ВОЗДУШНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, РАЗМЫКАЮЩАЯ ПРУЖИНА ДЛЯ ВОЗДУШНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ И СПОСОБ ЕЕ СОЕДИНЕНИЯ
AIR AUTOMATIC CIRCUIT BREAKER, BREAKING SPRING FOR AFORESAID CIRCUIT BREAKER AND METHOD OF ITS CONNECTION

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к воздушному автоматическому выключателю, размыкающей пружине воздушного автоматического выключателя и способу ее соединения и в частности к воздушному автоматическому выключателю, обеспечивающему простую установку размыкающей пружины, размыкающей пружине и способу ее соединения.
Уровень техники
В целом, воздушный автоматический выключатель является устройством, которое размыкает цепь (т.е. блокирует электрическое соединение), когда включается или выключается нагрузка, когда возникает перегрузка, когда возникает короткое замыкание или когда возникает электрическая утечка или поражение электрическим током.
Как показано на Фиг. 1-3, воздушный автоматический выключатель включает часть 102 переключательного механизма, которая переключает цепь посредством перемещения подвижного контактора 138 к клемме 139.
Часть 102 переключательного механизма содержит кулачок 122, соединенный с поворотным валом 121 и поворачиваемый вручную или автоматически; приводной рычаг 124, установленный с возможностью поворота на раме 109, поддерживающей обе стороны части 102 переключательного механизма, который содержит ролик 123 рычага и поворачивается при прохождении ролика 123 рычага по изогнутой поверхности кулачка 122, когда кулачок 122 поворачивается; замыкающую пружину 125, один конец которой соединен с нижней концевой частью приводного рычага 124, а другой конец опирается на раму 109, и которая сжимается за счет поворота приводного рычага в соответствии с поворотом кулачка 122 для накопления упругой энергии; первую защелку 127, которая проходит в вертикальном направлении с упругой установкой на раме 109 и имеет определенное углубление на своей нижней поверхности и которая блокируется при вхождении штифта 126, установленного на кулачке 122, в углубление; выключатель 128, установленный на верхней стороне первой защелки 127 и прерывающий блокированное состояние первой защелки 127; первый шарнир 129, который установлен с возможностью поворота на поворотном валу 121, проходит в вертикальном направлении, имеет нижнюю концевую часть, соединенную с верхней концевой частью приводного рычага 14, для поворота в соответствии с поворотом приводного рычага 124 и содержит углубление 149 на своей верхней части; вторую защелку 131, которая расположена на верхней стороне первого шарнира 129, содержит ролик 130 защелки, который находится в контакте с верхней поверхностью первого шарнира 129, поворачивается в соответствии с поворотом первого шарнира 129 и блокируется, когда ролик 130 защелки входит в углубление 149 первого шарнира 129; размыкающую пружину 132, которая установлена на верхней стороне второй защелки 131 и прерывает блокированное состояние второй защелки 131; стопор 142, который установлен на нижней стороне рамы 109 и ограничивает поворот первого шарнира заданной величиной перемещения в операции размыкания воздушного автоматического выключателя, второй шарнир 134, нижняя концевая часть которого соединена вместе с первым шарниром 129 с приводным рычагом 124 и который предназначен для контакта со штифтом 133, образованным на приводном рычаге 124; третий шарнир 135, который соединен с верхним концом второго шарнира 134 соединительным штифтом 141 и поворачивается в соответствии с перемещением второго шарнира 134; переключательный вал 103, который установлен с возможностью поворота на раме 109 и соединен с третьим шарниром 135 для поворота при перемещении третьего шарнира 135; соединительный вал 136, который соединяет третий шарнир 135 с переключательным валом 103; размыкающую пружину, один конец которой закреплен на соединительном валу 136, а другой конец которой опирается на раму 109; и лапку 140, которая закреплена на переключательном валу 103 и перемещает подвижный контактор 138 к клемме 139, когда переключательный вал 103 поворачивается.
