專利名稱:一種隔離開關(guān)的合閘與鎖緊裝置的制作方法
本發(fā)明屬于開關(guān)電器產(chǎn)品中的一種合閘與鎖緊裝置。
國內(nèi)七十年代末已出現(xiàn)了合閘——鎖緊兩步動(dòng)作原理，應(yīng)用于GN18－10／
型隔離開關(guān)產(chǎn)品。如圖1所示，當(dāng)觸刀2被鎖緊件5帶動(dòng)從分閘位置轉(zhuǎn)動(dòng)到合閘位置(如圖3所示，此時(shí)操作軸轉(zhuǎn)動(dòng)到α1)后，鎖緊件5被操作軸帶動(dòng)沿圖1中F的方向運(yùn)動(dòng)，鎖緊件5A處的臺(tái)階(圖2)迫使斜面輪6沿X軸向外移動(dòng)，當(dāng)鎖緊件5移動(dòng)距離Y時(shí)，頂銷7也推動(dòng)磁鎖板4產(chǎn)生變形△X，從而產(chǎn)生接觸壓力N使觸刀2與觸頭1緊密接觸。此時(shí)操作軸轉(zhuǎn)動(dòng)到操作終了位置αt(圖4)。不計(jì)摩擦力，F(xiàn)和N之間滿足關(guān)系式F＝ (n)/(m) tgQ N ……①式中 (n)/(m) ——磁鎖板的杠桿比Q——鎖緊件上的斜面傾斜角N——接觸壓力F——操作力由式①知F小于N，且F與N成正比。Fmax與Nmax同步出現(xiàn)于操作終了時(shí)(圖3和圖4)。調(diào)整螺栓3的長度可以調(diào)整△F，同時(shí)也調(diào)整了Fmax和Nmax。這種結(jié)構(gòu)雖然可為解決接觸壓力與操作力之間的矛盾提供一種可供選擇的方法，但實(shí)際上由于受結(jié)構(gòu)參數(shù)(如相間中心距、主軸轉(zhuǎn)角α)的限制，Q不可能太小，否則Y將太大；鎖緊件5與斜面輪6、頂銷7與觸刀2之間的摩擦力也正比于N，這將大大抵消省力效果；第一步動(dòng)作(合閘)與第二步動(dòng)作(鎖緊)之間主要依靠鎖緊件5A處的臺(tái)階沿斜面輪6上的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的陡增力△F區(qū)分，所以△F的大小變得異常重要。△F過小將出現(xiàn)提前鎖緊或各相不同步鎖緊的誤動(dòng)作。(這是絕對不允許的)?！鱂過大將使操作力大大超過設(shè)計(jì)值，甚至無法順利進(jìn)入第二步動(dòng)作。由于△F受F0(合閘力)及零件加工質(zhì)量的影響，分散性較大，使調(diào)整變得十分困難。
針對上述結(jié)構(gòu)存在的可靠性不高(容易發(fā)生提前鎖緊的誤動(dòng)作)、操作力仍較大、調(diào)整困難，兩步動(dòng)作之間轉(zhuǎn)換沖擊較大等缺點(diǎn)，本發(fā)明則提供了一種能準(zhǔn)確、平滑、調(diào)整簡便的合閘與鎖緊裝置。
本裝置是通過一套位置測量——限動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)和一套正切傳力機(jī)構(gòu)的組合實(shí)現(xiàn)這一目的的。見圖5、圖7當(dāng)操作軸通過滑塊8帶動(dòng)觸刀11繞軸10轉(zhuǎn)動(dòng)到合閘終了位置(即圖5所示位置)時(shí)，操作軸將轉(zhuǎn)動(dòng)到圖11及圖12中X1的位置。與此同時(shí)搖桿3被擋塊2推動(dòng)，已繞軸4順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到圖5及圖7以示位置、將頂銷13推入中軸7，限動(dòng)銷12則被頂銷13從圖7中虛線所示位置B推入滑塊8中。由于頂銷13圓柱部分的長度等于中軸7上的厚度δ，所以此時(shí)滑塊8被限動(dòng)銷12釋放，并被操作主軸帶動(dòng)沿力F的方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)入第二步鎖緊運(yùn)動(dòng)，平滑地完成兩步動(dòng)作的轉(zhuǎn)換。調(diào)整螺釘5，可方便地調(diào)整搖桿端部的傾角φ，從而準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)合閘——鎖緊兩步動(dòng)作的轉(zhuǎn)換。當(dāng)滑塊8沿力F的方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，(見圖8)長度為L的連接桿14將從θ＝θ。的位置(如圖8左半部所示)運(yùn)動(dòng)到水平位置(如圖8右半部所示)，此時(shí)滑塊8移動(dòng)了△Y，連桿14則推動(dòng)頂桿6沿水平方向向外移動(dòng)△X，從而迫使磁鎖板9產(chǎn)生撓曲變形△X，其變形反力被磁鎖板9按杠桿比 (n)/(m) 放大 (m)/(n) 倍后形成接觸壓力N，將觸刀11緊緊壓在觸頭1上(附圖6)，完成整個(gè)合閘與鎖緊的操作。分閘操作的動(dòng)作順序與此相反?；瑝K8連桿14、頂桿6(取對稱的左半部)運(yùn)動(dòng)圖如圖9所示。取連桿作受力分析得圖10。由于此傳力機(jī)構(gòu)(由頂桿6、中軸7、滑塊8、連桿14等組成)的輸入力F與輸出力N′tgθ的關(guān)系式，故稱之為正切傳力機(jī)構(gòu)。經(jīng)簡單推導(dǎo)得出此正切傳力機(jī)構(gòu)的特性方程組為F＝K1L(1－Cosθ)tgθ……②N＝K2L(1－Cosθ)式②中K1K2——系數(shù)，與磁鎖板的結(jié)構(gòu)及杠桿比 (n)/(m) 有關(guān)。
