Ударовиброустойчивый контактор Советский патент 1983 года по МПК H01H50/30 

ю

о

00 00

to Изобретение относится к электрическим аппаратам, в частности к электромагнитным коЛ-акторам поворотног типа, предназначенным для работы в условиях ударных воздействий и вибраций, сейсмических колебаний, взры ных воздействий и т.п. Известны контакторы, содержащие электромагнит с поворотным якорем, укрепленным на вращающемся в подшипниках вгшу, на котором установлены также подвижные контактные узлы полюсов контактора и детали, несущие уравновешивающий груз. Причем руз расположен так, что его центр массы лежит на прямой, проходящей через центр массы подвижной системы контактора и центр вращения вала В таких статически уравновешенны конструкциях ударовиброустойчивость обеспечивается только в тех случаях когда ударные воздействия создгиот поступательные ускорения в горизонтальной, вертикальнбй или продольно плоскости. Если же ударные воздейст вия вызывают, кроме того, поворотны (угловые)уускорения, то происходит ложное срабатывание контактора, что недопустимо. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является контактор, содержащий основание, статически сбалансированные относительно своих осей вращения контактную систему поворотного типа и элек ромагнитную систему, связанные между собой механизмом непрЪскальзы вакяцей передачи, с отношением радиу сов зацепления передачи, равным отношению моментов инерции этих систем t23. В известном контакторе в качеств статически сбалансированных элементов использованы два ротора, оси которых располагаются на одной прямой с осью вращения подвижной части Ударостойкостьтаких контакторов обеспечивается как при поступательных так и при вращательных ускорениях, возникающих при ударном воздействии Однако необходимость иметь два допо нительных сба,пансированных ротора, связанных меж,цу собой зубчатым зацеплением, усложняет конструкцию аппарата. Цель изобретения - снижение матер алоемкости и повышение ударовиброус тойчивости контактора. Указанная цель достигается тем, что в ударовиброустойчивом контакторе, содержащем основание, статически сбсшансированиые относительно своих осей вращения .контактную систему поворотного типа и электро магнитную систему, связанные между собой механизмом непроскёшьзывающей передачи, с отношением радиусов зацепления передачи, равным отношению моментов инерции этих систем, электромагнитная система выполнена в виде двух электромагнитов, якоря которых статически сбалансированы относительно оси вращения, механизм непроскальзывающей передачи выполнен по крайней мере в виде двух злемен- тов, один из которых закреплен на оси вращения контактной системы, а другой - на оси вращения якорей электромагнитной системы,причем один из элементов выполнен с выступом, а другой - с регулируемым упором,установленным с возможностью взаимодействия с упомянутым выступом. На фиг.1 изобаржен вариант исполнения предлагаемого контактора, -общий вид; на фиг.2 - кинематическая схема ударовиброустойчивого контактора. Контактор {.фиг.1) состоит из основания 1, на котором закреплены дуг гогасительные устройства 2 с неподвижными контактами 3, сердечники 4 электромагнитов с включающими катушками 5 и блок б контактов вспомогательных цепей.. Подвижные поворотные контакты 7 укреплены на оси 8, . вращающейся в подшипнике 9 основания 1. На концах оси 8 укреплены также и элементы непроскальзыванндей передачи , выполненные в виде уравновешенных зубчатых секторных рычагов .10 .Зафиксированные на основании 1 цапфы 11 и под1иипники 12 служат для установки на них поворотных зубчатых секторных рычагов 13,которые посредством угольников 14 жестко связаны с якорями 15 электромагнитов . Таким образом, механическая связь магнитной системы с контактной системой осуществляется через зубчатые секторные рычаги 10 и 13 Поворотные системы подвижных контактов 7 (относительно оси 8)и.якорей 15 (относительно цапф 11), связанные между собйй зубчатыми секторными рычагами 10 и 13, выполнены статически уравновешенными относительно осей врав1ений. При этом отношение радиусов зацепления рычагов 10 и 13 равно отношению моментов инерции связанных с ними .соответствующих поворотных сиссем. Возвратная пружина 16 удерживает поворотные систекы в исходном положении, которое определяется взаимно стыкующимися упорами 17 и 18. Упоры 17 выполнены регулируекыми, что необходимо для установления заданного угла поворота подвижных систем. Регулировка осуществляется перемещением упоров в овальных отверстиях (не показаны) рычагов 10 при ослабленных винтах 19 крепления. Кинематическая схема (фиг.2) дает ясное представление о взаимодействии

элементов предлагаемого контактора в процессе работы.