Во время операции замыкания воздушного автоматического выключателя размыкающая пружина 137 растягивается, когда подвижный контактор 139 перемещается к клемме 139 приводным усилием, создаваемым в соответствии с быстрым распрямлением замыкающей пружины 125, а во время операции размыкания воздушного автоматического выключателя размыкающая пружина 137 обеспечивает упругое усилие для возвращения подвижного контактора 138 в свое исходное положение. Как показано на Фиг.4, один конец размыкающей пружины 137 закреплен на обоих концах соединительного вала 136, а другой ее конец закреплен на опорном валу 160, установленном на раме 109.
Как показано на Фиг.7, размыкающая пружина 137 содержит первую крепежную часть 151, которая выполнена в виде кольца и имеет крепежное отверстие 154 для введения обоих концов соединительного вала 136; вторую крепежную часть 152, которая выполнена в виде кольца и имеет крепежное отверстие 155 для введения опорного вала 160; упругий витой элемент 153, расположенный между первой и второй крепежными частями 151 и 152.
В воздушном автоматическом выключателе, согласно уровню техники имеющем указанную выше конструкцию, выполняется операция зарядки для накопления упругой энергии в замыкающей пружине 125, операция замыкания для соединения подвижного контактора 138 с клеммой 139 за счет упругой силы замыкающей пружины 125 и операция размыкания для отделения подвижного контактора 138 от клеммы 139.
Операция зарядки воздушного автоматического выключателя выполняется следующим образом. Как показано на Фиг.2, в состоянии размыкания подвижный контактор 138 отделяется от клеммы 139, когда поворотный вал 131 поворачивается вручную или автоматически, поворачивается кулачок 122 и в соответствии с этим поворачивается приводной рычаг 124 для сжимания замыкающей пружины 125.
Операция замыкания воздушного автоматического выключателя выполняется следующим образом. Как показано на Фиг.3, упругая энергия замыкающей пружины 125 передается через соответствующие шарнирные механизмы части 102 переключательного механизма, за счет чего переключательный вал 103, соединенный с третьим шарниром 135, поворачивается, и подвижный контактор 138 приходит в контакт с клеммой 139, пропуская ток.
В это время размыкающая пружина 137 растягивается в соответствии с перемещением соединительного вала 136.
Операция размыкания воздушного автоматического выключателя выполняется следующим образом. При размыкании цепи подвижный контактор 138 отделяется от клеммы 139 за счет упругой силы растянутой размыкающей пружины 137 для возвращения в ее первоначальное состояние, показанное на Фиг.1.
В воздушном автоматическом выключателе согласно уровню техники для сборки размыкающей пружины 137 сначала в первую крепежную часть 152 размыкающей пружины 137 вводят опорный вал, затем оба конца опорного вала 160 закрепляют на раме 109, поддерживающей обе стороны части 102 переключательного механизма. А затем растягивают размыкающую пружину 137 с использованием инструмента и закрепляют первую крепежную часть 151 на обоих концах соединительного вала 136.
Однако в воздушном автоматическом выключателе согласно уровню техники поскольку первая крепежная часть 151 размыкающей пружины 137 имеет форму замкнутой петли, то после растягивания упругого элемента 153 необходимо перемещать первую крепежную часть 151 к концевой части соединительного вала 136 и вставлять в нее концевую часть соединительного вала 136. Таким образом, необходимо оставлять пространство для сборки между концевой частью соединительного вала 136 и рамой 109, что затрудняет обеспечение компактной конструкции.
В частности, достаточное пространство трудно обеспечить между концевой частью соединительного вала 136 и рамой 109 из-за множества компонентов части 102 переключательного механизма, так что усложняется конструкция инструмента для растягивания размыкающей пружины 137, вызывая проблемы при разработке инструмента и усложняя процесс установки размыкающей пружины 137.
Сущность изобретения
Поэтому для устранения указанных выше недостатков были разработаны различные признаки, описание которых приводится ниже. Согласно одному аспекту изобретения предлагаются воздушный автоматический выключатель, имеющий компактную конструкцию за счет устранения пространства для сборки на концевой части соединительного вала, размыкающая пружина воздушного автоматического выключателя и способ ее соединения.
