МЕХАНИЗМ ПУСКА ПРУЖИННОГО ПРИВОДА ВЫСОКОВОЛЬТНОГО КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к элементам конструкций устройства управления высоковольтных коммутационных аппаратов и предназначена для исключения самопроизвольного выполнения операции включения (либо отключения) устройством управления при снижении жесткости подпружинивающей коромысло пружины или увеличении жесткости подпружинивающей собачку пружины, а также для увеличения диапазона регулировки.
Известны механизмы пуска (26) пружинных приводов высоковольтного коммутационного аппарата (фиг.7), содержащие корпус (1), в котором подвижно на осях расположены собачка (2), взаимодействующая с коромыслом (3), подпружиненные пружинами (4) и (5) соответственно, в нижней части коромысло (3) взаимодействует с рычагом (6) через ролик (7), при этом рычаг (6) снабжен пружиной (8) и взаимодействует с откидной створкой защелки (40) посредством ролика (9), электромагнит (46), поверхность (А) (фиг.8) собачки (2) и контактирующая с ней на обратном ходе поверхность (Б) коромысла (3) выполнены в виде плоскости, (Патент SE №505582 С2, МПК H01H 3/30, приоритет от 21.02.1994 г., опубл. 15.09.1997 г., фиг.7; Патент DE №69501504 Т2, МПК H01H 3/30, приоритет от 18.02.1995 г., опубл. 10.09.1998 г., фиг.7; Патент ЕР №0668600 А1, МПК H01H 3/30, приоритет от 18.02.1995 г., опубл. 23.08.1995 г., фиг.7 и фиг.8Е (увеличено).
Недостатком данного механизма является то, что форма поверхности Б коромысла, взаимодействующей с поверхностью А собачки, выполнена плоской, в результате чего взаимодействие данных поверхностей происходит по линии касания, которая (линия касания) перемещается в процессе вращательного движения коромысла и, таким образом, подпружинивающая коромысло пружина, преодолевает усилие пружины, подпружинивающей собачку, что приводит к заеданию коромысла на обратном ходе, из-за этого коромысло не выходит из-под собачки в случае снижения жесткости пружины, подпружинивающей коромысло, или в случае увеличения жесткости пружины, подпружинивающей собачку, что приводит к самопроизвольному выполнению следующей операции включения или отключения (в зависимости от того, какой это механизм пуска - включения или отключения).
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в исключении самопроизвольного выполнения операции включения (либо отключения) механизмом пуска при снижении жесткости подпружинивающей коромысло пружины или увеличении жесткости подпружинивающей собачку пружины, а также, в увеличении диапазона регулировки не менее чем в два раза за счет исключения эффекта преодоления одной пружиной усилия от другой, что достигается путем изменения геометрии коромысла.
Для достижения технического результата в механизме пуска пружинного привода высоковольтного коммутационного аппарата, содержащем корпус, в котором подвижно на осях расположены собачка, коромысло и рычаг, подпружиненные соответствующими пружинами, электромагнит, при этом коромысло расположено между собачкой и рычагом, с возможностью взаимодействия с одной стороны непосредственно с собачкой, а с другой стороны через ролик с рычагом, снабженным дополнительным роликом, при этом поверхность коромысла, взаимодействующая с собачкой, выполнена цилиндричной с центром в оси вращения коромысла, обеспечивающей взаимодействие собачки и коромысла при «обратном ходе» по неподвижной линии соприкосновения их поверхностей. При этом, поверхность собачки, взаимодействующая с коромыслом, выполнена таким образом, что линия контакта с поверхностью коромысла при «обратном ходе» проходит по грани между взаимодействующими поверхностями собачки и коромысла.
Исполнение геометрии поверхности Б коромысла 3, контактирующей при «обратном ходе» с поверхностью А собачки 2, цилиндричной с центром в оси вращения коромысла, приводит к тому, что при совершении коромыслом «обратного хода» подпружиненная собачка, опирающаяся на коромысло, исключает вращательное движение (т.е. не преодолевает усилия пружины 4) до выхода из зацепления с коромыслом за счет того, что взаимодействие собачки и коромысла происходит по неподвижной линии соприкосновения прилегающих поверхностей А собачки и Б коромысла.
