CN101661843B - 凸轮操作式弹簧释放联锁机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及凸轮操作式弹簧释放联锁机构。具体而言，公开了一种在摇移断路器进出外壳期间移动和改变装在断路器上的弹簧释放联锁杆的方法。该方法包括：旋转摇移螺杆以将断路器摇入或摇出外壳；旋转与摇移螺杆可操作地相联的轴；利用连杆使凸轮平直地移动，连杆具有可分离地连接到凸轮上的一端，以及可分离地连接到曲柄上的相对端，曲柄固定地附接到轴上；平直地移动与凸轮可操作地相联的凸轮从动件；移动与凸轮从动件可操作地相联的安装在断路器上的弹簧释放联锁杆；以及通过使凸轮与连杆相分离来使凸轮能够拆除和替换，从而使装在断路器上的弹簧释放联锁杆的运动能够改变。

Description

凸轮操作式弹簧释放联锁机构

技术领域

本文所公开的主题涉及一种开关装置的弹簧释放联锁机构促动器。

背景技术

出于安全目的，开关装置的电气规程要求有联锁机构。一种这样的联锁装置需要断路器机构储能弹簧，每当断路器处于开关装置外壳中的指定位置时便使该弹簧加载。这需要在将断路器从外壳的特定位置上的拆下期间使弹簧释放。一种常用的设想是将联锁杆结合到断路器上，联锁杆在断路器组装到外壳上以及从外壳上拆下时移动。联锁杆的这种运动与在断路器于外壳的特定位置上的组装和拆下期间使弹簧释放的机构相互作用。

目前存在多种不同的外壳设计，这些设计具有变化量的断路器移动距离或行程，以完全地摇移(rack)断路器。由于断路器所安装的弹簧释放机构通常接收其来自于摇移行程的促动运动，故可利用许多不同的弹簧释放机构。这些不同的弹簧释放机构同样也具有不同的促动行程。因此，容许不考虑外壳的摇移行程来使用各种装在断路器上的弹簧释放机构的可容易适应的系统将会在本技术领域中得到良好的认可。

发明内容

本文所公开的是一种在将断路器摇移进出外壳期间移动和改变装在断路器上的弹簧释放联锁杆的运动的方法。该方法包括：旋转摇移螺杆以摇移断路器进出外壳；旋转与摇移螺杆可操作地相联的轴；利用连杆使凸轮平直地移动，连杆具有可分离地连接到凸轮上的一端，以及可分离地连接到曲柄上的相对端，曲柄固定地附接到轴上；平直地移动与凸轮可操作地相联的凸轮从动件；移动与凸轮从动件可操作地相联的装在断路器上的弹簧释放联锁杆；以及通过使凸轮与连杆分离来使凸轮能够拆下和替换，从而使得装在断路器上的弹簧释放联锁杆的运动能够改变。

本文还公开了一种断路器弹簧释放促动系统。该系统包括：外壳，其收容具有与断路器闭合弹簧可操作地相联的联锁杆的断路器；可旋转地设置在外壳上的轴；在外壳上与轴可操作地相联的摇移螺杆；轴上的曲柄；可分离地连接到曲柄上的连杆；以及凸轮。凸轮可分离地连接到连杆上，且可平直地移动，使得摇移螺杆的旋转引起轴旋转，轴使得曲柄旋转，且移动连接于其上的连杆，连杆平直地移动凸轮，引起凸轮从动件平直地移动，从而移动对其偏压的联锁杆，以容许在摇入断路器和摇出断路器期间释放断路器闭合弹簧。

本文还公开了一种改变发生在摇移断路器进出外壳期间的装在断路器上的弹簧释放联锁杆的运动的方法。该方法包括：拆下至少一个紧固件，其将第一连杆连接到第一凸轮上，以及将第一连杆连接到设置在外壳处的曲柄上，曲柄可响应于摇移螺杆的旋转而旋转；从外壳上拆下第一连杆和第一凸轮中的至少一个；将替换第一连杆的第二连杆和替换第一凸轮的第二凸轮中的至少一个安放在外壳中；以及安装至少一个紧固件，以将第一连杆或已安放的第二连杆紧固到曲柄上，以及将第一凸轮或已安放的第二凸轮紧固到第一连杆或已安放的第二连杆上。