Согласно другому аспекту изобретения предлагается воздушный автоматический выключатель, обеспечивающий упрощение инструмента, облегчение установки, сокращение времени сборки и уменьшение стоимости изготовления, размыкающая пружина воздушного автоматического выключателя и способ ее соединения.
В данном описании предлагается воздушный автоматический выключатель, который может содержать: кулачок, который соединен с поворотным валом и поворачивается; приводной рычаг, который соединен с кулачком и поворачивается; замыкающую пружину, которая соединена с приводным рычагом и сжимается в соответствии с поворотом приводного рычага; множество шарниров, которые передают приводное усилие, создаваемое при растяжении замыкающей пружины; переключательный вал, который соединен с одним из шарниров с помощью соединительного вала и поворачивается в соответствии с перемещением шарнира; и размыкающую пружину, имеющую крепежное отверстие с одной открытой стороной на одной своей концевой части для закрепления на соединительном валу перпендикулярно линии осевого направления соединительного вала, а другая концевая часть которой закрепляется на опорном валу, установленном на раме, на которую опирается множество шарниров.
Размыкающая пружина может содержать: первую крепежную часть, имеющую крепежное отверстие для введения на наружную окружную поверхность соединительного вала; вторую крепежную часть, имеющую крепежное отверстие, в которое вводится опорный вал; и упругий элемент, расположенный между первой и второй крепежными частями.
Первая крепежная часть может иметь крюкообразную форму.
Первая крепежная часть может иметь форму прямоугольной пластины.
Крепежное отверстие может включать вход, через который вводится соединительный вал, и приемную часть, соединенную с входом и принимающую соединительный вал.
Приемная часть может быть выполнена в более дальнем положении, чем вход, относительно первой крепежной части в направлении растяжения упругого элемента.
Концевая часть первой крепежной части может включать стопорное отверстие, в которое входит инструмент.
Данное описание предлагает также размыкающую пружину воздушного автоматического выключателя, содержащего часть переключательного механизма, которая сжимает замыкающую пружину посредством преобразования поворотного движения поворотного вала, которая включена в воздушный автоматический выключатель, который переключает цепь посредством перемещения подвижного контактора в соответствии с упругой силой восстановления замыкающей пружины, растягивается во время операции замыкания воздушного автоматического выключателя с целью накопления упругой энергии для возвращения обратно подвижного контактора во время операции размыкания воздушного автоматического выключателя и имеет один конец, имеющий крепежное отверстие с одной открытой стороной для соединения с соединительным валом, который соединяет шарнир части переключательного механизма, перпендикулярно линии осевого направления соединительного вала.
Данное описание предлагает также способ соединения размыкающей пружины воздушного автоматического выключателя, который содержит часть переключательного механизма, которая сжимает замыкающую пружину посредством преобразования поворотного движения поворотного вала, которая включена в воздушный автоматический выключатель, который переключает цепь посредством перемещения подвижного контактора в соответствии с упругой силой восстановления замыкающей пружины, растягивается во время операции замыкания воздушного автоматического выключателя для накопления упругой энергии для возвращения обратно подвижного контактора во время операции размыкания воздушного автоматического выключателя и имеет одну концевую часть с крепежным отверстием, открытым наружу, который может включать: соединение другой концевой части размыкающей пружины с опорным валом, образованным на раме переключательного механизма; растяжение размыкающей пружины к соединительному валу, который соединяет шарнир части переключательного механизма; позиционирование входа крепежного отверстия у стороны соединительного вала; и введение соединительного вала в крепежное отверстие.
Способ может дополнительно включать введение инструмента в стопорное отверстие, образованное у одной стороны крепежного отверстия, перед растягиванием размыкающей пружины.
