Запорный механизм для контактора-ограничителя Советский патент 1992 года по МПК H01H9/26 H01H51/06 

Изобретение относится к запорному механизму для контактора-ограничителя, содержащему по меньшей мере один комплект переключателей, приводимый в действие для закрытия и открытия управляющим электромагнитом (функция контактора) или устройством, которое в соединении с детектором перегрузки обеспечивает быстрое открытие (функция ограничителя).

Функция ограничителя является приоритетной по отношению к функции контактора, поскольку в случае закрытия на короткое замыкание процесс открытия переключателей должен осуществляться как можно быстрее. Для этой цели управление открытием переключателей осуществляется соответствующим механизмом, причем отключение питания электромагнита происходит только для подтверждения отключения.

Известен запорный контактор с защитой от перегрузки. Известен также контактор с электромагнитным контролем и автоматическим размыканием при появлении перегрузки.

Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия.

Кроме того, целью изобретения является создание такого механизма, который может соединяться с реверсивным контактором-ограничителем, выполненным в виде двух установленных рядом контакторов- ограничителей, а также механизма, который может занимать три устойчивых положения: Стоп, Ход, Выключен - и переходное положение возврата в исходное положение.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит по меньшей мере один рычаг, который действует на по меньшей мере один блок-толкатель переключателей и который шарнирно установлен вокруг неподвижной оси,причем этот рычаг содержит опорную поверхность, представленную предпочтительно роликом, прижатым к профилю кулачка упругими средствами, причем предусмотрены средства для перевода этого кулачка из положения блокировки автоматического хода, в котором кулачок удерживает рычаг на расстоянии от блока-толкателя, обеспечивая таким образом закрытие переключателей, в положение выключения, в котором рычаг действует на блок-толкатель для выдерживания переключателей в открытом положении.

Следует отметить, что в блокированном положении подвижные контакты переключателей могут быть переведены в нормально закрытое положение благодаря возвратным пружинам и могут включаться

благодаря действию на блок-толкатель электромагнита, обеспечивающего функцию контактора.

Механизм содержит два рычага, действующих на по меньшей мере один блок-толкатель, причем эти два рычага шарнирно соединены вокруг двух осей и каждый из них имеет опорную поверхность, прижатую к профилю кулачка упругими средствами,,,

0 В этом случае предусматриваются средства для перевода этого кулачка из положения блокировки автоматического хода, в котором ширина кулачка напротив опорных поверхностей является максималь5 ной, в положение выключения, в котором эта ширина является минимальной и в котором рычаги действуют на блок-толкатель для выдерживания переключателей открытыми.

0 При разблокировке от этого устройства кулачка, который свободно вращается вокруг своей оси, перпендикулярной устройству, ролики, опирающиеся на кулачок, зажимают его своими упругими средствэ5 ми возврата и приводят его в положение меньшей ширины. Опирающиеся на него опорные поверхности одновременно сближаются, вызывая опрокидывание рычагов, свободные концы которых выталкивают

0 блок-толкатель в направлении открытия переключателей.

Согласно преимущественной форме выполнения этого механизма, каждый из указанных рычагов имеет Z-образную форму,

5 он шарнирно соединяется вблизи одного изгиба Z, его свободный конец, располо- - женный со стороны его шарнирного соединения, несет соответствующий ролик, а его другой свободный конец расположен на0 против соответствующего блока-толкателя. Благодаря этому расположению получают энергичное воздействие на блоки-толкатели и на их переключатели.

Кулачок механизма имеет форму буквы

5 S, а его ролики опираются на его наружный контур. Этот кулачок устанавливается свободным на перпендикулярной оси, жестко связанной с одноконцевой ручкой управления, которая несет кулачки блокировки и

0 управления и которая возвращается в положение Стоп охватывающей ее винтовой пружиной. Поворачивая эту ручку, переводят механизм в положения Стоп, Автомат и Возврат в исходное положение.

5 Кроме того, эта ручка может быть жестко связана с пальцем, который может толкать кулачок в положение блокировки, в котором он входит в контакт с гашеткой и блокируется при вращении. Затем кулачок может освобождаться путем включения

этой гашетки посредством одного или нескольких реле обнаружения дефекта.

Центральная ось упомянутого устройства несет кулачок управления, периферия которого имеет вырез, в который может проникать под действием упругих средств палец, установленный на рычаге, обеспечивающий в этом положении закрытие переключателя, установленного последовательно со схемой возбуждения электромагнитов, служащих для обеспечения функции контактора. Это соответствует положению устройства Автоматический ход.

