專利名稱：組合式斷路器和隔離開關(guān)用的兩步操作機構(gòu)的制作方法
本申請涉及1992年12月14日提交的，申請?zhí)枮镹o.07/990,010的在先美國申請，申請人為斯特羅德(Stroud)和奧得伯格(Otterberg)，該申請也已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
本發(fā)明涉及具有斷路能力的隔離開關(guān)，更具體的說，涉及一種用來在其運動過程的第一階段中斷開一個電路斷路器，而在其運動的第二階段中打開一個隔離間隙，并且在閉合過程中，逆向進行上述操作的兩步操作機構(gòu)。
在上述No.07/990,010號在先申請中，公開了一種新穎的具有斷路能力的隔離開關(guān)。這種開關(guān)直接把一個長形的斷路開關(guān)組合在一個隔離開關(guān)的可移動的刀形開關(guān)或臂上。在斷開操作過程中，斷路器首先斷開，然后隔離刀形開關(guān)臂再轉(zhuǎn)動到的隔離刀形開關(guān)的斷開位置。在閉合過程中，隔離刀形開關(guān)首先轉(zhuǎn)動到其間隙閉合的位置，然后斷路器再閉合。這種把斷路器組合在隔離開關(guān)臂中的新穎組合，與斷路器和隔離開關(guān)分開的裝置相比，或者把兩個單獨的組件串聯(lián)起來的裝置相比，大大節(jié)約了開關(guān)制造車間的面積。
為了操作隔離刀形開關(guān)和斷路器，通常需要兩個單獨的操作機構(gòu)。本發(fā)明為這種組合的斷路器和隔離開關(guān)提供了一種新穎而簡單的聯(lián)桿系統(tǒng)和操作機構(gòu)。
本發(fā)明提供了一種用于組合的隔離開關(guān)和電路斷路器的新穎的操作機構(gòu)，這種操作機構(gòu)中，單獨一個操作聯(lián)桿機構(gòu)的連續(xù)的運動，能使隔離刀形開關(guān)在曲軸的整個第一轉(zhuǎn)動階段內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)動，而在曲軸的第二轉(zhuǎn)動階段內(nèi)，使斷路器的操作機構(gòu)作直線運動。
在實施本發(fā)明時，可轉(zhuǎn)動的隔離臂(有時稱之為隔離刀形開關(guān))固定在一個殼體上，而殼體則能相對于一個固定的支承件轉(zhuǎn)動。一根曲軸安裝成能與可轉(zhuǎn)動的殼體繞同一根軸線轉(zhuǎn)動，并通過一個用彈簧加壓的掣子與殼體連接，上述掣子在隔離臂到達其閉合位置時被松開。在掣子松開之后，曲軸的繼續(xù)運動使得斷路器的操作桿相對于現(xiàn)在是固定的并且是閉合的隔離臂作直線運動，使斷路器的觸點閉合。
在斷開上述開關(guān)時，曲軸向相反的方向轉(zhuǎn)動，在曲軸的第一轉(zhuǎn)動階段之后，使斷路器的操作桿運動，斷開斷路器的觸點。然后，曲軸碰到可轉(zhuǎn)動的殼體內(nèi)的一個內(nèi)部擋塊。當(dāng)曲軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，它便使掣子復(fù)位，并且使上述殼體轉(zhuǎn)動，于是隔離臂便轉(zhuǎn)動到其斷開位置。
因此，本發(fā)明的新穎機構(gòu)在完成一系列復(fù)雜運動的同時，操作簡單，維修方便。
在參照附圖閱讀了下面的對本發(fā)明的描述之后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將更加清楚。附圖中

圖1是利用本發(fā)明的操作機構(gòu)的組合式斷路器開關(guān)和隔離開關(guān)在閉合狀態(tài)下的正視圖；圖1a表示圖1中斷開位置的隔離開關(guān)；圖2是本發(fā)明的新穎的兩步操作機構(gòu)的局部橫斷面圖，此時斷路器和隔離開關(guān)都斷開；圖3是圖2的局部橫斷面的頂視圖；圖4是圖2中的機構(gòu)在斷路器和隔離開關(guān)都閉合時的視圖；圖5是圖2中的機構(gòu)在斷路器和隔離開關(guān)都斷開時的視圖。
