Пружинный привод коммутационного аппарата Советский патент 1984 года по МПК H01H33/40 

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, в частности к приводам высоковольтных выключат.елей, осуществляющим их включение, удержание во включенном положении и освобождение подвижных частей выключателя при отключении. Известны пружинные приводы, в которых с целью обеспечения включения выключателя, приводимого в действие этим приводом, используется заранее запасенная энергия включающих пружин l 3. Однако для. преодоления проти Водействующего усилия, которое возрастает значительно в момент соприкосновения контактов выключателя, в известных приводах необходимо иметь относительно большой запас энергии включающих пружин, что приводит к значительным динамическим нагрузкам на элементы привода, в конечном ито ге характеризуется относительно низ кой надежностью привода. Наиболее близким к изобретению является пружинный привод коммутационного аппарата, содержащий корпус ведущий ралчаг, соединенный с выходной тягой посредством фиксирующего элемента,два упругих элемента, один конец каждого из которых соединен с корпусом, а другой.конец первого упругого элемента соединен с ведущим рычагом. Такой привод имеет более высокую надежность в работе, позволяет в. момент соприкосновения контактов коммутационного аппарата преодолеть значительно возросшее противодействующее усилие за счет своевременного подключения в работу второго упругого элемента и успешно завершить процесс включения выключателя 2}. Однако привод известной конструкции, в которой обеспечивается переключение второго упругого элемента с неподвижного упора на ведущий рычаг, неизбежно имеет тяговую характеристику со скачкообразным возрастанием у.силия на Выходной тяге, что приводит к значительным динамическим нагрузкам на запирающее устройство и другие элементы привода. Кроме того, запирающее устройство типа ша- : рикового затвора, применяемое в известном приводе, имеет довольно сложную конструкцию, большие силы трения скольжения при движении ведущего рычага, повышенный износдеталей при переключениях в силу больших .динамических нагрузок при незначительных площадях поверкрОсти контакта деталей., требует высокой точности изготовления деталей, кроме того, трудно обеспечивается одновременное срабатывание шариков. Все это при значительных включающих усилиях и большом количестве выполняемых операций снижает надежность привода 142 Цель изобретения - повышение надежности привода за счет уменьшения динамических нагрузок на детали привода и уменьшения сил трения между ними. Для достижения этой цели в пружинном приводе, содержащем .корпус, ведущий рычаг, соединенный с выходной тягой посредством фиксирующего элемента, два упругих элемента, один конец каждого из которых соединен с корпусом привода, а другой конец первого упругого элемента соединен с ведущим рычагом,хвостовик ведущего рычага выполнен в виде сектора с цилиндрической боковой поверхностью, и приведен во взаимодействие с роликом вновь введенного рычага, соединенного с вторым концом второго упругого элемента и с вновь введенным регулируннцим устройством, установленным на корпусе привода. Повышение надежности привода достигается за счет того, что отпадает необходимость в запирающем устройстве типа шарикового затвора, облалающего- указанньячи недостатками, а вновь введенные хвостовик -ведущего рычага в виде сектора с цилиндрической боковой поверхностью и прокатывающийся по нему в процессе включения ролик дополнительного рычага отличаются высокой надежностью в работе, так как при их взаимодействии исключаются силы трения скольжения. Кроме того, уменьшаются ударные нагрузки при подключении в работу второй пружины, что обеспечивается выбором профиля перехода с боковой поверхности хвостовика на его затылочную часть, при взаимодействии с которой дополнительный рычаг передает ведущему максимальный дополнительный момент, создаваемый вторым упругим элементом. Момент вступления во взаимодействие ролика с затылочной частью хвостовика ведущего рычага регулируется при помощи вновь введенного регулирующего устройства простой и надежной конструкции. У привода предлагаемой конструкции значи.тсельнс расширяется возможность более полного согласования его тяговой характеристики с характеристикой силы сопротивления выключателя по сравнению с известным, что расширяет область применения привода и обеспечивает дальнейшее снит жение динамических нагрузок на его звенья. Такая возможность обеспечиваетая выбором профиля боковой поверхности хвостовика ведущего рычага, так как . от этого профиля зависит величина дополнительного момента, передаваемого от второго упругого элемента при прокатывании ролика по поверхности хвостовика.

В результате сложения включающих моментов сил от первого и второго упругих элементов при правильно отрегулированном моменте вступления ролика дополнительного рычага во взаимодействие с затылочной частью хвостовика ведущего рычага можно получить тяговую характеристику требуемой формы.

На чертеже представлена кинематическая схема привода (привод изображен с взведенными включающими пружинами в момент, предшествующий включению выключателя).

Привод имеет кулачок 1, который через ролик 2 воздействует на ведущий рычаг 3, соединенный с первой включающей пружиной 4 непосредст-венно, а со второй включающей пружиной 5 - посредством дополнительного рычага б, снабженного роликом и связанного с регулирующим элементом 7. Хвостовик ведущего рычага 3 имеет форму сектора с цилиндрической поверхностью, с Которой взаимодействует ролик дополнительного рычага 6 Регулирующий элемент 7 закреплен с .возможностью перемещения вдоль оси его резьбовой части, определяя тем момент . перекатывания ролика рычага 6 с боковой поверхности хвостовика ведущего рычага 3 на его затылочную часть, что влече за собой значительное возрастание дополнительного включающего момента передаваемого ведущему рычагу от второй пружины 5 посредством рычага 6 перед соприкосновением конта-ктов включаемого коммутационного аппарата, обеспечивая тем самым оптималь-. ный режим работы привода и выключателя.