Согласно преимущественной форме выполнения, механизм содержит защелку, которая устанавливается с возможностью поворота на неподвижной оси в противодействие пружине и которая может блокироваться двумя гашетками, каждая из которых может разблокировать реле обнаружения дефекта, Одна из этих гашеток может быть гашеткой, которая блокирует также основной кулачок в S-образной форме и которая управляется посредством реле обнаружения дефекта, в то время как другая гашетка управляется другим реле обнаружения дефекта, причем эти две гашетки могут быть связаны или могут не иметь связи.

Когда механизм должен функционировать в качестве инверсирующего контактора-ограничителя, указанные рычаги действуют одновременно на блоки-толкатели, соответствующие комплекту приводимых в действие переключателей.

На фиг. 1 показан контактор с запорным механизмом в соединении с -двумя контакторами, вид сбоку; на фиг.2-5 - то же, для четырех положений вращающейся ручки управления (Стоп. Ход, Выключен и переходное положение, Возврат); на фиг.6.- контактор, вид сбоку; на фиг.7 - устройство разблокировки механизма.

Как видно на фиг.1, контактор служит для открытия и закрытия двух групп из трех переключателей 1, причем подвижные контакты каждой группы включаются одновременно толкателем 2. Каждый толкатель приводит в действие три соответствующих контакта переключателя 1 в положение открытия против действия пружин 3, служащих для возврата подвижных контактов переключателей.

Механизмы, связанные с двумя толкателями 2, являются симметричными.

Каждый толкатель 2 может управляться электромагнитом 4 посредством рычагов 5, подпружиненных пружинами 6, причем переключатели 1 замыкаются, когда возбуждается соответствующий электромагнит 4.

Каждый толкатель 2 может также взаимодействовать с переключателем 1 концом рычага 5. Для этой цели рычаг имеет Z-об- разную форму в горизонтальном положении

и шарнирно вращается вокруг оси 7, которая перпендикулярна его плоскости и располагается вблизи острия Z-образного рычага 5, противоположного соответствующему толкателю. Каждый другой конец ры0 чага 5 несет ролик 8, ось которого проходит в плоскости рычага бив продолжении ветви Z-образного рычага, которая его несет. Каждый из двух роликов 8 опирается на общий для них кулачок 9, который взаимодействует

5с роликами 8 и установлен свободно на оси 10, перпендикулярной осям 7. Ролики 8 прижимаются к профилю кулачка 9 пружинами растяжения 11 и каждый из них перемещается по направляющим дискам 12, который

0 свободно катится по опорам 13 параллельно оси перемещения роликов.

Вращающаяся ручка 14 управления может быть жестко связана с другим концом оси 10, которую можно поворачивать по

5 стрелке против действия возвратной винтовой пружины 15, которая его охватывает и которая имеет тенденцию возврата оси 10 в положение Стоп. Ось 10 жестко связана с другим кулачком. 16с тремя дорожками, пер0 пендикулярными оси, и с пальцем 17, который является параллельным оси 10 и который взаимодействует с плоскостью кулачка 9.

На фиг.2-5 показаны толкатели 2 пере5 ключателей 1, рычаги 5 Z-образной формы и в виде сверху ролики 8 в соответствии с наружным профилем кулачка 9. На них показаны также в виде сверху дорожки кулачка 9, а также ручка 14 управления в своих

0 четырех положениях. Показаны также палец 17, рычаг 18, связанный с одним электромагнитом 4, рычаг 19, связанный с другим электромагнитом.

Кулачок 9 имеет S-образную форму, ус5 тановлен в центре на оси 10 таким образом, что его ширина, взятая по линии, заключенной в плоскости фиг.1, может быть небольшой (фиг.4), когда ролики 8 близки друг к другу, или значительной (фиг.2-5), когда ро0 лики 8 отдаляются друг от друга и поворачивают во внешнюю сторону несущие их ветви рычагов Z-образной формы 5 в противодействие пружин 11. Из этого следует, что противоположная ветвь Z-образного рычага 5

5 отклоняется от толкателя 2, который отходит от подвижных контактов переключателей 1, и переключатели замыкаются под действием пружин 3.

Именно в этом положении первый кулачок 9 может блокироваться наконечником

20 рычага, который входит в выемку 21, выполненную в наружном профиле кулачка 9. Рычаг с наконечником 20 шарнирно соединен с осью 22, перпендикулярной плоскости кулачка 9, в то время как его наконечник, выталкиваемый к этому кулачку пружиной 23, может удаляться от выемки 21 под действием реле обнаружения дефекта (не показан).

