанавливается в положение, обращенное к первой холостой канавке 16с на диске 16 мальтийского механизма и, следовательно, первый приводной диск 14 поворачивается вхолостую.

В этой точке первый рычаг 15а, аксиально соединенный с первым вращающимся валом 15, прекращает вращение под действием стопора (не показан) или первый рычаг 15а приводит к срабатыванию концевого выключателя (не показан), установленного в заданном положении, позволяющем концевому выключателю прервать подачу питания на первый приводной электродвигатель 10, тем самым завершая операцию замыкания цепи размыкающим переключателем.

Далее описана операция перевода размыкающего переключателя из положения замыкания цепи, показанного на фиг.2, в положение размыкания цепи согласно фиг.1.

Для перевода размыкающего переключателя в положение размыкания цепи из состояния, показанного на фиг.2, первый приводной электродвигатель 10 включается по электрическому управляющему сигналу, или пользователь вручную поворачивает рукоятку (не показана), соединенную с концом 11а приводного вала 11 размыкающего переключателя так, чтобы приводной вал 11 размыкающего переключателя повернулся в направлении против часовой стрелки, которое является направлением для перевода размыкающего переключателя в положение размыкания цепи.

В результате, первая ведущая шестерня 12, аксиально соединенная с приводным валом 11 размыкающего переключателя, также вращается в направлении против часовой стрелки.

В этом случае первая ведомая шестерня 13, находящаяся в зубчатом зацеплении с первой ведущей шестерней 12, вращается в направлении по часовой стрелке, и первый приводной диск 14, соосно соединенный с первой ведомой шестерней 13 и первым вращающимся валом 15, также поворачивается в направлении по часовой стрелке.

В результате, первый приводной ролик 14а, установленный на одной стороне первого приводного диска 14, также вращается в направлении по часовой стрелке для того, чтобы первый приводной ролик 14а вошел в первый участок 16а канавки передачи мощности диска 16 мальтийского механизма, тем самым нажимая на первый участок 16а канавки передачи мощности и вращая диск 16 мальтийского механизма в направлении против часовой стрелки. Когда первый приводной диск 14 дальше вращается в направлении по часовой стрелке, первый приводной ролик 14а отделяется от первого участка 16а канавки передачи мощности и, следовательно, диск 16 мальтийского механизма останавливается в положении, повернутом приблизительно на 60° относительно положения, показанного на фиг.2, и диск 16 мальтийского механизма принимает состояние (положение), показанное на фиг.1.

Следовательно, главный вал 17, выполненный с возможностью вращения за счет аксиального соединения с диском 16 мальтийского механизма, поворачивается в направлении против часовой стрелки приблизительно на 60°, в результате чего размыкающий переключатель, соединенный с главным валом 17 механизмом передачи мощности, например, рычагом или кулисой (не показана), передвигается в положение размыкания цепи.

В этой точке первый рычаг 15а, аксиально соединенный с первым вращающимся валом 15, останавливается под действием стопора (не показан), или первый рычаг 15а приводит к срабатыванию концевого выключателя (не показан), установленного в заданном положении, позволяющем концевому выключателю прервать подачу питания на первый приводной электродвигатель 10, тем самым завершая операцию размыкания цепи размыкающим переключателем.

Далее следует описание работы трехпозиционного переключателя согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения, при переводе заземляющего переключателя из положения размыкания цепи (состояние прекращения заземления) согласно фиг.1 в положение замыкания цепи (состояние заземления) согласно фиг.3.

Для перевода заземляющего переключателя в положение замыкания цепи (другими словами, в положение заземления), из состояния, показанного на фиг.1, второй приводной электродвигатель 20 включается по электрическому управляющему сигналу, или пользователь поворачивает рукоятку (не показана), соединенную со вторым концом 21а приводного вала 21 заземляющего переключателя так, чтобы приводной вал 21 заземляющего переключателя повернулся в направлении против часовой стрелки, которое является направлением для перевода заземляющего переключателя в положение замыкания цепи.

