Изоляционная тяга высоковольтного выключателя Советский патент 1985 года по МПК H01H33/666 F16H51/00 G05B1/04 

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, касается конструктивного выполнения изоляционных тяг высоковольтных выключателей, преимущественно тяг управления, и может быть использовано, например, в вакуумных выключателях.

Изоляционные тяги высоковольтных выключателей предназначены для соединения привода, находящегося на потенциале земли, с системой управления контактами выключателя находящейся на стороне высокого потенциала. Такие тяги представляют собой стеклопластмшвый -стержен-ь, на концах которого-.з-ак репяе-ны металлические муфты. Для многоразрывных выключателей используются составные изоляционные тяги, полученные путем последовательного соединения двух и более тяг посредством промежуточных соединительных втулок, в которые ввернуты металлические муфты соединяемых тяг.

Известна изоляционная тяга, в которой соединение муфты со стержнем осуществляется посредством промежуточного разрезного обжимного конуса, расположенного внутри муфты и сопрягающегося с ее внутренней конусной поверхностью. Конструкция обеспечивает плотное прилегание половинок обжи.много конуса к стержню и, тем самым, надежное соединение муфты со стержнем 1.

Однако конструкция этой тяги сложна из-за необходимости введения торцевого подщипника между обжимным конусом и нажимной гайкой, с помощью которой осуществляется затяжка муфты. Подщипник необходим как для устранения проворачивания конуса, так и для уменьщения сил трения между KoiiycoM и гайкой.

Кроме того, такая тяга имеет &ольшие габариты и сложна в сборке.

Известна изоляционная тяга, в которой крепление муфты на стержне осуществляется посредством промежуточного деформируемого вкладыща из специального сплава. Внутренняя поверхность муфты выполнена в виде параболоида вращения, а на стержне выполнены спиральные канавки. При сборке тяги с торца стержня в пространство между стержнем и внутренней поверхностью муфты с помощью пресса вдавливается вкладыш, который, дефор.мируясь, заполняет своей массой все пространство между стержнем и муфтой, в том числе и канавкп на стержне. Такая конструкция крепления муфты на стержне обеспечивает равномерное распределение нагрузки по всей длине муфты, вследствие чего тяга может передавать значительные усилия и имеет высокую надежность 2.

Однако эта конструкция чрезвычайно сложна в изготовлении и в сборке. Болыние технологические трудности вызывает изготовление внутренней поверхности муфты, предстарляющей собой параболоид вращения, поверхность которого должна иметь

высокую степень чистоты. Кроме того, для сборки тяги необходим мощный пресс, способный развивать значительные усилия, а материал вкладыша представляет собой специальный сплав. Габариты этой тяги относительно велики. Конструкция тяги не позволяет соединить два стержня в одной муфте.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является тяга, в которой соединение муфты со стержнем осуществляется с помощью специальной несимметричной резьбы 3.

Резьбовое соединение обеспечивает жесткое соединение муфты со стержнем, исключающее какое-либо осевое смещение муфты на стержне, и позволяет осуществлять соединение в одной муфте двух стержней, но оно имеет ограничения по величине передаваемых усилий, так как из-за зазора в резьбе (и ряда других причин) первые витки муфты воспринимают большую часть нагрузки. Вследствие этого с увеличением длины муфты величина передаваемого тягой усилия хотя и растет, но незначительно, и габариты тяги при заданной величине нагрузки относительно велики. Кроме того, надежность резьбового соединения определяется прочностью сцепления муфты со стержнем (при сборке муфта навертывается на стержень на эпоксидной смоле). При длительной эксплуатации с больщим количеством механических операций и при воздействии ударных нагрузок не исключена возможность выкращивания смолы из зазора между внутренней резьбовой поверхностью муфты и стержнем, вследствие чего может произойти свинчивание муфты со стержня, что в конечном итоге может привести к поломке вакуумного выключателя.

Целью изобретения является обеспечение надежности резьбового соединения стеклопластикового стержня с муфтой при одновременном уменьщении габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в изоляционной тяге высоковольтного выключателя, содержащей по меньщей мере один стекиюпластиковый стержень и металлическую муфту, соединенные между собой посредством несимметричной резьбы, в торце резьбового конца стержня, вдоль его оси, выполнены цилиндрическое отверстие и по крайней мере одна щелеобразная выемка, а в муфту введена дополнительная деталь, снабженная распорным коническим элементом, при этом деталь закреплена на муфте посредством резьбы, а ее конический элемент расположен в указанном отверстии.

Для расширения функциональных возможностей в слу.чае соединения двух стержней одной .муфтой в качестве дополнительной детали одного из стержней использован другой стержень.

