專(zhuān)利名稱(chēng)：用于電力開(kāi)關(guān)設(shè)備的彈簧操作致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電カ開(kāi)關(guān)設(shè)備的彈簧操作致動(dòng)器，該彈簧操作致動(dòng)器包括打開(kāi)彈簧和閉合彈簧以分別提供開(kāi)關(guān)設(shè)備的打開(kāi)和閉合運(yùn)動(dòng)，還包括連接到閉合彈簧且設(shè)置為在至少運(yùn)動(dòng)的末端減速閉合運(yùn)動(dòng)的阻尼器。
背景技術(shù)：
在電カ傳輸或配電網(wǎng)中，開(kāi)關(guān)設(shè)備被包含在配電網(wǎng)中以提供響應(yīng)于異常負(fù)荷條件的自動(dòng)保護(hù)或者允許打開(kāi)或閉合(開(kāi)關(guān))配電網(wǎng)的一部分。因此，該開(kāi)關(guān)設(shè)備可能被要求執(zhí)行多個(gè)不同的操作，例如，終端故障或短路故障中斷、小感應(yīng)電流的中斷、電容電流中斷 、反相位切換或空載切換，所有這些操作對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的。在開(kāi)關(guān)設(shè)備中，實(shí)際的打開(kāi)或閉合操作由兩個(gè)觸頭執(zhí)行，通常，其中ー個(gè)觸頭是固定的，另ー個(gè)觸頭是可動(dòng)的?？蓜?dòng)觸頭由包括致動(dòng)器和機(jī)構(gòu)的操作設(shè)備操作，其中所述機(jī)構(gòu)將致動(dòng)器可操作地連接到可動(dòng)觸頭。用于中高壓開(kāi)關(guān)和斷路器的已知的操作設(shè)備的致動(dòng)器為彈簧操作致動(dòng)器、液壓或電磁型的。在下文中，將描述操作設(shè)備操作斷路器，但類(lèi)似的已知的操作設(shè)備也可以操作開(kāi)關(guān)。彈簧操作致動(dòng)器或者又稱(chēng)作彈簧驅(qū)動(dòng)單元通常使用兩個(gè)彈簧來(lái)操作斷路器，使用打開(kāi)彈簧來(lái)打開(kāi)斷路器，使用閉合彈簧來(lái)閉合斷路器并再加載打開(kāi)彈簧。取代對(duì)打開(kāi)彈簧和閉合彈簧的姆ー者僅設(shè)置ー個(gè)彈簧，有時(shí)可對(duì)打開(kāi)彈簧和閉合彈簧的姆ー者使用ー組彈簧。例如，這樣的一組彈簧可包括設(shè)置在較大彈簧內(nèi)的小彈簧或者平行并排設(shè)置的兩個(gè)彈簧。在下文中，應(yīng)該了解的是，當(dāng)涉及各打開(kāi)彈簧和閉合彈簧時(shí)，該彈簧可包括一組彈簧。另一機(jī)構(gòu)將彈簧的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為可動(dòng)觸頭的平移運(yùn)動(dòng)。在其閉合位置時(shí)，在配電網(wǎng)中，斷路器的可動(dòng)觸頭和固定觸頭相互接觸，并且操作設(shè)備的打開(kāi)彈簧和閉合彈簧被加載。在發(fā)出打開(kāi)指令時(shí)，打開(kāi)彈簧打開(kāi)斷路器，將觸頭分離。在發(fā)出閉合指令吋，閉合彈簧閉合斷路器，同時(shí)加載打開(kāi)彈簧。打開(kāi)彈簧此時(shí)準(zhǔn)備好在需要時(shí)執(zhí)行第二打開(kāi)操作。當(dāng)閉合彈簧已閉合斷路器時(shí)，操作設(shè)備中的電動(dòng)機(jī)再加載閉合彈簧。該再加載操作花費(fèi)幾秒鐘。斷路器的彈簧操作致動(dòng)器的示例可在例如US 4，678，877、US5, 280, 258、US5，571，255、US 6, 444, 934 以及 US 6，667，452 中找到。在開(kāi)關(guān)設(shè)備的致動(dòng)中，給予其運(yùn)動(dòng)接觸部件非常高的速度以盡可能快地?cái)嚅_(kāi)電流。在運(yùn)動(dòng)的末端，對(duì)運(yùn)動(dòng)減速以避免沖擊振動(dòng)是很重要的。因此討論的這種致動(dòng)器通常裝備了某種阻尼器以在其運(yùn)動(dòng)的末端降低運(yùn)動(dòng)接頭的速度。