首先請參閱圖1和圖2，圖中表示了一個按照第NO.07/990,010號申請制作的組合的斷路器10和隔離器11，該申請的說明書作為本申請的現(xiàn)有技術(shù)。上述組合件用一根適當(dāng)?shù)氖疽獾闹е?2支承在地面上方，該支柱有一根橫向伸出來的支承臂13。支承臂13上裝有第一絕緣子串14，絕緣子串的頂端裝一個固定的叉形接觸組件15。從該叉形接觸組件上伸出一個第一開關(guān)端子15a。支承臂13上還裝有一個第二絕緣子16，在該絕緣子的上端裝有操作機構(gòu)的聯(lián)桿17、隔離器11和斷路器10。
絕緣子16的下端裝在一個殼體18的頂部，該殼體可以是一個鑄件，里面裝有一根用來把在地面上操作的操作桿20的直線運動或其他形式的運動轉(zhuǎn)換為沿軸線方向的直線運動，以便操縱穿過絕緣子16連在機構(gòu)17上的操作桿21。
圖1和圖2中的裝置的正常的操作過程如下當(dāng)該裝置閉合時，如圖1所示，隔離器11的刀形開關(guān)的接觸部分30與叉形接觸器15接觸，于是斷路器10里面的接觸器就都閉合。然后，端子32和15A之間的開關(guān)閉合。要斷開上述組合開關(guān)時，可使操作桿20向著讓操作桿21向下運動的方向運動。上述機構(gòu)17首先使斷路器10的操作桿40向左移動，斷開斷路器10的斷路器觸點，第一次斷開端子32和16之間的電路，關(guān)于機構(gòu)17下面還要詳細描述。然后操作桿21繼續(xù)移動，使殼體41帶著斷路器10和隔離器11轉(zhuǎn)動到如圖1A所示的有斷開間隙的位置。
當(dāng)要重新閉合上述開關(guān)組件時，可將操作桿21向上移動。機構(gòu)17把這個運動轉(zhuǎn)換成隔離器11的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動到圖1的閉合位置，使刀形開關(guān)30與叉形接觸器15接觸，而叉形接觸器則擋住了刀形開關(guān)30的運動。然后，機構(gòu)17使斷路器10的各接觸點依次閉合。
機構(gòu)17中的新穎的操作聯(lián)桿機構(gòu)在圖2-5中表示得最清楚。請參閱圖2-5，機構(gòu)17有一個做成鑄件的固定的導(dǎo)電殼體50，殼體上有裝螺栓的法蘭51，以便把它連接在圖1中的絕緣子16的頂面上。端子32從殼體50上延伸出來。一根曲軸55由轉(zhuǎn)動樞軸54、懸臂56和曲柄57組成，它用軸承58(請見圖3)安裝在殼體50內(nèi)，可以相對于殼體50轉(zhuǎn)動。在懸臂56的端部裝有一個輥子59。導(dǎo)電殼體41也安裝在殼體50里的軸承58上，可以轉(zhuǎn)動。這樣，殼體41和曲軸55都能繞著圖3中的共同軸線55a獨立地轉(zhuǎn)動。
絕緣拉桿21穿過殼體50的內(nèi)部，用銷子58a與曲柄57的端部連接，可以轉(zhuǎn)動。懸臂56的外端用銷子60與斷路器的操作桿40連接，可以轉(zhuǎn)動。
從圖2、4和5中看得最清楚，斷路器10用螺栓連接在殼體41的裝螺栓的法蘭70上。殼體41能相對于殼體50轉(zhuǎn)動，從圖2的開關(guān)斷開位置轉(zhuǎn)動到圖4和5的開關(guān)閉合位置。當(dāng)斷開時，殼體41座在殼體50的頂部71上。一根掣子桿80裝在殼體41內(nèi)的銷子81上，能夠轉(zhuǎn)動，該掣子桿有一個主鎖定表面82和一個第二導(dǎo)向表面83。張緊彈簧85的一端和掣子桿80的一端連接，另一端固定在殼體41上的銷子86上。在斷路器和隔離器的刀形開關(guān)從圖1中的位置轉(zhuǎn)開去的時候，彈簧85有足夠的張力把輥子59牢固地保持在掣子桿80的鎖定表面82上，但，當(dāng)隔離刀形開關(guān)30(圖1)座在叉形開關(guān)15上之后，而曲軸54上繼續(xù)有轉(zhuǎn)動力作用時，輥子59就被撥出鎖定表面82。此時，曲軸懸臂56上的輥子59脫離掣子桿80，單獨驅(qū)動斷路器的操作桿40，而與固定在隔離開關(guān)閉合位置上的殼體41無關(guān)。
