Пружинный привод коммутационного аппарата Советский патент 1982 года по МПК H01H33/42 

(54) ПРУЖИННЫЙ ПРИВОД КОМ.МУТАНИОННОГО АППАР.ЛТА

1

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, в частности к приводам высоковольтных выключателей, осуществляющим их включение, удержание во включенном положении и освобождение подвижных частей выключателя при отключении.

Известны пружинные приводы, у которых включающие пружины взводятся при помощи рычага с защелкой, а соединение ведущего рычага с выходным осуществлено посредством длинной кинематической цепи il.

Наиболее близким к предлагаемому является пружинный привод коммутационного аппарата, содержащий установленные в корпусе ведущий силовой рычаг, связанный с подвижным концом, по крайней мере, одной включающей пружины, кулачок для приведения в действие указанного рычага, выходной рычаг, соединенный с валом коммутационного аппарата, и соединительное звено между ведущим и выходным рычагами. Этот привод снабжен механизмом свободного расцепления для обеспечения отключения выключателя- из недовключенного положения 2.

Такому приводу свойственны следующие недостатки: низкий коэффициент использования энергии включающих пружин, обусловленный наличием многозвенной кинематической цепи .между ведущим звеном, на которое воздействуют включаюпдие пружины, и выходным, связанным с механизмо.м выключателя, и наличием многозвенного механизма свободного расцепления; недостаточная надежность, обусловленная сложностью конструкции; необходимость ко.мплектования привода специальным домкратным устройством для выполнения .медленного (неоперативного) включения выключателя.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что в пружинном приводе коммутационного аппарата, содержаще.м установленные в корпусе ведущий силовой рычаг, связанный с подвижным концом, по крайней мере одной, включающей пружины, кулачок для приведения в действие указанного рычага, выходной рычаг, соединенный с валом коммутационного аппарата, и соединительное звено между ведущим и выходным рычагами, указанные рычаги установлены на общей оси вратения, соединительное звено выполнено в виде сцегкляющего рычага, который установлен шарнирно на ведущем рычаге и сое;;инен с ведущим рычагом тумблерной пружиной длн фиксации сцепляющего рычага в двух положениях, в одном из которых обеспечивается его зацепление с выходным рычагом, а корпус снабжен упорами для перевода сцепляющего рычага из одного фиксирозанного положения в другое.

Кроме того, с целью обеспечения медленного неоперативного включения и отключеHiif-i аыклю-чателя, профиль затылочной частн кулачка выполнен из условия создания крутящего момента при взаимодействии этой части кулачка с ведущим рычагом.

При вращении кулачка в сторону, противоположную заводу пружин, линии действия с:;л;::.1,. передаваемой кулачком ведущему рычагу, расположены между осями вращения К) ведущего вала, что обеспечивает Бозможносгь передачи от кулачка ведущему рь:чагу крутящего момента, направленного 3 сторону включения выключателя.

Уг;;)0 цение достигнуто за счет замены сложной многозвенной кинематической це;;,и соединения ведущего и выходного рычагоз, ; механизма свободного расцепления л-:,о;:т1мМ устройствам, состоящим из сцеп.,..,:сч;:.го рычага, тумблерной пружины и ;.:v:-; Vi:op0c и обеспечивающим те же функ:,--|, и механизм свободного расцепле i.-.. :i:;:; исключением возможности производ; --- отключение выключателя из недовклю-. : :.; ь;-ложо|1ия. Необходимость выпол,:- Ч:,: А}.:лс,;лего требования отпадает, так -к iij e;;;iOK4 Hot решение за счет повыще:.:-/; ;-.(;Ь)ффнциепта использования энергии i:,;;:-i4;;H обеспечииает надежное и полное (до госаакн на защелку) включение выклю1: ;т;: ;- ток и ток короткого замыKd-i:: .. l;(ub iii-;-:Hr коэффициента иеполь оий1;;я )г::|; зключающих пружин дост 1 ЧУго за счет исключения передачи (кинеМс1;-1|:;-:,;кил 3Beiibeb) между ведущим рычао1, ::.. которс:,-,; ..акренлены включающие ; :;..;.:;.,;, и вьг:од1;ым рычагами: упомянуг;-:ие рь ча:л .лнены с обп,ей осью вра-;|е::ия и в ripc:,ecce включения вращаются к;-: единое ,елое.