一個(gè)阻尼器用于打開(kāi)而ー個(gè)阻尼器用于閉合。通常阻尼器是線(xiàn)性的，具有在液壓缸中操作的活塞。這種阻尼器占用空間且需要多個(gè)組件連接到致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。關(guān)于與螺旋扭カ彈簧有關(guān)的術(shù)語(yǔ)“端部”，在本申請(qǐng)中表示彈簧材料的端部，S卩，彈簧螺旋方向上的端部。對(duì)于軸向方向上的端部，使用術(shù)語(yǔ)“軸向端部”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服關(guān)于這種阻尼器的傳統(tǒng)彈簧操作致動(dòng)器的缺陷。具體的目的是提供一種用于閉合的需要小空間和少組件且可靠精確的阻尼器。該目的根據(jù)本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)于ー種彈簧操作致動(dòng)器初始限定為包括具體特征閉合阻尼器是具有相對(duì)彼此旋轉(zhuǎn)的組件的旋轉(zhuǎn)空氣阻尼器，且具有空氣作為阻尼器的工作介質(zhì)。該阻尼器因而用相對(duì)相互旋轉(zhuǎn)且具有空氣作為阻尼器的工作介質(zhì)的組件工作。通過(guò)將該阻尼器連接到閉合彈簧，該阻尼器可以在閉合彈簧上工作。該阻尼器可以工作以緩沖閉合運(yùn)動(dòng)。通過(guò)將阻尼器構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)操作阻尼器，可以獲得比其它更緊湊的致動(dòng)器。因?yàn)橛糜趯⑦\(yùn)動(dòng)傳遞到運(yùn)動(dòng)接觸部分的機(jī)構(gòu)通常包括旋轉(zhuǎn)部分，因而該阻尼器可以在沒(méi)有任何連接系統(tǒng)或類(lèi)似物的情況下輕易的連接到該旋轉(zhuǎn)部分。緩沖所必需的運(yùn)動(dòng)部分的數(shù)量因此是相對(duì)少的。與線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)阻尼器相比，旋轉(zhuǎn)緩沖運(yùn)動(dòng)還減小失效的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)殚]合彈簧阻尼器通常每時(shí)間単位必須提供相對(duì)低數(shù)量的動(dòng)能的緩沖，所以可以使用空氣作為工作介質(zhì)來(lái)緩沖，其免去了對(duì)密封的需要，而密封在液壓阻尼器中是需要的。提供旋轉(zhuǎn)空氣阻尼器用于閉合運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致設(shè)備簡(jiǎn)單，省空間且可靠。根據(jù)ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，該阻尼器包括封閉環(huán)形工作腔的殼壁，且還包括徑向端壁和位于腔體內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)徑向位移體，徑向壁和位移體與殼壁密封配合，且殼壁具有至少ー個(gè)形成為用于由位移體排出空氣的出口的出ロ孔。該實(shí)施方式描述了旋轉(zhuǎn)空氣阻尼器的便利的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)，其中位移體在其運(yùn)動(dòng)的主要部分通過(guò)空氣出ロ向外釋放空氣且然后，在位移體已經(jīng)通過(guò)空氣出ロ后，壓縮位于自身和徑向端壁之間的空氣。在壓縮階段，旋轉(zhuǎn)被緩沖。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，殼壁具有至少ー個(gè)形成為空氣入ロ的入口孔。因此避免了在位移體后面產(chǎn)生將嚴(yán)重干擾閉合操作的強(qiáng)真空。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，殼體包括具有第一側(cè)壁的第一部分和具有第二側(cè)壁的第二部分，這些部分相對(duì)彼此旋轉(zhuǎn)且通過(guò)圓周密封連接。以這種方式將殼體劃分為兩個(gè)部分導(dǎo)致簡(jiǎn)單的方案來(lái)設(shè)置阻尼器的相對(duì)旋轉(zhuǎn)部分和將阻尼器連接到與其合作的致動(dòng)器的其它部分。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，徑向端壁附接到第一側(cè)壁且位移體附接到第二側(cè)壁。