現(xiàn)在就有可能說明上述圖2-5中的新穎聯(lián)桿機構(gòu)的工作過程了。假設(shè)最初隔離器11和斷路器10都是斷開的，而聯(lián)桿機構(gòu)處在圖2的位置上。為了閉合上述裝置，要向上，向著圖5中的位置的方向推動桿21。一開始，由于輥子59在彈簧85的張力作用下被鎖定在鎖定表面82上，所以曲軸55便使殼體41和斷路器10作為一個整體向順時針方向轉(zhuǎn)動，使刀形開關(guān)30進入叉形開關(guān)15，從而閉合隔離器。由于曲軸55繼續(xù)向順時針方向轉(zhuǎn)動，并且殼體41已經(jīng)移動到圖5中的端頭位置，所以輥子59脫離表面82，迫使掣子桿80繞其樞軸81向順時針方向轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)在，當(dāng)曲軸55繼續(xù)向順時針方向轉(zhuǎn)動時，它便驅(qū)動斷路器10的操作桿40向右移動，使斷路器10的各觸點閉合。這樣，現(xiàn)在這個裝置就完全閉合了，處在圖4的位置上。
為了重新斷開上述裝置，操作機構(gòu)首先使桿21向下運動，先從圖4的位置移動到圖5的位置。這樣就使曲軸55向逆時針方向轉(zhuǎn)動，并且使斷路器的操作桿40向圖5的左方移動，以便首先斷開斷路器10的觸點，斷開負載電流。在這一操作過程中，殼體41依靠接觸刀形開關(guān)30和接觸件15之間嚙合的力量仍停留在圖5的位置上。
當(dāng)曲軸55到達圖5的位置時，曲軸懸臂56便與殼體41內(nèi)的擋塊41a接觸。輥子59沿著掣子桿80的下表面滑動，拉長張力彈簧85，一直到輥子59再一次被鎖定在鎖定表面82上。殼體41開始和曲軸55一起向逆時針方向轉(zhuǎn)動，從而使斷路器10轉(zhuǎn)動，并使隔離刀形開關(guān)從圖1和5的位置向逆時針方向轉(zhuǎn)動到圖1a和2的完全斷開位置。當(dāng)殼體41碰到固定殼體50的擋塊71時，便停止向逆時針方向的轉(zhuǎn)動。現(xiàn)在，上述開關(guān)裝置被重新閉合了，機構(gòu)17處在圖2的位置，準備好進行下一次新的操作。
雖然以上只描述了本發(fā)明的一些具體的實施例，但其他許多不同的變型和應(yīng)用對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說都是顯而易見的。因此，本發(fā)明不是由這些具體的描述來限定，而應(yīng)由權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
1.一種操作組合式斷路器和隔離器用的操作機構(gòu)，其特征在于，上述隔離器是上述斷路器的轉(zhuǎn)動接觸臂的一個構(gòu)件，其中，上述隔離器包括若干由作直線運動的操作桿操作的隔離器接觸點；上述操作機構(gòu)中包括一根具有可轉(zhuǎn)動的支承軸、曲柄和曲軸懸臂的操作曲軸；上述曲軸懸臂有一個自由端，該自由端用樞軸與上述作直線運動的操作桿連接；一個固定的，里面可以安裝上述可轉(zhuǎn)動的支承軸的支承構(gòu)件；一個用樞軸安裝在上述固定支承構(gòu)件上，并與上述可轉(zhuǎn)動的支承軸同軸線的可轉(zhuǎn)動的支承構(gòu)件；上述斷路器的一端固定在上述可轉(zhuǎn)動的支承構(gòu)件上；一根用樞軸安裝在上述可轉(zhuǎn)動的支承構(gòu)件上的掣子桿，該掣子桿干具有一鎖定表面，以及用來使上述鎖定表面轉(zhuǎn)動到與上述曲軸懸臂的自由端鎖定接觸的張力彈簧裝置；一個固定在上述可轉(zhuǎn)動的支承構(gòu)件上的曲軸懸臂擋塊，用于在上述曲柄