專利名稱：具有單向離合器的抽出式開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及馬達(dá)(或電動機(jī))控制系統(tǒng)，尤其涉及一種具有離合器系統(tǒng)的馬 達(dá)控制中心子單元，所述離合器系統(tǒng)控制著馬達(dá)控制中心子單元內(nèi)的電力電路(或電源電 路)的伸縮界限。在一個實施例中，在馬達(dá)控制中心子單元完全安裝到馬達(dá)控制中心內(nèi)以 后，所述的系統(tǒng)和方法允許電力電路沿著有螺紋的驅(qū)動裝置平移。電力電路的平移發(fā)生于 電力電路與電力總線(或電源總線)接合的位置和電力電路從電力總線縮回(或退回)的 位置之間。一旦電力電路到達(dá)接合位置或者縮回位置，離合器系統(tǒng)致使驅(qū)動裝置空轉(zhuǎn)，從而 避免移動超過接合或縮回位置。
背景技術(shù)：
馬達(dá)控制中心包括多隔室鋼質(zhì)罩殼，該罩殼具有將公共總線系統(tǒng)上的電力分配至 可安裝于隔室內(nèi)的多個單獨的馬達(dá)控制單元的總線系統(tǒng)。單獨的馬達(dá)控制中心子單元通常 被稱為“存儲桶”(bucket)，其典型結(jié)構(gòu)是可移除的拉出式單元，所述拉出式單元具有馬達(dá) 控制中心罩殼上的單獨的密封門，或者安裝于密封門后面。這些存儲桶可包括各種馬達(dá)控 制和馬達(dá)保護(hù)元件，例如馬達(dá)控制器、啟動裝置、接觸器組件、過載繼電器、斷路器、馬達(dá)電 路保護(hù)器、各種斷接裝置和用于馬達(dá)的類似裝置。存儲桶與馬達(dá)控制中心的供電線路相連 接并將供電傳導(dǎo)至馬達(dá)控制裝置的線路側(cè)，以使馬達(dá)運行。馬達(dá)控制中心最常應(yīng)用于使用 高功率馬達(dá)、泵和其它負(fù)荷的工廠和工業(yè)設(shè)施中。典型地，當(dāng)安裝或移除馬達(dá)控制中心的存儲桶時，電力線路被連接。為移除這種存 儲桶，存儲桶或馬達(dá)控制中心的不露帶電部分的(或安全的、正面無接線的，deadfront)門 被打開，操作者用手拉動存儲桶以使主斷接裝置或“插頭”與總線系統(tǒng)分離，從而斷開電源。 存儲桶的安裝用相似方式完成，其中操作者將存儲桶手動推入馬達(dá)控制中心的隔室中以使 存儲桶插頭與總線系統(tǒng)接合，從而使系統(tǒng)與供電相連接。當(dāng)操作者支承整個存儲桶或當(dāng)插 頭不可見時，可能較難手動操縱線路連接裝置或插頭。已經(jīng)試圖改進(jìn)馬達(dá)控制中心存儲桶和供電連接裝置與電動控制中心的帶電供電 線路、上升器(或立柱、豎片，riser)和/或豎直總線的手動安裝和斷接。另有一些系統(tǒng)已 經(jīng)采用存儲桶內(nèi)的可樞轉(zhuǎn)手柄以使線路連接器轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)離供電線路。然而，很多此類系統(tǒng) 要求存儲桶或隔室的門打開以操作手柄和線路插頭。此外，當(dāng)系統(tǒng)在推入和抽出位置之間 操作連接器時，這些系統(tǒng)可能受到樞轉(zhuǎn)線路連接器和其它元件的影響而過度驅(qū)動和/或過 度扭轉(zhuǎn)，因為系統(tǒng)包括整體式制動器。因此需要設(shè)計能克服前述缺點的馬達(dá)控制中心存儲桶組件。因此，需要離開一距 離地為存儲桶的線路插頭提供與馬達(dá)控制中心的電源線路或總線的遠(yuǎn)程連接或斷接。在 (出現(xiàn))電弧或電弧閃光的情況下，任何熱氣體、火焰和/或電弧本身優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)限制在存 儲桶隔室門或“不露出帶電部分的面板”的后面。此外，由于遠(yuǎn)程地完成線路插頭的連接或 斷接，需要提供一種裝置以在線路插頭的遠(yuǎn)程連接或斷接期間防止過度驅(qū)動或過度扭轉(zhuǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種系統(tǒng)和方法，用于將馬達(dá)控制中心子單元或存儲桶安裝入馬達(dá)控 制中心內(nèi)和使存儲桶的馬達(dá)控制元件與電源電連接。該系統(tǒng)和方法使用可動的線路插頭以 在存儲桶已經(jīng)安設(shè)在馬達(dá)控制中心內(nèi)之后使所述線路插頭與電源(例如并行的母線)接 合，以便限制可能的電弧閃光。離合器系統(tǒng)限定了線路插頭在馬達(dá)控制中心內(nèi)的移動界限。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，馬達(dá)控制中心子單元包括外殼；與外殼連接并構(gòu) 造成使多個可選擇性地移動的導(dǎo)電觸頭在外殼內(nèi)在縮回位置和伸出位置之間平移的驅(qū)動 機(jī)構(gòu)；和與驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接并構(gòu)造成限定導(dǎo)電觸頭的縮回位置與伸出位置的空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。