這些主動(dòng)緩沖組件這樣直接附接到端壁在這些組件和與阻尼器合作的致動(dòng)器的其它部分之間提供了直接關(guān)系。在側(cè)壁提供附接通常導(dǎo)致比其它替代方式更堅(jiān)固的構(gòu)造。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，第一側(cè)壁カ傳遞連接到閉合彈簧的支承端且驅(qū)動(dòng)連接到加載傳遞。由此一方面在加載機(jī)構(gòu)和將要被從其加載的閉合彈簧之間，另一方面在加載機(jī)構(gòu)和徑向端壁之間建立簡(jiǎn)單且直接的驅(qū)動(dòng)連接，使得在加載閉合彈簧的同時(shí)進(jìn)行所需的徑向端壁的重定位。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，第二側(cè)壁驅(qū)動(dòng)連接到閉合彈簧的致動(dòng)端和設(shè)置為將致動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到開(kāi)關(guān)設(shè)備的主軸上。由此在位移體和作用在主軸上的閉合彈簧之間建立相對(duì)簡(jiǎn)單且而直接的連接，使得從位移體傳遞可靠的緩沖。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，殼體的第一部分包括圓周壁，其具有形成為加載傳遞的一部分的外部驅(qū)動(dòng)連接裝置。優(yōu)選地該驅(qū)動(dòng)連接裝置實(shí)現(xiàn)為在其外側(cè)的圓周壁成形為設(shè)置成與小齒輪配合的齒輪。用于閉合彈簧的再加載的驅(qū)動(dòng)連接裝置 因此與旋轉(zhuǎn)阻尼器集成，其進(jìn)ー步有助于使得致動(dòng)器緊湊且減少所需組件數(shù)量。驅(qū)動(dòng)連接裝置在殼體圓周上的位置導(dǎo)致簡(jiǎn)單的傳遞且通過(guò)相對(duì)大的殼體直徑在這傳遞步驟中獲得高度地減小。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，閉合彈簧具有已加載和未加載狀態(tài)，由此在加載狀態(tài)位移體位于接近在其一側(cè)的徑向端壁且設(shè)置為當(dāng)閉合彈簧釋放時(shí)旋轉(zhuǎn)到接近徑向端壁的另ー側(cè)的位置。由此，利用了幾乎360°的完整的ー圈，其簡(jiǎn)化了獲得期望的閉合運(yùn)動(dòng)的模式，尤其是關(guān)于減速階段的延伸。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，出口孔，當(dāng)閉合彈簧在其已加載狀態(tài)時(shí)，位于徑向端壁的相對(duì)側(cè)，而位移體位于離徑向端壁一范圍在10°至120°，優(yōu)選范圍為30°至90°的角度距離。出ロ孔位置確定了緩沖開(kāi)始的時(shí)刻。在大多數(shù)應(yīng)用中緩沖的適當(dāng)開(kāi)始將落入具體范圍內(nèi)，通常在較近的范圍。圍繞徑向端壁和位移體的空氣泄漏度將影響最佳位置所在。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，閉合彈簧是螺旋扭カ彈簧。當(dāng)閉合彈簧作為扭カ彈簧也在旋轉(zhuǎn)方向工作時(shí)具有旋轉(zhuǎn)阻尼器的優(yōu)點(diǎn)將更明顯。在阻尼器和閉合彈簧之間的連接件由此也將變得簡(jiǎn)單。尤其有利的是當(dāng)打開(kāi)彈簧也是螺旋扭カ彈簧時(shí)。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，閉合彈簧與阻尼器的工作腔是同軸的。這又增加了使用旋轉(zhuǎn)阻尼器的優(yōu)勢(shì)因?yàn)樽枘崞骱烷]合彈簧由此將很好的適于合作。