Ведущий рычаг 3 соединен с выходной тягой 8 посредством фиксирующего элемента 9, снабженного тумблерной пружиной 10. На корпусе привода уста новлены упоры 11 it 12, которые служат для поворота фиксирующего элемента 9 в нужное фиксированное положение при включении выключателя и заводе упругих элементов, выполнен-; ных в виде пружин 4 и 5. Ведущий рычаг 3 в положении, соответствующем взведенному положению пружин 4 и 5, фиксируется сцепляюще-расцепляквдим устройством 13, состоящим из двух подпружиненных собачек 14 и 15, и установленным на ведущем рычаге

3 подпружиненным зубом 16. Выходная тяга 8 аналогичным образом фиксируется в положении, соответствующем включенному положению выключателя, устройством 17, содержащим собачки 18 и 19 и установленным на выходной тяге 8 зуба 20. Сцепляюще-расцепляюгцие устройства 13 и 17 управляются соответственно электромагнитом 21

включения и электромагнитом 22 откл чения.

Работа привода осуществляется следующим образом.

Кулачок 1 при вращении (электродвигателем или вручную) по часовой стрелке через ролик 2 поворачивает рычаг 3 по часовой стрелке. Рычаг 3 заводит включающую пружину 4. Кроме того, рычаг 3 посредством Дополнительного рычага 6, который вращается против часовой стрелки, заводит и включающую пружину 5. Рычаг 3 и дополнительный рычаг б при заводе включающих пружин вращаются в. противоположных направлениях и в заранее определенный момент, ролик дополнительного рычага 6 выходит из зацепления с затылочной частью хвостовика рычага 3 и скользит по цилиндрической поверхности .сектора. В конце завода первой включающей пружины 4 зуб 16 входит в зацепление с собачкой 15 и удерживает рычаг 3 в этом положении после выхода кулачка 1 из зацепления с роликом 2. Кулачок 1 продолжает вращаться до положения,обеспечивающего возможност беспрепятственного поворота рычага в исходное положение. Во время завода включающих пружин, при заданном недоходе до конечного положения рычага 3, фиксирующий элемент 9 соприкасается с упором 11 и поворачивается против часовой стрелки до момента, когда тумблерная пружина 10 переходит через мертвую точку и поворачивает фиксирующий элемент 9 до зацепления с выходной тягой 8. Включающие пружины взведены; привод гото к включению.

При подаче напряжения на включающий электромагнит 21 срабатывает сцепляюще-расцепляницее устройство 13. Рычаг 3 под действием первой включающей пружины 4 поворачивается против часовой стрелки. Вместе с рычагом 3 под действием фиксирующего элемента 9 двигается и выходная тяга 8, преодолевая сопротивление, отключающих Пружин и включая выключатель,

При 9ТОМ ролик дополнительного рычага 6 прокатывается по цилиндрической поверхности рычага 3 и в момент , предшествующий соприкосновению контактов или в момент соприкосновения контактов выключателя, входит в зацепление с затылочной частью сектора рычага 3 ( момент зацепления регулируется элементом 7) и соответственно включается в работу вторая включающая пружина 5, позволяя приводу преодолеть значительно возросшее противодействуичееусилие выключателя в момент соприкосновения контактов и доводя выключатель до включенного состояния. 5 И В конце включения выключателя, когда происходит западание зуба. 20 за собачку 19, свободный конец фиксирующего элемента 9 встречает упор 12 и поворачивается, выходя из зацепления с выходной тягой 8, После расцепления рычага 3 и выходной тяги 8 последняя удерживается (и удерживает выключатель) во включенном положении при помощи сцепляюще-расцепляющего устройства 17, обеспечи-. вая включение выключателя. При подаче напряжения на отключающий электромагнит 22 срабатывает 146 сцепляюще-расцепляющее устройство 17. Выходная тяга 8 под действием отключающих пружин выключателя воэвращается в исходное положение, обеспечивая отключение выключателя, Таким образом, выполнение привода в соответствии с изобретением повысит надежность привода и всего выключателя в целом благодаря уменьшению нагрузок на элементы привода и обеспечению оптимальной работы как привода, так и выключателя, что в конечном счете приведет к созданию более мощного привода.

ПРУЖИННЫЙ ПРИВОД КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА, содержащий корпус, ведущий рычаг, соединенный с выходной тягой посредством фиксирующего элемента, два упругих элемента, один конец каждого из которых соединен с корпусом, а другой конец первого упругого элемента соединен с ведущим рычагом, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, хвостовик ведущего рычага выполнен в виде сектора с цилиндрической боковой поверхностью и приведен во взаимодейст вие с роликом вновь введенного рычага, соединенного с вторьш концом второго упругого элемента и с вновь введенным регулируняцим устройством, установленным на корпусе привода. м о со Oiib