Выключатель мгновенного действия Советский патент 1985 года по МПК H01H13/26 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к низковольтному электроаппаратостроению, а именно к аппарата 1 управления, предназначенным для работы в условиях ударных воздействий и вибраций, и может быть использовано в контактных блоках реле, путевых выключателей, кнопок управления, а также в блоках вспомогательных контактов контакторов и автоматических выключателей.

Цель изобретения - повышение ударостойкости.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема выключателя мгновенного действия; на фиг. 2 - пример конструкции выключателя; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - узел соединения пружины с шарнирными пластинчатыми элементами.

Выключатель мгновенного действия {фиг. 1) сбстоит из двух пар неподвижных контактов 1,2 и 3, 4, укрепленных на основании 5 из изоляционного материала, соответствуюш,их им двух КОСТИКОВЫХ подвижных контактов 6 и 7, установленных вместе с контактными пружинами 8 и 9 на траверсе 10 из изоляционного материала. Траверса 10, а также приводной 11 и промежуточный 12 рычаги механизма мгновенного переключения установлены на обш,ей неподвижной оси 13, укрепленной на основании 5. На траверсе 10 и на рабочих концах приводного 11 и промежуточного 12 рычагов имеются шарнирные пластинчатые элементы 14-17, между которыми соответственно расположены упругие элементы, например цилиндрические пружины 18 и 19 сжатия. Для фиксации конечных положений траверсы 10 приводного И и промежуточного 12 рычагов на основании выключателя выполнены соответствующие опорные поверхности 20 и 21, 22 и 23, 24 и 25. Шарнирный пластинчатый элемент 14 приводного рычага 11 охвачен переключающим элементом 26, поступательно перемещающимся в процессе переключения в направляющих 27. Приводной 11 и промежуточный 12 рычаги, а также траверса 10 выполнены статически уравновешенными относительно неподвижной оси 13.

В приведенной (фиг. 2 и 3) конструкции выключателя как приводной 11, так и промежуточный 12 рычаги выполнены в виде двух идентичных рычажных элементов так же как и траверса 10, статически уравновешенных относительно неподвижной оси 13. На концах, взаимодействующих с опорными поверхностями основания, указанные рычажные элементы имеют фигурные, расширяющиеся от концов, окна 28,в которых установлены шарнирные пластинчатые элементы, выполненные с выступами 29 для введения в пружины. Кроме того, пластинчатые щарнирные элементы 14 и 16 имеют уаоры, которые введены в фигурные окна приводного и промежуточного рычагов, и

выполнены с выступами 30 для введения в пружины и со штифтами 31 и 32 для введения в отверстия траверсы и промежуточного рычага. Переключающий элемент 26 5 приводится в движение с помощью тяги 33, связанной с приводным механизмом (например, электромагнитным приводом контактора, кнопочным механизмом или рабочим механизмом концевого выключения).

Выключатель мгновенного действия рабо0 gg следующим образом.

В исходном положении (фиг. 1) усилия пружин 18 и 19 создают одинаково направленные моменты относительно неподвижной оси 13, удерживающие промежуточный рычаг 12 в крайнем положении. Усилиями пружин 18 и 19 удерживаются также в крайних положениях соответственно приводной рычаг И и траверса 10. При перемещении переключающего элемента 26 в направляющих 27 (на фиг. 1 и 2 справа налево) при0 водной рычаг 11, шарнирный пластинчатый элемент 14 которого связан с переключающим элементом 26, поворачивается вокруг неподвижной оси 13, закрепленной на основании 5, против часовой стрелки. При этом

г пружина 18 сжимается и одновременно меняет свое положение в пространстве, поворачиваясь между шарнирными упорами 14 и 15, благодаря чему меняются величина и направление создаваемого его усилия и, следовательно, момент этого усилия относительно оси 13. Однако первоначальное перемещение приводного рычага 11 от опор. ной поверхности 23 к опорной поверхности 22 не приводит к изменению положения промежуточного рычага 12 и, следовательно, траверсы 10, так как одинаково направленные моменты усилий пружин 18 и 19 относительно оси 13 продолжают удерживать рычаг у опорной поверхности 25. Поэтому контактное нажатие замкнутых контактов 1, 2 и 6, создаваемое пружиной 8, остается неизменным.

