CN101388301B - 具有触点力调节的操作机构 - Google Patents

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Abstract

一种用于操作多极断路器组件的操作机构。对于多极断路器组件中的每个断路器(18)，均具有以下部件：用于连接至断路器(18)的操作轴(109)的连接组件，用于在操作机构的ON和OFF状态之间切换的致动器(4)，用于将致动器(4)的运动传递给连接组件的转移组件，在操作机构的ON状态下在操作轴(109)上施加力的压缩弹簧(103)。压缩弹簧(103)所施加的力可由力设置组件(100，104)以连续的方式进行调节。

Description

具有触点力调节的操作机构
技术领域
本发明涉及一种用于操作例如中压开关装置等多极断路器组件的操作机构，其包含用于多极断路器组件中的每个断路器的：
用于连接至断路器的操作轴的连接组件、用于在操作机构的ON和OFF状态之间切换的致动器、用于将致动器的运动传送到连接组件的转移组件、在操作机构的ON状态中在操作轴上施加力的压缩弹簧。压缩弹簧所施加的力可由力设置组件以连续的方式进行调节。
背景技术
日本特开JP-11-040013描述了一种用于多极断路器的操作机构。使用延伸孔65、销66和压力弹簧6，在摆臂4和连杆60之间进行连接。触点力看起来可使用螺丝和螺杆61a-c以连续的方式(使用螺纹)受到调节。
日本特开JP 9-161629描述了一种用于与断路器联合使用的驱动力传输装置。设置了两个弹簧，且冲程(stroke)可使用六角偏心辊进行调节。在断路器断开电极的情况下，通过偏心辊的转动进行调节。
发明内容
本发明试图为断路器用操作机构的调节提供更为紧凑的解决方案，其使得断路器触点的触点力的简单且高效的调节成为可能。
根据本发明，提供根据上述序言的一种操作机构，其中，力调节组件包含具有弹簧保持器顶端(spring holder top)的弹簧保持器，弹簧保持器与压缩弹簧的一侧接触，弹簧保持器顶端被连接至转移组件，弹簧保持器和弹簧保持器顶端的相对位置是可调节的。例如，可使用弹簧保持器和弹簧保持器顶端之间的螺丝连接来调节弹簧保持器和弹簧保持器顶端的相对位置。这使得弹簧保持器和弹簧保持器顶端的相互位置的容易且准确的设置成为可能，因此使得施加在断路器触点上的力的容易且准确的设置成为可能。通过具有连续调节能力，可以更为准确地设置施加在触点上的力。
在另一实施例中，弹簧保持器顶端具有进入开口(accession opening)，以便使得弹簧保持器顶端和弹簧保持器的相互调节成为可能。这使得容易的进入(access)和调节成为可能，例如，在操作机构的组装过程中，当操作机构的盖子尚未安装时。在另一实施例中，弹簧保持器具有至少一个设置孔，其用于使用设置工具调节弹簧保持器和弹簧保持器顶端之间相对位置。当设置预期的力时，此调节工具于是能够容易地使用。
在另一实施例中，弹簧保持器和弹簧保持器顶端的相对位置能够使用锁定装置来固定，锁定装置采用例如锁定螺丝的形式。这确保了在操作机构的运行使用寿命中保持由操作机构施加在断路器触点上的力的正确设置。
在另一实施例中，弹簧保持器包含圆柱形主体，压缩弹簧被定位在圆柱形主体内。这为操作机构的紧凑结构提供了条件。
在另一实施例中，连接组件包含连接至操作轴的弹簧导承，压缩弹簧围绕弹簧导承定位且被定位在弹簧保持器的内部，压缩弹簧的第二侧邻接弹簧导承的边缘。力设置组件和连接组件的这种结构允许操作机构具有非常紧凑的设计，同时，保持操作机构所需要的必要的操作特性(对于ON和OFF二者)。