-iv пользованию предназначенного для :;.аиодл ик.пючаю лих пружин кулачка также и для обеспечения медленного оперирования выключателем позволяет упростить констру; 1. 11р 1вода, так как не требуется домкоап:ое устройство и специальные конструктивные элементы в приводе для его устанорки, кроме того иовыщается культура обслуживммия аппарата. Замена громоздкого и многозвенного механизма свободного расцепления простым устройством, исключение передачи между г едущим и выходным рычагами, а также лспользование кулачка для обеспечения медленного оперирования вык тючателем позволяет создать более простой привод, что значительно повысило его надежность в работе.

На чертеже изображена кинематическая схема привода.

Привод имеет кулачок 1, который через ролик 2 воздействует на ведущий рычаг 3, состоящий из двух пластин. С последним непосредственно связан подвижный конец включающих пружин 4. На одной оси с ведущим рычагом установлен выходной двуплечий рычаг 5, расположенный между пластинами рычага 3. К рычагу 5 подсоединена тяга 6 выключателя. Ведущий и выходной рычаги соединяются между собой посредством сцепляющего рычага 7, установленного

5 шарнирно на рычаге 3 и снабженного тумблерными пружинами 8. Тумблерные пружины 8 одним концом соединены с осью 9, установленной на сцепляющем рычаге 7, а другим - с каждой пластиной рычага 3. Ось 9 предназначена для ограничения угла поворота сцепляющего рычага 7 из одного фиксированного положения в другое. На корпусе привода закреплены упоры 10 и 11, которые служат для поворота сцепляющего рычага 7 в нужное фиксированное положеSние при включении выключателя и заводе пружин. Рычаг 3 в положении, соответствующем взведенному положению пружин 4, фиксируется сцепляюще-расцепляющим устройством 12, состоящим из двух подпружиненных собачек 13 и 14, ролика 15, установ0ленного в собачке 14 и подпружиненного зуба 16, закрепленного щарнирно на рычаге 3. Рычаг 5 аналогичным образом фиксируется в положении, соответствующем включенному положению выключателя, устройством

5 17, содержащем собачки 18 и 19, ролик 20 и зуб 21, закрепленный щарнирно на рычаге 5. Рычаг 5 имеет ролик 22, который при включении выключателя воспринимает усилие от включающих пружин 4, передаваемое ему сцепляющим рычагом 7. Сцепляющеорасцепляющие устройства 12 и 17 управляются соответственно электромагнитом включения (ЭВ) и электромагнитом отключения (ЭО). Кулачок 1 посредством цепной передачи и червячно-цилиндрического

$ редуктора соединен с валом электродвигателя 23 и рукояткой 24. В корпусе привода установлен буфер 25, а в рычаге 3 - ролик 26, которые служат для гащения кинетической энергии рычага 3, остающейся после включения выключателя.