優(yōu)選地致動(dòng)器的主軸也與阻尼器同軸。根據(jù)另ー優(yōu)選實(shí)施方式，螺旋扭カ彈簧定義了其卷繞方向和解繞方向，由此彈簧設(shè)置為在解繞方向加載機(jī)械能而在卷繞方向釋放機(jī)械能。這意味著當(dāng)其存儲(chǔ)能量時(shí)扭カ彈簧在彈簧的螺旋方向被壓縮，彈簧的端部通過(guò)推壓代替像傳統(tǒng)螺旋扭カ彈簧中的拉伸來(lái)工作。彈簧端部到支撐件和驅(qū)動(dòng)軸的連接由此變得與在代替壓カ的張カ下固定相比更不復(fù)雜。因?yàn)閺椈啥瞬客ㄟ^(guò)在扭力彈簧與其合作的組件上的壓カエ作，因而彈簧端部和討論的組件在沒(méi)有任何其他連接裝置的情況下，除了可能的某種將它們保持橫向就位的導(dǎo)向裝置以外，通過(guò)該カ保持在一起。這與需要非常堅(jiān)固和可靠的連接裝置的通過(guò)拉カ操作的扭カ彈簧相比，很大程度地簡(jiǎn)化了安裝。因此，該設(shè)備的組裝變得更簡(jiǎn)單，并且所需部件減少。而且，消除了故障的潛在根源。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備在制造和維護(hù)方面更廉價(jià)，而且更可靠。優(yōu)選地，電カ開(kāi)關(guān)設(shè)備是用于中壓或高壓的斷路器。
斷路器是本發(fā)明的最重要的應(yīng)用，并且本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在中壓和高壓范圍特別有用。對(duì)于中壓，通常指I至72kV范圍的電壓電平，對(duì)于高壓，通常指72kV以上的電壓電平，這些表述在本申請(qǐng)中具有這種含義。本發(fā)明還涉及包括根據(jù)本發(fā)明的，特別是根據(jù)本發(fā)明的任一優(yōu)選實(shí)施例的彈簧操作致動(dòng)器的電カ開(kāi)關(guān)設(shè)備。優(yōu)選地，開(kāi)關(guān)設(shè)備是斷路器，優(yōu)選地，開(kāi)關(guān)設(shè)備是中壓或高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備。本發(fā)明的開(kāi)關(guān)設(shè)備具有與本發(fā)明的彈簧操作致動(dòng)器以及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例相 應(yīng)的如上所述的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中限定。應(yīng)該了解的是，其他的優(yōu)選實(shí)施例當(dāng)然可通過(guò)上述的優(yōu)選實(shí)施例的任何可能的組合實(shí)現(xiàn)。將通過(guò)下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例的詳細(xì)描述，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。


圖I是剖開(kāi)根據(jù)本發(fā)明的彈簧操作致動(dòng)器的一示例的軸向剖面。圖2是圖I的剖面的立體圖。圖3是沿圖I的線(xiàn)III-III剖開(kāi)的剖面圖。圖4是圖3的詳細(xì)構(gòu)造的立體圖。圖5是圖I至4的彈簧操作致動(dòng)器的詳細(xì)構(gòu)造的立體圖。圖6是從另ー個(gè)方向觀(guān)察的圖5的詳細(xì)構(gòu)造的立體圖。圖7是圖I至6的彈簧操作致動(dòng)器的更詳細(xì)構(gòu)造的立體圖。圖8是根據(jù)可替換的實(shí)施例的圖I至4的詳細(xì)構(gòu)造的一部分的側(cè)視圖。圖9是從圖I的左側(cè)觀(guān)察的彈簧操作致動(dòng)器的端視圖。圖10是斷路器的示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式圖I是斷路器的致動(dòng)器的軸向剖面。致動(dòng)器具有主軸I和凸輪盤(pán)2。凸輪盤(pán)2作用于用于開(kāi)關(guān)斷路器的傳動(dòng)桿(圖未示)。從凸輪盤(pán)至斷路器的傳動(dòng)以及這樣的斷路器可為傳統(tǒng)的類(lèi)型，因此不需要進(jìn)ー步闡述。