Привод высоковольтного выключателя Советский патент 1981 года по МПК H01H33/42 

I

Изобретение относится к пружинным приводам для высоковольтных выключателей.

Известны пружинные приводы высоковольтных выключателей, которые содержат, во-первых, механизм включения с пружиной, одним концом соединенной с рычагом вала выключателя, несущего подвижные контакты, а вторым концом связанной с заводящим механизмом, приводимым в действие от электродвигателя, во-вторЫх, пружину выключения, соединяющую вал выключателя и стойку, причем для удержания вала выключателя с электрическими контактами в рабочих положениях имеются запорные устройства или фиксаторы |1.

.Наиболее близким к предлагаемому является привод высоковольтного выключателя,, содержап1ий вал с запорным устройством и с концентрически насаженным на нем барабаном, внутри которого расположены рабочие пружины, связанные каждая одним концом с валом, а другим - с барабаном, и устройство заводки рабочих пружин, связанное с барабаном, установленные в корпусе, и жестко соединенный с валом барабана вал выключателя, на котором установ-.

лен рычаг с подвижными контактами выключателя. Запорное устройство привода состоит из рабочих элементов с упорами, «апример, в виде роликов, взаимодействующих с подпружиненными стопорными рычагами, а вал барабана связан с валом выключателя с помощью кривощипно-шатунного механизма (2).

Однако известный привод, во-первых, не обеспечивает регулирования закона дейстto ВИЯ упругих сил рабочих пружин в зависимости от угла поворота вала выключателя в процессе замыкания и размыкания электрических контактов выключателя, а следовательно, закона движения последних, во-вторых, запорное устройство имеет сложную

15 конструкцию в виду необходимости удержания упоров (роликов) стопорными рычагами с защелками, в-третьих, запорное устройство не обеспечивает автоматической компенсации зазора между электрическими контактами выключателя, возникающими в

результате их износа.

Цель изобретения - обеспечение регулирования закона движения контактов выключателя путем обеспечения регулирования закона действия упругих сил рабочих пружин на вал выключателя в процессе его поворота, упрощение конструкции .и исключение образования люфтов между контактами выключателя в процессе их износа.

Поставленная цель достигается тем, что В приводе высоковольтного выключателя, содержащем вал с запорным устройством и е концентрически насаженным на нем барабаном, внутри которого расположены рабочие пружины, связанные каждая одним концом с валом, а другим - с барабаном, и устройство заводки рабочих пружин, связанное с барабаном, установленные в корпусе, и соединенный с валом барабана вал выключателя, на котором установлен рычаг с подвижными контактами выключателя, вал барабана выполнен коленчатым н соединен с указанными концами рабочих пружин шарнирно своими шатунными шейками, запорное устройство вала барабана выполнено в виде закрепленных в указанном корпусе осей, на которых вращательно подвижно установлены подпружиненные кулачки, образующие с валом барабана при контакте с ним самотормозящиеся кинематические пары, а соединение вала выключателя с рычагом выполнено с помощью дополнительно введенного торсиона.

Барабан может быть выполнен заодно с червячным колесом, зацепляемым с червяком механизма заводки. Соединение рычага вала выключателя; несущего подвижные электрические контакты, с валом выключателя посредством торсиона обеспечивает в зависимости от угла относительного поворота барабана и коленчатого вала различное натяжение пружин и различный характер изменения создаваемого ими крутящего момента при срабатыва-нии механизма. Вследствие фиксации коленчатого вала силами трения о кулачки, а также из-за применения торсиона в кинематической цепи, связывающей электрические контакты с коленчатым валом, достигается упрощение конструкции запорного устройства, а также компенсации люфтов, вызванных износом электрических контактов.