O

Привод работает Следующим образом. При включении электродвигателя 23 вращение его вала через редуктор и цепную передачу передается валу кулачка 1. Кулачок, вращаясь в направлении против часовой стрелки через ролик 2 поворачивает рычаг 3 по часовой стрелке и взводит включающие пружины 4. В конце здвода включающих пружин зуб 16 рычага 3 заходит за ролик 15 собачки 14 и удерживает рычаг в этом положении после выхода кулачка из контакта с роликом 2. Кулачок продолжает вращаться до положения, обеспечиваю щего возможность беспрепятственного поворота рычага 3 в исходное положение, после чего электродвигатель отключается, например, с помощью конечного выключателя. Во время завода включающих пружин, при конструктивно заданном недоходе до конечного положения рычага 3, спепляющий рычаг 7 встречает упор 10 и поворачивается против часовой стрелки до момента, когда тумблерные пружины 8 перейдут через «мертвую точку и повернут сцепляющий рычаг 7 в том же направлении дальше, до упора оси 9 в торец рычага 3. Включающие пружины взведены, привод готов к включению. При подаче напряжения на включающий электромагнит (ЭВ) срабатывает сцепляюще-расцепляющее устройство 12. Рычаг 3 под действием включающих пружин 4 поворачивается против часовой стрелки. При этом сцепляющий рычаг 7 упирается в ролик 22 выходного рычага 5, чем обеспечивается жесткая одностороняя связь рычагов 3 и 5 и увлекает последний, преодолевая сопротивление отключающих пружин и включая выключател. В конце включения выключателя, когда произойдет западание зуба 21 за ролик 20 собачки 19, свободный конец сцепляющего рычага 7 встречает упор 11 и поворачивается, выходя из зацепления с роликом 22 выходного рычага 5 и обеспечивая тем самым независимость вра цения рычагов 3 и 5. После расцепления рычагов 3 и 5, последний удерживается (и удерживает выключатель) во включенном состоянии устройством 17. Выключатель включен. В это время кулачок 1, вращаясь, вновь взводит включающие пружины, так как напряжение на электродвигатель 23 подается автоматически. Во время всего процесса завода включающих пружин сцепляющий рычаг 7 удерживается тумблерными пружинами в положении, при которо.м он не препятствует отключению выключателя. При подаче напряжения на отключающий электромагнит (ЭО) срабатывает сцепляюще-расцепляющее устройство 17. Рычаг 5 под воздействием отключающих пружин выключателя возвращается в исходное положение. Выключатель отключен. Для медленного включения выключателя выворачивается упор 11. После этого включающие пруж-ины 4 взводятся вручную с помощью рукоятки 24 или электродвигателем. Теперь, обеспечив контакт рабочей поверхности кулачка 1 с роликом 2 и беспрепятственное со стороны устройства 12 вращение рычага 3, поворачивают рукоятку 24 в сторону, противоположную заводу пружин 4. За счет усилия включающих пружин рычаг 3 будет скатываться по профилю кулачка 1, включая выключатель. Когда силы противодействия включению выключателя уравновесятся с усилием со стороны включающих пружин 4, рычаг 3 остановится. Дальнейщим вращением рукоятки 24 затылочная часть кулачка 1 приводит в соприкосновение с роликом 2. Теперь при дальнейшем вращении рукоятки линии действия сил, передаваемых кулачком ведущему рычагу 3, будут расположены между осями вращения кулачка 1 и ведущего рычага 3 и будут поворачивать рычаг 3 до исходного (перед заводом включаюцдих пружин) положения, включая выключатель. Медленное отключение выключателя производится следующим образом. Обеспечивая контакт затылочной части кулачка 1 с роликом 2 и беспрепятственное со стороны устройства 17 вращение рычага 5, медленно вращают рукоятку 24 в сторону завода включающих пружин 4. Иедленно вращаясь против часовой стрелки, кулачок затылочной частью будет предоставлять возможность отключающим пружинам выключателя посредством рычага 7 поворачивать по часовой стрелке рычаг 3 и одновременно взводить пружины 4. После уравновещивания усилий включающих пружин с одной стороны и отключающих пружин выключателя с другой, рычаги 3 и о остановятся. При дальнейще.м вращении ручки 24 в ту же сторону рычаг 3 будет поворачиваться в направлении часовой стрелки, давая тем самым выключателю возможность отключаться. Использование изобретения позволило создать пружинный привод для высоковольтных выключателей на напряжение 110 и 220 кВ. Конструкция созданного привода значительно проще, а удельные технические параметры выше, чем у пружинных приводов для выключателей, серийно выпускаемых в стране. Коэффициент использования энергии включающих пружин прсдлагае.мого привода равен 0.93. что на 20-25% выше, чем у известных пружинных приводов. Упрощение конструкции и повышение удельных технических характеристик в конечном итоге выражается в экoнo iИlI материалов, электроэнергии, трудозатрат, в повышении надежности работы энергосистел Ы, в расширении области возможного применения аппарата. Кроме того, использование изобретения значительно облегчает эксплуатацию привода, поскольку исключает необходимость иметь домкрат для медленного оперирования выключателем. Формула изобретения 1. Пружинный привод коммутационного аппарата, содержащий установленные в корпусе ведущий силовой рычаг, связанный с подвижным концом, по крайней мере, одной включающей пружины, кулачок для приве- , ения в действие указанного рычага, выходой рычаг, соединенный с валом коммутаионного аппарата, и соединительное звено