Указанные выше и другие цели, признаки, аспекты и преимущества данного изобретения следуют из приведенного ниже подробного описания данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи, которые включены для обеспечения лучшего понимания изобретения и составляют часть данного описания, иллюстрируют варианты выполнения изобретения, и вместе с описанием служат для пояснения принципов изобретения, и на них изображено:
Фиг.1 - разрез воздушного автоматического выключателя согласно уровню техники;
Фиг.2 - разрез воздушного автоматического выключателя согласно Фиг.1 с размыкающей пружиной в сжатом состоянии;
Фиг.3 - разрез воздушного автоматического выключателя согласно Фиг.1 в замкнутом состоянии;
Фиг.4 - размыкающая пружина согласно Фиг.1 в установленном состоянии, в изометрической проекции;
Фиг.5 - размыкающая пружина воздушного автоматического выключателя согласно Фиг.1 на виде спереди;
Фиг.6 - разрез воздушного автоматического выключателя согласно одному примеру выполнения данного изобретения;
Фиг.7 - разрез воздушного автоматического выключателя согласно Фиг.6 с размыкающей пружиной в сжатом состоянии;
Фиг.8 - разрез воздушного автоматического выключателя согласно Фиг.6 в замкнутом состоянии;
Фиг.9 - размыкающая пружина согласно Фиг.6 в установленном состоянии, в изометрической проекции;
Фиг.10 - размыкающая пружина согласно Фиг.6 на виде спереди;
Фиг.11 - инструмент для растяжения размыкающей пружины согласно Фиг.6;
Фиг.12 - размыкающая пружина согласно другому примеру выполнения данного изобретения на виде спереди.
Подробное описание изобретения
Ниже приводится подробное описание воздушного автоматического выключателя согласно данному изобретению со ссылками на прилагаемые чертежи.
Как показано на Фиг. 6-8, воздушный автоматический выключатель согласно данному изобретению содержит часть 2 переключательного механизма, которая переключает цепь посредством поворота подвижного контактора 38, так что подвижный контактор 38 приходит в контакт с клеммой 39 или отделяется от нее.
Часть 2 переключательного механизма содержит кулачок 22, который соединен с поворотным валом 21 и поворачивается вручную или автоматически; приводной рычаг 24, который установлен с возможностью поворота на раме 9, поддерживающей обе стороны части 2 переключательного механизма, содержит ролик 23 рычага и поворачивается при движении ролика 23 рычага вдоль изогнутой поверхности кулачка 22, когда кулачок 22 поворачивается; замыкающую пружину 25, один конец которой соединен с нижней концевой частью приводного рычага 24, а другой конец опирается на раму 9, которая сжимается за счет поворота приводного рычага в соответствии с поворотом приводного рычага 22 для накопления упругой энергии; первую защелку 27, которая проходит в вертикальном направлении с упругой установкой на раме 9, и имеет определенное углубление на своей нижней поверхности, и блокируется при вхождении штифта 26, установленного на кулачке 22, в углубление; выключатель 28, который установлен на верхней стороне первой защелки 27 и прерывает блокированное состояние первой защелки 27; первый шарнир 29, который установлен с возможностью поворота на поворотном валу 21, проходит в вертикальном направлении, имеет нижнюю концевую часть, соединенную с верхней концевой частью приводного рычага 14, для поворота в соответствии с поворотом приводного рычага 24, и содержит определенное углубление 49 на своей верхней части; вторую защелку 31, которая расположена на верхней стороне первого шарнира 29, содержит ролик 130 защелки, который находится в контакте с верхней поверхностью первого шарнира 29, поворачивается в соответствии с поворотом первого шарнира 29 и блокируется, когда ролик 30 защелки входит в углубление 49 первого шарнира 29; размыкающую пружину 32, которая установлена на верхней стороне второй защелки 31 и прерывает блокированное состояние второй защелки 31; стопор 42, который установлен на нижней стороне рамы 9 и ограничивает поворот первого шарнира определенной величиной перемещения во время операции размыкания воздушного автоматического выключателя; второй шарнир 34, нижняя концевая часть которого соединена вместе с первым шарниром 29 с приводным рычагом 24 и расположена в контакте со штифтом 33, образованным на приводном рычаге 24; третий шарнир 35, который соединен с верхним концом второго шарнира 34 соединительным штифтом 41 и поворачивается в соответствии с перемещением второго шарнира 34; переключательный вал 3, который установлен с возможностью поворота на раме 9 и соединен с третьим шарниром 35 для поворота при движении третьего шарнира 35; соединительный вал 36, который соединяет третий шарнир 35 с переключательным валом 3; размыкающую пружину, один конец которой закреплен на соединительном валу 36, а другой конец опирается на раму 9; и лапку 40, которая закреплена на переключательном валу 3 и перемещает подвижный контактор 38 к клемме 39 при повороте переключательного вала 3.