當(dāng)外 殼安設(shè)于馬達(dá)控制中心內(nèi)并且外殼的前面板位于關(guān)閉位置時，導(dǎo)電觸頭可動。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，馬達(dá)控制中心包括具有至少一個隔室的馬達(dá)控制中心框 架，和構(gòu)造成安設(shè)于馬達(dá)控制中心框架的至少一個隔室內(nèi)的馬達(dá)控制中心子單元外殼。馬 達(dá)控制中心還包括致動機(jī)構(gòu)，該致動機(jī)構(gòu)與馬達(dá)控制中心子單元連接以控制多個導(dǎo)電觸 頭的移動；和限定多個導(dǎo)電觸頭的移動范圍的離合器，所述移動范圍的端點位于充分接合 位置和充分縮回位置。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，馬達(dá)控制中心子單元包括控制模塊外殼，該外殼內(nèi)具有 多個導(dǎo)電觸頭；和致動機(jī)構(gòu)，當(dāng)外殼的前面板位于關(guān)閉位置時該致動機(jī)構(gòu)控制多個導(dǎo)電線 路觸頭移動。馬達(dá)控制中心子單元還包括用于防止致動機(jī)構(gòu)平移超過最大伸出位置和最大 縮回位置的裝置。通過以下詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的各種其它特征和優(yōu)點將變得更加清晰。
附圖示出了現(xiàn)在用來實施本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。附圖中圖1是一個安裝于馬達(dá)控制中心內(nèi)的馬達(dá)控制中心子單元的部分透視圖。圖2是從馬達(dá)控制中心移除后的圖1所示馬達(dá)控制中心子單元的透視圖。圖3是圖1所示的馬達(dá)控制中心子單元的俯視圖，示出了多個位于縮回位置的插 頭。圖4是圖3所示的馬達(dá)控制中心子單元的俯視圖，示出了位于測試位置的插頭。圖5是圖4所示的馬達(dá)控制中心子單元的俯視圖，示出了位于伸出(或延伸)位 置的插頭。圖6是沿圖3中的線6—6所作的圖3所示的馬達(dá)控制中心子單元的剖視圖。圖7是圖6所示的馬達(dá)控制中心子單元的一部分的詳細(xì)視圖，示出其電弧屏蔽、線 路觸頭和供電導(dǎo)體。圖8是圖7所示的馬達(dá)控制中心子單元的詳細(xì)視圖，示出了線路觸頭的延伸。圖9是本發(fā)明一個實施例的控制手柄的平面圖。圖10是圖9所示的控制手柄的側(cè)視圖。圖11是平面圖，示出了旋轉(zhuǎn)九十度后的圖9所示的控制手柄。圖12是圖11所示的控制手柄的側(cè)視圖。圖13是側(cè)視圖，示出了被壓入馬達(dá)控制中心子單元的圖11所示的控制手柄。
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圖14是平面圖，示出了旋轉(zhuǎn)九十度后的圖11所示的控制手柄。圖15是圖14所示的控制手柄的側(cè)視圖。圖16是圖1所示的馬達(dá)控制中心子單元的部分透視圖，示出了另一可選實施例。圖17是圖3所示的馬達(dá)控制中心子單元的部分透視圖，示出了離合器裝置。圖18是沿圖17中的線18-18所作的圖17所示的離合器裝置的剖視圖，示出了位于充分接合位置的離合器裝置。圖19是沿圖17中的線18-18所作的圖17所示的離合器裝置的剖視圖，示出了位 于充分縮回位置的離合器裝置。
具體實施例方式以下描述涉及供電、供電線、馬達(dá)電力、負(fù)荷電力、線路電力等?？梢砸庾R到，這些 術(shù)語可以涉及各種一般和特定條件下的電壓和電流特征，包括但不僅限于，三相AC電力、 單相AC電力、DC電力、多路DC電力線路或它們的任意組合。這些電力特征通常被認(rèn)為是 提供于總線、供電線路或馬達(dá)控制中心的上升器上。然而，可以意識到，本發(fā)明可適用于由 馬達(dá)控制中心所改造而成或與其分離的其它電力連接構(gòu)造。通常用于馬達(dá)控制中心的供電 的一個例子是分配于三條分開的供電母線上的480V三相AC電力。此外，有關(guān)“馬達(dá)控制元 件”應(yīng)理解為包括可安放在馬達(dá)控制中心存儲桶內(nèi)以便與供電相連接的各種類型的裝置和 控制元件。這些裝置和元件包括接觸器、繼電器、馬達(dá)控制器、斷路器、電路保護(hù)裝置等。參照圖1，示出了馬達(dá)控制中心結(jié)構(gòu)10的部分透視圖。如上所述，馬達(dá)控制中心可 包括用于多個控制模塊或存儲桶11，13，14，15，16，17的隔室或罩殼。所示出的存儲桶16 充分安裝于馬達(dá)控制中心的隔室或罩殼12中，使得它的前面板18可靠地靠接著罩殼12的 周邊，并與存儲桶14的前面板20平齊，所述前面板18為不露帶電部分的面板(或安全面 板、正面無接線面板，dead front panel) 0關(guān)于這一點，存儲桶16包括不露帶電部分的面 板18上的多個閉鎖機(jī)構(gòu)22，使得一旦安裝了存儲桶16操作者就可以將其鎖定到適當(dāng)?shù)奈?置。在一些實施例中，不露帶電部分的面板18可以是具有一組鉸鏈19的門，以便在存儲桶 16安裝于馬達(dá)控制中心10的罩殼12中時允許接近存儲桶16內(nèi)的馬達(dá)控制元件。