ПРИВОДНОЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 2019 года по МПК H01H5/00 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЕ

Изобретение относится к области электротехники, а именно к аппаратуре распределения и управления низковольтной, которая предназначена для эксплуатации в электрических цепях распределения энергии с номинальным напряжением до 1000 В переменного тока или до 1500 В постоянного тока, кроме того это изобретение может эксплуатироваться в электрических цепях высокого напряжения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Приводной механизм является специальным устройством, предназначенным для операции включения коммутационного аппарата, для удержания во включенном положении и для отключения коммутационного аппарата.

Известен привод для перемещения контактов выключателя многополюсного врубного (патент РФ на изобретение №2049364). Привод выключателя состоит из рукоятки, закрепленной на оси с возможностью вращения, кривошипно-шатунного механизма, связывающего рукоятку с подвижными контактами выключателя, пружины, один конец которой закреплен на корпусе выключателя, а другой на кривошипно-шатунном механизме, и упора, закрепленного на ручке для фиксации положений привода.

Однако известный привод имеет низкую скорость включения вследствие наличия кривошипно-шатунного механизма, характеризующегося однозначной зависимостью положения контактов выключателя от положения рукоятки.

Наиболее близким к заявляемому решению является независимый привод выключателя (патент РФ на изобретение № 2496173), содержащий рычаг, установленный с возможностью вращения относительно неподвижной оси, рукоятку, закрепленную с возможностью поворота на одной оси с рычагом, пружину, один конец которой шарнирно соединен с рычагом, а другой - с неподвижной частью выключателя, цевочный механизм для поступательного перемещения ползуна выключателя, включающий паз и расположенную в нем цевку, согласно решению цевка закреплена на ползуне, а паз выполнен в рычаге.

К недостаткам указанного решения можно отнести сложную конструкцию привода: два совмещенных кривошипно-кулисных механизма, а именно две кулисы (качающейся с пружиной и поступательно-движущейся) управляются общим кривошипом (рычагом). Кривошип (рычаг) во время работы прикладывает силу в разных точках кулисы поступательно-движущейся (ползуна), что приводит к колебательному движению, а не к прямолинейному и влияет на надежность работы привода. Кривошип (рычаг) перемещается в плоскости крепления выключателя, что увеличивает габаритные размеры коммутационного аппарата.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание надежного в работе приводного механизма коммутационного аппарата с высоким показателем быстродействия.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении надежности и быстродействии приводного механизма коммутационного аппарата. Также к техническому результату можно отнести компактность конструкции приводного механизма.

Технический результат достигается благодаря тому, что приводной механизм коммутационного аппарата содержит пружинный механизм и механизм перемещения ножевых контактов. Пружинный механизм включает в себя вал пружинного механизма и два размещенных на нём кулисно-коромысловых механизма. Механизм перемещения ножевых контактов включает в себя вал перемещения ножевых контактов, кулачки вала перемещения ножевых контактов в количестве трех штук, размещенные на валу перемещения ножевых контактов, и три серьги, закрепленные на кулачках перемещения ножевых контактов. Вал пружинного механизма расположен внутри вала перемещения ножевых контактов, выполненного полым, и в стенке вала перемещения ножевых контактов выполнены прорези для размещения кулисно-коромысловых механизмов.

На краевой части вала пружинного механизм, для задания ему вращательного движения, может быть расположено соединительное звено ручного привода, например, выполненный в виде двух кулачков, соединеннных втулкой.

Каждый кулисно-коромысловый механизм включает в себя кулачок-коромысло, расположенное на валу пружинного механизма, кулису, закрепленную одним концом на кулачке-коромысле, ползун качающийся, обеспечивающий свободное перемещение кулисы, два кронштейна ползуна качающегося, пружину сжатия пружинного механизма, закрепленную на кулисе, и демпфирующий элемент, расположенный на противолежащем относительно вала конце кулисы. Демпфирующий элемент предпочтительно выполнен в виде блока тарельчатых пружин.

Изобретение иллюстрируется чертежами:

Фиг. 1 – приводной механизм (изометрия)

Фиг. 2 – приводной механизм в составе коммутационного аппарата

Фиг. 3 – приводной механизм в составе основания

Фиг. 4 – кинематическая схема приводного механизма

Фиг. 5 - схема работы приводного механизма (изометрия)

Позициями на чертежах обозначены:

1 - вал пружинного механизма

2 - вал перемещения ножевых контактов

3 - кулачок вала перемещения ножевых контактов

4 - серьга

5 – кулачок коромысло-пружинного механизма

6 - кулиса пружинного механизма

7 - пружина сжатия пружинного механизма

8 – ползун качающийся пружинного механизма

9 – кронштейн ползуна качающегося пружинного механизма

10 – демпфирующий элемент

11 – кулачок вала пружинного механизма

12 – втулка для кулачков вала пружинного механизма

13 – опора изоляционных оснований неподвижных контактов

14 – пластина-держатель вала перемещения ножевых контактов

15 – пластина-держатель вала пружинного механизма

16 – кронштейн основания аппарата

17 – кронштейн заземления аппарата

18 – стойка контакта неподвижного

19 – стойка контакта-держателя

20 – блок контактов подвижных

Приводной механизм включает в себя пружинный механизм и механизм перемещения ножевых контактов.

Пружинный механизм представляет собой два кулисно-коромысловых механизма с качающимся ползуном, работающих параллельно и расположенных на валу. Такая конструкция обеспечивает надежность работы механизма.

В состав пружинного механизма входят: вал пружинного механизма 1 и два кулисно-коромысловых механизма. Каждый кулисно-коромысловый механизм включает в себя кулачок-коромысло 5, расположенное на валу 1 пружинного механизма, кулису 6, закрепленную одним концом на кулачке-коромысле 5, ползун качающийся 8, обеспечивающий свободное перемещение кулисы 6, два кронштейна 9 ползуна качающегося, пружину сжатия 7 пружинного механизма, закрепленную на кулисе 6, и демпфирующий элемент 10, расположенный на конце кулисы. Демпфирующий элемент 10 предпочтительно выполнен в виде блока тарельчатых пружин.

В состав механизма перемещения ножевых контактов входят: вал перемещения ножевых контактов 2, кулачки вала перемещения ножевых контактов 3 в количестве трех штук, размещенные на валу перемещения ножевых контактов 2 и три серьги 4, закрепленные на кулачках перемещения ножевых контактов 3.

Вал пружинного механизма расположен внутри вала перемещения ножевых контактов, выполненного полым. В стенке вала перемещения ножевых контактов выполнены прорези для размещения кулисно-коромысловых механизмов.

Также в состав приводного механизма может входить соединительное звено ручного привода, расположенное на краевой части вала пружинного механизма 1. Соединительное звено ручного привода может быть выполнено в виде двух кулачков 11, соединенных втулкой 12.

Приводной механизм размещают на основании коммутационного аппарата состоящего из: опор изоляционных оснований неподвижных контактов 13 в количестве двух штук, пластин-держателей вала перемещения ножевых контактов 14 в количестве двух штук, пластин-держателей вала пружинного механизма 15 в количестве двух штук, кронштейнов основания аппарата 16 в количестве четырех штук, кронштейна заземления аппарата 17 в количестве одной штуки (Фиг. 2, Фиг. 4). При этом, пластина-держатель вала перемещения ножевых контактов 14 является для вала перемещения ножевых контактов 2 подшипником скольжения, также как и пластина-держатель вала пружинного механизма – для вала пружинного механизма 2 (Фиг. 3).

Приводной механизм обеспечивает через серьгу 4 перемещение блока контактов подвижных 20 относительно стойки контакта неподвижного 18 и стойки контакта-держателя 19 (Фиг. 2).

Приводной механизм обладает следующими признаками для достижения изобретением технического результата:

Во-первых, вал пружинного механизма привода 1, являющийся управляющим валом, и вал перемещения ножевых контактов 2, являющийся управляемым валом, находятся на одной оси, благодаря чему обеспечивается компактность конструкции приводного механизма.

Во-вторых, пружинный механизм представляет собой два кулисно-коромысловых механизма с качающимся ползуном, работающих параллельно, что обеспечивает надежность работы механизма.