在另一实施例中，操作机构包含连接至致动器和每个转移组件的驱动板(drive plate)。通过这种方式，确保仅仅使用一个致动器来同时操作多极断路器组件中的每个断路器，这又使得建立非常紧凑的操作机构成为可能。
在另一实施例中，驱动板包含用于指示操作机构的ON或OFF状态的指示器标签(indicator tab)。例如，这种指示器标签与操作机构的盖子中的开口配合，以便提供操作机构状态的可视指示。
附图说明
下面将参照附图使用几个示例性实施例更加详细地描述本发明，其中：
图1示出了在本发明的三相实施例中用于断路器的操作机构的透视图；
图2示出了图1的实施例的弹簧保持器外壳的详细的横截面视图；以及
图3示出了图1的操作机构实施例的下部分的横截面视图。
具体实施方式
在中压开关装置设备中，很重要的一点是在各相中同时地并行操作(真空)断路器(或开关)。影响断路器正确操作的参数之一是ON位置中的触点力(即当接触时施加在断路器的触点上的力)，在一个三相设备现场中，其对于所有断路器上应该基本相等。
图1的透视图中示出了使用用于断开或闭合三相断路器的操作机构的断路器组件或开关装置设备的实施例。该设备中，三个(真空)断路器18被安装在滑轨(rack)上，馈送线也被安装在滑轨上。在相互平行排列的三个真空断路器18的前面，设置安装在底板3上的操作机构，其可被盖子2封闭。三极(或更为一般而言，多极)操作机构适合于设备的真空断路器18的操作。操作机构包含单个致动器4——例如电磁致动器，其结构和操作为本领域技术人员所知晓。致动器4包含驱动轴6，其能在用于将操作机构设置为处于ON或OFF状态的两个位置之间移动。
驱动轴6使用连接轴8连接至推条(push strip)9，连接轴8被定位为垂直于驱动轴6，并延伸得比推条9更远一点。这使得简单的锁定机构成为可能，该机构包含锁定装置5，锁定装置5能够通过阻止连接轴8的向下运动而将设备锁定在ON位置。
在图1所示操作机构实施例的实施中，设置键连接7，其穿过盖板2延伸，且其使得使用机械链路——例如，在连接轴8上致动的偏心装置(eccentric)——对操作机构的手动操作成为可能。键连接7能被设置为紧急OFF开关。例如，用于辅助电力不可用的情况。
另外，按钮10被提供在盖板2上，其与致动器4电气连接，并被布置为从ON位置向OFF位置(反之亦然)切换致动器4。
推条9被稳固的连接到驱动板17，在所示出的实施例中驱动板17包含位于穿过底板3延伸的真空断路器18连接的两侧的两个平行部分。使用多个互连结构以平行的构造保持驱动板17的两个平行部分，例如使用滑销(slider plug)11、轴杆15(每相一个)以及连接轴8。驱动板17在ON和OFF位置之间沿其纵向方向移动。在替代实施例中，驱动板17可包含互连至操作机构的多个结构的单个部分。
轴杆15以绕轴旋转的方式将驱动板17连接至杠杆板(lever plate)14，允许杠杆板14和驱动板17相对于彼此旋转。杠杆板14也使用固定轴13以可绕轴旋转的方式连接至从底板3延伸或连接至底板3的侧板19，并使用轴耦合12连接至弹簧保持器外壳16。
弹簧保持器外壳16连接至真空断路器18的操作轴109(见下面对图2和3的描述)，并提供用于使用弹簧力对操作轴109进行操作的设置力(详见下文)。
杠杆板14的形状——或更具体而言，分别在轴杆15和固定轴13之间以及在固定轴13与耦合轴12之间的连接线的距离和角度——使得驱动板17在平行于底板3的方向上向上和向下的方式运动转换为弹簧保持器外壳16在垂直于底板3的方向上向内和向外的运动。这种结构使得三极操作机构的操作机构具有非常紧凑的体积。以上所描述的元件形成了转移组件，其将致动器4的运动传送到操作轴109。