Во время операции замыкания воздушного автоматического выключателя размыкающая пружина 137 растягивается при движении подвижного контактора 138 к клемме 139 с помощью приводного усилия, создаваемого в соответствии с быстрым расширением замыкающей пружины 125, а во время операции размыкания воздушного автоматического выключателя размыкающая пружина 137 обеспечивает упругую силу для возвращения обратно подвижного контактора 138 в его исходное состояние. Как показано на Фиг.9, один конец размыкающей пружины 137 закреплен на концевой части соединительного вала 136, а другой ее конец закреплен на опорном валу 160, установленном на раме 109.
Как показано на Фиг.10, размыкающая пружина 37 содержит первую крепежную часть 51, которая имеет крепежное отверстие 52 с одной открытой стороной для введения на наружную окружную поверхность соединительного вала 36; вторую крепежную часть 55, которая выполнена в виде кольца и имеет крепежное отверстие 56 для введения в него опорного вала 60; и витой упругий элемент 57, расположенный между первой и второй крепежными частями 51 и 55.
Первая крепежная часть 51 имеет по существу крюкообразную форму. Крепежное отверстие 52 первой крепежной части 51 содержит вход 53, открытый наружу, и приемную часть 54, соединенную с входом 53 и обеспечивающую размещение и удерживание в ней соединительного вала 36.
Стопорное отверстие 58 образовано в концевой части первой крепежной части 51 для обеспечения введения в него инструмента 80 для растяжения размыкающей пружины 37. Как показано на Фиг.11, инструмент 80 содержит стержневую часть 82, крюковую часть 84, выполненную в виде изогнутого крюка на одном конце стержневой части 82, и рукоятку 86, образованную на другом конце стержневой части 82. Крюковая часть 85 имеет диаметр, меньший диаметра стопорного отверстия 58.
При такой конструкции, когда необходимо установить размыкающую пружину 37, сначала вводят опорный вал 60 в крепежное отверстие 56 второй крепежной части 55. Затем крюк 84 инструмента 80 вводят в стопорное отверстие 58, а затем растягивают упругий элемент 57 так, что центр входа 53 крепежного отверстия 52 проходит через центр соединительного вала 36. В этом состоянии первую крепежную часть 51 прижимают для обеспечения введения соединительного вала 36 через вход 53 крепежного отверстия 52 первой крепежной части 51. В соответствии с этим соединительный вал 36 размещается в приемной части 54.
В воздушном автоматическом выключателе, согласно данному изобретению имеющем указанную выше конструкцию, выполняется операция зарядки для накопления упругой энергии в замыкающей пружине 25, операция замыкания для соединения подвижного контактора 138 с клеммой 138 за счет упругой силы замыкающей пружины 25 и операция размыкания для отделения подвижного контактора 38 от клеммы 39.
Операция зарядки воздушного автоматического выключателя выполняется следующим образом. Как показано на Фиг.7, в состоянии размыкания подвижный контактор 38 отделяется от клеммы 39, когда поворотный вал 31 поворачивается вручную или автоматически, поворачивается кулачок 22 и в соответствии с этим поворачивается приводной рычаг 24 для сжимания замыкающей пружины 25.
Операция замыкания воздушного автоматического выключателя выполняется следующим образом. Как показано на Фиг.8, упругая энергия замыкающей пружины 25 передается через соответствующие шарнирные механизмы части 2 переключательного механизма, за счет чего переключательный вал 3, соединенный с третьим шарниром 35, поворачивается, и подвижный контактор 38 приходит в контакт с клеммой 39, пропуская ток.
В это время размыкающая пружина 37 растягивается в соответствии с перемещением соединительного вала 36.