然而，即 使在關(guān)閉或密封時，不露帶電部分的面板或門18仍然允許接近斷路器組件28、插頭指示器 24、閘門指示器26和線路觸頭致動器31。線路觸頭致動器31是用于使線路觸頭(圖2)與 來自馬達(dá)控制中心10的線路電力相接合的機(jī)構(gòu)。因此，即使存儲桶16充分安裝于罩殼12 之內(nèi)并且鎖22已被鎖定，操作者仍可以使用斷接手柄30并可以打開滑動件32以插入曲柄 34，從而使存儲桶16內(nèi)的一個或多個線路觸頭(未示出)移動。當(dāng)滑動件32移至旁邊以 允許接近致動機(jī)構(gòu)31時，防止門18打開，由此關(guān)閉了接近存儲桶16內(nèi)的元件的通道。此 夕卜，使用者可能想要用掛鎖將滑動件31保持在關(guān)閉位置，從而進(jìn)一步控制何人和何時可以 操作驅(qū)動機(jī)構(gòu)31?，F(xiàn)參照圖2，示出了馬達(dá)控制中心的存儲桶16的透視圖。需要注意的是，存儲桶 16可以具有外殼，該外殼包括包圍存儲桶16的多個面板以完全或部分地封住存儲桶16的 元件。如圖所示，存儲桶16包括支承馬達(dá)控制裝置和內(nèi)部存儲桶元件的一對側(cè)面板52和 不露帶電部分的面板18。上面板和后面板已經(jīng)被移除以示出存儲桶16的內(nèi)部元件。不露 帶電部分的面板18構(gòu)造成可滑動地和可靠地裝配于馬達(dá)控制中心內(nèi)，使得不露帶電部分的面板18的邊緣38靠接著馬達(dá)控制中心罩殼的內(nèi)周邊(未示出)。為了防塵，邊緣38可 任選地包括可壓縮的或柔性的密封件(例如橡膠墊)，或其它襯墊型密封件。一旦存儲桶 16被插入馬達(dá)控制中心的罩殼中，則閉鎖機(jī)構(gòu)22可能通過鑰匙、螺絲刀或手發(fā)生轉(zhuǎn)動，使 得鎖臂40鄰接罩殼的外周邊(未示出)的內(nèi)表面以將存儲桶16保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫? 或防止存儲桶16被移除。類似地，所示的自動保持鎖60位于接合位置。在線路觸頭或插 頭46，48，50前進(jìn)后，自動保持鎖60被觸發(fā)以與其中安裝有存儲桶16的馬達(dá)控制中心子單 元的框架或凸緣接合。當(dāng)線路觸頭致動器31的滑動件32移至旁邊時，開口 36被暴露。開口 36優(yōu)選地 具有獨特的構(gòu)造以接納專用的曲柄34 (如圖1所示)。在以下將要描述的其它實施例中，可 手動驅(qū)動的手柄可延伸通過開口 36或者可遙控馬達(dá)可作為致動器31。當(dāng)滑動件32如圖所 示地移至旁邊時，滑動件32延伸到不露帶電部分的面板18的一部分上。因而，在不露帶電 部分的面板18是有鉸鏈的門的實施例中，使滑動件32移動來露出開口 36將會阻止使用者 打開不露帶電部分的面板18。存儲桶16還包括多個導(dǎo)電觸頭或插頭44，46，48，50。優(yōu)選地，控制電力觸頭44固 定地連接到存儲桶16的后部，而供電插頭46，48，50可關(guān)于存儲桶16移動。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)意 識到，控制電力觸頭44也可以類似于線路電力插頭46，48，50的方式可動?？刂齐娏τ|頭 44具有合適的結(jié)構(gòu)以將控制電力(通常是幾伏特)傳導(dǎo)給設(shè)置于存儲桶16以內(nèi)的馬達(dá)控 制元件(未示出)。在控制電力觸頭44永久地設(shè)置于存儲桶16的后部的實施例中，在存儲 桶16安裝入馬達(dá)控制中心后，控制電力觸頭44將與控制電力線或總線接合。另一方面，當(dāng)存儲桶16安裝入馬達(dá)控制中心時，供電插頭46，48，50最初并未與供 電線或總線接合。插頭46，48，50最初設(shè)置于存儲桶16中的縮回位置42，如圖2所示。本 領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到，可以使用多個供電插頭46，48，50的構(gòu)造。在所示實施例中，插 頭46，48，50可以成形為夾握圖1所示的供給線、總線或馬達(dá)控制中心10的上升器。線路 觸頭或插頭組件58 (即，導(dǎo)電觸頭組件)包括插頭托架59，插頭46，48，50與所述插頭托架 連接。插頭托架59將插頭46，48，50保持在一方向以便隨后與圖1所示的馬達(dá)控制中心10 的供電線或母線接合。不過，可以認(rèn)識到，圖2所示的插頭組件58可以包括多種構(gòu)造，例如 可獨立移動的插頭、數(shù)目并非為三個的插頭或者由非一軸致動的插頭，如下文所述。間門或 隔離組件54設(shè)置于存儲桶16的后部，位于插頭組件58和存儲桶16的外部之間。隔離組 件54包括多個可動閘門56，所述可動閘門操作以將插頭46，48，50暴露或隔離于圖1所示 的馬達(dá)控制中心10的電力線或總線。圖3示出了存儲桶16的俯視圖，具有除不露帶電部分的面板或門18以外的所有 外殼面板。如圖所示，插頭組件58將插頭46，48，50定位于縮回位置42，其中插頭46，48，50 位于存儲桶16內(nèi)部。因此，閘門組件54的閘門56是關(guān)閉的，使插頭46，48，50與圖1所示 的馬達(dá)控制中心的供電總線或線路隔離。如圖3所示，各閘門56包括兩個分開的屏蔽構(gòu)件 62和64，66和68，70和72。