電氣開關(guān)裝置、儲能組件及其扭矩調(diào)節(jié)器組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請所公開的構(gòu)想大體上涉及諸如斷路器的電氣開關(guān)裝置。本申請所公開的構(gòu)想還涉及用于電氣開關(guān)裝置的儲能組件。本申請所公開的構(gòu)想還涉及用于儲能組件的扭矩調(diào)節(jié)器組件。
【背景技術(shù)】
[0002]例如為斷路器的電氣開關(guān)裝置針對電氣故障狀態(tài)，例如電流過載、短路、異常電壓和其他故障狀態(tài)而保護電氣系統(tǒng)。通常，斷路器包括操作機構(gòu)，該操作機構(gòu)響應(yīng)例如通過脫扣單元檢測到的這種故障狀態(tài)而打開電觸點組件，以中斷通過電氣系統(tǒng)的導(dǎo)體的電流。
[0003]一些中壓斷路器例如使用彈簧操控的儲能組件。具體地，這種斷路器的操作機構(gòu)通常包括具有有助于打開(例如，分開)電觸點組件的至少一個彈簧的打開組件、包含閉合電觸點組件的一定數(shù)量的彈簧的閉合組件、以及用于為彈簧加載/充能的加載/充能機構(gòu)。通過釋放閉合組件彈簧所存儲的能量來閉合電觸點組件。利用例如為加載手柄的手動加載機構(gòu)手動地為閉合組件彈簧加載，或者利用例如馬達驅(qū)動的加載機構(gòu)或其他合適的電子機械式加載機構(gòu)自動地為閉合組件彈簧加載。已知的儲能組件的手動和自動加載機構(gòu)均需要自身單獨的部件的“鏈”或組件，以便將對應(yīng)的動力源(例如，人力；馬達動力)鏈接到必須被加載的彈簧。這些組件中的每一個都含有大量部件，其中一些部件的制造較復(fù)雜和/或難以安裝或裝配。此外，在操作時，已知的儲能組件的部件可能無意中會過載。
[0004]因此，在電氣開關(guān)裝置和儲能組件及其扭矩調(diào)節(jié)器組件中有改進空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]這些和其他需要通過所公開的構(gòu)想的實施例而實現(xiàn)，其中，在電氣開關(guān)裝置的儲能組件中設(shè)置有扭矩調(diào)節(jié)器組件，除了其他益處之外，該扭矩調(diào)節(jié)器組件還調(diào)節(jié)通過加載機構(gòu)傳輸給儲能機構(gòu)的能量大小。
[0006]根據(jù)公開的構(gòu)想的一個方面，提供用于電氣開關(guān)裝置的儲能組件的扭矩調(diào)節(jié)器組件。該電氣開關(guān)裝置包括外殼、可分開的觸點和用于打開和閉合該可分開的觸點的操作機構(gòu)。儲能組件包括可拆卸地聯(lián)接到外殼上的基座、設(shè)置在基座上并包括儲能機構(gòu)的傳動組件和至少一個構(gòu)造成為儲能機構(gòu)加載以存儲能量的加載機構(gòu)。扭矩調(diào)節(jié)器組件包括:包含齒輪和設(shè)置在齒輪上的傳輸組件(transfer assembly)的驅(qū)動組件，該齒輪構(gòu)造成可以與至少一個加載機構(gòu)配合；以及延伸穿過該齒輪的軸。該驅(qū)動組件構(gòu)造成在驅(qū)動位置和非驅(qū)動位置之間運動。在驅(qū)動位置，齒輪可以與傳輸組件配合以驅(qū)動該軸。在非驅(qū)動位置，齒輪相對于該傳輸組件獨立旋轉(zhuǎn)。
[0007]根據(jù)公開的構(gòu)想的另一方面，提供用于電氣開關(guān)裝置的儲能組件。該電氣開關(guān)裝置包括外殼、可分開的觸點和用于打開和閉合該可分開的觸點的操作機構(gòu)。儲能組件包括:構(gòu)造成可拆卸地聯(lián)接到外殼上的基座；設(shè)置在該基座上的傳動組件，該傳動組件包括儲能機構(gòu)；以及至少一個用于給儲能機構(gòu)加載以存儲能量的加載機構(gòu)；以及扭矩調(diào)節(jié)器組件，其包括:包含齒輪和設(shè)置在齒輪上的傳輸組件的驅(qū)動組件，該齒輪可以與至少一個加載機構(gòu)配合；以及延伸穿過該齒輪的軸。該驅(qū)動組件構(gòu)造成在驅(qū)動位置和非驅(qū)動位置之間運動。在驅(qū)動位置，齒輪可以與傳輸組件配合以驅(qū)動該軸。在非驅(qū)動位置，齒輪相對于該傳輸組件獨立旋轉(zhuǎn)。
[0008]根據(jù)公開的構(gòu)想的又一方面，一種電氣開關(guān)裝置包括:外殼；可分開的觸點；用于打開和閉合該可分開的觸點的操作機構(gòu)；以及儲能組件，其包括:可拆卸地聯(lián)接到外殼上的基座，設(shè)置在該基座上并包括儲能機構(gòu)的傳動組件，至少一個構(gòu)造成給儲能機構(gòu)加載以存儲能量的加載機構(gòu)，以及扭矩調(diào)節(jié)器組件，其包括:包含齒輪和設(shè)置在齒輪上的傳輸組件的驅(qū)動組件，該齒輪可以與至少一個加載機構(gòu)配合；以及延伸穿過該齒輪的軸。該驅(qū)動組件構(gòu)造成在驅(qū)動位置和非驅(qū)動位置之間運動。在驅(qū)動位置，齒輪可以與傳輸組件配合以驅(qū)動該軸。在非驅(qū)動位置，齒輪相對于該傳輸組件獨立旋轉(zhuǎn)。