Операция размыкания воздушного автоматического выключателя выполняется следующим образом. При размыкании цепи подвижный контактор 38 отделяется от клеммы 39 за счет упругой силы растянутой размыкающей пружины 37 для возвращения в его первоначальное состояние, показанное на Фиг.6.
В воздушном автоматическом выключателе согласно данному изобретению поскольку первая крепежная часть 51, закрепленная на концевой части соединительного вала 36, размыкающей пружины 37 имеет крюкообразную форму, то размыкающую пружину 37 можно устанавливать посредством простого оттягивания первой крепежной части 51 и сцепления ее с соединительным валом 36. Таким образом, не требуется пространства для сборки размыкающей пружины 37 между соединительным валом 36 и рамой 9 и можно упростить конструкцию инструмента для оттягивания первой крепежной части 51.
На Фиг.12 показана на виде спереди размыкающая пружина согласно другому примеру выполнения данного изобретения. В описании размыкающей пружины согласно другому примеру выполнения данного изобретения одинаковые с элементами предыдущего примера выполнения элементы обозначены одинаковыми позициями. Как показано на Фиг.12, размыкающая пружина 37 воздушного автоматического выключателя содержит первую крепежную часть 70, имеющую крепежное отверстие 72 с одной открытой стороной и устанавливаемую на наружной окружной поверхности соединительного вала 36; вторую крепежную часть 55, выполненную в виде кольца и имеющую крепежное отверстие 56 для введения в него опорного вала 60; и витой упругий элемент 57, расположенный между первой крепежной частью 70 и второй крепежной частью 55.
Первая крепежная часть 70 включает прямоугольный плоский корпус 71 и крепежное отверстие 72, открытое с одной стороны корпуса 72. Стопорное отверстие 78 образовано на расстоянии от крепежного отверстия 72 в корпусе 71, в которое вводится инструмент 80. При этом центр стопорного отверстия 78 предпочтительно находится на одной линии с центром крепежного отверстия 72.
Крепежное отверстие 72 содержит вход 73, выполненный открытым наружу на стороне корпуса 71, и приемную часть 74, соединенную с входом 73 для размещения соединительного вала 36. Приемная часть 74 выполнена в более удаленном положении от второй крепежной части 55 вдоль направления растяжения упругого элемента 57 по сравнению с входом 73.
При такой конструкции, когда необходимо установить размыкающую пружину 37, сначала вторую крепежную часть 55 соединяют с опорным валом 60. Затем крюк 84 инструмента 80 вводят в стопорное отверстие 78, а затем растягивают упругий элемент 57 так, что центр входа 73 крепежного отверстия 72 проходит через центр соединительного вала 36. После этого первую крепежную часть 71 прижимают для обеспечения введения соединительного вала 36 через вход 73 крепежного отверстия 72 первой крепежной части 70. В соответствии с этим соединительный вал 36 размещается в приемной части 74.
Воздушный автоматический выключатель, размыкающая пружина воздушного автоматического выключателя и способ ее соединения согласно данному изобретению, описание которых приведено ниже, имеют следующие преимущества.
Во-первых, поскольку на одном конце размыкающей пружины образовано крепежное отверстие с одной открытой стороной, то после растяжения размыкающей пружины нет необходимости в ее перемещении в осевом направлении соединительного вала. Таким образом, размыкающую пружину можно легко устанавливать.
Во-вторых, нет необходимости оставлять пространство для сборки между концевой частью соединительного вала и рамой, так что обеспечивается компактная конструкция.
В-третьих, поскольку нет необходимости в перемещении размыкающей пружины после растяжения в осевом направлении соединительного вала, то можно упростить конструкцию инструмента, сократить время сборки, уменьшить стоимость изготовления.
Поскольку признаки данного изобретения можно осуществлять в различных видах без отхода от их характеристик, то понятно, что указанные выше варианты выполнения не ограничиваются какими-либо деталями приведенного выше описания, если не указано особо, а должны пониматься в широком смысле внутри объема, задаваемого прилагаемой формулой изобретения, и поэтому все изменения и модификации, которые входят в объем формулы изобретения или ее эквивалентов, охватываются прилагаемой формулой изобретения.