用于插頭46的閘門56包括左屏蔽部62和右屏蔽部64，各屏 蔽部向?qū)?yīng)的插頭46成角度地傾斜。類似地，用于插頭48和50的閘門56分別包括左屏 蔽部66，70和右屏蔽部68，72，各屏蔽部向?qū)?yīng)的插頭成角度地傾斜。不過，用于插頭50的 閘門56還包括附加的機(jī)械連接件74。也就是說，設(shè)置閘門臂74來控制閘門指示機(jī)構(gòu)76， 該機(jī)構(gòu)通過不露帶電部分面板指示器26向操作者顯示間門56是打開的還是關(guān)閉的，如下文更詳細(xì)的論述。相似地，凸輪或者鐘形(或鈴形)曲柄80通過桿78連接至插頭組件58 以將插頭的移動轉(zhuǎn)換到微動開關(guān)82。微動開關(guān)82操作以打開和關(guān)閉從控制電力觸頭44至 存儲桶16中的馬達(dá)控制元件(例如接觸器和過載繼電器，未示出)的控制電力的供應(yīng)。現(xiàn)參照圖4，示出了插頭組件58位于測試位置43的存儲桶16。插頭46，48和50 已前進(jìn)到一點或者是測試位置43，在所述測試位置它們幾乎接觸或剛剛接觸間門56，但閘 門56仍是關(guān)閉的。由于閘門56關(guān)閉，插頭46，48，50與供電總線隔離，從而避免插頭46， 48，50與總線之間發(fā)生電弧。位于測試位置時，插頭托架59向前移動從而致動軸或驅(qū)動裝 置84可見。優(yōu)選地，軸84是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸并與圖2所示的開口 36的插座連接以便通過曲柄 34驅(qū)動，如圖1所示。返回來參考圖4，在插頭組件58的前進(jìn)過程中，自動鎖60已被觸發(fā) 以與其中安裝有存儲桶16的馬達(dá)控制中心的罩殼接合。同樣由于插頭組件58的前進(jìn)，桿 78由插頭托架59拉動，使得凸輪80旋轉(zhuǎn)離開微動開關(guān)82。微動開關(guān)82因此被致動以允 許控制電壓從控制電力觸頭44到達(dá)馬達(dá)控制元件，例如接觸器或過載繼電器(未示出)。 不過，可以意識到，微動開關(guān)82、凸輪80和桿78是任選的。換言之，本發(fā)明的實施例可簡單 地允許緊接在存儲桶16安裝入馬達(dá)控制中心之后、當(dāng)觸頭44與控制電力總線接合時，控制 電壓通過控制電力觸頭44直接到達(dá)馬達(dá)控制元件。圖5示出了存儲桶16的另一俯視圖，其中插頭46，48，50位于伸出/接合位置45。 操作時，插頭46，48，50從圖4所示的測試位置43向閘門56前進(jìn)或延伸并碰撞閘門56的 傾斜部分62-72。由于插頭46，48，50被強(qiáng)制前進(jìn)并抵靠著間門56的表面，因此插頭46， 48，50使間門56的左傾斜部分62，66，70和右傾斜部分64，68，72分開以使插頭46，48，50 分別暴露于電力總線88，90，92。優(yōu)選地，偏壓力或閉合力用于使右傾斜部分64，68，72和左 傾斜部分62，66，70向彼此偏壓，從而閘門56在插頭46，48，50縮回后自動關(guān)閉?？梢哉J(rèn)識 到，打開和關(guān)閉閘門56的其它多種方式也是可能的和可預(yù)期的。例如，各閘門不使用兩個 閘門部，而是可通過插頭的前進(jìn)而滑至旁邊的具有一個傾斜表面的一個間門部?；蛘?，閘門 可以連接以便通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)軸84而操作。因此，間門56可包括一個或幾個有或沒有傾斜 表面的滑動板。換言之，間門56可以操作成通過插頭的移動、通過插頭組件的移動、通過致 動軸的轉(zhuǎn)動、通過其它致動元件或者通過手動控制而打開和關(guān)閉。無論如何，一旦插頭46， 48，50穿過閘門56，則插頭46，48，50可以前進(jìn)或伸出以與電力母線88，90，92接合。圖5中還示出了所連接的第二微動開關(guān)94，用于啟動或不啟動斷路器30。當(dāng)插頭 46，48，50到達(dá)與母線88，90，92充分接合的位置45時，插頭組件58的插頭托架59致動微 動開關(guān)94。微動開關(guān)94允許斷路器30閉合，使母線88，90，92與存儲桶16內(nèi)的馬達(dá)控制 元件(未示出)的線路側(cè)形成通路。類似地，為了移除存儲桶16，打開斷路器30，斷開至存儲桶16的馬達(dá)控制裝置 (未示出)的供電。然后插頭46，48，50可通過旋轉(zhuǎn)軸84的反向運動從母線88，90，92縮 回。一旦插頭46，48，50通過閘門56，則該閘門的右和左部62-72將自動閉合到一起以使插 頭與母線88，90，92隔離。優(yōu)選地，存儲桶16的閘門部62-72和全部或部分的外殼面板—— 包括不露帶電部分的面板18和后面板(未示出)——由塑料或其它絕緣材料形成。在插頭 46，48，50充分縮回后，自動鎖60將脫開與馬達(dá)控制中心的接合，然后操作者可使存儲桶16 滑出馬達(dá)控制中心?，F(xiàn)參照圖6，示出了沿圖3中的線6-6所作的存儲桶16的剖視圖。由于插頭48位于圖3所示的縮回位置42，因此所示的閘門56的左傾斜部66使中間的插頭48隔離。在 圖6中，可以看到插頭組件58使插頭48保持在適當(dāng)?shù)奈恢貌⑴c以截面示出的旋轉(zhuǎn)軸84接 合。