RU2496173C1 - Independent drive of circuit breaker - Google Patents

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention refers to snap-action devices, in which energy is accumulated upon compression of spiral spring, one end of which is rigidly attached to fixed part of circuit breaker and the other end interacts with moving rigid element by means of lantern wheel mechanism, and it may be used in independent drives of circuit breakers with translational displacement of moving contacts. Independent drive of circuit breaker containing lever installed with possibility of rotation relative to fixed axis, handle fixed with possibility of turning on one axis with lever, spring which one end is pivotally connected to lever, and the other - to fixed part of circuit breaker, lantern wheel mechanism for translational displacement of circuit breaker slider including a slot and a pin in it. According to the invention the pin is fixed on slider and the slot is made in lever.

EFFECT: increasing length of slider travel and reducing losses for friction under other stable parameters of drive.

2 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим выключателям, а именно к устройствам мгновенного действия, в которых энергия накапливается при сжатии спиральной пружины, один конец которой жестко прикреплен к неподвижной части выключателя, а другой взаимодействует с подвижным жестким элементом при помощи цевочного механизма, и может быть использовано в независимых приводах выключателей с поступательным перемещением подвижных контактов.The invention relates to electrical switches, and in particular to instantaneous devices, in which energy is accumulated by compression of a coil spring, one end of which is rigidly attached to the fixed part of the switch, and the other interacts with a movable rigid element using a pin mechanism, and can be used in independent circuit breaker drives with translational movement of movable contacts.

Известен привод для перемещения контактов выключателя многополюсного врубного (см. патент РФ на изобретение №2049364, МПК H01H 31/00). Привод выключателя состоит из рукоятки, закрепленной на оси с возможностью вращения, кривошипно-шатунного механизма, связывающего рукоятку с подвижными контактами выключателя, пружины, один конец которой закреплен на корпусе выключателя, а другой на кривошипно-шатунном механизме, и упора, закрепленного на ручке для фиксации положений привода.A known drive for moving the contacts of a multi-pole circuit-breaker (see RF patent for the invention No. 2049364, IPC H01H 31/00). The drive of the circuit breaker consists of a handle mounted on a rotary axis, a crank mechanism connecting the handle to the movable contacts of the circuit breaker, a spring, one end of which is fixed to the circuit breaker housing and the other on a crank mechanism, and a stop fixed to the handle for fixing drive positions.

Однако известный привод имеет низкую скорость включения вследствие наличия кривошипно-шатунного механизма, характеризующегося однозначной зависимостью положения контактов выключателя от положения рукоятки.However, the known drive has a low switching speed due to the presence of a crank mechanism, characterized by an unambiguous dependence of the position of the contacts of the switch on the position of the handle.

Известен независимый привод для перемещения контактов выключателя многополюсного врубного (см. патент РФ на изобретение №2118862, МПК H01H 31/00). Привод для перемещения подвижных контактов содержит рукоятку, кривошипно-шатунный механизм, соединяющий рукоятку с ползуном, на котором закреплены подвижные контакты выключателя, а также цевочный механизм, осуществляющий ускоренное отключение, фиксацию и самовозврат подвижных контактов. Цевочный механизм содержит рычаг, установленный с возможностью качания относительно неподвижной оси, пружину, один конец которой шарнирно соединен с рычагом, а другой - с неподвижной частью выключателя. Ползун снабжен выступом (цевкой), а в рычаге выполнен паз для размещения в нем цевки.An independent drive is known for moving contacts of a multi-pole cut-out switch (see RF patent for invention No. 2118862, IPC H01H 31/00). The drive for moving the movable contacts comprises a handle, a crank mechanism connecting the handle to a slider on which the movable contacts of the circuit breaker are fixed, as well as a pin mechanism for accelerated disconnection, fixation and self-resetting of the movable contacts. The latching mechanism comprises a lever mounted for swinging relative to the fixed axis, a spring, one end of which is pivotally connected to the lever, and the other to the fixed part of the switch. The slider is equipped with a protrusion (pin), and a groove is made in the lever to accommodate the pin in it.

Известный привод имеет высокую скорость включения благодаря применению цевочного механизма, однако конструкция привода является громоздкой, так как наряду с цевочным механизмом дополнительно содержит кривошипно-шатунный механизм.The known drive has a high switching speed due to the use of a pin mechanism, however, the drive structure is cumbersome, since, along with the pin mechanism, it additionally contains a crank mechanism.

