КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА РАЗЪЕДИНИТЕЛЯ Российский патент 2016 года по МПК H01H73/04 

В 19 декабря 2010 года в Патентное управление Китая была подана патентная заявка на приоритет заявки на изобретение в Китае с номером 201010610652.9 и наименованием «Контактная система низковольтного разъединителя». Все содержание показано цитированием в настоящей заявке.

Область техники

Настоящее изобретение касается контактной системы разъединителя.

Уровень техники

При нормальной работе нынешнего разъединителя контактная поверхность на подвижном контакте соединяется с неподвижным контактом. При коротком замыкании в электроцепи, из большого действия отталкивающей силы на контактную поверхность подвижный контакт отсоединяется от неподвижного контакта. При недостатке отталкивающей силы для преодоления силы пружины подвижный контакт может прыгать в неподвижный контакт, что вызывает повторное зажигание или пережог, приводит к повреждению электроаппаратов.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является устранение недостатков существующей техники, создание контактной системы разъединителя с более высокой надежностью и более компактной конструкцией. После отсоединения подвижного и неподвижного контактов такая контактная система может предотвратить прыгание подвижного контакта в неподвижный контакт, избежать повторного зажигания или пережога, защитить электроаппараты.

Для осуществления вышеизложенной цели применяется контактная система разъединителя. В ее состав входит, по крайней мере, неподвижный контакт, подвижный контакт и опорное основание подвижного контакта. А в состав подвижного контакта, по крайней мере, входит первая подвижная контактная пружина, на головке которой формируется первая контактная поверхность. С помощью вращения подвижного контакта эта контактная поверхность соединяется с или отсоединяется от неподвижного контакта. На внешней поверхности первой подвижной контактной пружины, по крайней мере, формируется первая кулачковая поверхность. На внешней окружности опорного основания подвижного контакта держатель для размещения вышеизложенной первой подвижной контактной пружины устанавливается так, чтобы первая подвижная контактная пружина закрепилась на держателе и потянулась наружу, по крайней мере, первая и вторая пружина разместились на опорном основании подвижного контакта, один первый неподвижный вал разместился на опорном основании подвижного контакта, а другой первый неподвижный вал разместился на боковой стороне, противолежащей первому неподвижному валу, и прижался к первой кулачковой поверхности на первой подвижной контактной пружине. Первый подвижный вал движется относительно опорного основания подвижного контакта и подвижного контакта, концы первой и второй пружин соответственно фиксируются на первом неподвижном валу и первом подвижном валу, и так формируется пружинный механизм. Этот первый подвижный вал и первая кулачковая поверхность корпуса взаимодействуют, контактная поверхность первого подвижного контакта соединяется с неподвижным контактом, первый подвижный вал и первая кулачковая поверхность прижимаются с переводом первой подвижной пружины в первое рабочее положение; контактная поверхность первого подвижного контакта отсоединяется с неподвижным контактом, первый подвижный вал скользит по первой кулачковой поверхности и первая подвижная пружина фиксируется на втором рабочем положении. Вышеизложенный первый подвижный вал является полой трубкой, первая и вторая пружины, соединительные детали, согласующие с первыми подвижными валами, соответственно формируют вращающиеся опорные валы. Два конца первого подвижного вала соответственно вложены во вращающийся опорный вал, и так создается шарнирное соединение. Эти первые подвижные валы и кулачковые поверхности корпуса формируют трение качения.

На основании существующей техники улучшилось настоящее изобретение. Когда ток, протекающий в электроцепи, превышает определенный номинал, подвижный контакт отсоединяется от неподвижного контакта, под действие отталкивающей силы подвижный контакт отталкивается вверх, подвижный вал скользит по первой кулачковой поверхности и фиксирует первую подвижную контактную пружину. В то же время в изобретении первый подвижный вал проектирован как полая трубка. Первая и вторая пружины, соединительные детали, согласующие с первыми подвижными валами, соответственно формируют вращающиеся опорные валы. Два конца первого подвижного вала соответственно вложены во вращающийся опорный вал, и так создается шарнирное соединение. Эти первые подвижные валы и кулачковые поверхности корпуса формируют трение качения. Подвижные валы соединяются с первой и второй пружинами путем шарнирного соединения. Они могут вращаться по вращающемуся опорному валу. При действии подвижного контакта возникает между подвижным валом и подвижным контактом не жесткое трение, а трение качения, что отличается малой контактной силой, укороченным временем качения, то есть укороченным временем отталкивания подвижного контакта. В то же время при неналичии трения продлевается срок службы подвижного вала, всей контактной системы.

