ПРИВОДНОЙ МЕХАНИЗМ
DRIVE MECHANISM

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЕ
Изобретение относится к области электротехники, а именно к аппаратуре распределения и управления низковольтной, которая предназначена для эксплуатации в электрических цепях распределения энергии с номинальным напряжением до 1000 В переменного тока или до 1500 В постоянного тока, кроме того это изобретение может эксплуатироваться в электрических цепях высокого напряжения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Приводной механизм является специальным устройством, предназначенным для операции включения коммутационного аппарата, для удержания во включенном положении и для отключения коммутационного аппарата.
Известен привод для перемещения контактов выключателя многополюсного врубного (патент РФ на изобретение №2049364). Привод выключателя состоит из рукоятки, закрепленной на оси с возможностью вращения, кривошипно-шатунного механизма, связывающего рукоятку с подвижными контактами выключателя, пружины, один конец которой закреплен на корпусе выключателя, а другой на кривошипно-шатунном механизме, и упора, закрепленного на ручке для фиксации положений привода.
Однако известный привод имеет низкую скорость включения вследствие наличия кривошипно-шатунного механизма, характеризующегося однозначной зависимостью положения контактов выключателя от положения рукоятки.
Наиболее близким к заявляемому решению является независимый привод выключателя (патент РФ на изобретение № 2496173), содержащий рычаг, установленный с возможностью вращения относительно неподвижной оси, рукоятку, закрепленную с возможностью поворота на одной оси с рычагом, пружину, один конец которой шарнирно соединен с рычагом, а другой - с неподвижной частью выключателя, цевочный механизм для поступательного перемещения ползуна выключателя, включающий паз и расположенную в нем цевку, согласно решению цевка закреплена на ползуне, а паз выполнен в рычаге.
К недостаткам указанного решения можно отнести сложную конструкцию привода: два совмещенных кривошипно-кулисных механизма, а именно две кулисы (качающейся с пружиной и поступательно-движущейся) управляются общим кривошипом (рычагом). Кривошип (рычаг) во время работы прикладывает силу в разных точках кулисы поступательно-движущейся (ползуна), что приводит к колебательному движению, а не к прямолинейному и влияет на надежность работы привода. Кривошип (рычаг) перемещается в плоскости крепления выключателя, что увеличивает габаритные размеры коммутационного аппарата.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание надежного в работе приводного механизма коммутационного аппарата с высоким показателем быстродействия.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении надежности и быстродействии приводного механизма коммутационного аппарата. Также к техническому результату можно отнести компактность конструкции приводного механизма.
Технический результат достигается благодаря тому, что приводной механизм коммутационного аппарата содержит пружинный механизм и механизм перемещения ножевых контактов. Пружинный механизм включает в себя вал пружинного механизма и два размещенных на нём кулисно-коромысловых механизма. Механизм перемещения ножевых контактов включает в себя вал перемещения ножевых контактов, кулачки вала перемещения ножевых контактов в количестве трех штук, размещенные на валу перемещения ножевых контактов, и три серьги, закрепленные на кулачках перемещения ножевых контактов. Вал пружинного механизма расположен внутри вала перемещения ножевых контактов, выполненного полым, и в стенке вала перемещения ножевых контактов выполнены прорези для размещения кулисно-коромысловых механизмов.
На краевой части вала пружинного механизм, для задания ему вращательного движения, может быть расположено соединительное звено ручного привода, например, выполненный в виде двух кулачков, соединеннных втулкой.
Каждый кулисно-коромысловый механизм включает в себя кулачок-коромысло, расположенное на валу пружинного механизма, кулису, закрепленную одним концом на кулачке-коромысле, ползун качающийся, обеспечивающий свободное перемещение кулисы, два кронштейна ползуна качающегося, пружину сжатия пружинного механизма, закрепленную на кулисе, и демпфирующий элемент, расположенный на противолежащем относительно вала конце кулисы. Демпфирующий элемент предпочтительно выполнен в виде блока тарельчатых пружин.
Изобретение иллюстрируется чертежами:
Фиг. 1 – приводной механизм (изометрия)
Фиг. 2 – приводной механизм в составе коммутационного аппарата
Фиг. 3 – приводной механизм в составе основания
Фиг. 4 – кинематическая схема приводного механизма
Фиг. 5 - схема работы приводного механизма (изометрия)
Позициями на чертежах обозначены:
1 - вал пружинного механизма
2 - вал перемещения ножевых контактов
3 - кулачок вала перемещения ножевых контактов
4 - серьга
5 – кулачок коромысло-пружинного механизма
6 - кулиса пружинного механизма
7 - пружина сжатия пружинного механизма
8 – ползун качающийся пружинного механизма
9 – кронштейн ползуна качающегося пружинного механизма
10 – демпфирующий элемент
11 – кулачок вала пружинного механизма
12 – втулка для кулачков вала пружинного механизма
13 – опора изоляционных оснований неподвижных контактов
14 – пластина-держатель вала перемещения ножевых контактов
15 – пластина-держатель вала пружинного механизма
16 – кронштейн основания аппарата
17 – кронштейн заземления аппарата
18 – стойка контакта неподвижного
19 – стойка контакта-держателя
20 – блок контактов подвижных
Приводной механизм включает в себя пружинный механизм и механизм перемещения ножевых контактов.