Когда наконечник рычага 20 выходит из выемки 21 кулачка 9, кулачок поворачивается в направлении наименьшей ширины между роликами 8, так как ролики притягиваются друг к другу пружинами 11 растяжения. В этом случае кулачок 9 занимает положение, показанное на фиг.4.

Защелка 23 шарнирно установлена на штыре 24 параллельно оси 10 и снабжена возвратной пружиной защелки 25. Она содержит палец 26, который направлен к оси 10 и который опирается под действием пружины защелки 25 на третий кулачок 27. Последний последовательно содержит: выемку 28, в которую упирается палец 26 для блокировки оси 10 в угловом положении, соответствующем положению Стоп, против действия пружины растяжения 11, и круглый участок, способствующий вращению на четверть оборота оси 10 по часовой стрелке из положения Стоп.

Кулачок 28 оси 8 (фиг.4) вращается против часовой стрелки, следовательно, вращение оси 10, которая с ним жестко связана, блокируется другим пальцем 29, направленным внутрь на конце защелки 23, которая взаимодействует с гранью 30, выполненной на кулачке 28, в положении Выключено,

Защелка 23 имеет удлинение 31, которое охватывает ось 10 примерно на четверть окружности напротив пальца 29 и которое имеет наружный выступ 32, имеющий возможность сцепляться с наконечником другого рычага 33. Этот рычаг с наконечником подпружинен пружиной 34 и может поворачиваться под действием другого реле обнаружения дефекта (не показано).

Оба рычага с наконечниками 20 и 33 жестко связаны в своих перемещениях упором 35, правильный расчет плеч рычагов позволяет иметь на каждом из них разное усилие выключения во взаимодействии со средствами обнаружения дефекта, например, с реле тепловой или магнитной защиты или с реле с отсутствием напряжения или с подачей напряжения (не показано).

Защелка 23 имеет заплечик 36, в который может проникать стержень 37, жестко связанный с рычагом наконечника 20.

Кроме того, имеется кулачок 38, жестко связанный с осью 10 с прямоугольным вырезом 39, в который может проникать выступ 40, выполненный на конце рычага 41, вращающегося на шарнире 42, и прижатый к кулачку 38 пружиной 43. Другой конец

рычага 41 несет толкающий рычаг 44, который действует на подвижную пластинку 45 переключателя 46, установленного последовательно в схемах питания катушек электромагнитов 4. Когда палец 40 находится в

0 нормальном положении на периферии кулачка 38 (фиг.2, 4 и 5), толкающий рычаг 44 нажимает на подвижную пластинку 45 и переключатель 46 открывается, в то время как палец 40 западает в прямоугольный вырез

5 39 кулачка 38 (фиг.З), толкающий рычаг 44 освобождает пластинку 45 и переключатель 46 закрывается.

Кроме того, стержень 47, жестко связанный с защелкой 24, может поворачивать ры0 чаг 41 в направлении, в котором выступ 40 на конце рычага выходит из выреза 39 кулачка 38..

С другой стороны, рычаг 41 в изгибе, который он образует напротив выступа 40,

5 имеет углубление 48, открытое наружу со стороны этого выступа через узкую прорезь 49. Петлевая пружина 50 размещается в углублении 48, а ее два конца закрепляются в стенках рычага 41 таким образом, что он

0 имеет тенденцию в повторному закрытию прорези 49 за счет собственной упругости термопластичного материала, из которого выполнен данный рычаг.

Кроме того, стержень 47, жестко сеязан5 ный с защелкой 23, может поворачивать рычаг 41 в направлении, в котором выступ 40 на конце рычага выходит из выреза 39 кулачка 38.

В положении Стоп (на фиг,2) защелка

0 23 блокируется от вращения в обоих направлениях наконечниками двух рычагов 20 и 33. Выступ на конце рычага 40 лежит на периферии кулачка 38 с наружной стороны выреза 39 таким образом, что переключатель 46

5 открыт, а электромагниты 4 не возбуждены. Следовательно, толкатели 2 опираются на переключатели 1 рычагами 18 и 19, а переключатели 1 открыты. Рычаги 5 Z-образной формы удалены от толкателей 2 кулачком 9

0 посредством роликов 8, так как кулачок 9 напротив этих роликов имеет самую большую ширину и блокируется рычагом с наконечником 20 в соединении с ее выемкой 21. а также пальцем 17 жестко связанным с

5 ручкой 14 управления.