В целях защиты пружины в изобретении выполнено дальнейшее проектирование: на опорном основании подвижного контакта, относительно положений первой и второй пружин соответственно размещается гнездо фиксации пружины. Гнезда соответствуют первой и второй пружинам по размеру и форме. С помощью гнезд фиксации пружин обеспечивается локализация электродуги между первой, второй пружинами и подвижным контактом. Путем литьевого прессования создается гнездо фиксации пружины на опорном основании подвижного контакта. При сборке пружина целиком помещается в гнездо, между подвижным контактом и пружиной устанавливается стенка гнезда для локализации электродуги, поэтому электродуга не может касаться пружины, обычно не возникает пережог пружины. Причем одноблочная конструкция опорного основания подвижного контакта удобна для производства и монтажа пружины.

В целях повышения электропроводности подвижного контакта в изобретении применяются подвижные контакты, состоящие из 4 шинок в одном ряду, имеющих одинаковую форму и объем. При одинаковом объеме подвижного контакта 4 шинки позволяют увеличить поверхностную площадь, объем тока, протекающего через подвижный контакт, повысить электропроводность. Количество шинок (4 штуки) является самым рациональным. Оно определяется изобретателем в соответствии с данными испытаний.

В изобретении установлено наличие шага между вращающимся опорным валом первой пружины и вращающимся опорным валом второй пружины с учетом производственной технологии изделия. В процессе производства конец первой и второй пружины растягивается и превращается во вращающийся опорный вал, потом их концы вставляются в концы подвижного вала, и создается шарнирное соединение. Такая производственная технология отличается простотой и удобством. А если этот вращающийся опорный вал является непрерывным, тогда приходится вложить подвижный вал во вращающийся опорный вал, потом переработать концы первой и второй пружины. Такая сложная технология неизбежно приводит к повышению себестоимости.

В отношении двухконтактного разъединителя в изобретении применяется контактная система разъединителя, в состав которой входят второй неподвижный контакт и соответствующая ему присоединительная клемма, предназначенная для соединения с электроцепью. А в состав подвижного контакта входит вторая подвижная пружина, которая тянется из основной части и противолежит вращающемуся валу подвижного контакта, и выполняется симметричное размещение первой и второй подвижной пружины. А вторая контактная поверхность размещается на второй подвижной контактной пружине. С помощью вращения второго подвижного контакта эта вторая контактная поверхность соединяется с или отсоединяется от второго неподвижного контакта. Вторая кулачковая поверхность размещается на основной части, относительно вращающегося вала подвижного контакта, и осуществляется симметричное размещение первой и второй кулачковых поверхностей. По крайней мере, третья и четвертая пружины размещаются на опорном основании подвижного контакта, второй неподвижный вал размещается на опорном основании подвижного контакта, а второй подвижный вал размещается на боковой стороне, противолежащей второму неподвижному валу, и прижимается ко второй кулачковой поверхности на основной части. Этот второй подвижный вал движется относительно опорного основания подвижного контакта и подвижного контакта, концы третьей и четвертой пружин соответственно фиксируются на втором неподвижном валу и втором подвижном валу, и так формируется пружинный механизм. Второй подвижный вал является полой трубкой, третья и четвертая пружины, соединительные детали, согласованные с первыми подвижными валами, соответственно формируют вращающиеся опорные валы. Два конца второго подвижного вала соответственно вложены во вращающиеся опорные валы, и так создается шарнирное соединение. Эти вторые подвижные валы и кулачковые поверхности основной части формируют трение качения.