Пружинный механизм представляет собой два кулисно-коромысловых механизма с качающимся ползуном, работающих параллельно и расположенных на валу. Такая конструкция обеспечивает надежность работы механизма.
В состав пружинного механизма входят: вал пружинного механизма 1 и два кулисно-коромысловых механизма. Каждый кулисно-коромысловый механизм включает в себя кулачок-коромысло 5, расположенное на валу 1 пружинного механизма, кулису 6, закрепленную одним концом на кулачке-коромысле 5, ползун качающийся 8, обеспечивающий свободное перемещение кулисы 6, два кронштейна 9 ползуна качающегося, пружину сжатия 7 пружинного механизма, закрепленную на кулисе 6, и демпфирующий элемент 10, расположенный на  конце кулисы. Демпфирующий элемент 10 предпочтительно выполнен в виде блока тарельчатых пружин.
В состав механизма перемещения ножевых контактов входят: вал перемещения ножевых контактов 2, кулачки вала перемещения ножевых контактов 3 в количестве трех штук, размещенные на валу перемещения ножевых контактов 2 и три серьги 4, закрепленные на кулачках перемещения ножевых контактов 3.
Вал пружинного механизма расположен внутри вала перемещения ножевых контактов, выполненного полым. В стенке вала перемещения ножевых контактов выполнены прорези для размещения кулисно-коромысловых механизмов.
Также в состав приводного механизма может входить соединительное звено ручного привода, расположенное на краевой части  вала пружинного механизма 1. Соединительное звено ручного привода может быть выполнено в виде двух кулачков 11, соединенных втулкой 12.
Приводной механизм размещают на основании коммутационного аппарата состоящего из: опор изоляционных оснований неподвижных контактов 13 в количестве двух штук, пластин-держателей вала перемещения ножевых контактов 14 в количестве двух штук, пластин-держателей вала пружинного механизма 15 в количестве двух штук, кронштейнов основания аппарата 16 в количестве четырех штук, кронштейна заземления аппарата 17 в количестве одной штуки (Фиг. 2, Фиг. 4). При этом, пластина-держатель вала перемещения ножевых контактов 14 является для вала перемещения ножевых контактов 2 подшипником скольжения, также как и пластина-держатель вала пружинного механизма – для вала пружинного механизма 2 (Фиг. 3).
Приводной механизм обеспечивает через серьгу 4 перемещение блока контактов подвижных 20 относительно стойки контакта неподвижного 18 и стойки контакта-держателя 19 (Фиг. 2).
Приводной механизм обладает следующими признаками для достижения изобретением технического результата:
Во-первых, вал пружинного механизма привода 1, являющийся управляющим валом, и вал перемещения ножевых контактов 2, являющийся управляемым валом, находятся на одной оси, благодаря чему обеспечивается компактность конструкции приводного механизма.
Во-вторых, пружинный механизм представляет собой два кулисно-коромысловых механизма с качающимся ползуном, работающих параллельно, что обеспечивает надежность работы механизма.
В-третьих, пружинный механизм сконструирован таким образом, чтобы поворот управляющего вала пружинного механизма привода 1 имел мертвый ход для предварительного взведения пружины сжатия пружинного механизма 7, благодаря чему осуществляется сначала накопление энергии, а затем выделение и использование ее для приведения в движение подвижных контактов коммутационного аппарата.
В-четвертых, блок тарельчатых пружин 10 в пружинном механизме выполняет функцию демпфера для предотвращения колебаний подвижных механизмов и гашения инерционных перемещений кулисы пружинного механизма.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
В первом положении (нижнее положение на Фиг. 5) вал пружинного механизма 1 в исходном положении, кулисы пружинного механизма 6 находятся в нижнем положении, отсутствует сжатие пружин 7, вал перемещения ножевых контактов 2 повернут на незначительный угол, серьга привода 4 находиться в низшей точке.
Во втором положении (среднее положение  на Фиг. 5) вал пружинного механизма 1 повернут против часовой стрелки на ½ максимального угла поворота, кулисы пружинного механизма 6 находятся в среднем положении, пружины 7 в состоянии максимального сжатия. Увеличивается скорость поворота вала перемещения ножевых контактов 2, серьги 4 выполняют поступательное движение вверх, приводя в движении блок подвижных контактов.
В третьем положении (верхнее положение  на Фиг. 5) вал пружинного механизма 1 повернут на максимальный угол, кулисы пружинного механизма 6 находятся в верхнем положении, отсутствует сжатие пружин 7, вал перемещения ножевых контактов 2 повернут на максимальный угол, серьги 4 находятся в верхнем положении, блок подвижных контактов перемещен на максимальный угол, блок тарельчатых пружин 10 гасит инерционные перемещения кулисы пружинного механизма.