因此，圖6示出了用于致動插頭48的移動元件。操作者可以使用穿過滑動件32的開 口 36的棘輪或曲柄(未示出)來使旋轉(zhuǎn)軸或蝸輪裝置84轉(zhuǎn)動。插頭導(dǎo)引件96包括螺紋 軸承100以將旋轉(zhuǎn)軸84的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)椴孱^組件58的平移運動。因此，旋轉(zhuǎn)軸84和插 頭導(dǎo)引件96 —般可以認(rèn)為是用于使插頭46，48，50相對于存儲桶16伸出和縮回的推壓動 作型(racking-type)致動機(jī)構(gòu)。由于插頭組件58向著圖5所示的伸出或接合位置45而 被推壓或前進(jìn)(即，圖6中的向左運動)，插頭48將碰撞閘門66。此外，插頭組件58的傾 斜凸緣104將撞擊鎖60的底部106至向上位置，在所述向上位置，底部106擱置在插頭導(dǎo) 弓丨件96上且鎖60延伸穿過馬達(dá)控制中心10 (如圖1所示)的槽孔98以將存儲桶16保持 在其中。參照圖17-19，示出了在存儲桶11內(nèi)操作的離合器機(jī)構(gòu)202。圖17示出了存儲桶11的底部的部分透視圖，其中示出了與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置84接合的離合器機(jī)構(gòu)202。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 裝置84在通過存儲桶11的不露帶電部分的面板18中的開口 36之后，穿過插頭托架59的 滑動板96中的第二槽并與離合器片210的有螺紋的槽220接合。操作時，離合器或空轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)202限制了插頭托架59的平移運動，使得插頭托架59能夠在兩個界限之間平移最大接 合或伸出位置45 (關(guān)于圖5中的存儲桶11和關(guān)于圖18中的離合器機(jī)構(gòu)所示)和最大縮回 位置42 (關(guān)于圖3中的存儲桶11和關(guān)于圖19中的離合器機(jī)構(gòu)所示)?，F(xiàn)參照圖18，由于螺紋驅(qū)動裝置84旋轉(zhuǎn)，且插頭托架59使插頭組件58 (圖17)向 電力總線(未示出)前進(jìn)(圖17)，因此旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置84的螺紋段214與離合器機(jī)構(gòu)202 的離合器片210接合。當(dāng)螺紋驅(qū)動裝置84持續(xù)旋轉(zhuǎn)時，離合器片210也在插頭組件58 (圖 17)的方向上沿著螺紋驅(qū)動裝置84的軸向前進(jìn)，并且第二組彈簧206開始壓縮。當(dāng)離合器 片210到達(dá)驅(qū)動裝置84的非螺紋端216時，第二組彈簧206在墊片212和離合器片210之 間被充分壓縮，并且插頭組件58位于最大伸出(S卩，接合)位置45(見圖5)。此時，驅(qū)動裝 置84的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)不導(dǎo)致插頭組件58進(jìn)一步前進(jìn)，因為驅(qū)動裝置84的非螺紋端216可以 在離合器片210中空轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動裝置的非螺紋端216在離合器片210中空轉(zhuǎn)時，隨著驅(qū)動 裝置84旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)可聽見和可觸知的咔噠聲(clicking)，從而警告操作者已經(jīng)到達(dá)最大伸 出位置54?，F(xiàn)參照圖19，為了將插頭組件58從電力總線(未示出)處撤回，驅(qū)動裝置84沿 相反方向旋轉(zhuǎn)。第二組彈簧206在離合器片210和驅(qū)動裝置84的螺紋段214的第一螺紋 部之間施加壓力，從而輔助螺紋驅(qū)動段214與離合器片210的螺紋內(nèi)表面220嚙合。隨著 驅(qū)動裝置84進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)和插頭組件58沿著螺紋驅(qū)動裝置84的軸向方向朝著最大縮回位 置42前進(jìn)，離合器片210沿螺紋驅(qū)動段214向非螺紋段218前進(jìn)，并且第一組彈簧204壓 縮。當(dāng)插頭組件58 (和插頭托架59)到達(dá)最大縮回位置42時，驅(qū)動裝置84繞非螺紋驅(qū)動 段218空轉(zhuǎn)，第二組彈簧204被壓縮，且驅(qū)動裝置84的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)不會造成沿縮回方向的 額外平移。此外，驅(qū)動裝置84的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致可聽見和可觸知的咔噠聲以警告操作者已 到達(dá)最大縮回位置42。為了啟動插頭組件58向充分接合位置軸向平移，驅(qū)動裝置84沿相 反方向旋轉(zhuǎn)，且由第一組彈簧204壓縮產(chǎn)生的力輔助離合器片210的螺紋內(nèi)表面220與螺 紋驅(qū)動段214嚙合。