На фиг. 1 показан привод высоковольтного выключателя, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Привод высоковольтного выключателя содержит коленчатый вал 1, установленный в подшипниках корпуса 2 и жестко соединенный с соосно ему расположенным валом 3 выключателя, а на последнем укреплен рычаг 4 ггосредством упругих пластин 5 и кольца 6 с возможностью упругого поворота рычага 4 относительно вала выключателя 3, т. е. упругие пластины 5 торсиона, соединя,ющие вал 3 выключателя и рычаг 4, образуют торсион. Рычаг 4 жестко соединен посредством изолятора 7 с подвижным электрическим контактом 8, который предназначен для замыкания с неподвижным электрическим контактом 9, укрепленный на корпусе 2. На колечатом валу 1, соосно ему, установлен на подшипниках барабан, представляющий собой стакан 10 с крышкой 11. - Коленчатый вал 1 и cfaKan 10 барабана соединены между собой рабочими пружинами 12 растяжения таким образом, что один конец пружины шарнирно укреплен на кривошипной шейке 13 коленчатого вала I, а другой - на пальце 14 стакана 10. На стакане 10, соосно ему, жестко укреплено червячное колесо 15, зацепляемое с червяком 16, которые образуют механизм заводки пружинного механизма привода высоковольтного выключателя.

Для фиксации коленчатого вала 1 от поворота в одну сторону имеется три заклинивающихся с ним кулачка 17, а для фиксации коленчатого вала I от поворота в обратную 0 сторону предусмотрено три кулачка 18, причем кулачки 17 и 18 установлены вращательно подвижно на осях 19 корпуса 2 и подпружинены пружинами 20 и 21 в сторону контакта кулачков с коленчатым валом 1. Причем, тело конца коленчатого вала I увеличено в диаметре за счет жестко посаженных на нем колец 22 и 23.

Пружины 20 и 21 одним концом соединены с кулачками 17 и 18, а другим - с пальцами 24 корпуса 2.

Для управления положением кулачков. 17 и 18 имеется охватывающий их рычаг 25, посаженный вращательно подвижно на цилиндрическую часть коленчатого вала I, со штырями 26 для взаимодействия с кулачками 17 и штырями 27 для действия их на кулачки 18. Рычаг 25 шарнирно соединен с тягой 28, которая соединена с приводом поворота рычага 25, например, электромагнитом (не показан).