В результате, вторая ведущая шестерня 22, аксиально соединенная с приводным валом 21 заземляющего переключателя, также вращается в направлении против часовой стрелки.

В результате, вторая ведомая шестерня 23, находящаяся в зубчатом зацеплении со второй ведущей шестерней 22, вращается в направлении по часовой стрелке, и второй приводной диск 24, соосно соединенный со второй ведомой шестерней 23, и второй вращающийся вал 25 также вращаются в направлении по часовой стрелке.

При этом второй приводной ролик 24а, установленный на одной стороне второго приводного диска 24, также вращается в направлении по часовой стрелке для ввода второго приводного ролика 24а во второй участок 16b канавки передачи мощности диска 16 мальтийского механизма, тем самым нажимая на второй участок 16b канавки передачи мощности и поворачивая диск 16 мальтийского механизма против часовой стрелки. Когда второй приводной диск 24 поворачивается дальше в направлении по часовой стрелке, второй приводной ролик 24а отделяется от второго участка 16b канавки передачи мощности и, следовательно, диск 16 мальтийского механизма останавливается в положении, повернутом в направлении против часовой стрелки относительно положения, показанного на фиг.1 приблизительно на 60°, и диск 16 мальтийского механизма переходит в состояние (положение), показанное на фиг.3.

В результате, главный вал 17 за счет аксиального соединения с диском 16 мальтийского механизма поворачивается в направлении против часовой стрелки приблизительно на 60 градусов, благодаря чему заземляющий переключатель, соединенный с главным валом 17 через механизм передачи мощности так, чтобы рычаг или кулиса (не показана) сдвинулся в положение замыкания цепи (положение заземления).

Затем, когда второй приводной диск 24 далее поворачивается в направлении по часовой стрелке, второй холостой выступ 24b второго приводного диска 24 устанавливается так, чтобы быть обращенным к второму участку 16d холостой канавки диска 16 мальтийского механизма и, следовательно, второй приводной диск 24 вращается вхолостую.

В этой точке второй рычаг 25а, аксиально соединенный со вторым вращающимся валом 25, прекращает вращение под действием стопора (не показан) или второй рычаг 25а приводит к срабатыванию концевого выключателя (не показан), установленного в заданном положении, позволяющем концевому выключателю прервать подачу питания на второй приводной электродвигатель 20, тем самым завершая операцию замыкания цепи заземляющим переключателем.

Далее следует описание работы трехпозиционного привода согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения, при которой заземляющий переключатель переводится из положения (состояния) замыкания цепи согласно фиг.3 в положение (состояние) размыкания цепи согласно фиг.1.

Для перевода заземляющего переключателя в положение размыкания цепи (другими словами, из положения заземления) из состояния, показанного на фиг.3, второй приводной электродвигатель 20 включается по электрическому управляющему сигналу, или пользователь вручную поворачивает рукоятку (не показана), соединенную с концом 21а приводного вала 21 заземляющего переключателя так, чтобы приводной вал 21 заземляющего переключателя повернулся в направлении по часовой стрелке, которое является направлением для перевода заземляющего переключателя в положение размыкания цепи.

В результате, вторая ведущая шестерня 22, аксиально соединенная с приводным валом 21 заземляющего переключателя, также вращается в направлении по часовой стрелке.

В этом случае вторая ведомая шестерня 23, находящаяся в зубчатом зацеплении со второй ведущей шестерней 22 вращается в направлении против часовой стрелки, и второй приводной диск 24, соосно соединенный со второй ведомой шестерней 23 и вторым вращающимся валом 25, также поворачивается в направлении против часовой стрелки.