主軸由打開(kāi)彈簧3和閉合彈簧4操作。打開(kāi)彈簧和閉合彈簧均為螺旋扭カ彈簧并且與主軸同軸。打開(kāi)彈簧3位于閉合彈簧4的徑向外側(cè)，由此打開(kāi)彈簧3的內(nèi)徑大于閉合彈簧4的外徑。打開(kāi)彈簧3被擠壓在兩個(gè)端部配件——位于彈簧的支撐端5的支撐端部配件6與位于彈簧的致動(dòng)端7的致動(dòng)端部配件8之間。如此處于加載狀態(tài)的打開(kāi)彈簧3在螺旋方向上被壓縮，換言之，被加載的打開(kāi)彈簧在它的解繞方向上被壓縮。由此，在推力的作用下，致動(dòng)端7作用于致動(dòng)端部配件8，致動(dòng)端部配件8經(jīng)由花鍵9與主軸I連接。閉合彈簧4由兩個(gè)單元——徑向外側(cè)單元4a和徑向內(nèi)側(cè)單元4b組成，這兩個(gè)單元的軸線(xiàn)均與打開(kāi)彈簧3的軸線(xiàn)和主軸I 一致。與打開(kāi)彈簧相同，處于其加載狀態(tài)的閉合彈簧4也在它的螺旋方向上被壓縮。閉合彈簧的外側(cè)單元4a具有支撐端10和連接端14，而內(nèi)側(cè)單元具有致動(dòng)端12和連接端15。支撐端10向安裝干支撐凸緣35上的支撐端部配件(圖未示)按壓，而致動(dòng)端12向致動(dòng)端部配件13按壓。兩個(gè)單元4a、4b的連接端14、15均向連接配件16按壓，兩個(gè)単元經(jīng)由連接配件16處于向彼此傳遞カ的關(guān)系。當(dāng)斷路器被觸發(fā)進(jìn)行打開(kāi)動(dòng)作吋，打開(kāi)彈簧3推動(dòng)它的致動(dòng)端部配件8旋轉(zhuǎn)并由此使主軸I旋轉(zhuǎn)。在大約O. 3秒后，斷路器將被閉合。由此閉合開(kāi)關(guān)4被觸發(fā)，使得閉合開(kāi)關(guān)的致動(dòng)端12推動(dòng)它的致動(dòng)端部配件13使主軸I沿與打開(kāi)過(guò)程相反的方向旋轉(zhuǎn)從而移動(dòng)致動(dòng)桿，由此閉合斷路器。當(dāng)主軸I沿該方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，打開(kāi)彈簧3的致動(dòng)端部配件8也沿相同的方向旋轉(zhuǎn)，使得致動(dòng)端部配件8推動(dòng)打開(kāi)彈簧3的致動(dòng)端7，并且打開(kāi)彈簧將再次加載并為所需要的接下來(lái)的打開(kāi)運(yùn)動(dòng)做好準(zhǔn)備。當(dāng)閉合操作完成，閉合彈簧再次加載，這是因?yàn)殚]合彈簧的支撐端10被它的支撐 端部配件按壓。在打開(kāi)和閉合運(yùn)動(dòng)的最后，為了避免由于多余的能量在行程的終點(diǎn)產(chǎn)生沖擊振動(dòng)，打開(kāi)運(yùn)動(dòng)和閉合運(yùn)動(dòng)必須被緩沖。打開(kāi)運(yùn)動(dòng)通過(guò)傳統(tǒng)的線(xiàn)性動(dòng)作的液壓阻尼器17緩沖。閉合運(yùn)動(dòng)通過(guò)將空氣作為工作介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)式阻尼器18緩沖。旋轉(zhuǎn)式阻尼器18可以具有彼此相對(duì)可旋轉(zhuǎn)的組件。旋轉(zhuǎn)式阻尼器18具有與主軸I同軸的環(huán)形工作腔。工作腔由具有第一側(cè)壁24、第二側(cè)壁23、外圓周壁25以及內(nèi)圓周壁26的殼體形成。殼體被分成兩個(gè)部分一一第一部分20和第二部分19。這兩個(gè)部分相對(duì)于彼此可旋轉(zhuǎn)并通過(guò)外側(cè)圓周密封件21和內(nèi)側(cè)圓周密封件22連接。第二部分19以驅(qū)動(dòng)的方式連接到閉合彈簧4的內(nèi)側(cè)單元4b的致動(dòng)端部配件13，并由此在閉合動(dòng)作時(shí)與凸輪盤(pán)2—起旋轉(zhuǎn)。第一部分20在其外側(cè)具有軸向延伸凸緣35，閉合彈簧4的外側(cè)單元4a的支撐端部配件11被安裝在軸向延伸凸緣35上。參照?qǐng)D3描述閉合阻尼器的操作，圖3是沿面向第一部分20的方向剖開(kāi)阻尼器的徑向剖面。在閉合運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，第一部分20是靜止的，第二部分19(圖3中不可視)沿阻尼器的旋轉(zhuǎn)方向所限定的箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)。