通過如此限制插頭組件58在最大縮回位置42 (圖19)和最大接合位置45 (圖18) 之間的移動，離合器機(jī)構(gòu)202避免了由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置84在存儲桶11內(nèi)過度扭轉(zhuǎn)或過度驅(qū) 動所造成的損壞。雖然已經(jīng)連同旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置84詳細(xì)描述了離合器機(jī)構(gòu)202，但應(yīng)意識到，離合 器機(jī)構(gòu)202還可以類似的方式利用任意形式的插頭推壓動作機(jī)構(gòu)，例如手動驅(qū)動的手柄 116(關(guān)于圖9-12詳細(xì)地所述)或馬達(dá)驅(qū)動裝置128 (關(guān)于圖16更詳細(xì)地所述)。還可以 設(shè)想，單獨的離合器機(jī)構(gòu)可以與驅(qū)動裝置的各非螺紋端結(jié)合，從而在插頭的接合過程中第 一離合器機(jī)構(gòu)可以限制插頭組件被過度推壓，在插頭縮回的過程中第二離合器機(jī)構(gòu)可以限 制插頭組件被過度推壓。此外，在需要提高電弧閃光安全程度的情況下，離合器機(jī)構(gòu)202可 以結(jié)合入其它低壓裝置，例如母線通道插入式系統(tǒng)元件、面板系統(tǒng)元件組件、配電板組件中 使用的系統(tǒng)元件和其中的插入式組件從遠(yuǎn)處遙控推入和推出的其它系統(tǒng)。圖7是圖6的剖視圖中的插頭48和閘門66區(qū)域的放大視圖。導(dǎo)電插頭48通過 插頭組件58的耦合部分132與柔性導(dǎo)體130 (例如電纜)耦合。柔性導(dǎo)體130的結(jié)構(gòu)適于 通過插頭48將供電傳導(dǎo)至馬達(dá)控制元件(未示出)的線路側(cè)。如圖8所示，當(dāng)插頭48和 插頭組件58被向前推壓或前進(jìn)至伸出位置45時，柔性導(dǎo)體130彎曲成經(jīng)由耦合器132維 持與插頭48的電連接。因此，插頭48相對于存儲桶16的移動不與插頭48與馬達(dá)控制元 件之間的連接發(fā)生干涉?，F(xiàn)參照圖9-15，示出了可選的插頭致動特征?？墒謩域?qū)動的手柄116可以代替圖1 所示的曲柄34和圖6所示的推壓動作機(jī)構(gòu)或與它們結(jié)合使用。在這種實施例中，前述實施 例所述的旋轉(zhuǎn)軸或蝸輪裝置84可以由直接與插頭組件58連接的無螺紋的軸或桿替代。圖 9示出了位于鎖定的起始位置118的手柄116，該鎖定的起始位置對應(yīng)于圖3所示的插頭脫 離位置42。如圖10所示，手柄116通過彈簧120從存儲桶的不露帶電部分的面板18分開 和被偏壓，并延伸穿過插頭致動開口 36。通過將手柄116旋轉(zhuǎn)九十度，如圖11和12所示， 手柄116可以解鎖(至位置)122。在一些實施例中，可以包括互鎖系統(tǒng)以在存儲桶16充分 安裝入馬達(dá)控制中心之前防止手柄116解鎖。這種互鎖系統(tǒng)可以結(jié)合到手柄116的軸84。 一旦解鎖，可以向著不露帶電部分的面板18驅(qū)動或壓手柄116，從而壓縮彈簧120，如圖14 所示。手柄116的壓位置124對應(yīng)于圖5所示的插頭接合位置。然后手柄116可以再旋轉(zhuǎn) 九十度(至位置)126，如圖15和16所示，以使手柄抵抗彈簧120的力鎖定于插頭接合位置 124。為了使插頭脫離接合，手柄116旋轉(zhuǎn)至解鎖方位122，向外拉至插頭脫離位置42，并旋 轉(zhuǎn)九十度至鎖定位置118。因此，一般地，本發(fā)明的實施例可以包括各種簡化的手動致動插 頭的構(gòu)造，類似于圖9-15所示。在另一些實施例中，可能需要更自動化地致動馬達(dá)控制中心的插頭。由此，圖16 示出了包括馬達(dá)驅(qū)動裝置128的馬達(dá)控制中心存儲桶16的實施例。馬達(dá)驅(qū)動裝置128可 以替換或添加到推壓動作機(jī)構(gòu)或手動致動系統(tǒng)(如以上所述)。優(yōu)選地，馬達(dá)驅(qū)動裝置128 是小型的DC馬達(dá)，可以通過電池或通過(例如經(jīng)由圖2所示的控制電力觸頭44或類似的 插銷或連接裝置)與馬達(dá)控制中心10的電連接來供電。當(dāng)然，可以認(rèn)識到，很多其它類型、 尺寸和構(gòu)造的馬達(dá)驅(qū)動裝置128同等適用。例如，可能需要使馬達(dá)驅(qū)動裝置128與存儲桶 16內(nèi)部相連接。此外，可以考慮馬達(dá)驅(qū)動裝置128可遙控，和可以通過有線或無線連接來操 作。還可以考慮馬達(dá)驅(qū)動裝置128通過長軸或電纜遠(yuǎn)程連接以遠(yuǎn)距離地操作旋轉(zhuǎn)軸84。