За счет оптимизации геометрии коромысла, а именно выполнения поверхности Б коромысла цилиндричной с центром в оси вращения коромысла, а поверхности А собачки, взаимодействующей с коромыслом, таким образом, чтобы линия контакта с поверхностью Б коромысла была по грани между поверхностями А и В, что приводит к исключению эффекта преодоления одной пружиной усилия от другой, чем достигается увеличение диапазона регулировки не менее чем в два раза.
На фигуре 1 представлен механизм пуска пружинного привода высоковольтного коммутационного аппарата (общий вид);
на фиг.2 - вид Е на фиг.1, показаны взаимодействующие поверхности собачки и коромысла.
Механизм пуска пружинного привода высоковольтного коммутационного аппарата содержит корпус 1, в котором подвижно на осях расположены собачка 2 и, взаимодействующее с ней, коромысло 3 (фиг.1). Собачка 2 и коромысло 3 подпружинены пружинами 4 и 5, соответственно. В нижней части коромысло 3 взаимодействует с рычагом 6 посредством ролика 7. Рычаг 6 снабжен пружиной 8 и контактирует с роликом 9, взаимодействующим с защелкой (на чертеже не показана). Работа механизма пуска осуществляется путем управляющего воздействия на электромагнит 10. На собачке 2 выполнены поверхность А, взаимодействующая с поверхностью Б коромысла 3, и поверхность В - с поверхностью Г коромысла 3 (фиг.2). Поверхность Б выполнена цилиндричной радиусом R с центром в оси вращения коромысла 3. Поверхность А собачки 2, взаимодействующая с коромыслом 3, выполнена таким образом, что линия контакта с поверхностью Б коромысла 3 проходит по грани между поверхностями А и В, в результате чего взаимодействие собачки и коромысла будет происходить по неподвижной линии соприкосновения их поверхностей, при этом исключается эффект преодоления одной пружиной усилия от другой и достигается увеличение диапазона регулировки не менее чем в два раза. Такая поверхность (поверхность А) может быть выполнена любой формы, например, цилиндрической или овальной. В режиме «ожидания» взаимодействие собачки 2 и коромысла 3 будет происходить на поверхностях В и Г. При «обратном ходе» взаимодействие собачки 2 и коромысла 3 будет происходить на грани поверхности А, образованной с поверхностью В собачки 2, и по параллельной этой грани линии на поверхности Б коромысла 3.
Механизм работает следующим образом.
При отсутствии управляющего воздействия на электромагнит 10, собачка 2 повернута до упора с поверхностью Д корпуса 1. При воздействии от защелки (на чертеже не показано) на ролик 9 силы, она передается на рычаг 6, создавая на нем момент. Поворачиваясь, рычаг 6 воздействует на ролик 7, который передает воздействие на коромысло 3. Коромысло 3 упирается поверхностью Г в поверхность В собачки 2. Электромагнит 10 при срабатывании преодолевает силу, создаваемую пружиной 4 и силу трения поверхностей Г и В, и поворачивает собачку 2, выводя ее из зацепления с коромыслом 3. Коромысло 3, под воздействием переданной ему от защелки силы, преодолевая силу, создаваемую пружиной 5, поворачивается, заходя поверхностью Б под поверхность А собачки 2, позволяя рычагу 6 повернуться под воздействием момента, созданного силой от защелки и преодолевая силу, создаваемую пружиной 8. Ролик 7, прижатый к рычагу 6, перемещается вместе с ним, освобождая путь защелке. Пройдя ролик 7, защелка перестает на него воздействовать и пружина 8 возвращает рычаг 6 вместе с роликом 7 в исходное состояние, освобождая вращательное движение коромыслу 3 под воздействием силы от пружины 5. К этому моменту управляющий сигнал с электромагнита 10 уже снят и пружина 4, воздействуя на собачку 2, прижимает ее поверхностью А к поверхности Б коромысла 3. Коромысло 3, под действием силы от пружины 5, совершает вращательное движение до упора в ролик 7, и поверхность А выходит из контакта с поверхностью Б. За счет изменения формы поверхности Б коромысла 3 и формы контактирующей поверхности А взаимодействие собачки и коромысла происходит по неподвижной линии соприкосновения их поверхностей.
Таким образом, использование предлагаемого механизма пуска обеспечивает исключение самопроизвольного выполнения операции его включения или отключения при снижении жесткости пружины, подпружинивающей собачку, или увеличении жесткости пружины, подпружинивающей коромысло, а также обеспечивается увеличение диапазона регулировки не менее чем в два раза за счет оптимизации геометрии коромысла.