После того, как ось приводного рычага 11 пересечет линию О-О, являющуюся продолжением оси промежуточного рычага 12, и момент усилия пружины 18 относительно оси

5 13, направленный теперь встречно моменту усилия пружины 19, превысит последний, начнется движение промежуточного рычага 12 вокруг оси 13 от опорной поверхности 25 к опорной поверхности 24. При этом дви,. жении пружина 19, сжимаясь, поворачивается между шарнирными пластинчатыми элементами 16 и 17, вследствие чего меняются величина и направление ее усилия, а также момент этого усилия относительно оси 13. Так как при дальнейшем движении приводного 11 и промежуточного 12 рычагов момент усилия пружины 18 относительно оси 13 возрастает, а момент усилия пружины 19 падает, то остановка промежуточного рычага12 в каком-либо промежуточном положении исключается, и он мгновеиио перебрасывается от опорной поверхности 25 к опорной поверхности 24. В ходе этого переброса момент усилия пружины 19 относительно оси 13 изменяет свое направление на обратное, и под действием этого момента и совпадающего теперь с ними момента усилия контактной пружины 8 траверса 10 мгновенно поворачивается вокруг оси 13 от опорной поверхности 21 к опорной поверхности 29, что приводит к размыканию контактов 1, 2 и 6 и замыканию контактов 3, 4 и 7, контактное нажатие которых обеспечивается пружиной 9. Момент этой пружины относительно оси 13 противоположен моменту пружины 19, но меньше его по величине. Размыкание контактов 3, 4 и 7 и замыкание контактов 1, 2 и 6 производится перемещением переключающего элемента 26 в обратном направлении. В предлагаемой конструкции выключателя (фиг. 2 и 3) процесс переключения в целом соответствует описанному, но осуществляется посредством тяги 33, связанной с каким-либо приводным механизмом. При перемещении тяга 33 воздействует на переключающий элемент 26, вследствие чего рычажные элементы И, связанные щарнирным пластинчатым элементом 14, начинают синхронно поворачиваться вокруг оси 13. Однако щарнирный пластинчатый элемент не поворачивается в фигурном окне 28, а остается прижатым пружиной 18 к его краю. Только после пересечения осью пружины 18 линии О-О, являющейся продолжением линии, соединяющей ось 13 и ось щтифта 31, когда изменяется направление момента усилия пружины 18 относительно точек поворота шарнирного пластинчатого элемента 14, последний мгновенно перебрасывается к противоположному краю окна 28, вследствие чего скачком возрастает момент, создаваемый усилием пружины 18 относительно оси 13 и направленный встречно моменту, создаваемому усилием пружины 19. Так как первый момент теперь превышает второй, то рычажные элементы 12, связанные шарнирным пластинчатым элементом 16 качающегося шарнирного упора, начинают поворачиваться вокруг оси 13. Переброс шарнирного пластинчатого элемента 16 от одного края фигурного окна к другому происходит лишь после пересечения осью пружины 19 линии О-О, являющейся продолжением линии, соединяющей ось 13 и ось штифта 31. При этом скачком возрастает момент, создаваемый пружиной 19 относительно оси 13. Под действием этого момента и совпадающего теперь с ним по направлению момента усилия контактной пружины 8 относительно оси 13 траверса 10 мгновенно поворачивается, размыкая контакты 1, 2 и 6 и замыкая контакты 3, 4 и 7. Обратное переключение контактов производится перемещением тяги 33 в противоположном направлении.

ВЫКЛЮЧАТЕЛБ МГНОВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий основание из изоляционного материала, неподвижные контакты, закрепленные на основании, мостиковые подвижные контакты, траверсу с шарнирным элементом и мостиковыми подвижными контактами, приводной рычаг с шарнирным элементом, причем приводной рычаг и траверса установлены на общей неподвижной оси, пружины и промежуточный рычаг с шарнирными элементами, при этом траверса статически уравновешена относительно неподвижной оси, а конец про,межуточного рычага и приводной рычаг связанькмежду собой при помощи одной из пружин, одного из шарнирных элементов промежуточного рычага и шарнирного элемента приводного рычага, отличающийся тем, что, с целью повышения ударостойкости, промежуточныл рычаг выполнен двуплечим и укреплен на неподвижной оси приводной и промежуточный рычаги выполнены с фигурными окнами и статически уравновешены относительно неподвижной оси, другой конец промежуточного рычага и траверса связаны между собой при помоши другой пружины, другого шарнирного элемента промежуточного рычага и шарнирного элемента траверсы, причем все шарнирные элементы, связанные с пружинами, выполнены пластинчатыми с выступами, при этом одни из пласхинчатых шарнирных элементов, связанные с каждой пружиной, выполнены с упорами, а другие - со штифтом, каждая пружина установлена между пластинчатыми шарнирными элеi ментами так, что указанные выступы введены в пружины, при этом пластинчатыешарнирные элементы для каждой пружины ус(Л тановлены во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем один из ,пластинчатых шарнирных элементов для одной пружины установлен при помощи указанного щтифта на траверсе, а для другой пружины - на промежуточном рычаге, а другой пластинчатый шарнирный элемент введен своими упоел сд рами для одной пружины - в фигурные окна на приводном рычаге, а для другой - в фигурные окна на промежуточном рычаге с возможностью поворота на кромках упоров, 00 со при этом стенки фигурных окон являются ограничителями поворота пластинчатых шарнирных элементов.

NAXXXXxXXXXXXXXX AyWV

2ff

21

25

фиг. 2

фиг.

/

29

11

J/