附图说明

不应将如下说明认作是以任意方式进行限制。参照附图，相似的元件相似地进行编号：

图1描绘了安装在根据本发明实施例的开关装置外壳中的断路器的透视图；

图2描绘了图1中除去部分的外壳机架的断路器和开关装置外壳的透视图；

图3描绘了图2中的断路器和开关装置外壳的侧视图；

图4描绘了处于装入开关装置外壳的不同状态(level)下的图1中的断路器和开关装置外壳的侧视图；

图5描绘了本文所公开的联锁杆促动器的透视图；

图6描绘了图5中的联锁杆促动器的相反角度的透视图；

图7描绘了图5中的联锁杆促动器的相反角度的分解透视图；

图8描绘了图5中的联锁杆促动器的侧视图；

图9描绘了处于图8中的备选促动位置的图5中的联锁杆的侧视图；

图10描绘了图5至图8中所公开的凸轮的侧视图；以及

图11描绘了具有同图10相比的备选轮廓的凸轮。

零件清单

10    开关装置

14    外壳

18    断路器

22    门

26    摇移凸轮

30    摇移螺杆

34    联锁杆

38    促动器

42    释放弹簧

46    弹簧释放机构

50    螺杆组块

54    连接连杆

58    曲柄

62     横轴

64     轴承

66     曲柄

70     连杆臂

74     销

78     凸轮

82     销

86     表面

88     销

90     促动器板

94     轮廓

98     销

102    安装板

106    带头部的销

110    开孔

114    槽孔

116    偏压部件

118    凸起

122    轮廓

126    销

130    偏压部件

138    槽孔

142    销

146，150    非促动位置

154，158    促动位置

164，168    曲柄角

172    凸轮

176    轮廓

180    连杆臂

具体实施方式

在文中参照附图通过举例而非限制的方式提供了所公开的设备及方法的一个或多个实施例的详细描述。

参看图1至图3，示出了具有外壳14的开关装置10，其中，断路器18经由门22装在外壳14中。摇移凸轮26经由摇移螺杆30的旋转而旋转(如将参照图5进行描述的那样，这是由于摇移凸轮26附接到由摇移螺杆30旋转地驱动的横轴上)，摇移螺杆30拉动断路器18进出外壳14。在拉动断路器18进出外壳14时，联锁杆34通过根据将在下文详细描述的本文所公开的本发明实施例的联锁杆促动器38(图5至图8)来平直地移动。

参看图4，示出了断路器18与外壳14处于四个不同的组装状态，即‘维修’、‘分离’、‘测试’，以及‘连接’。在维修状态，断路器18完全从外壳14上拆下，并且是不可用的。在连接状态，断路器18完全组装在开关装置10内，并且是完全可用的。本文所公开的实施例处于余下的两个状态(分离和测试)之间。在将断路器18从外壳14拆下期间，并且具体而言，是在从测试状态过渡到分离状态的期间，储存用于促动断路器18的能量的弹簧42(图3)将其能量释放。作为备选，在将断路器18组装到外壳14上期间，并且更具体而言，是在从分离状态过渡到测试状态的期间，再次使弹簧42释放。弹簧42的释放由弹簧释放机构46促动，弹簧释放机构46由联锁杆34的平移运动所促动，联锁杆34由本文所公开的实施例平直地移动。弹簧释放机构46的各种设计对于本领域的技术人员而言为众所周知，这些设计可能需要联锁杆34的各种行程来适当地促动。在2008年4月15日提交的共同未决的美国专利申请序列号12/103,075中公开了弹簧释放机构46的一个特定的实例，该申请通过引用而整体并入到本文中。

参看图5，将详细地论述联锁杆促动器38。操作人员在将断路器18摇到或摇离外壳14期间旋转摇移螺杆30。摇移螺杆30附接到外壳14上，使得摇移螺杆30的旋转引起通过螺纹接合到摇移螺杆30上的螺杆组块50在与摇移螺杆30的轴线平行的方向上平直地移动。一对连接连杆54在一端连接到螺杆组块50上，而在相对端连接到一对曲柄58上。曲柄58固定地附接到横轴62上，横轴62通过轴承64安装到外壳14上，以便其自由地旋转。前述联动装置导致横轴62响应于由摇移螺杆30旋转所引起的螺杆组块50的运动而进行旋转。