При переходе к положению Ход (фиг.З), в котором ось 10 и соединенные с ней кулачки 27,28 и 38 повернуты на 90° по часовой стрелке, защелка 23 остается блокированной рычагами с наконечниками 20 и

33, причем палец 26 остается в контакте с кольцевым положением кулачка 27. С другой стороны S-образный кулачок 9 остается блокированным рычагом с наконечником 20, но он освобождается от пальца 17, жес- тко связанного с ручкой 14. Вращение кулачка 38 приводит к проникновению пальца 40 в вырез 39, что приводит к закрытию переключателя 46 и обеспечивает блокировку в положении Ход. Электромагниты 4 могут функционировать. В этом примере возбуждается электромагнит 4 и поворачивает рычаг 19 в противодействие пружины таким образом, что толкатель 2 отпускает подвижные контакты переклю- чателей 1, которые закрываются под действием пружин 3.

Углубление 48 рычага 41 и петлевая пружина 50 служат для правильного зацепле- ния в положении Ход, не мешая выключению: при перемещении ручки 14 к положению Стоп вырез 39 кулачка 38 стремится вниз, палец 40 удерживается пружиной 43 и все это до выскальзывания, опрокидывания рычага 41 и открытия переключателя 46.

Если теперь одно или другое реле перегрузки выключается, оказывая усилие F2 или F21 на рычаг с наконечником 20 или 33, это освобождает защелку 23, которая ново- рачивается примерно на 45° в направлении против часовой стрелки под действием возвратной пружины 25 до занятия положения, показанного на фиг.4. Ось 10 больше не удерживается выступом 40, который вы- скальзывает из выреза 39 под действием пружины 15 в направлении против часовой стрелки до удерживания кулачка 28 пальцем 29. В этом случае ось 10 и ручка 14 находятся в положении Выключено.

Таким образом, рычаг с наконечником 20 оказывается нагруженным, а передаточный рычаг 35, S-образный кулачок 9 могут поворачиваться под действием роликов 8, на которые действуют пружины 6. Ролики сближаются, что приводит к перемещению свободных концов Z-образных рычагов 5 к толкателям 2 и к открытию переключателей 1. Вследствие того что выступ 40 рычага 41 выходит из выреза 39 кулачка 38. открыва- ется переключатель 46, что исключает питание электромагнитов 4, которые также опираются на толкатели 2 для открытия переключателей 1,

Для возврата механизма в исходное положение достаточно повернуть ручку 14 управления немного больше 45° в противодействие винтовой возвратной пружине 15 таким образом, чтобы она немного заходила за положение Стоп, показанное на фиг.2,

Кулачок 9, выталкиваемый пальцем 17, жестко связанным с ручкой 14, сцепляется в этом случае своей пятой 18с рычагом с наконечником 20 с небольшим перепуском, в то время как защелка 23 возвращается в свое исходное положение, в котором она блокируется двумя рычагами 20 и 33 благодаря действию кулачка 27, который толкает палец 26 защелки. Переключатель 46, соединенный с кулачком 38, остается открытым, и процесс может повторяться.

Описанное устройство, применяемое для реверсивного контактора, может применяться для простого контактора с заменой двух толкателей 2 (фиг. 1} на единственный толкатель 2 (фиг.6), на который действуют свободные концы двух Z- образных рычагов 5.

На фиг.7 показаны средства для выполнения дополнительной функции проверка открытия, в которых используется кулачок 51, приводимый во вращение ручкой 14 управления. Посредством рычага 52, соединенного шарниром 53 и выталкиваемого гранью 54 кулачка 51, этот последний действует на толкатели 2, независимо от осталь- ной части механизма, так, что путем принудительного воздействия на ручку 14 позволяет удалить посторонние тела или исключить возможные заклинивания.

Формула изобретения

1.Запорный механизм для контактора- ограничителя, содержащий по меньшей мере один комплект переключателей, приводимый в действие с помощью электромагнита посредством подвижного толкателя, установленного между якорем электромагнита и подвижным элементом переключателя, а также ручку управления, установленную на валу для взаимодействия с подвижным толкателем, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, он снабжен рычагом, установленным шарнирно на оси, один конец которого взаимодействует с подвижным толкателем, а другой имеет опорную поверхность в виде ролика, и кулачком, установленным на валу, перпендикулярном валу ручки управления, причем ролик предназначен для взаимодействия с кулачком и прижат к нему с помощью упругих средств, при этом кулачок снабжен приспособлением для перевода его из положения, в котором кулачок удерживает дополнительный рычаг на расстоянии от толкателя, в положение, в котором рычаг воздействует на толкатель.