【附圖說明】
[0009]通過結(jié)合附圖閱讀下面對優(yōu)選實施例的說明，能夠充分理解所公開的構(gòu)想，其中:
[0010]圖1A為根據(jù)公開的構(gòu)想的一個實施例的電氣開關(guān)裝置和一部分儲能組件及其扭矩調(diào)節(jié)器組件的簡化圖；
[0011]圖1B為圖1的儲能組件的正視圖；
[0012]圖1C為圖1A和IB的儲能組件的爆炸等距視圖，其中示出采用了儲能機構(gòu)；
[0013]圖2為根據(jù)公開的構(gòu)想的另一實施例的儲能組件的一部分的爆炸等距視圖；
[0014]圖3A為根據(jù)公開的構(gòu)想的又一實施例的儲能組件的一部分的等距視圖；
[0015]圖3B為用于圖3A的儲能組件的扭矩調(diào)節(jié)器組件的等距視圖；
[0016]圖3C為圖3B的扭矩調(diào)節(jié)器組件的等距視圖，其中的板件被移除以示出隱藏的結(jié)構(gòu)；和
[0017]圖3D為圖3B的扭矩調(diào)節(jié)器組件的等距視圖，其中的齒輪被移除以示出隱藏的結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0018]本文中所用的術(shù)語“數(shù)量(number)”指一或大于一的整數(shù)(S卩，多個)。
[0019]本文中所用的兩個或更多部件彼此“接合”這一表述指部件直接地或者通過一個或多個中間部件而彼此接觸和/或施加力。
[0020]圖1A示出了根據(jù)公開的構(gòu)想的一個非限制性實施例的電氣開關(guān)裝置(例如但不限于，中壓真空斷路器2)(以簡化形式局部示出)的等距圖。在圖1A的示例中，斷路器2包括外殼4、一對可分開的觸點6(以簡化形式示出)和用于打開和閉合該可分開的觸點6的操作機構(gòu)8 (以簡化形式示出)。斷路器2還包括儲能組件100 (局部示出)，其具有可拆卸地聯(lián)接到斷路器2的外殼4上的基座102。儲能組件100包括位于基座102上的傳動組件110和加載機構(gòu)(例如但不限于，馬達104)。在操作時，如下文將詳細(xì)討論的，該傳動組件110與馬達104配合以便將能量轉(zhuǎn)換成操作機構(gòu)8的運動，以打開或閉合可分開的觸點
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[0021]圖1B和IC局部地示出了儲能組件100。儲能組件100包括聯(lián)接到馬達104上的驅(qū)動小齒輪106，和可與該驅(qū)動小齒輪106配合的扭矩調(diào)節(jié)器組件140。此外，儲能組件100具有可與扭矩調(diào)節(jié)器組件140和傳動組件110中的每一個配合的中間小齒輪108。參考圖1C，傳動組件110包括傳動齒輪112、儲能機構(gòu)(例如但不限于，螺旋彈簧114)和延伸穿過傳動齒輪112和螺旋彈簧114中的每一個的主軸116。另外，如圖所示，基座102位于調(diào)節(jié)器齒輪152和傳動齒輪112之間。因此，通過使用這種構(gòu)型以及通過使用螺旋彈簧114，儲能組件100有利地能夠更緊湊。然而，應(yīng)該意識到，螺旋彈簧114和/或扭矩調(diào)節(jié)器組件140可以與任何合適的可選的儲能組件(未示出)一起使用，而不會偏離公開的構(gòu)想的范圍。
[0022]參考圖1B，示例性的扭矩調(diào)節(jié)器組件140包括中間軸142和驅(qū)動組件150，該驅(qū)動組件150具有調(diào)節(jié)器齒輪152、襯套154和傳輸組件160。襯套154構(gòu)造成位于調(diào)節(jié)器齒輪152的中心，并且傳輸組件160位于調(diào)節(jié)器齒輪152上。此外，中間軸142延伸穿過調(diào)節(jié)器齒輪152。
[0023]在操作時，馬達104構(gòu)造成驅(qū)動該驅(qū)動小齒輪106，從而使對應(yīng)的調(diào)節(jié)器齒輪152旋轉(zhuǎn)。因此，調(diào)節(jié)器齒輪152可與馬達104配合。如下文將更詳細(xì)討論的，當(dāng)調(diào)節(jié)器齒輪152由于驅(qū)動小齒輪106而旋轉(zhuǎn)時，調(diào)節(jié)器齒輪152可以導(dǎo)致中間小齒輪108以及傳動齒輪112旋轉(zhuǎn)，或者不導(dǎo)致它們旋轉(zhuǎn)。當(dāng)調(diào)節(jié)器齒輪152導(dǎo)致中間小齒輪108和傳動齒輪112旋轉(zhuǎn)時，馬達104能夠傳輸能量給螺旋彈簧114并對螺旋彈簧114加載(圖1C)。