В результате, второй приводной ролик 24а, установленный на одной стороне второго приводного диска 24, также вращается в направлении против часовой стрелки для того, чтобы первый второй ролик 24а вошел во второй участок 16b канавки передачи мощности диска 16 мальтийского механизма, тем самым нажимая на второй участок 16b канавки передачи мощности и вращая диск 16 мальтийского механизма в направлении по часовой стрелке. Когда второй приводной диск 24 дальше вращается в направлении против часовой стрелки, второй приводной ролик 24а отделяется от второго участка 16b канавки передачи мощности и, следовательно, диск 16 мальтийского механизма останавливается в положении, повернутом приблизительно на 60° относительно положения, показанного на фиг.3, и диск 16 мальтийского механизма принимает состояние (положение) показанное на фиг.1.

Следовательно, главный вал 17, выполненный с возможностью вращения за счет аксиального соединения с диском 16 мальтийского механизма, поворачивается в направлении по часовой стрелке приблизительно на 60 градусов, в результате чего заземляющий переключатель, соединенный с главным валом 17 механизмом передачи мощности, например, рычагом или кулисой (не показана), передвигается в положение размыкания цепи.

В этой точке второй рычаг 25а, аксиально соединенный со вторым вращающимся валом 25, останавливается под действием стопора (не показан) или второй рычаг 25а приводит к срабатыванию концевого выключателя (не показан), установленного в заданном положении, позволяющем концевому выключателю прервать подачу питания на второй приводной электродвигатель 20, тем самым завершая операцию размыкания цепи заземляющим переключателем.

Как описано выше, в трехпозиционном приводе распределительного устройства согласно настоящему изобретению приводной вал 11 размыкающего переключателя и приводной вал 21 заземляющего переключателя выполнены раздельно, и первый приводной диск 14 с первым приводным роликом 14а и второй приводной диск 24 с вторым приводным роликом 24а соответственно выполнены с возможностью размыкания или замыкания размыкающего переключателя и заземляющего переключателя, а диск 16 мальтийского механизма и главный вал 17 совместно выполнены как для размыкающего переключателя, так и для заземляющего переключателя. Даже если на первом вращающемся валу 15 или на втором вращающемся валу 25 возникнет перебег из-за повреждения стопора или неисправности концевого выключателя, после поворота приводного вала 11 размыкающего переключателя или приводного вала 21 заземляющего переключателя в положение размыкания цепи или положения замыкания цепи, первый приводной ролик 14а или второй приводной ролик 24а отделятся от диска 16 мальтийского механизма, тем самым прекратив передачу мощности на диск 16 мальтийского механизма. Следовательно, главный вал 17, который является конечным выходным валом, не совершит перебег, предотвращая тем самым возникновение короткого замыкания или ошибки заземления.

Кроме того, в трехпозиционном приводе для распределительного устройства согласно настоящему изобретению в качестве приводного усилия переключения не используется упругая сила переключающей пружины, а вместо нее применяется силовая передача, полученная за счет соединения первой ведущей шестерни 12 или второй ведущей шестерни 22, аксиально соединенной с моторизованным или ручным приводным валом, т.е. с приводным валом 11 размыкающего переключателя или с приводным валом 21 заземляющего переключателя, с первой ведомой шестерней 13 или второй ведомой шестерней 23, и путем соединения или отсоединения диска 16 мальтийского механизма с первым приводным роликом 14а или вторым приводным роликом 24а, тем самым замыкая или размыкая размыкающий переключатель и заземляющий переключатель. Соответственно, предотвращается возникновение ударов и шума, возникающих в результате мгновенного высвобождения энергии пружины, и размыкание и замыкание можгут осуществляться плавно и тихо, при этом вероятность незавершенности операции существенно снижается, даже если приводом будет управлять неопытный работник, и повреждение компонентов сведено к минимуму.

