CN1014752B - 用于电气断路器的蓄能器传动弹簧的张紧装置 - Google Patents

Abstract

用于电气断路器的蓄能器的与传动轴(3)的旋转曲柄(2)铰接的传动弹簧(1)的张紧装置，应缩小体积，以便断路器能够较好地安全装在金属壳体的配电设备中。这通过一个实施例来实现，在这个实施例中，张紧轴的中心线和传动轴中心线交叉或相交并且传递链形成一个空间凸轮或铰链传动机构。

Description

本发明涉及一种用于电气断路器的蓄能器传动弹簧的张紧装置。

所述类型的张紧装置已在各种实施例中被公知。与其它的具有刚性连接传动元件的减速装置（如齿轮传动装置和蜗轮蜗杆传动装置）相比，它具有效率高和自由轮机构尺寸小的特点。与用棘轮操作的锁紧机构相比，它具有不依赖于齿距可自由反向工作并由此避免冲击载荷对传动部分作用的特点。

DE-OS1490720公开了上述类型张紧装置的一种型式在这种装置中，平行轴之间的运动经偏心轮传递到一个受弹簧力作用的牵引杆上。驱动电机借助于三角皮带传动装置和支持偏心轮的轴连接。

在DE-OS1665936的图中所公布的张紧装置是一种用于带弹簧卷筒的开关驱动器的具有2个自由轮机构及其偏心轮的结构。

在DE-OS3131903中描述了一种电机驱动装置，在这种装置中，同样应用了已公知的传动元件。

已公知的驱动装置的共同之处在于，电机轴有时尤指在故障工作状态下可插上的手摇曲柄的轴与受断路器传动弹簧作用的轴平行。对于装在小型封闭式断路器设备中作为所谓的前置开关工作的断路器装置，应达到以下要求，即所有为完成工作必需的动作步骤应能在蓄能 器外壳内与开关极相对的一侧中完成，即操作机构应装在与开关极相对的安装蓄能器的外壳的一侧上，并且蓄能器尺寸要小。至今，以上现有技术都不能满足这些要求。

本发明的任务是，创造一种开头所述类型的张紧装置使其尺寸最小，并能在最小地占用与开关极相对的蓄能器外壳一侧空间的情况下进行工作。

解决本发明的任务的技术方案是，本发明的张紧装置的传动弹簧铰接在可防反转的传动轴的旋转曲柄上，

a）具有一个通过具有传动齿轮的电机和/或手摇曲柄而旋转的张紧轴，

b）具有至少一个固定在传动轴上的自由轮，它通过一个牵引杆与一个偏心传动机构或凸轮传动机构共同作用，

c）张紧轴的每次转动使牵引杆通过偏心传动机构或凸轮传动机构而产生一次来回运动，使传动轴通过自由轮产生一个步进的旋转进给量，

d）产生张紧运动的电机与张紧轴轴向平行并直接装在偏心传动机构或凸轮传动机构附近，

e）具有一个安装张紧装置的外壳，

f）张紧轴的中心线与传动轴的中心线交叉或相交，

g）相对着偏心传动机构或凸轮传动机构的张紧轴的那一端为手摇曲柄的作用点，

h）张紧轴的该端指向外壳的前端。

本发明的张紧装置使制造特别紧凑小巧的用于低、中压的断路器的蓄能器成为可能。这里即可以是弹性蓄能器，也可以是与接触开关 相连接的蓄能器。本发明的特征允许这样配制电机，即使电机在蓄能器外壳内的宽度方向上只需占用一个相当于其直径的空间尺度，而多数大得多的长度尺寸被设装在深度方向上，由此避免了装置体积的增大。以这种方式安排，在电机发生故障时，装拆很简便。另外，在省去附加的可逆传动装置的情况下，外壳前部的手摇曲柄（故障时使用）可插在张紧轴上。

本发明能合适地应用在所有窄小的金属壳体配电设备的断路器装置中，特别适用于压缩气体绝缘的设备中，在这种设备的外壳内除了用于断路器的蓄能器外，通常还装有三位置开关的驱动装置及其锁紧装置。至今为止，对于张紧装置人们已使用了蜗轮蜗杆传动机构或者伞齿轮组成的可逆传动机构。