L——連桿長θ——連桿與頂桿運(yùn)動(dòng)方向的夾角F——操作力E——接觸壓力圖11和圖12是結(jié)合考慮了合閘階段的特性曲線F＝f(α)和N＝f(α)。其中α為操作主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，α1α2、αt分別對應(yīng)著合閘終了、操作力矩最大值及操作終了等幾個(gè)位置，其中與θ對應(yīng)的一段曲線由方程組2描述。將方程組②進(jìn)行簡單的三角變換，并求導(dǎo)可知Fmax出現(xiàn)在θ＝arc cos(3c o s θ0]]>)處，此時(shí)Fmax=K1L(1-cos23θ0)32.......(3)]]>而接觸壓力最大值Nmax出現(xiàn)在θ＝0即操作終了時(shí)Nmax＝K2L(1－cosθ0) ……④只要適當(dāng)選擇θ0和L，便能得到滿意的Fmax和Nmax的組合。從而達(dá)到既省力、又有足夠大的接觸壓力。
本裝置不僅能減少最大操作力Fmax，增大了接觸壓力Nmax，而且能方便地選擇它們的組合比NmaxFmax。并且具有使開關(guān)操作過程中合閘、鎖緊兩步動(dòng)作轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確、平滑、無沖擊，調(diào)整簡單、方便。本發(fā)明應(yīng)用于隔離開關(guān)，特別是大電流隔離開關(guān)，將使接觸壓力與操作力矩之間的矛盾得以解決。
本發(fā)明的合閘與鎖緊裝置已成功地應(yīng)用在GN口－10／
戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)上。
權(quán)利要求
1.一種隔離開關(guān)的合閘與鎖緊裝置，其特征在于這種裝置由位置測量--限動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)和正切傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所組成，并安裝在同一級(jí)的二塊觸刀11的中間(以實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)觸刀進(jìn)行第一步動(dòng)作[合閘]，當(dāng)觸刀合閘到位后繼續(xù)完成由第一步動(dòng)作[合閘]向第二步動(dòng)作[鎖緊]的轉(zhuǎn)換及第二步動(dòng)作[鎖緊]的全部合閘與鎖緊的操作運(yùn)動(dòng))。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述，其特征在于這種位置測量——限動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)是通過繞軸4擺動(dòng)的搖桿3和擋塊2測量觸刀與觸頭的相對位置并通過搖桿3和頂銷13將合閘終了的位置訊號(hào)傳遞給限動(dòng)銷12，準(zhǔn)時(shí)釋放滑塊8，以完成合閘與鎖緊兩步動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述，其特征在于這種正切傳力機(jī)構(gòu)是通過滑塊8帶動(dòng)連桿14，推動(dòng)頂桿6，從而迫使磁鎖板產(chǎn)生變形反力N1并通過磁鎖板的杠桿作用放大 (m)/(n) 倍后形成接觸壓力N。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1和權(quán)利要求
2所述，其特征在于通過螺釘5能調(diào)節(jié)端部傾角φ的搖桿3，將觸刀11繞軸10的轉(zhuǎn)動(dòng)變換成頂銷沿水平方向的移動(dòng)，從而完成將觸刀11對觸頭1的相對運(yùn)動(dòng)位置的測量，并傳遞給限動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)的功能。
專利摘要
本實(shí)用新型提供了一種能準(zhǔn)確、平滑而又調(diào)整簡便的開關(guān)電器(尤其是大電流隔離開關(guān))產(chǎn)品中的合閘與鎖緊裝置。這種裝置由一套位置測量——限動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)和一套正切傳力機(jī)構(gòu)組成。它克服了通常強(qiáng)電開關(guān)電器觸刀接觸壓力與操作力矩之間的矛盾，達(dá)到了既可減少最大操作力，又能使最大接觸壓力方便地選擇，從而實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電器(尤其是大電流隔離開關(guān))的最佳設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)H01H9/20GK86204818SQ86204818
公開日1987年4月22日 申請日期1986年7月3日
發(fā)明者李伯雄, 艾克鄭 申請人:長沙市電器開關(guān)廠, 西安高壓電器研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan