CN1010045B - 低闭锁力能量贮存装置 - Google Patents

低闭锁力能量贮存装置

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Abstract

低闭锁力能量贮存装置，包括沿轴线△滑动的第一杆，它承受第一弹簧的轴向推力，该杆每一端固定于闭锁装置，第二端与能量贮存装置相配合，闭锁装置包括具有一横向孔的杆，用于在锁定位置时接纳一个由电磁铁控制的闭锁件，其特征在于：能量贮存装置有一第二杆，它可沿同一轴线△滑动并承受第二弹簧的轴向力，第二杆的自由端与第一杆的自由端相对并连接于一装置，该装置用于使第二杆与第一杆配合，并当闭锁件在锁定位置时将其闭锁。

Description

本发明涉及使用弹簧的机械能量贮存装置，特别是用于操纵电路断路器的机械能量贮存装置。
通常的方法是使用压缩弹簧机械地操纵电路断路器。一次动作所需要的能量被贮存在处于压缩状态的弹簧中，通过一个闭锁装置使弹簧保持在压缩状态，闭锁装置或多或少是复杂的，而且它必须有一个闭锁件来防止一个轮或凸轮转动。
在这方面，可以参照法国专利1，588，485号。该专利描述了一种由推力控制的弹簧装置，该装置用于操纵电气装置，特别是电路断路器或隔离开关，其动作时间相对于控制脉冲的持续时间来说较长。该装置有一弹簧，用于通过一根钢索和齿轮驱动一个脱开控制轴。该装置可通过一个不可反转的轴装置重新锁定，所述的不可反转的轴装置特别包括一个与一个棘爪啮合的棘轮，棘爪的端部有一闭锁轮，通过一个递减驱动链在与脱开方向相反的方向驱动所述控制轴。脉冲使不可反转装置始终保持退缩，由此使脱开完成。
闭锁件和棘轮相互间施加一相互的力，为了释放棘轮并允许弹簧伸长，必须克服所述的力。弹簧中贮存的能量越大，要被克服的力也越大，因此脱开机构所需要的能量也越大。
可惜，还只能期望于使用一个低能量的脱开机构。
还希望在不增加闭锁力的条件下能增加贮存能的量（例如通过使用一组弹簧和/或使用更有力的弹簧）。
本发明的目的是提供一种能量贮存装置，它能贮存大的能量，其 中，闭封该装置所需的力不依赖于所贮存的能量。
本发明提供了一种低闭锁力能量贮存装置，包括一个沿轴线△滑动的受到第一弹簧的轴向推力作用的第一杆，所述杆第一端固定于闭锁装置上，其第二端与能量贮存装置相配合，所述的闭锁装置包括一个具有一个横向孔的杆，所述的孔用于在锁定位置时接纳一个由电磁铁控制的闭锁件，该装置的特征在于：能量贮存装置包括一个沿同一轴线△可滑动的并承受来自第二弹簧的轴向力作用的第二杆，所述的第二弹簧一端与朝向第一杆自由端的第二杆上部相连，另一端装接在固定支架上，所述第二杆的上端被连接到一个装置上，该装置用于将第二杆连接到第一杆，并当闭锁件位于锁定位置时，用于将第二杆闭锁;
所述装置包括处于固定壳体之内的两个臂，每个臂的第一端具有至少一个轴承，该轴承具有垂直于轴线△的转动轴，所述臂的第二端可绕轴转动，该轴平行于每个轴承的转动轴延伸，而且被固定于第二杆的自由端，所述固定壳体具有两个平行于轴线△和各轴承的轴延伸的滚动表面，所述固定壳体终止于至少部分地向着第二杆扩张的部分，第一杆的第二端终接一个端件，它具有两个平行于滚动表面的平面部分，并有一锥形自由端，在该处，当闭锁件处于锁定位置时，各轴承被夹在所述平面支承表面和壳体的扩张部分之间，以此方式使第二弹簧闭锁，壳体朝向第一杆的端部由一块盖板封闭，盖板上有一与轴线△对中的通孔，所述第一杆可在该孔中滑动。
这种装置具有便于实施的巨大优点。
通过下面一个实施例，并结合其附图，进一步说明本发明的优点和特征。
图1是本发明装置的视图，其弹簧被压缩处于锁定状态。
图2是该装置工作期间的视图。
图3是沿图2-线的剖视图。
图1显示第一杆10的第一端有凸缘11，第2端具有一个端件12。第一杆10沿轴线△可滑动地装在孔13中并穿过盖板15，盖板15封闭了一个固定壳体16的第一端，在本例中，壳体为方形截面，其对称轴为轴线△。壳体的第二端由一个端部扩张部分28终止。
一个第一弹簧17，例如一个螺旋弹簧，套在杆10上，其一端固定于凸缘11，另一端固定于盖板15上。
杆10第一端固定于闭锁装置上，在本例中，该装置由杆18，例如一个电路断路器控制杆构成，杆具有一横向孔19，通过例如一个电磁铁121的方式，使一闭锁件120插入孔19而处于锁定位置，电磁铁121在第一弹簧17被压缩时使第一杆10保持在固定位置。
一个第二杆20在朝向第一杆第二端的那一端具有凸缘21，第二杆20沿着轴线△可滑动地装在固定支架23的孔22中。
一个第二弹簧34，例如一个螺旋弹簧套在杆20上，其一端固定于凸缘21上，另一端固定于支架23上。
两个臂24和24A的第一端具有轴承25、26和25A、26A，例如为滚珠轴承，轴承的转动轴29和29A垂直于轴线△。所述臂的第二端可绕两个平行于轴29和29A延伸的轴27和27A转动，并相对于轴线△对称设置，固定于凸缘21的外部。
第一杆10和第二杆20的自由端相对设置，使轴承25和26 和25A、26A能在端件12和壳体16上对应的支承表面30和30A之间运动，所述支承表面为平行并对称于轴线△的平面。于是，支承表面形成两个滚动表面或引导表面，并终止在端部扩张部分28。
如图1所示，端件12具有一组围绕轴线△的对称支承表面，尤其是它依次地具有两个平行于滚动表面30和30A的第一平面支承表面31和31A，两个朝轴线△倾斜的支承表面33和33A，和两个平行于第一平面支承表面的第二平面支承表面32和32A。
如图3所示，围绕轴29和29A的滚珠轴承分别由一对第一滚珠轴承25和25A构成，它们在壳体16内侧的滚动表面30和30A上滚动，所述的两对滚珠轴承分别位于小直径中间轴承26或26A的每一侧，中间轴承在端件12的外表面上滚动，既在支承表面31，33和32，或31A，33A和32A上滚动。
在图1所示的锁定位置，弹簧17被压缩，使闭锁件120位于孔19中。
在该位置，第二弹簧34被自动地闭锁：第一轴承25和25A支撑在壳体16的端部扩张部分28的内侧，第二轴承26和26A靠着第一平面支承表面31和31A，以阻止轴承按图2所示的方向40运动。
在操作期间，如图2和图3所示，弹簧17和34释放。然后，四个第一轴承25和25A靠在滚动表面30和30A上，同时第二轴承26和26A靠在倾斜支承表面33和33A上。
在脱开操作时，即从一个位置转换到另一个位置时，向线圈121提供电流使闭锁件120脱开。
第一弹簧17开始放松，在箭头40的方向推动杆10。没有受 到第二弹簧34任何推力的轴承25，25A，26和26A由图1所示的第一位置进入图2所示的第二位置，这时，第二轴承26和26A外表面的一部分靠在倾斜支承表面33和33A上以此将第二弹簧34的推力施加给第一杆10。
由于第一轴承25和25A是在表面30和30A上运动，所以来自端件12支承表面上的第二轴承26和26A的推力对杆10的初始运动只有很小的阻碍。
因此本发明的装置具有这样一个主要优点：由第二弹簧34产生的附加机械能可以被贮存，而不会使附加机械能对闭锁产生任何影响。在锁定位置，仅仅是第一弹簧17顶压着闭锁卡销，而第二弹簧34由轴承系统闭锁。
于是本发明可以简化此种装置的机械控制;因为第一弹簧产生的推力较小，闭锁装置可以简化并可以是直接的，于是避免了分段地放出贮存的能量。另外，它还可以贮存很大量的能量。
本发明可以用于提供机械控制的提升和脱开机能。
当然，上面仅用一个最佳实施例的方式描述和图示了本发明，其部件可以用相似的部件替换而不超出本发明的范围。

Claims (7)

1、一种低闭锁力能量贮存装置，包括一个沿轴线△滑动的受到第一弹簧(17)的轴向推力作用的第一杆(10)，所述杆(10)第一端固定于闭锁装置上，其第二端与能量贮存装置相配合，所述的闭锁装置包括一个具有一个横向孔(19)的杆(18)，所述的孔用于在锁定位置时接纳一个由电磁铁(121)控制的闭锁件(120)该装置的特征在于：能量贮存装置包括一个沿同一轴线△可滑动的并承受来自第二弹簧(34)的轴向力作用的第二杆(20)，所述第二弹簧一端与朝向第一杆(10)自由端的第二杆(20)上部相连，另一端装接在固定支架(23)上，所述第二杆的上端被连接到一个装置上，该装置用于将第二杆(20)连接到第一杆(10)，并当闭锁件(120)位于锁定位置时，用于将第二杆(20)闭锁；
所述装置包括处于固定壳体(16)之内的两个臂(24，24A)，每个臂的第一端具有至少一个轴承(25，25A，26，26A)，该轴承具有垂直于轴线△的转动轴，所述臂的第二端可绕轴(27，27A)转动，该轴平行于每个轴承(25，25A，26，26A)的转动轴延伸，而且被固定于第二杆(20)的自由端，所述固定壳体(16)具有两个平行于轴线△和各轴承的轴(29，29A)延伸的滚动表面(30，30A)，所述固定壳体终止于至少部分地向着第二杆(20)扩张的部分(28)，第一杆(10)的第二端终接一个端件(12)，它具有两个平行于滚动表面(30，30A)的平面部分(31，31A)，并有一锥形自由端，在该处，当闭锁件(120)处于锁定位置时，各轴承被夹在所述平面支承表面(31，31A)和壳体(16)的扩张部分(28)之间，以此方式使第二弹簧(34)闭锁，壳体(16)朝向第一杆(10)的端部由一块盖板封闭，盖板上有一与轴线△对中的通孔(13)，所述第一杆(10)可在该孔中滑动。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：第一杆（10）的端件（12）包括一平行于第一平面支承表面（31，31A）的第二平面支承表面（32，32A），两个平面支承表面被一个向轴线△倾斜的支承表面（33，33A）隔开。
3、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：每个臂的端部具有能在第一杆（10）的端件（12）的支承表面上滚动的第二轴承（26，26A）。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于：每对第一轴承（25，25A）位于小直径第二轴承（26，26A）的两侧。
5、如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述臂（24，24A）的转动轴（27，27A）对称于轴线△设置，并且壳体（16）和端件（12）分别对称于轴线△配置。
6、如权利要求1所述的装置，其特征在于：第一弹簧（17）为一套在第一杆（10）上的螺旋弹簧，它于装在第一杆（10）上的凸缘（11）和壳体（16）的盖板之间垂直延伸。
7、如权利要求1所述的装置，其特征在于：第二弹簧（34）为一套在第二杆（20）上的螺旋弹簧。
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