轉(zhuǎn)過其運轉(zhuǎn)的第一部分時與上述曲軸懸臂接觸，同時，使上述作直線運動的操作桿移動到斷開位置；一個固定在上述固定的支承構(gòu)件上的可轉(zhuǎn)動的支承構(gòu)件擋塊，用來在上述曲柄已經(jīng)和上述曲軸懸臂擋塊接觸，并且已經(jīng)隨后轉(zhuǎn)過其運轉(zhuǎn)的第二部分時，與上述可轉(zhuǎn)動的支承構(gòu)件接觸；在上述可轉(zhuǎn)動的支承構(gòu)件轉(zhuǎn)動到使上述斷路器閉合的位置之后，上述掣子桿被撥動到與上述曲軸懸臂脫離。
2.如權(quán)利要求1所述的操作機構(gòu)，其特征在于，上述曲軸與一根可作直線運動的操作桿連接，并由其操作。
3.如權(quán)利要求1所述的操作機構(gòu)，其特征在于，上述固定的和可轉(zhuǎn)動的構(gòu)件都是殼體。
4.如權(quán)利要求2所述的操作機構(gòu)，其特征在于，上述固定的和可轉(zhuǎn)動的構(gòu)件都是殼體。
5.如權(quán)利要求3所述的操作機構(gòu)，其特征在于，上述掣子桿、曲軸懸臂和張力彈簧裝置都安裝在上述可轉(zhuǎn)動的殼體內(nèi)。
6.如權(quán)利要求3所述的操作機構(gòu)，其特征在于，上述曲軸和可轉(zhuǎn)動的支承桿都安裝在上述固定殼體內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的操作機構(gòu)，其特征在于，上述張力彈簧裝置的一端連接在上述掣子桿上，其相對的一端連接在上述操作的曲軸上。
8.如權(quán)利要求2所述的操作機構(gòu)，其特征在于，上述張力彈簧裝置的一端連接在上述掣子桿上，其相對的一端連接在上述操作曲軸上。
9.如權(quán)利要求5所述的操作機構(gòu)，其特征在于，上述曲軸和可轉(zhuǎn)動的支承桿安裝在上述固定殼體內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的操作機構(gòu)，其特征在于，上述張力彈簧裝置的一端連接在上述掣子桿上，其相對的一端連接在上述殼體上。
11.操作一種組合式斷路器和隔離器用的方法，其特征在于，上述斷路器內(nèi)有一對由作直線運動的操作桿操縱的隔離觸點，其中，上述斷路器是上述可轉(zhuǎn)動的隔離器開關(guān)臂的一部分；上述斷路器用銷軸安裝在固定支承件的一端；上述方法包括下列步驟當(dāng)斷路器的各觸點處在斷開位置時，將上述隔離開關(guān)臂從斷開位置轉(zhuǎn)動到閉合位置；然后移動上述可動操作桿，閉合上述各斷路器的觸點；然后，再移動上述操作桿，使上述斷路器的各觸點移動到斷開位置；然后，將上述隔離開關(guān)臂轉(zhuǎn)動到斷開位置。
全文摘要
一種組合式斷路器和隔離開關(guān)的操作機構(gòu)，它包括一個操作聯(lián)桿機構(gòu)和一個斷路器支承殼體，兩者能分別繞一根共同的軸線轉(zhuǎn)動。上述斷路器的開關(guān)是一根隔離開關(guān)臂的一部分，并固定在支承殼體上。斷路器的各觸點由一根作直線運動的桿操作，這根桿的一端連接在從操作曲軸上延伸出來的懸臂上，并由其帶動。作直線運動的操作軸與曲柄連接，并驅(qū)動該曲柄。用彈簧加壓的掣子桿安裝在斷路器支承殼體上，并與曲軸懸臂的自由端接觸或松開，因此殼體能和曲軸一起轉(zhuǎn)動，使隔離開關(guān)閉合。當(dāng)隔離開關(guān)閉合時，掣子桿便松開，而曲軸相對于殼體轉(zhuǎn)動，操縱操作斷路器開關(guān)的作直線運動的桿。
文檔編號H01H33/04GK1144012SQ95192129
公開日1997年2月26日 申請日期1995年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月5日
發(fā)明者馬庫斯·凡斯特納, 托馬斯·奧托伯格 申請人:Abbt & D動力有限公司