В-третьих, пружинный механизм сконструирован таким образом, чтобы поворот управляющего вала пружинного механизма привода 1 имел мертвый ход для предварительного взведения пружины сжатия пружинного механизма 7, благодаря чему осуществляется сначала накопление энергии, а затем выделение и использование ее для приведения в движение подвижных контактов коммутационного аппарата.

В-четвертых, блок тарельчатых пружин 10 в пружинном механизме выполняет функцию демпфера для предотвращения колебаний подвижных механизмов и гашения инерционных перемещений кулисы пружинного механизма.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

В первом положении (нижнее положение на Фиг. 5) вал пружинного механизма 1 в исходном положении, кулисы пружинного механизма 6 находятся в нижнем положении, отсутствует сжатие пружин 7, вал перемещения ножевых контактов 2 повернут на незначительный угол, серьга привода 4 находиться в низшей точке.

Во втором положении (среднее положение на Фиг. 5) вал пружинного механизма 1 повернут против часовой стрелки на ½ максимального угла поворота, кулисы пружинного механизма 6 находятся в среднем положении, пружины 7 в состоянии максимального сжатия. Увеличивается скорость поворота вала перемещения ножевых контактов 2, серьги 4 выполняют поступательное движение вверх, приводя в движении блок подвижных контактов.

В третьем положении (верхнее положение на Фиг. 5) вал пружинного механизма 1 повернут на максимальный угол, кулисы пружинного механизма 6 находятся в верхнем положении, отсутствует сжатие пружин 7, вал перемещения ножевых контактов 2 повернут на максимальный угол, серьги 4 находятся в верхнем положении, блок подвижных контактов перемещен на максимальный угол, блок тарельчатых пружин 10 гасит инерционные перемещения кулисы пружинного механизма.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к аппаратуре распределения и управления низковольтной, которая предназначена для эксплуатации в электрических цепях распределения энергии с номинальным напряжением до 1000 В переменного тока или до 1500 В постоянного тока. Приводной механизм коммутационного аппарата содержит пружинный механизм и механизм перемещения ножевых контактов. Пружинный механизм включает в себя вал пружинного механизма и два размещенных на нем кулисно-коромысловых механизма. Механизм перемещения ножевых контактов включает в себя вал перемещения ножевых контактов, кулачки вала перемещения ножевых контактов в количестве трех штук, размещенные на валу перемещения ножевых контактов, и три серьги, закрепленные на кулачках перемещения ножевых контактов. Вал пружинного механизма расположен внутри вала перемещения ножевых контактов, выполненного полым, и в стенке вала перемещения ножевых контактов выполнены прорези для размещения кулисно-коромысловых механизмов. Техническим результатом является повышение надежности и быстродействия приводного механизма. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Приводной механизм коммутационного аппарата, содержащий пружинный механизм и механизм перемещения ножевых контактов, отличающийся тем, что пружинный механизм включает в себя вал пружинного механизма и два размещенных на нем кулисно-коромысловых механизма, механизм перемещения ножевых контактов включает в себя вал перемещения ножевых контактов, кулачки вала перемещения ножевых контактов в количестве трех штук, размещенные на валу перемещения ножевых контактов, и три серьги, закрепленные на кулачках перемещения ножевых контактов, при этом вал пружинного механизма расположен соосно внутри вала перемещения ножевых контактов, выполненного полым, и в стенке вала перемещения ножевых контактов выполнены прорези для размещения кулисно-коромысловых механизмов.

2. Приводной механизм по п. 1, отличающийся тем, что на краевой части вала пружинного механизма расположено соединительное звено ручного привода.

3. Приводной механизм по п. 1, отличающийся тем, что каждый кулисно-коромысловый механизм включает в себя кулачок-коромысло, расположенное на валу пружинного механизма, кулису, закрепленную одним концом на кулачке-коромысле, ползун качающийся, обеспечивающий свободное перемещение кулисы, два кронштейна ползуна качающегося, пружину сжатия пружинного механизма, закрепленную на кулисе, и демпфирующий элемент, расположенный на конце кулисы.