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении устройства контакты 8 и 9 разомкнуты, рабочие пружины 12 не создают крутящего момента относительно коленчатого вала 1, так как их продольные оси пересекают ось вращения коленчатого вала 1, кулачки 17 контактируют с жестко укрепленным на коленчатом валу 1 кольцом 22 с самоторможением в направлении поворота вала 1 на замыкание контактов 8 и 9, а кулачки 18 не имеют контак-та с поверхностью кольца 23, так как они отжаты штырями 27 предварительно повернутого рычага 25. При подготовке устройства к включению высоковольтного выключателя производится заводка пружин 12 путем вращения червяка 16 за выступающий конец. При этом червячное колесо 15 со стаканом 10 поворачиваются относительно неподвижного коленчатого вала 1 в сторону замыкания контактов 8 и 9 на некоторый расчетный угол, меньший чем 180°. Рабочие пружины 12, растягиваясь, действуют па неподвижный коленчатый вал 1 крутящим моментом, направленным в сторону замыкания контактов 8 и 9. Коленчатый вал 1 удерживается в фиксированном положении заклинивающимися с его кольцом подпружиненными кулачками 17. Привод готов к включению выключателя. Для осуществления включения конта ктов 8 и 9 поворачивают рычаг 25 с помощью электромагнита посредством тяги 28 в сторону, противоположную направлению поворота коленчатого вала 1 на замыкание контактов 8 и 9. При этом штыри 26 рычага 25, действуя на кулачки 17, поворачивают их относительно осей 19, устраняя контакт с кольцами 22 коленчатого вала 1, одновременно щтыри 27 отходят от кулачков 18, обеспечивая контакт последних с поверхностью кольца 23 коленчатого вала 1. Последний под действием крутящего момента пружины 12 быстро поворачивается в сторону замыкания электрических контактов 8 и 9, в месте контактов кулачков 18 с кольцом 23 при замыкании контактов 8 и 9 не возникает заклинивания. При повороте коленчатого вала 1 подвижный контакт поджимается к неподвижному 9, а рычаг 4, несущий подвижный контакт 8, благодаря соединению с валом выключателя посредством упругих пластин 5 (торсиона) имеет упругое смещение.относительно вала выключателя 3. В дальнейщем производится подготовка устройства к выключению контактов 8 и 9 путем последующей заводки рабочих пружин 12 вращением червяка 16, например, в прежнем направлении. Угол поворота червячного колеса 15 и стакана 10 относительно первоначального положения, показанного на чертежах, должен превышать 180° и быть меньшим 360°, тогда крутящий момент коленчатого вала I упругих сил рабочих пружин 12 изменяет свое направление и действует в сторону поворота на размыкание электрических контактов 8 и 9. В процессе заводки рабочих пружин 12 для выключения выключателя коленчатый вал 1 удерживается в фиксированном положении кулачками 18, которые заклиниваются с кольцом 23 при стремлении вала 1 повернуться в направлении размыкания контактов 8 и 9. При этом рычаг 4 с контактом 8 остаются поджатыми к неподвижному контакту упругими силами пластин 5 торсиона. Устройство готово к размыканию контактов 8 и 9. Для осуществления выключения выключателя рычаг 25 от привода (электромагнита) через тягу 28 поворачивают в сторону, противоположную движению коленчатого вала I на размыкание контактов 8 и 9. Тогда пальцы 27, действуя на кулачки 18, поворачивают их на осях 19, расклинивая кольцо 23 коленчатого вала 1, а кулачки 17 оказываются поджатыми пружинами 20 к кольцу вала 1 и не противодействуют повороту коленчатого вала I в сторону размыкания электрических контактов 8 и 9. Происходит быстрый поворот коленчатого вала 1 в стороиу размыкания контактов 8 и 9 и выключение выключателя. Рычаг 4, несущий подвижный электрический контакт 8, при выключении выключателя перемещается до упора (не показан) и в этом положении удерживается, благодаря кулачкам 17, заклинивающим кольцо 22 коленчатого вала 1, при стремлении его повернуться в сторону на замыкание контактов 8 и 9. В дальнейшем цикл работы устройства повторяется. Регулирование закона действия упругих сил рабочих пружин на коленчатый вал в процессе его движения при включении я выключении выключателя достигается изменением величины угла поворота барабана относительно коленчатого вала. А вследствие фиксации коленчатого вала силами трения о кулачки и применения торсиона в кинематической цепи, связывающей электрические контакты с коленчатым валом, достигается упрощение конструкции запорного устройства, а также компенсируются люфты, вызванные износом электрических контактов. Формула изобретения Привод высоковольтного выключателя, содержащий вал с запорным устройством и с концентрически насаженным на нем барабаном, внутри которого расположены рабочие пружины, связанные каждая одним концом с валом, а другим - с барабаном, и устройство заводки рабочих пружин, связанное с барабаном, установленные в корпусе, и соединенный с валом барабана вал выключателя, на котором установлен рычаг с подвижными контактами выключателя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулирования закона движения контактов выключателя, упрощение, конструкции и исключения образования люфтов между контактами выключателя в процессе их износа, вал барабана выполнен коленчатым и соединен с указанными концами рабочих пружин щарнирно своими шатунными шейками, запорное устройство вала барабана выполнено в виде закрепленных в указанном корпусе - - - г,„„„«,„ .„ч осей, на которых вращательно подвижно установлены подпружиненные кулачки, образующие с валом барабана при контакте с ним самотормозящиеся кинематические пары, а соединение вала выключателя с рычагом выполнено с помощью дополнительно введенного торсиона. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Коротков Г. С., Умнов М. Я. Ремонт оборудования и аппаратуры распределительных устройств. М., «Высшая школа, 1979, с. 106-ИГ. 2. Авторское свидетельство СССР № 266890, кл. Н 01 Н 3/00, 1969.

Фи.ь.г

ФиъЛ