在图1中，示出了驱动板17具有指示器标签17a。侧板19可在对应的位置具有指示器开口，使得可在侧板19的外部提供操作机构状态(ON或OFF)的可视指示。假如固定轴13连接至底板3，侧板19和盖板2可组合成一个盖子。
在另一实施例中，驱动板17和/或杠杆板14也致动用于监视ON或OFF状态的开关。例如，驱动板17致动用于发出ON状态信号的开关的闭合触点。杠杆板14致动用于发出OFF状态信号的开关(可能设置在双布置中)的闭合触点。开关可被安装在侧板19上。在图2中，示出了图1所示实施例的弹簧保持器外壳的详细的横截面视图。示出了底板3、盖板2和一个侧板19。固定轴13相对于底板3、盖板2和侧面板19的组件是静止的，并允许杠杆板14在ON和OFF位置之间围绕固定轴13旋转。杠杆板14也使用采用轴杆15的形式的、可绕轴旋转的连接附着于驱动板17。杠杆板14连接至轴耦合12(见上面对图1的描述)，其又连接至弹簧保持器顶端100。
在替代实施例中，杠杆板14具有不同的形状，例如采用将驱动板17连接至弹簧保持器外壳16上的膝形板(knee plate)的形式，其中，膝形接头(knee joint)使用固定轴13被固定到侧板19。
弹簧保持器顶端100是力设置组件的一部分，并使用螺丝连接被连接至弹簧保持器104，使得弹簧保持器项端100和弹簧保持器104之间相对位置的连续调节成为可能。在此实施例中，弹簧保持器104是圆柱形主体，在内部对着弹簧保持器104的一侧保持压缩弹簧103，并使用螺丝连接在弹簧保持器104的另一端上的端盖107。压缩弹簧103在一端邻接弹簧保持器104，并在另一端邻接弹簧导承106的边缘106a，压缩弹簧103被定位为绕着弹簧导承106。弹簧导承106使用螺栓102连接至顶部衬套(topbush)108，顶部衬套108使用例如螺丝连接附着到绝缘轴109。弹簧导承106、顶部衬套108和螺栓102的整体可被认为是形成了连接组件，将转移组件连接至绝缘轴109。在弹簧保持器顶端100的边缘和底板3之间，在弹簧保持器104的外部且与压缩弹簧103共轴地定位补偿弹簧105。
如图2所示，在ON位置，弹簧保持器104已向着底板3移动，但需要移动比绝缘轴109的实际移动更远一点以便使真空断路器18的触点产生物理接触。如图2所示，在ON位置，端盖107的右表面和弹簧导承106的边缘106a的左表面之间存在距离为X的间隙。因此，压缩弹簧103在弹簧导承106上施加力，并因此在绝缘轴109上施加力，这又产生施加在真空断路器18的触点上的力。
以合适的参考点，距离X也可以说是存在于弹簧保持器104和弹簧导承106之间。
当向着OFF位置操作操作机构时，弹簧保持器104仅在弹簧导承106的边缘106a与弹簧保持器104(或在所示出的实施例中，与端盖107)机械接触时开始移动。因此，真空断路器的触点被突然的强制推动力从一点移动至另一点。弹簧保持器104向着OFF位置的移动得到补偿弹簧105协助。
在图3中，还是在ON位置，示出了图1的实施例所示的操作机构的下部分的横截面视图。同样在这种情况下，示出了距离X。实际距离X能被测量并应该等于预定的固定值，以确保在ON位置有足够强的力被施加在真空断路器18的触点上。当图1-3的实施例所示的三极操作机构被组装到盖板2上时，能够以非常高效的、可变化的且人体工程学的方式设置触点力。在操作机构的ON位置，在弹簧导承106的表面和端盖107的表面之间直接测量距离X(见上面对图2的描述)。当弹簧保持器在测量位置具有测量狭缝(measurement slit)时，可进行这种直接测量。距离X的测量值与预定的固定值之间的区别表明弹簧保持器104应该调进(或调出)弹簧保持器顶端100有多远。