下面借助于几个附图来更详细地描述本发明的各种实施可能性。

图1.交叉轴处于传动弹簧被张紧状态情况下的张紧装置的正视图。

图2.图1的A-B剖视图。

图3.交叉轴带有2个自由轮机构的自由轮传动装置正视图。

图4.图3的侧视图。

图5.交叉轴具有较小轴间距α的自由轮传动装置正视图。

图6.图5的侧视图。

图7.相交轴具有球形铰链的自由轮传动装置正视图。

图8.图7的侧视图。

图9.相交轴利用铰链连接的自由轮递动装置正视图。

图10.图9的侧视图。

图1表示处于张紧状态的传动弹簧1、传动弹簧1与曲柄2的铰 接、旋转的传动轴3和张紧装置本身，而开关极的驱动对于理解本发明并不重要就没有表示出来。这个结构部分衔接在向左边延伸的传动轴3上。

在图2中可以看到电机4，例如它通过中间传动齿轮19使张紧轴5顺时针（图1）旋转。具有外曲面的圆柱形凸轮6的旋转运动经过连接在自由轮机构7上沿顺时针方向步进旋转进给的牵引杆8传递到和张紧轴5成90°交叉的传动轴3上，去张紧传动弹簧1。同时，在牵引杆8上安装的可旋转的辊11可在圆柱形凸轮6的曲线轨道12上滚动，而且张紧行程与圆柱形凸轮6上的高度h相符合。而且在外壳10和被固定在牵引杆8上的销钉15之间的弹簧13，使牵引杆8和圆柱形凸轮6在回程时也保持接触。

为了可以使用尽可能小的电机功率曲线轨道12这样设置：在张紧行程h的一个相对平缓的上升中，张紧轴5总共转动了几乎一周，而牵引杆8回程的滑行侧面17设置得比较陡。在回程阶段，第二自由轮机构9或其它的闭锁机构阻止传动轴3反转，自由轮机构9的外环用杆18固定在外壳10上。在这个实施例中，轴间距α大约等于牵引杆8的有效杆臂长度。

此外，在图2中还画出了在张紧传动弹簧1的操作张力下降时所需的手摇曲柄16。

以下的图仅限于自由轮传动装置的其它实施例的描述。

本发明的思想的另一个可取的结构可以从图3，图4中看到。张紧运动从张紧轴5借助一个圆柱形凸轮21传递到在径向相对的两侧借助与球形辊11邻接的两个牵引杆23、24上。并且从牵引杆23，24经自由轮机构25、26顺时针方向步进地传导到传动轴 3上。圆柱形凸轮21的曲线轨道22构成与圆柱体轴线倾斜平截面。在图3所示位置，左边的牵引杆24到达曲线轨道22的最高位置，因此一个张紧行程结束，而同时右边的牵引杆23处于其回程（空程）的最低位置。在张紧轴5继续转动时，牵引杆23在轨道22上上行经自由轮机构25开始进行下一个张紧行程，而同时一个弹簧27完成了牵引杆24的回程，联结的自由轮机构26脱开。轨道22的高度差h对应一个张紧行程。通常这个张紧装置的工作方式与图1和图2给出的张紧装置相似，可是当旋转张紧轴5时班传递两个张紧行程，并且和已由DE-OS1490720所公知的传动装置相类似，并不设置额外的防止传动轴3反转的装置。

图5和图6表示一个特别简单的张紧运动传递装置，具有以下几个特征：

在传动轴5上固定的平面偏心凸轮31和安装在自由轮机构36的牵引杆32上的辊34共同作用，辊34的轴33与传动轴3垂直辊34有一个鼓形轮廓，目的是使其在弹簧35作用下在一个循环的每个位置都和凸轮31形成一个确定的相同的接触面。牵引杆32大约在其中间位置与张紧轴5的中心线平行，此时，交叉轴3和5之间的轴间距α比较小。刚才所述的结构可以在那些蓄能器外壳不仅宽度尺寸而且高度尺寸都必须特别小的断路器中优先使用。

减小蓄能器外壳结构高度的进一步改进是通过具有相交的轴3和轴5的实施例得以实现。图7和图8给出了一个结构上的例子。张紧轴5末端的偏心盘状体利用其鼓形的特别是球形的轨道42，由一个接在牵引杆43上与传动轴3平行的滑环44导引，以致在张紧轴5转动半周时，盘状物41从所标出的上死点位置到达下死点位置，同 时滑环44作一个摆动的相对运动。（图7中箭头方向）