Наиболее близким к заявляемому устройству является независимый привод выключателя, снабженный цевочным механизмом для поступательного перемещения ползуна с закрепленными на нем подвижными контактами (Выключатель-разъединитель ВНК на токи 250 А и 400 А, ТУ 3424-014-05755766-2004, изготовитель: ОАО «Кореневский завод низковольтной аппаратуры»). Привод содержит рычаг, установленный с возможностью качания относительно неподвижной оси, рукоятку, закрепленную с возможностью поворота на одной оси с рычагом, пружину, один конец которой шарнирно соединен с рычагом, а другой - с неподвижной частью выключателя. Цевочный механизм включает паз и расположенную в нем цевку, причем цевка закреплена на рычаге, а паз выполнен в ползуне.Closest to the claimed device is an independent circuit breaker drive equipped with a pin mechanism for translational movement of the slide with movable contacts fixed on it (VNK circuit breaker-disconnector for currents 250 A and 400 A, TU 3424-014-05755766-2004, manufacturer: Korenevsky OJSC low-voltage equipment factory ”). The drive contains a lever mounted for swinging relative to the fixed axis, a handle fixed rotatably on the same axis as the lever, a spring, one end of which is pivotally connected to the lever, and the other end - with the fixed part of the switch. The yoke mechanism includes a groove and a yaw located in it, with the yaw fixed to the lever and the groove made in a slider.

Недостатком прототипа является малая величина хода ползуна.The disadvantage of the prototype is the small amount of stroke of the slider.

Задачей изобретения является разработка независимого привода, позволяющего уменьшить габариты выключателя и снизить величину усилия на рукоятке при неизменной длине хода ползуна.The objective of the invention is to develop an independent drive that allows you to reduce the size of the switch and reduce the amount of force on the handle with a constant stroke length of the slide.

Технический результат заключается в увеличении длины хода ползуна и снижении потерь на трение при прочих неизменных параметрах привода.The technical result consists in increasing the stroke length of the slider and reducing friction losses with other unchanged drive parameters.

Указанный технический результат достигается тем, что независимый привод выключателя, содержащий рычаг, установленный с возможностью вращения относительно неподвижной оси, рукоятку, закрепленную с возможностью поворота на одной оси с рычагом, пружину, один конец которой шарнирно соединен с рычагом, а другой - с неподвижной частью выключателя, цевочный механизм для поступательного перемещения ползуна выключателя, включающий паз и расположенную в нем цевку, согласно решению цевка закреплена на ползуне, а паз выполнен в рычаге.The specified technical result is achieved in that an independent actuator of the switch, comprising a lever mounted rotatably relative to the fixed axis, a handle fixed to rotate on the same axis with the lever, a spring, one end of which is pivotally connected to the lever, and the other end to the fixed part circuit breaker, latch mechanism for translational movement of the slide of the circuit breaker, including the groove and the lug located in it, according to the decision of the lug is fixed on the slider, and the groove is made in the lever.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид выключателя с заявляемым приводом, на фиг.2 - привод, принятый за прототип. Позициями на чертежах обозначены:The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the switch with the claimed drive, in Fig.2 - the drive adopted for the prototype. The positions in the drawings indicate:

1 - подвижный контакт;1 - movable contact;

2 - неподвижный контакт;2 - fixed contact;

3 - корпус;3 - case;

4 - ползун;4 - slider;

5 - рычаг;5 - lever;

6 - рукоятка;6 - handle;

7 - цевка;7 - tarsus;

8 - пружина;8 - spring;

а - величина хода ползуна; a is the stroke value of the slider;

a1 - величина хода ползуна прототипа; a 1 - the stroke value of the slider of the prototype;

в - величина скольжения сопрягаемых деталей;in - the amount of slip mating parts;

в1 - величина скольжения сопрягаемых деталей прототипа;B1 is the amount of slip of the mating parts of the prototype;

с - угол поворота рычага;C is the angle of rotation of the lever;

R - радиус рычага.R is the radius of the lever.