盤(pán)狀體附連到第一側(cè)壁24，由此形成徑向端壁27。相應(yīng)的盤(pán)狀體附連到第二側(cè)壁23并形成位移體28。端壁27和偏移體28的每ー者與工作腔的側(cè)壁23、24和圓周壁25、26密封配合。第一側(cè)壁具有貫穿其中的第一開(kāi)孔29和第二開(kāi)孔30，分別用作空氣的進(jìn)口和出□。沿阻尼器的旋轉(zhuǎn)方向觀(guān)察，進(jìn)氣開(kāi)孔29位于端壁27的略后方。出氣開(kāi)孔30位于端壁27的前方大致直角的位置。當(dāng)閉合彈簧被加載并處于啟動(dòng)閉合動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，從圖中觀(guān)察，偏移體28位于其右側(cè)的端壁27附近即進(jìn)氣開(kāi)孔29的區(qū)域。殼體的第二部分19以驅(qū)動(dòng)的方式連接到主軸。當(dāng)閉合動(dòng)作發(fā)生時(shí)，偏移體28因與第二側(cè)壁23連接將從其鄰近端壁27的初始位置移動(dòng)，并且沿箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)直到旋轉(zhuǎn)差不多整圈到達(dá)端壁27的左側(cè)為止。在其旋轉(zhuǎn)過(guò)程中空氣穿過(guò)進(jìn)氣開(kāi)孔29被吸入。而在旋轉(zhuǎn)的大部分期間，空氣經(jīng)由排氣開(kāi)孔30被壓出。在偏移體經(jīng)過(guò)出氣開(kāi)孔30之后，空氣被捕獲在偏移體28與端壁27之間。進(jìn)ー步的旋轉(zhuǎn)將壓縮所捕獲的空氣。由此，越來(lái)越多的反作用力開(kāi)始對(duì)抗旋轉(zhuǎn)，并且ー些空氣將沿著端壁27與殼體的壁之間以及偏移體28與殼體的壁之間的密封線(xiàn)發(fā)生泄漏。由此，實(shí)現(xiàn)緩沖效果。通常，端壁和偏移體周?chē)目諝庑孤┳阋詫?shí)現(xiàn)在過(guò)度緩沖與不完全緩沖之間適當(dāng)取平衡的緩沖。如果密封件非常有效，通過(guò)設(shè)置貫穿端壁27或貫穿偏移體28的小泄漏孔能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)目諝庑孤?。圖4是閉合阻尼器的殼體的第一部分的立體圖。
用于使閉合彈簧4加載的機(jī)構(gòu)與閉合阻尼器18部分地集成。阻尼器的第一部分20在外側(cè)上形成有徑向突起的外部齒32的齒輪31。齒輪31與經(jīng)由齒輪箱56由電動(dòng)機(jī)34驅(qū)動(dòng)的小齒輪33配合。在加載時(shí)，小齒輪33沿箭頭A(圖3)的方向驅(qū)動(dòng)阻尼器18的第一部分20大約ー個(gè)整圏。端壁27由此移動(dòng)到緊鄰偏移體28左側(cè)的位置。由此，當(dāng)閉合運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)，端壁27和偏移體將到達(dá)如上所述的相對(duì)于彼此的位置。阻尼器18的第一部分20經(jīng)由凸緣35(圖I和圖2)以驅(qū)動(dòng)的方式連接到閉合彈簧4的外側(cè)單元4a的支撐端部配件11。當(dāng)?shù)谝徊糠?0旋轉(zhuǎn)吋，閉合彈簧的外側(cè)單元4a的支撐端部配件將跟隨第一部分20的旋轉(zhuǎn)，因?yàn)槠浔话惭b在從阻尼器18的第一部分20向后延伸的軸向凸緣35上。因此，閉合彈簧被螺旋地壓縮到它的加載狀態(tài)。圖5是從彈簧向端部配件觀(guān)察時(shí)彈簧3的端部配件8的立體圖。打開(kāi)彈簧3的致動(dòng)端7延伸穿過(guò)形成端部配件8的一部分的凸緣37中的孔36。端部配件8中的凹槽38引導(dǎo)致動(dòng)端7對(duì)抗抵接面39。另一端部配件可具有類(lèi)似的構(gòu)造。圖6示出了從另ー個(gè)方向觀(guān)察的打開(kāi)彈簧3的致動(dòng)端部配件8。