С учетом проектирования и производства продукции в изобретении установлено: на боковых соединительных поверхностях каждой шинки соответственно установлены бобышки и впадины, чтобы формировалось штекерное соединение двух соседних шинок. С использованием бобышек и впадин осуществляется компоновка конструкций на узкой шинке, и этим обеспечивается надежное соединение между шинками.

С учетом проектирования и производства продукции в изобретении установлено: на боковых соединительных поверхностях каждой шинки соответственно установлены 2 круглые бобышки и 2 соответствующие круглые впадины. Круглые бобышки и впадины позволяют обеспечить надежное соединение между шинками и удобный демонтаж.

Краткое описание фигур

Фиг. 1 представляет главный вид в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 2 показывает вид сверху в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 3 демонстрирует внутреннюю конструкцию в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 4 демонстрирует состояние и конструкцию при соединении в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 5 показывает состояние и конструкцию при отталкивании в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 6 показывает подвижную контактную пружину, законтренную подвижным валом на месте отталкивания.

Фиг. 7 представляет стереограмму на лицевой стороне в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 8 представляет стереограмму на обратной стороне в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 9 демонстрирует стереограмму внутренней конструкции в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 10 показывает часть F фигуры 9 в увеличенном масштабе.

Фиг. 11 демонстрирует согласование пружины и подвижного вала в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 12 демонстрирует первую часть согласования подвижной контактной пружины и подвижного вала в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 13 показывает вторую часть согласования подвижной контактной пружины и подвижного вала в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 14 представляет стереограмму шинки в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 15 представляет главный вид шинки в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 16 показывает сочетание 4 шинки в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 17 показывает часть А фигуры 5 в увеличенном масштабе.