因此，本發(fā)明的一個實施例包括馬達(dá)控制中心子單元，所述子單元包括外殼，與外 殼連接和構(gòu)造成使多個可選擇性地移動的導(dǎo)電觸頭在外殼內(nèi)在縮回位置和伸出位置之間 平移的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，以及與驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接和構(gòu)造成限定導(dǎo)電觸頭的縮回位置和伸出位置的空 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。當(dāng)外殼安設(shè)在馬達(dá)控制中心內(nèi)并且外殼的前面板位于關(guān)閉位置時，導(dǎo)電觸頭可以 移動。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，馬達(dá)控制中心包括具有至少一個隔室的馬達(dá)控制中心 框架，和構(gòu)造成安設(shè)于馬達(dá)控制中心框架的至少一個隔室內(nèi)的馬達(dá)控制中心子單元外殼。 馬達(dá)控制中心還包括與馬達(dá)控制中心子單元連接以控制多個導(dǎo)電觸頭的移動的致動機(jī)構(gòu)， 和用于限定該多個導(dǎo)電觸頭的移動范圍的離合器，該移動范圍的端點位于充分接合位置和 充分縮回位置。根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，馬達(dá)控制中心子單元包括其中具有多個導(dǎo)電觸頭的 控制模塊外殼和用于在外殼的前面板位于關(guān)閉位置時控制多個導(dǎo)電線路觸頭的移動的致 動機(jī)構(gòu)。馬達(dá)控制中心子單元還包括用于防止致動機(jī)構(gòu)平移超過最大伸出位置和最大縮回 位置的裝置。本發(fā)明已經(jīng)關(guān)于優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，可以認(rèn)識到，除了清楚說明的情形以外， 等效方案、可選方案和變型方案都是可能的并且包含在所附的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種馬達(dá)控制中心子單元，包括外殼；驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述外殼連接，和構(gòu)造成使多個可選擇性地移動的導(dǎo)電觸頭在所述外殼內(nèi)在縮回位置和伸出位置之間平移；空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，和構(gòu)造成當(dāng)所述導(dǎo)電觸頭位于所述縮回位置和所述伸出位置時允許所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)在所述空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)內(nèi)發(fā)生空轉(zhuǎn)；以及其中，當(dāng)所述外殼安設(shè)于所述馬達(dá)控制中心內(nèi)和外殼的前面板位于關(guān)閉位置時，所述導(dǎo)電觸頭可動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，還包括導(dǎo)電觸頭組件，所 述導(dǎo)電觸頭組件構(gòu)造成當(dāng)所述多個導(dǎo)電觸頭位于所述伸出位置時使所述多個導(dǎo)電觸頭定 位成與至少一供電總線接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，所述導(dǎo)電觸頭組件還構(gòu) 造成將所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成所述多個導(dǎo)電觸頭的移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括至少一螺紋部分和至少一非螺紋部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，當(dāng)所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的所述 螺紋部分與所述觸頭組件接合時，所述導(dǎo)電觸頭沿軸向移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，當(dāng)所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的所述 非螺紋部分與所述觸頭組件接合時，所述導(dǎo)電觸頭保持不動。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的所 述螺紋部分設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的兩個非螺紋部分之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，所述空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)防止所述 導(dǎo)電觸頭組件使所述導(dǎo)電觸頭縮回超過所述縮回位置的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，所述空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)防止所述 導(dǎo)電觸頭組件使導(dǎo)電觸頭伸出超過所述伸出位置的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)構(gòu)造成當(dāng) 在所述導(dǎo)電觸頭位于所述縮回位置和所述伸出位置之時旋轉(zhuǎn)的時候與所述空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相互 作用以發(fā)出可聽見和可觸知的咔噠聲。