在替代方式中，使用机构的更容易进入的部分，即弹簧保持器104的顶部和弹簧导承106(或螺杆102)的顶部，可以从机构的前侧测量(非直接)距离X。在这种情况下，在ON位置在OFF位置测量图2和图3中所示的距离Y，距离X于是为这两个测量之间的差(X＝Y1-Y2)。
当操作机构返回OFF位置时，调节可从操作机构的前侧容易地完成，因为弹簧保持器104和弹簧保持器顶端100可以容易地转动或调节。由于系统中不存在触点力，弹簧保持器顶端100和弹簧保持器104的螺纹上的摩擦力非常低。弹簧保持器顶端100进一步具有进入开口16a(见图1)，其进一步有助于可进入性。在示出的实施例中，设置多个设置孔110，使得通过使用特殊工具，能相对于弹簧保持器顶端100转动弹簧保持器104。
之后，能使操作机构返回到ON位置，且能够测量弹簧保持器104和弹簧导承106之间的距离X，以便进行验证。如果测量值对应于预定的固定值，能使用锁定装置——例如图2和3的实施例中所示的锁定螺丝设备101——固定所调定的触点力。
现在，像压缩弹簧103和补偿弹簧105一样的弹簧可被制造为具有精确定义的弹簧常数(具有确定的裕度(margin))。通过测量距离并将之与从压缩弹簧103和补偿弹簧105的弹簧常数得出的预定的固定值进行比较，本发明使得间接测量在ON位置施加在断路器18触点上的力成为可能。

Claims (8)

1.一种用于操作多极断路器组件的操作机构，其包含用于在操作机构的ON和OFF状态之间切换的致动器(4)，并且包含用于多极断路器组件中的每个断路器(18)的：
用于连接到断路器(18)的操作轴(109)的连接组件，
将致动器(4)的运动传送到连接组件的转移组件，以及
在操作机构的ON状态下在操作轴(109)上施加力的压缩弹簧(103)，压缩弹簧(103)所施加的力可通过力设置组件(100，104)以连续的方式进行调节，
其中，力设置组件包含具有弹簧保持器顶端(100)的弹簧保持器(104)，弹簧保持器(104)与压缩弹簧(103)的一侧接触，弹簧保持器顶端(100)被连接至转移组件，弹簧保持器(104)和弹簧保持器顶端(100)的相对位置可调节，并且
其中，弹簧保持器(104)包含圆柱形主体，压缩弹簧(103)被定位在圆柱形主体内部。
2.根据权利要求1的操作机构，其中，弹簧保持器(104)与弹簧保持器顶端(100)的相对位置可使用弹簧保持器(104)和弹簧保持器顶端(100)之间的螺丝连接来调节。
3.根据权利要求1或2的操作机构，其中，所述弹簧保持器顶端(100)具有进入开口(16a)，以便允许弹簧保持器(104)与弹簧保持器顶端(100)的相互调节。
4.根据权利要求1或2的操作机构，弹簧保持器(104)具有至少一个设置孔(110)，用于使用调节工具调节弹簧保持器(104)和弹簧保持器顶端(100)之间的相对位置。
5.根据权利要求1或2的操作机构，其中，弹簧保持器(104)和弹簧保持器顶端(100)的相对位置能使用锁定装置(101)来固定。
6.根据权利要求1或2的操作机构，其中，连接组件包含连接至操作轴(109)的弹簧导承(106)，压缩弹簧(103)被定位为围绕弹簧导承(106)且在弹簧保持器(104)的内部，
压缩弹簧(103)的第二侧邻接弹簧导承(106)的边缘(106a)。
7.根据权利要求1或2的操作机构，其中，操作机构包含连接至致动器(4)以及每个转移组件的驱动板(17)。
8.根据权利要求7的操作机构，其中，驱动板(17)包含用于指示操作机构的ON或OFF状态的指示器标签(17a)。
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