在到达下死点时，牵引杆43的回程结束，在下一个半周转动时，再一次张紧。

在图9和图10中给出了另一个可取的实施例，使用铰链传动机构占据空间最小。

偏心地安装在张紧轴5上的曲柄轴颈52在铰接件51的槽56内导行，这里铰接件51可摆动地安装在牵引杆54末端的叉件53内。在所示位置曲柄连杆颈52位于上死点位置，因此经自由轮机构55一个张紧行程已经完成。张紧轴5下一个半周旋转导致牵引杆54的回程，在这个运动中，位于槽56内的曲柄轴颈52在图9中沿箭头方向实现一个来回摆动。而同时，铰接件51在叉件53内摆动2角。槽的总长度至少是偏心距γ的两倍。γ是指曲柄轴颈52相对于张紧轴5偏离的距离。

Claims (11)

1、用于电气断路器的蓄能器传动弹簧(1)的张紧装置，传动弹簧(1)铰接在可防反转的传动轴(3)的旋转曲柄(2)上，

a)具有一个通过具有传动齿轮的电机(4)和/或手摇曲柄(16)而旋转的张紧轴(5)，

b)具有至少一个固定在传动轴(3)上的自由轮，它通过一个牵引杆(8，23，24，32)与一个偏心传动机构或凸轮传动机构共同作用，

c)张紧轴的每次转动使牵引杆通过偏心传动机构或凸轮传动机构而产生一次来回运动，使传动轴通过自由轮产生一个步进的旋转进给量，

d)产生张紧运动的电机(4)与张紧轴(5)轴向平行并直接装在偏心传动机构或凸轮传动机构附近，

e)具有一个安装张紧装置的外壳(10)，

其特征在于：

f)张紧轴(5)的中心线与传动轴(3)的中心线交叉或相交，

g)相对着偏心传动机构或凸轮传动机构的张紧轴(5)的那一端为手摇曲柄(16)的作用点，

h)张紧轴(5)的该端指向外壳的前端。

2、按照权利要求1的张紧装置，其特征在于，在张紧轴（5）的另一端部上装有一个凸轮体（6，21），它至少有一个轴向封闭的曲线轨道（12，22），该曲线轨道与牵引杆（8，23，24，32）共同作用。

3、按照权利要求2的张紧装置，其特征在于，曲线轨道（12，22）至少与一个轴向平行于传动轴（3）的辊子（11，34）或牵引杆（8，23，24，32）的轴颈共同作用。

4、按权利要求1和2的张紧装置，其特征在于，曲线轨道（22）大约每180°具有一个最高点和最低点，并且和2个牵引杆（23，24）是这样工作的，当一个牵引杆（23或24）在张紧行程时另一牵引杆（24或23）反向走其回程。

5、按权利要求1到3的张紧装置，其特征在于，相互交叉的轴（3，5）的间距大约等于牵引杆（8，23，24）的有效杆臂长度，在圆柱形凸轮（6，21）轴向上的曲线轨道（12，22）的高度差（h.）决定了牵引杆（8，23，24）的步进进给量。

6、按权利要求1的张紧装置，其特征在于，一个和张紧轴（5）一起旋转的平的，特别是偏心的凸轮（31）和一个与传动轴（3）的中心线垂直的安置在牵引杆（32）上的尤其是具有鼓形运行表面的辊（34）共同作用。

7、按权利要求3的张紧装置，其特征在于，转角明显大于180°的平缓上升的曲线轨道（12）末端为一陡的溜放侧面（17）。

8、按权利要求1的张紧装置，其特征在于，一个具有球形轨道（42）的盘状体（41）偏心地安装在张紧轴（5）上，它在牵引杆（43）前端的与传动轴（3）平行的滑环（44）中导行。

9、按权利要求1的张紧装置，其特征在于，张紧轴（5）的偏心的曲轴连杆颈（52）在一个安置在牵引杆（54）的可摆动的铰接件（51）的槽（56）中导行，槽（56）与传动轴（3）平行。

10、按权利要求1的张紧装置，其特征在于，总是至少设置一个带有滚动轴承的由空间铰链传动机构构成的传递链节。

11、按权利要求1至3的张紧装置，其特征在于，轴（3，5）相互交叉或相交的中心线彼此垂直。

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