2.Механизм по п.1, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что он снабжен вторым комплектом

переключателей, вторым электромагнитом, приводящим в действие переключатели с помощью второго толкателя, установленным между якорем электромагнита и подвижным элементом переключателя, а также вторым рычагом, установленным шарнирно на оси, один конец рычага предназначен для взаимодействия с толкателем, а другой имеет опорную поверхность в виде ролика, предназначенного для взаимодействия с тем же кулачком и прижатого к нему с помощью упругих средств, при этом кулачок выполнен так, что ширина кулачка напротив опорных поверхностей является максимальной в положении выключения, а в положении включения - минимальной.

3.Механизм по п.2, отличающий- с я тем, что каждый из рычагов имеет Z-образную форму, а каждый из шарниров рас- положен вблизи изгиба, при этом каждый ролик расположен на более близком от шарнира расстоянии, чем свободный конец, предназначенный для взаимодействия с толкателем.

4.Механизм по пп.2 иЗ, отличающийся тем, что кулачок имеет S-образную форму, а зона его взаимодействия с роликами располагается по наружному контуру.

5.Механизм по п.4, отличающийся тем, что ролики снабжены направляющим диском.

6.Механизм по пп.2-5, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что ось ручки управления выполнена подпружиненной с помощью винтовой пружины.

7.Механизм по пп.6 и 7, отличающийся тем, что он снабжен реле перегрузки, установленным последовательно с переключателями и спусковой гашеткой, а ручка управления имеет палец, который предназначен для взаимодействия с кулачком, имеющим в свою очередь пяту, которая взаимодействует с гашеткой, при этом при взаимодействии с пальцем кулачок устанавливается в положении блокировки, а освобождается при взаимодействии пяты с гашеткой, при этом указанная гашетка связана с реле перегрузки.

8. Механизм по пп.б и 7, отличающийся тем, что вал. на котором установлена ручка управления, снабжен дополнительным кулачком управления с вырезом на. периферии, указанный вырез предназначен

для взаимодействия с выступом дополнительно введенного подпружиненного поворотного рычага, другой конец которого взаимодействует с дополнительно введенным переключателем, установленным в цепи каждого электромагнита.

9.Механизм попп.6-8,отличающий- с я тем, что введены подпружиненная защелка и дополнительная гашетка, при этом защелка выполнена поворотной и установлена так, что взаимодействует с обеими гашетками, при этом работа дополнительной гашетки связана с реле перегрузки.

10.Механизм по п.9, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что обе гашетки жестко связаны

между собой посредством двуплечего рычага. .

11.Механизм по п.9 или 10, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что на валу ручки управления жестко установлен третий кулачок, защелка

имеет выступ, а кулачок - плоскую грань, при этом выступ защелки взаимодействует с плоской гранью кулачка в положении выключения,

12.Механизм по пл.9-11, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что на валу ручки управления

жестко установлен четвертый кулачок с пятой так, что указанная пята взаимодействует с выступом защелки для возврата ее в положение Стоп.

13. Механизм по пп.2-12, от л и ч а ю- щ и и с я тем, что снабжен кулачком разблокировки, установленным на валу ручки управления и связанным с толкателем с помощью дополнительного рычага.

wт

NTOD

го

м

Изобретение относится к запорным механизмам контактора-ограничителя. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия. Запорный механизм содержит два рычага 5, которые воздействуют на два блока-толкателя 2 и приводят в действие переключатели 1 контактора-инвертора. Каждый из этих рычагов, шарнирно установленный вокруг неподвижной оси 7, содержит ролик 8, прижатый к профилю вращающегося кулачка 9 пружиной 11. Кулачок 9 может переходить из положения блокировки автоматического хода, в котором он обеспечивает закрытие переключателей 1, удерживая рычаги 5 на расстоянии от блоков-толкателей 2, в положение выключения, б котором рычаг 5 действует на блоки-толкатели 2, фиксируя переключатели 1 в открытом положении. Выключение механизма может обеспечиваться гашеткой, приводимой в действие одним или несколькими реле обнаружения дефекта. 13 з.п. ф-лы, 7 ил. ///////////////S////S/ е О О 00 со

f Cji

SSE8

х-Е. Л J-,

-- о ; о о ; о о ; о. / II

//////////////л//л

итв

зга

1

П

,

51

г- 2

Ю

Фиг. 6

1

-F