Коммутационное устройство Советский патент 1981 года по МПК H01H13/00 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при автоматизации и контроле режима работы электромеханических установок, например, подземных транспрртнодоставочных установок.

Известны коммутационные устройства, содержащие корпус, в котором размещен стержень, неподвижные контакты, закрепленные на неподвижном основании, подвижные контакты и возвратная пружина II.

Эти коммутационные устройства одноциклического (одинарного) без последовательного резервно-повторного их действия и предназначены, в основном, только для стационарной и обычно для вертикально-соосной их установки.Кроме того, конструкция этих выключателей не позволяет их устанавливать на движущихся или вращающихся деталях и узлах электромеханических установок, так пониженная их стойкость к толчкам и вибрации, пониженная накпонно-устойчивость может привести к ложным срабатываниям (самовключение и самоотключение) выключателей. К недостаткам устройства относятся также повышенный механический и электрический износ контактов, срок службы которых зависит от количества и частоты включения.

Выключатели не имеют надежной и непосредственной кинематической связи с механическими приспособлениями (механизмами) для управления и контроля нормального режима работы электромеханических установок, что существенно ограничивает область их применения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и области применения.

Для этого коммутационное устройство, содержащее корпус, в котором размещен стержень, неподвижные контакты, закрепленные на неподвиж3ном основании, подвижные контакты и возвратная пружина, снабжен шарнирным механизмом, металлическим и пластмассовым кольцами, другой возвратной пружиной, цилиндрической опорной деталью и металлической оправкой, неподвижное основание выпол нено с внутренним и наружным кольцевыми пазами, неподвижные контакты выполнены в виде полуколец с кон тактными выводами для контрольного кабеля и закреплены раздельно друг от друга на дне внутреннего паза неподвижного основания так, что их контактные выводы расположены в на,ружном кольцевом пазу неподвижного (основания, а подвижные контакты выполнены в виде соосно установленнь1х друг от друга цилиндрических стаканов с отверстиями, в которые с возможностью продольного перемещения введен стержень, при этом металлическое кольцо установлено на стержне так, что имеет возможность.взаимодействия Через пластмассовое коль цо с дном одного из указанных цилин рических стаканов, упомянутая возвр ная пружина размещена между днами цилиндрических стаканов, каждый из которых взаимодействует с соответст вующими неподвижными контактами, а другая возвратная пружина упирается в корпус и через металлическую опра ку в цилиндричех;кую деталь, охватыв щую другой цилиндрический стакан, причем стерженьсоединен с шарнирны механизмом, имеющим ось для присоединения к ней контрольного датчика. На фиг. 1 изображено коммутацион ное устройство, продольный разрез-, на фиг. 2 - вид А-А на фиг. 1. Коммутационное устройство содержит стержень 1 с диском 2 и осью 3, установленной шарнирно для подсоединения штанги траверсы контролирую щего приспособления (механизма датчика), цилиндрический сборный и герметически закрытый корпус А, установленный двумя боковыми цапфами 5 на двух неподвижных кронштейнах 6. Знутри одной из цапф имеется кабальное уплотнение 7 с гайкой 8, внутри другой цапфы винтовая заглушка 9- Спереди цилиндрический корпус имеет торцовую крышку 10 с сальниковым уплотнением 11 и фланцевой грамбуксой 12, гофрированный манжет 13 закрепленный кольцом 1t к цилиндрическому корпусу, а кольцом 15 к дис24ку шарни()ного устройства. Внутри- корпуса на стержне аппарата смонтирована разъемно-соединительная электромуфта, состоящая из неподвижного основания 1б, изготовленного из пластмассы с наружным кольцевым пазом 17 и внутренним кольцевым пазом 18, на дне которого находятся латунные неподвижные контакть1-полукольца 19, 20, 21 и 22, раздельно закрепленные шпильками 23, к которым подключаются жилы контрольного кабеля и закрепляются гайками 25, на неподвижном основании установлено изоляционное кольцо 26, подвижной части, состоящей из: металлического кольца 27, изоляционного кольца 28, наружного металлического стакана - подвижного контакта 29, внутреннего металлического стакана - подвижного контакта 30, промежуточной возвратной пружины 31 и подпружиненных тарелок 32 и 33, пластмассовой цилиндрической опорной детали 3, закрепленной в металлической оправе 35. Внутри сборного корпуса аппарата, в его разъемной части 36 на противоположной стороне установлена основная возвратная пружина 37 с двумя подпружиненными тарелками 38 и 39К оси 3 шарнирного механизма, смонтированного на стержне, присоединяется штанга (траверса) 40 соответствующего механического датчика (приспособления) контроля нормального режима работы электро-механической установ,и, не входящего в конструкцию данного аппарата. Внутренний металлический цилиндрический стакан 30 и два внутренних латунных полукольца при их соединении замыкании) составляют один размыкающий контакт в электроцепи управления электромеханической установки, а наружный металлический цилиндрический стакан 29 и два внешних латунных полукольца, при их соединении составляют второй размыкающий контакт в электроцепи управления привода установки. Коммутационное устройство работает следующим образом. б электросхеме предусмотрены два размыкающих контакта, через которые протекает ток цепи управления, предварительно поступающий по контрольному кабелю 2 на неподвижные контакты-полукольца 19, 20, 21, 22. При отводе (размыкании) металлического5стакана 30 от полуколец 21 и 22, т. размыкании первого размыкающего контакта, в этом положении ток в конкретно обусловленном участке цепи не будет протекать и электропривод установки отключается. Аналогично и при отводе (размыкании) наружного металлического стакана 29 от полуколец 19, 20, т.