Контактор работает следующим образом.

При ударном воздействии на основание 1, придающем ему поступательно и вращательное ускорение, статически уравновешенная поворотная системгс подвижных контактов (позиции 7, 8. и 10Г стремится сохранить свое положение в пространстве. То же стрекштс сделать и статически уравновешенная поворотная система якорей (позиции 13-15). Так как действие поступательных ускорений устранено статической балансировкой систем, а действие вращательных ускорений и возникаююих при этом моментов инерции, стремящихся повернуть указанные системы в одинаковом направлении, взгшмио уничтожаются в точке зацепления рыча гов 10 и 13, то системы перемещгиотся вместе с основанием 1 как единое твердое тело и ложного срабатывания контактора не происходит.

Если две системы статически сбалансированных грузовсоединить меха|нически между собой непроскальзывающей передачей (например зубчатой) с отношением радиусов згщёпления, рав1НЫМ отношению моментов инерции этих систем, то такое-соединение становится нечувствительным как к поступательиым, так и к вращательным ускорениям удара. Это происходит потому , что воздействиепоступательных составляющих ускорения устраняется статической балансировкой каждой системы грузов, а воздействия моментов инерции, возникающих при наличии вращателышх составляющих уркорения и стремящихся повернуть системы грузов водинаковом направлеиии относительно основания, взаимно -уничтожаются в точке сцепления зубьев. Поэтому такое соединение двух сбалансированных систем грузов перемещается при ударе как единое твердое тело, т.е. положение грузов относительно основания сохраняется неизменным. Оказанное положение справедливо только в том случае, если ударные воздействия передаются лишь на оси вращения статически сбалансированных систем грузов. Это значит, что других точек соприкосновния систем грузов с основанием например в виде упоров; .ограничи«-г телей Положения и т.п.) не должно быть. Поэтому в предлагаемой конструкции упорн 17 и 18 не имеют непосредственной связи с основанием 1.

В ocTcuibHojM работа контактора происходит обычным образом: при подаче питания в катушки 5 электромагнитов их якори притягиваются к сердечникам 4, вызывая тем caNtiM nor ворот рычагов 13 на цапфах 11 и, следовательно, связанных с ними зубчатой передачей рычагов 10, жестко сидящих на оси 8. При этом происходи замыкание контактов 7 и 3. Снятие питания с катушек 5 приводит к тому, что под действием возвратной п ружины 16 секторные рычаги 10 и 13 стремятся повернуться в исходное положение (до стыка упоров 17 и 18), в котором контакты 7 и 3 разомкнуты.

Использование в качестве статичес ки сбалансированных элементов, соединенных непроскальзывакицей передачей, элементов подвижной системы контактора значительно упрощает его конструкцию, так как исключается необходимость в размещении и креплении дополнительных элементов и грузов, уравновешивающих все подвиж ные системы предлагаемого контактора что одновременно ведет к уменьшению его материалоемкости на 30-40% по отнсмоению к известному .контуру.

УДАРОВИБРОУСТОЙЧИЕЫЙ КОНТАКТОР, содержавши основание, контактную систему поворотного типа и электромагнитную систему, статически сбалансированные относительно своих осей вращения и связанные между собой механизмом непроскальзы вакйцей передачи. с отношением радиусов зацепления пе1редачи, равным отношению моментов ийерции этих систем, отличающийся тем, что с целью снижения материалоемкости и повышения ударовиброустойчивости, электромагнитная iсистема выполнена в виде двух электромагнитов, якоря которых статически сбешансированы относительно оси вращения, механизм непроскалъзывающей . передачи выполнен по крайней мере в виде двух элементов, один из KOTOJAIX закреплен на оси вращения контактной ; система, а другой - на оси вращения яко;рей электромагнитной системы, причем один из элементов выполнен с выступом, а другой - с регулируемым упором, установленным с возможностью взаимодействия с упомянутым выступом.