Осуществление изобретения

Как показывают в фигурах 1-17, контактная система двухконтактного разъединителя согласно настоящему изобретению содержит, по крайней мере, 2 неподвижных контакта «1», подвижный контакт «2» и опорное основание подвижного контакта «3». 2 неподвижного контакта «1» соответственно соединяется с входящей и выходящей присоединительной клемме, предназначенной для соединения с электроцепью. Подвижный контакт «2» содержит основную часть «21», первую подвижную контактную пружину «22» и вторую подвижную контактную пружину «23», которые тянутся с передней и задней стороны основной части «21». Вторая подвижная контактная пружина «23» противолежит вращающемуся валу подвижного контакта «2», и выполняется симметричное размещение первой подвижной контактной пружины «22» и второй подвижной контактной пружины «23». На головке первой подвижной контактной пружины «22» и второй подвижной контактной пружины «23» формируется контактная поверхность «24». С помощью вращения подвижного контакта «2» эта контактная поверхность «24» соединяется с или отсоединяется от неподвижного контакта «1». На внешней поверхности основной части «21» формируется первая кулачковая поверхность «221» и вторая кулачковая поверхность «231», соответствующая первой подвижной контактной пружине «22» и второй подвижной контактной пружине «23». Вторая кулачковая поверхность «231» размещается относительно вращающегося вала подвижного контакта, и осуществляется симметричное размещение первой кулачковой поверхности «221» и второй кулачковой поверхности «231». Первая кулачковая поверхность «221» и вторая кулачковая поверхность «231» соответственно формируют выпуклую форму на поверхности первой подвижной контактной пружины «22» и второй подвижной контактной пружины «23». На стороне первой подвижной контактной пружины «22» возле подвижного контакта «2», то есть на правой стороне, формируется пилообразный излом «22а», здесь существует большое падение. А на другой стороне излома «22а», то есть на левой стороне, формируются 2 впадины «22b» подряд. На внешней окружности опорного основания «3» подвижного контакта держатель «25» для размещения вышеизложенной основной части «21» устанавливается так, чтобы первая подвижная контактная пружина «22» и вторая подвижная контактная пружина «23» на основной части «21» потянулись наружу. На опорном основании «3» подвижного контакта, на сторонах относительно первой подвижной контактной пружины «22» и второй подвижной контактной пружины «23» соответственно формируется гнездо фиксации пружины «31», которое соответствует пружине с по размеру и форме. Первая, вторая, третья и четвертая пружины (c1, с2, с3, с4) размещаются в гнезде фиксации пружины «31». Первый неподвижный вал «a1» и второй неподвижный вал «а2» размещаются на дне опорного основания «3» подвижного контакта. Первый подвижный вал «b1» и второй подвижный вал «b2» размещаются на стороне, противолежащей первому неподвижному валу «a1» и второму неподвижному валу «а2», и прижимаются к первой кулачковой поверхности «221» и второй кулачковой поверхности «231» на основной части «21». Эти подвижные валы «b1, b2» могут двигаться относительно опорного основания «3» подвижного контакта и подвижного контакта «2». Концы четырех пружин «c1, с2, с3, с4» соответственно фиксируются на двух неподвижных валах «a1, a2» и двух подвижных валах «b1, b2», и так формируется пружинный механизм. Два подвижного вала «b1, b2» является полыми трубками. Четыре пружины «c1, с2, с3, с4» и соединительные детали, согласующие с подвижными валами «b1, b2», соответственно формируют вращающиеся опорные валы «41». Концы двух подвижного вала «b1, b2» соответственно вложены во вращающиеся опорные валы «с5», и так создается шарнирное соединение. Между вращающимся опорным валом «с5» на первой пружине «c1» и вращающимся опорным валом «с5» на второй пружине «с2» существует шаг «d». А между вращающимся опорным валом «с5» на третьей пружине «с3» и вращающимся опорным валом «с5» на четвертой пружине «с4» также существует шаг. Первый подвижный вал «b1» и первая кулачковая поверхность «221» основной части «21» формируют трение качения; второй подвижный вал «b2» и вторая кулачковая поверхность «231» основной части «21» формируют трение качения. Контактная система согласно настоящей изобретения - если контактная поверхность «24» подвижного контакта «2» соединяется с неподвижным контактом «1», два подвижного вала «b1, b2» и соответствующие кулачковые поверхности «221, 231» основной части «21» прижимаются с переводом первой подвижной пружины в первое рабочее положение. Если контактная поверхность «24» подвижного контакта «2» отсоединяется с неподвижным контактом «1», два подвижных вала «b1, b2» и соответствующие кулачковые поверхности «221, 231» основной части «21» катаются и фиксируют две подвижные контактные пружины «22, 23» на втором рабочем положении. Подвижный контакт «2» состоит из четырех прилегающих шинок «dl». На боковых соединительных поверхностях каждой шинки «dl» соответственно установлены две круглой бобышки «dl1» и две соответствующей круглой впадины «dl2». Осуществляется штекерное соединение двух прилегающих шинок с помощью бобышки «dl1» и соответствующей впадины «dl2».

Описание вышеизложенного варианта только направлено на контактную систему, показанную в фигуре 1-11, вовсе не ограничивая область изобретения. Такое решение в изобретении может применяться для контактной системы, имеющей любое количество подвижных контактов.

В вышеуказанном варианте на боковых соединительных поверхностях каждой шинки «dl» соответственно установлены две круглой бобышки «dl1» и две соответствующей круглой впадины «dl2» - это самое оптимальное решение. На самом деле форма и количество бобышки «dl1» и соответствующей впадины «dl2» может изменяться в зависимости от потребностей.

Фиг. 5 показывает состояние при отталкивании подвижного контакта «2» от неподвижного контакта «1» в соответствии с вариантом осуществления изобретения, Под действием отталкивающей силы, создаваемой электрическим током, концы подвижного контакта «2» продолжают колебаться вверх и вниз, далеко от неподвижного контакта «1». В это же время первый подвижный вал «b1» и второй подвижный вал «b2» соответственно катается по первой кулачковой поверхности «221» и второй кулачковой поверхности «231». Как показывает фигура 7, первый подвижный вал «b1» движется в правую сторону излома «22а». Как показывает фигура 6, первый подвижный вал «b1» проходит через излом «22а» и попадает в место правее ниже излом «22а», контрит подвижную контактную пружину на месте отталкивания.