Введение в муфту детали, снабженной коническим элементом, у которого по крайней

мере часть наружной поверхности выполнена с переменным по- длине диаметром, т. е. конусной, позволяет выбрать зазор в резьбовом соединении муфты со стержнем за счет того, что конический элемент, перемещаясь при сборке тяги в цилиндрическом отверстии стержня, распирает стержень в муфте. При этом распор стержня в муфте возможен благодаря наличию щелеобразной выемки. Выборка зазора в резьбе обеспечивает плотное прилегание стержня к муфте по всей длине, а следовательно, более равномерное распределение нагрузки по виткам, что обеспечивает надежность соединения муфты со стержнем, а также минимальную длину муфты при заданной нагрузке. Кроме того, распор стержня позволяет получить хорошее сцепление муфты со стержнем и исключает возможность его свинчивания.

Таким образом, изобретение позволяет простым способом получить небольшие габариты муфты, следовательно, и тяги, обеспечивая одновременно надежное соединение стержня с муфтой.

Использование в изоляционной тяге, в которой два стержня соединены одной муфтой, в качестве дополнительной детали для одного из стержней другого стержня, снабженного распорным элементом, позволяет существенно уменьшить габариты тяги за счет исключения дополнительной втулки, предназначенной для соединения муфт двух последовательно соединяемых тяг, как в известных конструкциях.

На фиг. 1 показана тяга с муфтой, закрепленной на конце стеклопластикового стержня; на фиг. 2 - тяга управления, в которой два стержня соединены одной муфтой.

Тяга содержит муфту 1, соединенную со стеклопластиковым стержнем 2 посредством специальной несимметричной резьбы. В торце стержня 2 вдоль его оси выполнены цилиндрическое отверстие 3 и крестообразная щель 4. В отверстии 3 установлен распорный элемент 5, имеющий вид усеченного конуса и закрепленный в резьбовой пробке 6, которая завернута в муфту 1. Для обеспечения плотного сцепления муфты 1 со стержнем 2 муфта может быть навинчена на стержень на эпоксидной смоле.

В случае соединения муфтой двух стержней в качестве дополнительной детали для

стержня 2 использован другой стержень 7 с распорным элементом 8.

Соединение элементов тяги осуществляется следующим образом.

На стержень 2 на заданную глубину наворачивается муфта 1, после чего в муфту устанавливается резьбовая пробка 6, в которую предварительно заведен по скользящей посадке распорный элемент 5. При заворачивании пробки 6 распорный элемент 5, 10 имеющий коническую форму, перемещаясь в цилиндрическом отверстии 3, осуществляет распор стержня 2 в муфте 1, т. е. выборку зазора в резьбе, обеспечивая тем самым плотное прилегание стержня 2 к муфте 1 по всей длине соединения, а следовательно, 5 равномерное распределение нагрузки по виткам.

В случае соединения в одной муфте двух стержней один из стержней, например стержень 2, предварительно заворачивается в Q муфту 1 на заданную глубину, во второй стержень 7 вводится распорный элемент 8 и стержень 7 с элементом 8 заворачивают в муфту 1. При этом распорный элемент 8, попадая в цилиндрическое отверстие 3 стержня 2 и перемещаясь в нем, распирает стержни 2 и 7 в муфте 1. Таким образом, соединение в муфте двух стержней осуществляется с помощью одного распорного элемента.

Использование изобретения позволяет существенно повысить надежность работы 0 изоляционных тяг за счет повышения надежности резьбового соединения муфты со стеклопластиковым стержнем; уменьщить размеры тяг: продольные - за счет сокращения размеров металлических муфт и поперечные - за счет исключения дополнитель5 ных соединительных втулок, используемых в известных конструкциях составных тяг.

Использование предлагаемой тяги позволит обеспечить надежную работу вакуумных

Q выключателей на напряжение 35 и ПО кВ, предназначенных для коммутации сталеплавильных печей и гидроэлектростанций, работающих в режиме остропиковых нагрузок. Механический ресурс этих выключателей должен составлять 60-100 тыс. механических операций (механический ресурс аналогичных выключателей, как правило, не превышает 10 тыс. операций).

1. ИЗОЛЯЦИОННАЯ ТЯГА ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ, содержащая по крайней мере один стеклопластиковый стержень и металлическую муфту, соединенные между собой посредством несимметричной резьбы, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения надежности при одновременном уменьшении габаритов, в торце резьбового конца стержня, вдоль его оси, выполнены цилиндрическое отверстие и по крайней мере одна шелеобразная выемка, а в муфту введена дополнительная деталь, снабженная распорным коническим элементом, при этом деталь закреплена на муфте посредством резьбы, а ее конический элемент расположен в указанном отверстии. 2. Тяга по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей в случае соединения двух стерж 2 в. ней, в качестве дополнительной детали использован стержень. (Л 4: СО со сд