在其后面的単元4a和4b的連接端部配件16也局部可視。圖7更詳細(xì)地示出了連接端部配件16。連接端部配件16由內(nèi)環(huán)42組成，第一抵接凸緣43和第二抵接凸緣44從內(nèi)環(huán)42在相對(duì)于彼此的大約45至60°的角度位置徑向向外延伸。在抵接凸緣43、44的徑向中部，環(huán)形壁45將抵接凸緣43、44相互連接，該環(huán)形壁與內(nèi)環(huán)42同軸。第一抵接凸緣43具有位于其徑向外側(cè)部分上的抵接面48以及貫穿其內(nèi)側(cè)部分的孔47。相應(yīng)地，第二抵接凸緣44具有貫穿其外側(cè)部分的孔46以及位于其內(nèi)側(cè)部分上的抵接面49。內(nèi)側(cè)閉合彈簧單元4b延伸穿過(guò)第一凸緣43的孔47，并且其端部與第二凸緣44的抵接面49抵接。相應(yīng)地，外側(cè)閉合彈簧單元4a延伸穿過(guò)第二凸緣44的孔46，并且其端部與第一凸緣43的抵接面48抵接。由此,來(lái)自外側(cè)閉合彈簧單元4a的推力傳遞到內(nèi)側(cè)閉合彈簧單元4b。閉合彈簧單元4a、4b的端部被孔46、47、環(huán)42以及環(huán)形壁45引導(dǎo)對(duì)抗各自的抵接面48、49。由此，端部可松散地配合到連接端部配件8中，而不需要其他的附連裝置。圖8中示出了端部配件的可替換的構(gòu)造。在圖8中示意性示出了打開(kāi)彈簧3的支撐端部配件6的一部分。打開(kāi)彈簧3的被支撐的端部5具有對(duì)抗端部配件6的徑向凸緣58上的抵接面61的端面。保持設(shè)備由第二徑向凸緣59和連接兩個(gè)凸緣58、59的圓周部分57形成。第二徑向凸緣59具有貫穿其中的孔60，打開(kāi)彈簧延伸穿過(guò)該孔60使得打開(kāi)彈簧的端部5朝向抵接面61。另一端部配件可具有類(lèi)似的構(gòu)造。圖9是從圖I的左側(cè)觀(guān)察彈簧操作致動(dòng)器的端視圖。凸輪盤(pán)2經(jīng)由花鍵50以驅(qū)動(dòng)的方式連接到主軸I。具有各自的觸發(fā)線(xiàn)圈54、55的鎖定機(jī)構(gòu)52、53控制致動(dòng)器的打開(kāi)和閉合運(yùn)動(dòng)。在圖的左側(cè)部分，可看到用于打開(kāi)彈簧的油阻尼器17，并且在圖的左側(cè)，可看到用于使閉合彈簧加載的齒輪31的一部分。圖10示意 性示出了斷路器，在斷路器中，可移動(dòng)的接觸部分102通過(guò)由根據(jù)本發(fā)明的彈簧操作致動(dòng)器104致動(dòng)的桿103，與靜止的接觸部分101進(jìn)行接觸和脫離。對(duì)于三相斷路器，致動(dòng)器104可設(shè)置為同時(shí)移動(dòng)每ー相的可移動(dòng)的接觸部分102。
權(quán)利要求
1.一種用于電カ開(kāi)關(guān)設(shè)備的彈簧操作致動(dòng)器，所述彈簧操作致動(dòng)器包括打開(kāi)彈簧(3)和閉合彈簧(4)以提供開(kāi)關(guān)設(shè)備的分別的打開(kāi)和閉合運(yùn)動(dòng)，還包括阻尼器(18)，連接到閉合彈簧(4)且設(shè)置為至少在閉合運(yùn)動(dòng)的末端期間減速閉合運(yùn)動(dòng)，其特征在于阻尼器(18)是具有相對(duì)彼此旋轉(zhuǎn)的組件的旋轉(zhuǎn)空氣阻尼器(18)，且具有作為緩沖工作介質(zhì)的空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于該阻尼器(18)包括封閉圓環(huán)工作腔的殼壁(23，24，25，26)且還包括徑向端壁(27)和在腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)徑向位移體(28)，徑向端壁(27)和位移體(28)與殼壁(23，24，25，26)密封配合，以及還在于殼壁(23，24，25，26)具有至少ー個(gè)形成用于由位移體(28)排出空氣的出口的出口孔(30)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于殼壁(23，24，25，26)具有至少ー個(gè)形成為空氣入口的入口孔(29