Контактная система разъединителя содержит по крайней мере один неподвижный контакт, подвижный контакт с опорным основанием и подвижные валы (b1, b2), которые являются полыми трубками. В состав подвижного контакта входит по крайней мере первая подвижная контактная пружина, на головке которой формируется первая контактная поверхность, взаимодействующая с неподвижным контактом. Пружины (c1, с2, с3, с4) и соединительные детали согласуются с подвижными валами (b1, b2), которые формируют вращающиеся опорные валы (с5). Два конца подвижного вала соответственно вложены во вращающийся опорный вал, создавая шарнирное соединение. Подвижные валы (b1, b2) и кулачковые поверхности (221, 231), соответствующие основной части (21), формируют трение качения. Подвижный вал может вращаться по вращающемуся опорному валу благодаря шарнирному соединению между ним и пружиной. Под действием подвижного контакта между подвижным валом и подвижным контактом возникает не жесткое трение, а трение качения, отличающееся малой контактной силой и укороченным временем качения, что укорачивает время отталкивания подвижного контакта. Технический результат - повышение надежности работы и срока службы подвижного вала и всей контактной системы, обладающей компактной конструкцией. 9 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Контактная система разъединителя, содержащая, по крайней мере, неподвижный контакт, подвижный контакт и опорное основание подвижного контакта, при этом в состав подвижного контакта, по крайней мере, входит первая подвижная контактная пружина, на головке которой формируется первая контактная поверхность, и с помощью вращения подвижного контакта эта контактная поверхность соединяется с или отсоединяется от неподвижного контакта, при этом на внешней поверхности первой подвижной контактной пружины, по крайней мере, формируется первая кулачковая поверхность, а на внешней окружности опорного основания подвижного контакта держатель для размещения вышеизложенной первой подвижной контактной пружины устанавливается так, чтобы первая подвижная контактная пружина закрепилась на держателе и потянулась наружу, по крайней мере, первая и вторая пружины разместились на опорном основании подвижного контакта, один первый неподвижный вал разместился на опорном основании подвижного контакта, а другой первый неподвижный вал разместился на боковой стороне, противолежащей первому неподвижному валу, и прижался к первой кулачковой поверхности на первой подвижной контактной пружине, при этом первый подвижный вал движется относительно опорного основания подвижного контакта и подвижного контакта, концы первой и второй пружин соответственно фиксируются на первом неподвижном валу и первом подвижном валу, и так формируется пружинный механизм, причем указанный первый подвижный вал и первая кулачковая поверхность основной части взаимодействуют, контактная поверхность первого подвижного контакта соединяется с неподвижным контактом, первый подвижный вал и первая кулачковая поверхность прижимаются с переводом первой подвижной пружины в первое рабочее положение; контактная поверхность первого подвижного контакта отсоединяется от неподвижного контакта, первый подвижный вал скользит по первой кулачковой поверхности и первая подвижная пружина фиксируется во втором рабочем положении, причем указанный первый подвижный вал является полой трубкой, а первая и вторая пружины и соединительные детали, согласованные с первыми подвижными валами, соответственно формируют вращающиеся опорные валы, а два конца первого подвижного вала соответственно вложено во вращающиеся опорные валы, и так создается шарнирное соединение, причем первые подвижные валы и кулачковые поверхности основной части формируют трение качения.

2. Контактная система разъединителя по п. 1, характеризующаяся тем, что на опорном основании подвижного контакта, относительно положений первой и второй пружин соответственно формируются гнезда фиксации пружин, которые соответствуют первой и второй пружинам по размеру и форме, причем с помощью гнезд фиксации пружин обеспечивается локализация электродуги между первой и второй пружинами и подвижным контактом.

3. Контактная система разъединителя по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что вышеизложенный подвижный контакт состоит из четырех шинок в одном ряду, имеющих одинаковую форму и объем.

4. Контактная система разъединителя по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что существует шаг между вращающимся опорным валом первой пружины и вращающимся опорным валом второй пружины.

5. Контактная система разъединителя по п. 3, характеризующаяся тем, что существует шаг между вращающимся опорным валом первой пружины и вращающимся опорным валом второй пружины.