Изобретение относится к распределительному устройству. Привод содержит: приводной вал размыкающего переключателя, первую ведущую шестерню, аксиально соединенную с ним, первую ведомую шестерню, находящуюся в зацеплении с первой ведущей шестерней, два приводных диска, два вращающихся вала, приводной вал заземляющего переключателя, вторую ведущую шестерню, аксиально соединенную с приводным валом заземляющего переключателя, вторую ведомую шестерню, находящуюся в зацеплении со второй ведущей шестерней, диск мальтийского механизма, имеющий пару канавок, в которые входят и из которых выходят первый приводной ролик или второй приводной ролик; и главный вал для переключения размыкающего переключателя или заземляющего переключателя в соответствии с вращением диска мальтийского механизма. Техническим результатом является предотвращение истирания деталей переключателей. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1.Трехпозиционный привод для распределительного устройства, имеющего размыкающий переключатель и заземляющий переключатель, при этом трехпозиционный привод содержит:
приводной вал размыкающего переключателя, создающий приводной крутящий момент для перевода размыкающего переключателя в положение замыкания цепи или в положение размыкания цепи;
первую ведущую шестерню, аксиально соединенную с приводным валом размыкающего переключателя и выполненную с возможностью вращения;
первую ведомую шестерню, приводимую во вращение путем зацепления с первой ведущей шестерней;
первый приводной диск, аксиально соединенный с первой ведомой шестерней и выполненный с возможностью вращения в том же направлении, что и первая ведомая шестерня, и имеющий первый приводной ролик на одной стороне своей верхней поверхности, выполненный с возможностью вращения;
первый вращающийся вал, на котором аксиально установлены первая ведомая шестерня и первый приводной диск;
приводной вал заземляющего переключателя, создающий приводной крутящий момент для перевода заземляющего переключателя в положение замыкания цепи или в положение размыкания цепи;
вторую ведущую шестерню, аксиально соединенную с приводным валом заземляющего переключателя и выполненную с возможностью вращения;
вторую ведомую шестерню, приводимую во вращение путем зацепления со второй ведущей шестерней;
второй приводной диск, аксиально соединенный со второй ведомой шестерней и выполненный с возможностью вращения в том же направлении, что и вторая ведомая шестерня, и имеющий второй приводной ролик на одной стороне своей верхней поверхности;
второй вращающийся вал, на котором аксиально установлены вторая ведомая шестерня и второй приводной диск;
диск мальтийского механизма, имеющий первый участок канавки передачи мощности, в который входит и из которого выходит первый приводной ролик первого приводного диска, и второй участок канавки передачи мощности, в который входит и из которого выходит второй приводной ролик второго приводного диска, при этом диск мальтийского механизма соединен с первым приводным диском или вторым приводным диском в заданном угловом диапазоне и вращается под действием мощности, передаваемой от первого приводного диска или второго приводного диска, и останавливается, когда передача мощности автоматически прекращается, если диск мальтийского механизма находится вне заданного углового диапазона; и
главный вал, который аксиально соединен с диском мальтийского механизма и соединен с размыкающим переключателем и с заземляющим переключателем, и переводит размыкающий переключатель или заземляющий переключатель в положение замыкания цепи или в положение размыкания цепи в соответствии с вращением диска мальтийского механизма.

2. Привод по п.1, в котором первый участок канавки передачи мощности и второй участок канавки передачи мощности ориентированы в сторону центра вращения диска мальтийского механизма, в двух заданных положениях на внешней периферийной поверхности диска мальтийского механизма, разнесены друг от друга на заданный угол и сформированы симметрично друг другу.

3. Привод по п.2, в котором первый приводной диск содержит первый холостой выступ, который радиально отходит от участка соединения с валом в центре и имеет форму дуги, выступающей вверх,
второй приводной диск содержит второй холостой участок, который радиально отходит от участка соединения с валом в центре и имеет форму дуги, выступающей вверх, и
диск мальтийского механизма далее содержит первый участок холостой канавки, имеющий форму дуги и соответствующий первому холостому выступу первого приводного диска, и второй участок холостой канавки, имеющий форму дуги и соответствующий второму холостому выступу второго приводного диска.