)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于殼體包括具有第一側(cè)壁(24)的第一部分和具有第二側(cè)壁(23)的第二部分，這些部分相對(duì)彼此可旋轉(zhuǎn)且由圓周密封(22)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于徑向端壁(27)附接到第一側(cè)壁(24)且位移體(28)附接到第二側(cè)壁(23)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于第一側(cè)壁(24)力傳遞連接到閉合彈簧(4)的支撐端且驅(qū)動(dòng)連接到加載傳遞(31，33，56)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6或5所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于第二側(cè)壁(23)驅(qū)動(dòng)連接到閉合彈簧(4)的致動(dòng)端和設(shè)置為向開(kāi)關(guān)設(shè)備傳遞致動(dòng)運(yùn)動(dòng)的主軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于殼體的第一部分包括圓周壁(25)，該圓周壁(25)具有形成為加載傳遞(31，33，56)的一部分的外部驅(qū)動(dòng)連接裝置(31)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于閉合彈簧(4)具有已加載和未加載狀態(tài)，由此在已加載狀態(tài)位移體(28)位于接近在其一側(cè)的徑向端壁(27)并被設(shè)置為當(dāng)閉合彈簧(4)釋放時(shí)旋轉(zhuǎn)到接近徑向端壁(27)的另ー側(cè)的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于當(dāng)閉合彈簧(4)處于被加載狀態(tài)時(shí)，出口孔(30)位于徑向端壁(27)的相對(duì)側(cè)，而位移體(28)位于離徑向端壁(27) —范圍在10°至120°，優(yōu)選范圍為30°至90°的角度距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于閉合彈簧(4)是螺旋扭カ彈簧(4)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于閉合彈簧(4)與阻尼器(18)的工作腔同軸。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的彈簧操作致動(dòng)器，其特征在于螺旋扭カ彈簧(4)定義其卷繞方向和解繞方向，由此彈簧(4)設(shè)置為在解繞方向加載機(jī)械能而在卷繞方向釋放機(jī)械能。
14.ー種電カ開(kāi)關(guān)設(shè)備，其特征在于該開(kāi)關(guān)設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)所述的彈簧致動(dòng)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電カ開(kāi)關(guān)設(shè)備，其特征在于該開(kāi)關(guān)設(shè)備是斷路器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電力開(kāi)關(guān)設(shè)備的彈簧操作致動(dòng)器。其包括打開(kāi)彈簧(3)，閉合彈簧(4)和用于閉合的阻尼器(18)。根據(jù)本發(fā)明的阻尼器(18)是具有相對(duì)彼此旋轉(zhuǎn)的組件的旋轉(zhuǎn)空氣阻尼器(18)且具有作為阻尼器的工作介質(zhì)的空氣。
文檔編號(hào)H01H3/30GK102667991SQ201080056503
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者D·斯塔法斯, M·霍爾曼 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)有限公司