11.一種馬達(dá)控制中心，包括具有至少一個隔室的馬達(dá)控制中心框架；構(gòu)造成安設(shè)在所述馬達(dá)控制中心框架的所述至少一個隔室內(nèi)的馬達(dá)控制中心子單元外殼；致動機(jī)構(gòu)，所述致動機(jī)構(gòu)與所述馬達(dá)控制中心子單元連接以控制多個導(dǎo)電觸頭的移 動；和構(gòu)造成限定所述多個導(dǎo)電觸頭的移動范圍的離合器，所述移動范圍的端點位于充分接 合位置和充分縮回位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的馬達(dá)控制中心，其特征在于，還包括設(shè)置于所述致動機(jī)構(gòu) 的前邊緣上的滑動板。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的馬達(dá)控制中心，其特征在于，還包括可與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)和所述離合器接合的旋轉(zhuǎn)螺旋裝置，所述旋轉(zhuǎn)螺旋裝置構(gòu)造成致使所述導(dǎo)電觸頭軸向移動。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的馬達(dá)控制中心，其特征在于，所述離合器包括設(shè)置于第一 組彈簧和第二組彈簧之間的離合器片。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的馬達(dá)控制中心，其特征在于，當(dāng)所述導(dǎo)電觸頭位于充分接 合位置時，所述滑動板靠接離合器片，所述第一組彈簧被壓縮，所述導(dǎo)電觸頭超過所述充分 接合位置的額外延伸被阻止。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的馬達(dá)控制中心，其特征在于，當(dāng)所述導(dǎo)電觸頭位于充分縮 回位置時，所述第二組彈簧被壓縮，所述導(dǎo)電觸頭超過所述充分縮回位置的額外縮回被阻 止。
17.一種馬達(dá)控制中心子單元，包括控制模塊外殼，其中包括多個導(dǎo)電觸頭；致動機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述外殼的前面板位于關(guān)閉位置時所述致動機(jī)構(gòu)控制多個導(dǎo)電線路觸頭 的移動；用于防止所述致動機(jī)構(gòu)平移超過最大伸出位置和最大縮回位置的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，還包括用于使所述致 動機(jī)構(gòu)在所述最大伸出位置和導(dǎo)電觸頭平移范圍之間轉(zhuǎn)換的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，還包括用于使所述致 動機(jī)構(gòu)在所述最大縮回位置和導(dǎo)電觸頭平移范圍之間轉(zhuǎn)換的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，所述致動機(jī)構(gòu)包括旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，所述多個導(dǎo)電觸頭在 所述最大伸出位置與電源總線充分接合。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的馬達(dá)控制中心子單元，其特征在于，所述多個導(dǎo)電觸頭在 所述最大縮回位置從電源總線充分縮回。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將供電與馬達(dá)控制中心的拉出式(16)子單元相連接的系統(tǒng)，所述子單元具有可動的供電觸頭(4S，48，50)。在馬達(dá)控制中心子單元安設(shè)到馬達(dá)控制中心隔室內(nèi)之后，供電觸頭(46，48，50)可以前進(jìn)以與供電總線(88，90，92)接合。為了斷開連接，在子單元的實體移除之前供電觸頭可以縮回并與總線隔離?？辙D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)防止供電觸頭(46，48，50)前進(jìn)和縮回超過預(yù)設(shè)的行程范圍。
文檔編號H02B11/127GK101809835SQ200880108852
公開日2010年8月18日 申請日期2008年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月27日
發(fā)明者D·B·克勞什爾, D·J·利曼, E·伊, G·N·魯斯, R·A·莫里斯 申請人:伊頓公司