[0024]繼續(xù)參考圖1C，傳動組件110還包括可與主軸116和斷路器2(圖1A)的操作機構(gòu)8(圖1A)中的每一個配合的一定數(shù)量的凸輪118。當(dāng)被釋放以后(例如，當(dāng)螺旋彈簧114從加載位置移動到卸載位置時)，螺旋彈簧114與凸輪118配合以迫使操作機構(gòu)8(圖1A)打開或閉合可分開的觸點6(圖1A)。此外，儲能組件100包括位于中間軸142的中間的單向軸承120，該單向軸承構(gòu)造成允許齒輪106，108，112，152可以沿一個方向操作。
[0025]如圖1C所示，扭矩調(diào)節(jié)器組件140的傳輸組件160包括鎖定件(例如但不限于，螺母162)，和在螺母162和調(diào)節(jié)器齒輪152之間位于中間軸142上的一定數(shù)量的傳輸元件(例如但不限于，鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168和驅(qū)動摩擦表面件(facing) 170)。如圖所示，鎖緊墊圈164位于螺母162和盤簧166之間。另外，盤簧166位于鎖緊墊圈164和壓力板件168之間。此外，壓力板件168位于盤簧166和驅(qū)動摩擦表面件170之間。而且，驅(qū)動摩擦表面件170位于調(diào)節(jié)器齒輪152上并且在壓力板件168和調(diào)節(jié)器齒輪152之間。為了支承調(diào)節(jié)器齒輪152，傳輸組件160還包括轂元件172和位于調(diào)節(jié)器齒輪152和轂元件172之間的支承摩擦表面件174。轂元件172和支承摩擦表面件174均位于調(diào)節(jié)器齒輪152和儲能組件100的基座102之間。如下文將更詳細(xì)討論的，傳輸組件160包括更多或更少的組成部件并且仍然執(zhí)行所希望的傳輸功能的情況也在所公開的構(gòu)想的范圍內(nèi)。
[0026]參考圖1B，螺母162與中間軸142固定連接(例如但不限于，螺紋連接)。此外，鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅(qū)動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中的每一個都能夠相對于調(diào)節(jié)器齒輪152獨立旋轉(zhuǎn)。換句話說，調(diào)節(jié)器齒輪152在被馬達104驅(qū)動時可以與鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅(qū)動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中的每一個一起旋轉(zhuǎn)，或者可以相對于它們中的每一個獨立旋轉(zhuǎn)。通過這種方式，驅(qū)動組件150構(gòu)造成在驅(qū)動位置和非驅(qū)動位置之間移動。
[0027]在驅(qū)動位置，位于摩擦表面件170，174之間的調(diào)節(jié)器齒輪152可以與鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅(qū)動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中的每一個配合并且與其一起旋轉(zhuǎn)。在非驅(qū)動位置，調(diào)節(jié)器齒輪152不與鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅(qū)動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中的每一個配合，并且相對于它們中的每一個均獨立旋轉(zhuǎn)。換句話說，在驅(qū)動位置，調(diào)節(jié)器齒輪152和鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅(qū)動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中的每一個均相對于中間軸142以相同的旋轉(zhuǎn)速度運動。相反地，在非驅(qū)動位置，調(diào)節(jié)器齒輪152和鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅(qū)動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中