е. размыкании другого размыкающего конт-акта в электроцепи управления, электропривод установки тоже отключится. d зависимости от электроавтоматической схемы и выполняемой в ней функции данное устройство может быть настроено на одинарное или двойное (последовательное) отключение размы кающих контактов в электроцепи управ ления электромеханической установки в случае нарушения нормального режима ее работы, а именно: 1. При одном отключении - привод ная штанга (траверса) kO механическо го приспособления (датчик), перемещаясь в осевом направлении при малом усилии, передвинет шарнирно-сое диненный с ней стержень 1, который, упираясь в металлическое кольцо 27 и сжимая промежуточную возвратную пружину 31, отводит внутренний метал лический стакан 30 от внутренних полуколец 21 и 22, тем самым размыкая размыкающий контакт в электроце пи управления электропривода устано ки. включение (замыкание) размыкающих контактов производится автоматически с помощью промежуточной пружины 31,передвигающей внутренний металлический стакан 20 в направлении замыкания контактных полуколец 21 и 22. 2. При двух последовательных откл чения (в случае ненормального режима работы контролируемой электромеханической установки и необходимости одновременного размыкания двух размыкающих контактов - двойное действие приводная штанга lO контролирующего механического датчика, перемещаясь в осевом направлении, передвинетшарнирно-соединенный с ней стержень который, упираясь в металлическое кольцо 27 и сжимая промежуточную воз вратную пружину 31, отодвинет внутренний металлический стакан 30 от внутренних полуколец 21 и 22, тем самым разомкнет первый размыкающий контакт в электроцепи управления. При дальнейшем совместном продвиении (под большим усилием) штанги kO механического датчика и стержня 1 в осевом направлении, при сжатой промежуточной возвратной пружине 31, одновременно происходит сжатие основной возвратной пружины 37 и отвод внешнего металлического стакана 29 от внешних полуколец 19 и 20 и, следовательно, размыкание второго размыкающего контакта в электроцепи управления электропривода установки. В этом случае применительно, например, к подземным транспортно-доставочным установкам, при защите от случайновозможного неправильного движения их исполнительного органа, одновременно отключаются все электродвигатели, установки, и включается аварийная сигнализация. Продольно-осевое перемещение стержня 1 и последовательный отвод металлических стаканов 30 и 29 от внутренних неподвижных полуколец, соответственно, 21, 22 и 19 20 и, следовательно, обеспечение надежного и безопасного выключенного положения электропривода установки, с надежным удержанием пружин 31 и 37 аппарата в сжатом виде в течение всего периода выяснения и устранения неисправности, может производиться различными механическими приспособлениями (датчиками), соответствующими виду, и, конкретно, конструкции электромеханических установок, контролирующими нормальный режим работы последних и не входящими в конструктивную компоновку данного аппарата (на прилагаемых чертежах не указаны), но имеющими с аппаратом надежную кинематическую связь. После устранения неполадки и снятия соответствующей автоматической блокировки (ручной.дистанционный отвод автоматического стопорного фиксатора) в контролирующем механическом приспособлении установка снова включается в работу, при этом включение (saMbiKaHkie) размыкающих контактов происходит автоматически под воздействием основной 37 и промежуточной 31 пружин, передвигающих металлические стаканы 29 и 30 до их упора в полукольца 19 20 и 21, 22. Использование изобретения позволит: осуществить автоматический контроль за нормальным режимом работы электромеханических машин и установок различного назначения. создавать надежную автоматическую защиту в случае аварийного режима и своевременно предупреждать обслуживающий персонал; расширить област применения автоматического управлени и решить актуальный вопрос по осуществлению автоматизации управления и контроля за нормальным режимом работы электромеханических установок подверженных динамическим нагрузкам вибрации и работающих при больших и переменных углах наклона, повысить степень безопасности обслуживания. Формула изобретения 1, Коммутационное устройство, содержащее корпус , в котором размещен стержень, неподвижные контакты,, закрепленные на неподвижном основании, подвижные контакты и возв.ратная пружина, отличающееся тем, что, с целью расширения функционЗльных возможностей устройства и области его применения, он снабжен шарнирным механизмом, металлическим и пластмассовым кольцами, другой возвратной пружиной, цилиндрической опорной деталью и металлической оправой, неподвижное основание выполнено с внутренним и наружным коль евыми пазами, неподвижные контакты выполнены .в виде полуколец с контакт 2 выводами для контрольного кабезакреплены раздельно друг от друга на дне внутреннего паза неподвижно: го основания так, что их контактные выводы расположены в наружном кольцевом пазу неподвижного основания, а подвижные контакты выполнены в виде соосно установленных друг в друге цилиндрических стаканов с отверстиями, в которые с возможностью продоль1-ioro перемещения введен стержень, при этом металлическое кольцо установлено на стержне так, что имеет возможность взаимодействия через пластмассовЬе кольцо с дном одного из указанных цилиндрических стаканов, упомянутая возвратная пружина размещена между доньями цилиндрических стаканов, каждый из которых взаимодействует с соответствующими неподвижными контактами, а другая возвратная пружина упирается в корпус и через металлическую оправу в цилиндрическую деталь, охватывающую другой цилиндрический стакан, причем стержень соединен с шарнирным механизмом имеющим ось для присоединения к ней контрольного датчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Светличный П.Л. Справочник энергетика угольной шахты. М., Углетёхиздат, 1958, с. 5б2-5б6.