6. Контактная система разъединителя по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что в состав контактной системы разъединителя входят второй неподвижный контакт и соответствующая ему присоединительная клемма, предназначенная для соединения с электроцепью, а в состав подвижного контакта входит вторая подвижная пружина, которая тянется из основной части и противолежит вращающемуся валу подвижного контакта, и выполняется симметричное размещение первой и второй подвижной пружины, при этом вторая контактная поверхность размещается на второй подвижной контактной пружине, и с помощью вращения второго подвижного контакта эта вторая контактная поверхность соединяется с или отсоединяется от второго неподвижного контакта, при этом вторая кулачковая поверхность размещается на основной части, относительно вращающегося вала подвижного контакта, и осуществляется симметричное размещение первых кулачковых поверхностей, причем, по крайней мере, третья и четвертая пружины размещаются на опорном основании подвижного контакта, второй неподвижный вал размещается на опорном основании подвижного контакта, а второй подвижный вал размещается на боковой стороне, противолежащей второму неподвижному валу, и прижимается ко второй кулачковой поверхности на основной части, причем этот второй подвижный вал движется относительно опорного основания подвижного контакта и подвижного контакта, концы третьей и четвертой пружин соответственно фиксируются на втором неподвижном валу и втором подвижном валу, и так формируется пружинный механизм, при этом второй подвижный вал является полой трубкой, третья и четвертая пружины и соединительные детали, согласованные с первыми подвижными валами, соответственно формируют вращающиеся опорные валы, а два конца второго подвижного вала соответственно вложены во вращающиеся опорные валы, и так создается шарнирное соединение, причем эти вторые подвижные валы и кулачковые поверхности основной части формируют трение качения.

7. Контактная система разъединителя по п. 3, характеризующаяся тем, что в состав контактной системы разъединителя входят второй неподвижный контакт и соответствующая ему присоединительная клемма, предназначенная для соединения с электроцепью, а в состав подвижного контакта входит вторая подвижная пружина, которая тянется из основной части и противолежит вращающемуся валу подвижного контакта, и выполняется симметричное размещение первой и второй подвижной пружины, при этом вторая контактная поверхность размещается на второй подвижной контактной пружине, и с помощью вращения второго подвижного контакта эта вторая контактная поверхность соединяется с или отсоединяется от второго неподвижного контакта, при этом вторая кулачковая поверхность размещается на основной части, относительно вращающегося вала подвижного контакта, и осуществляется симметричное размещение первой и второй кулачковых поверхностей, причем, по крайней мере, третья и четвертая пружины размещаются на опорном основании подвижного контакта, второй неподвижный вал размещается на опорном основании подвижного контакта, а второй подвижный вал размещается на боковой стороне, противолежащей второму неподвижному валу, и прижимается ко второй кулачковой поверхности на основной части, причем этот второй подвижный вал движется относительно опорного основания подвижного контакта и подвижного контакта, концы третьей и четвертой пружин соответственно фиксируются на втором неподвижном валу и втором подвижном валу, и так формируется пружинный механизм, при этом второй подвижный вал является полой трубкой, третья и четвертая пружины и соединительные детали, согласованные с первыми подвижными валами, соответственно формируют вращающиеся опорные валы, а два конца второго подвижного вала соответственно вложены во вращающиеся опорные валы, и так создается шарнирное соединение, причем эти вторые подвижные валы и кулачковые поверхности основной части формируют трение качения.

8. Контактная система разъединителя по п. 3, характеризующаяся тем, что на боковых соединительных поверхностях каждой шинки соответственно установлены бобышки и впадины, чтобы формировалось штекерное соединение.

9. Контактная система разъединителя по п. 5, характеризующаяся тем, что на боковых соединительных поверхностях каждой шинки соответственно установлены бобышки и впадины, чтобы формировалось штекерное соединение.

10. Контактная система разъединителя по п. 8 или 9, характеризующаяся тем, что на боковых соединительных поверхностях каждой шинки соответственно установлены две круглые бобышки и две соответствующие круглые впадины.