Независимый привод предназначен для использования в выключателе, снабженном подвижными контактами 1, входящими в зацепление с неподвижными контактами 2, закрепленными на корпусе 3 выключателя, при поступательном перемещении ползуна 4, на котором закреплены подвижные контакты. Независимый привод содержит рычаг 5, закрепленный с возможностью вращения на оси, неподвижной относительно корпуса выключателя. На одной оси с рычагом расположена рукоятка 6, предназначенная для приведения во вращение рычага. Рукоятка закреплена таким образом, чтобы иметь возможность независимого поворота относительно рычага на угол 20-30°, и зафиксирована в одном из крайних положений, например при помощи пружинного механизма. Для поступательного перемещения ползуна выключателя использован цевочный механизм, включающий цевку 7, закрепленную на ползуне, и паз в рычаге для размещения в нем цевки, причем паз выполнен в виде дуги окружности протяженностью 20-30°. Независимый привод выключателя содержит пружину 8, один конец которой шарнирно соединен с рычагом, а другой - с неподвижной относительно корпуса частью выключателя, причем точка соединения пружины с рычагом смещена относительно прямой, проходящей через ось рычага и точку крепления пружины с неподвижной частью.An independent drive is intended for use in a circuit breaker equipped with movable contacts 1, engaged with fixed contacts 2, mounted on the switch housing 3, during translational movement of the slider 4, on which the movable contacts are fixed. The independent drive includes a lever 5, mounted rotatably on an axis that is stationary relative to the switch housing. On one axis with the lever is a handle 6, designed to bring the rotation of the lever. The handle is fixed in such a way as to be able to independently rotate relative to the lever by an angle of 20-30 °, and is fixed in one of the extreme positions, for example, by means of a spring mechanism. For translational movement of the slide of the switch, a yoke mechanism is used, including a yoke 7 mounted on the slider and a groove in the lever to accommodate the yoke, and the groove is made in the form of an arc of a circle with a length of 20-30 °. The independent switch actuator comprises a spring 8, one end of which is pivotally connected to the lever and the other end to the part of the switch that is stationary relative to the housing, and the point of connection of the spring with the lever is offset relative to the straight line passing through the axis of the lever and the point of attachment of the spring to the fixed part.

Независимый привод работает следующим образом. Поворачивают рукоятку на угол независимого от рычага поворота, затем продолжают движение, приводя во вращение рычаг. Рычаг с пазом поворачивается, сжимая пружину, в это время цевка остается неподвижной. В момент, когда стенка паза касается цевки, точка соединения пружины с рычагом пересекает прямую, проходящую через ось рычага и точку крепления пружины с неподвижной частью. Дальнейший поворот рычага происходит под воздействием сжатой пружины независимо от движения рукоятки, при этом рычаг с помощью цевки перемещает ползун, соединяя/разъединяя подвижные контакты с неподвижными.An independent drive operates as follows. The handle is turned at an angle independent of the rotation lever, then they continue to move, turning the lever into rotation. The lever with the groove rotates, compressing the spring, at this time the forearm remains stationary. At the moment when the groove wall touches the pin, the point of connection of the spring with the lever intersects the straight line passing through the axis of the lever and the point of attachment of the spring with the fixed part. A further rotation of the lever occurs under the influence of a compressed spring, regardless of the movement of the handle, while the lever moves the slider with the help of a pin, connecting / disconnecting the movable contacts to the stationary ones.

Благодаря тому что в цевочном механизме заявляемого независимого привода выключателя цевка выполнена ведомой, а не ведущей, как в устройстве прототипа, удалось достичь неочевидного для специалиста в данной области техники результата. А именно при одинаковом радиусе рычага R и угле поворота рычага совместно с цевкой с заявляемое устройство обеспечивает большую величину хода ползуна a и меньшую величину скольжения цевки о стенку паза в в процессе работы. Это означает, что при одинаковой величине хода ползуна заявляемое устройство по отношению к прототипу будет иметь меньший радиус рычага, а значит, будет требовать меньших усилий на рукоятке, и конструкция устройства будет компактнее. Более того, благодаря меньшему значению величины в заявляемое устройство обладает меньшими потерями на трение, следовательно, подвержено меньшему износу и характеризуется более высокой надежностью и долговечностью.Due to the fact that in the flow mechanism of the inventive independent drive of the circuit breaker, the spool is driven, and not leading, as in the prototype device, it was possible to achieve a result that is not obvious to a person skilled in the art. Namely, with the same radius R and the lever arm rotation angle jointly with a bobbin claimed device provides a large amount of the slide stroke and a smaller size bobbin slip on the groove wall in a work process. This means that with the same stroke of the slider, the claimed device with respect to the prototype will have a smaller radius of the lever, and therefore, will require less effort on the handle, and the design of the device will be more compact. Moreover, due to the smaller value in the inventive device has less friction loss, therefore, is subject to less wear and is characterized by higher reliability and durability.

Claims (1)

Независимый привод выключателя, содержащий рычаг, установленный с возможностью вращения относительно неподвижной оси, рукоятку, закрепленную с возможностью поворота на одной оси с рычагом, пружину, один конец которой шарнирно соединен с рычагом, а другой - с неподвижной частью выключателя, цевочный механизм для поступательного перемещения ползуна выключателя, включающий паз и расположенную в нем цевку, отличающийся тем, что цевка закреплена на ползуне, а паз выполнен в рычаге. An independent switch actuator, comprising a lever mounted rotatably relative to the fixed axis, a handle fixed to rotate on the same axis as the lever, a spring, one end of which is pivotally connected to the lever, and the other end with the fixed part of the switch, a pinion mechanism for translational movement a slide of the switch, including a groove and a spline located therein, characterized in that the sprocket is fixed to the slider, and the groove is made in the lever.

Images