同样固定地附接到横轴62上的第二曲柄66由销74枢转地附接到连杆70上。销74可为本行业所公知的任何可拆式销，举例来说，例如一种销，其在一端具有头部，而在另一端具有收容C形卡夹的凹槽以将其保持在形成于曲柄66和连杆70中的钻孔中。连杆70的相对端由另一个销82枢转地连接到凸轮78上，该销82可类似于销74。凸轮78可在平行于摇移螺杆30轴线的单一轴线上平直地移动。凸轮78在一个方向上可滑动地接合在表面86与销88(图6)之间，并且接合在促动器板90与外壳14内的部分支架(未示出)之间。因而，凸轮78响应于连杆70的驱动而以往复运动的方式自由地滑动。

参看图6和图7，凸轮78在一侧具有与从促动器板90伸出的销88相接合的轮廓94，其在该实施例中面向上方。当销88响应于凸轮78的运动沿轮廓94移动时，这种接合引起促动器板90沿轮廓94行进。因此，促动器板90沿轮廓94行进，并且相对于凸轮78的运动垂直地移动。促动器板90可滑动地接合到具有带头销106的安装板102上，该销106接合促动器板90中的开孔110，以及安装板102中的槽孔114。本文示为张力弹簧的偏压部件116将促动器板90朝向表面86偏压，以保持销88与轮廓94之间的接触。促动器板90还具有附接于其上的凸起118，凸起118在其上具有轮廓122。促动器板90和凸起118的直移运动将轮廓122定位在一定位置上，以接纳在摇移断路器18进出外壳14期间与联锁杆34相接合。

参看图8和图9，联锁杆34包括与凸起118上的轮廓122相接合的销126(或辊子)。本文示为张力弹簧的偏压部件130将联锁杆34朝向促动器板90偏压，以确保在销126与轮廓122之间始终接触。联锁杆34包括三个槽孔138，从断路器18伸出的三个销142经由三个槽孔138伸出，以使联锁杆34相对于断路器18来定向。如可由销142相对于槽口138的相对位置观察到的那样，在图8中联锁杆34示出为处于非促动位置146。这是由促动器板90处于非促动位置150所引起的，因为销88并未被轮廓94移动(注意销88和轮廓94以虚线示出)。例如，如图4中所示，非促动位置146可与处于分离状态的断路器14相关联。相反，如可由销142相对于槽孔138的相对位置观察到的那样，在图9中联锁杆34示出为处于促动位置154。这是由促动器板90处于促动位置158所引起的，因为销88由轮廓94移动到可容许的最远行程位置。例如，如图4中所示，促动位置154可与处于测试状态与分离状态之间状态的断路器14相关联。销88从非促动位置150移动到促动位置158是由凸轮78和连杆70响应于横轴62的旋转而进行移动引起的，横轴62的旋转使曲柄66从曲柄角164移动到曲柄角168。

例如，参看图10和图11，在以上图5至图9中所示实施例中的凸轮78和连杆70可适应对于特定的开关装置外壳14和特定的断路器18的断路器摇移行程和联锁杆34促动行程。然而，备选的开关装置外壳可具有与本文所实施的那些不同的断路器摇移行程和不同的断路器联锁杆促动行程，使得凸轮78和连杆70并非在摇移行程位置或适当地促动弹簧释放机构所需的足够尺寸的位置来促动联锁杆34。例如，本文所公开的且在图10中放大示出的具有轮廓94和连杆70的凸轮78，其可在与以上图4中所述的那些相关联的维修状态、分离状态、测试状态和连接状态上提供相对于凸轮78的联锁杆34的促动。然而，作为替代，备选的外壳和断路器的组合可需要与沿如图11中所示凸轮的不同位置相关的维修状态、分离状态、测试状态和连接状态。在此情形中，备选的凸轮和连杆可为必需的。例如，具有轮廓176的凸轮172和连杆180可满足新的要求。此外，凸轮和连杆的其它实施例可用于还有的其它外壳和断路器的组合。因此，本文所公开的弹簧释放促动器的实施例容许凸轮和连杆通过拆除单个销来简单地变化，以适应具有多种断路器摇移行程和联锁杆行程的外壳和断路器。

尽管已参照一个或多个示例性实施例描述了本发明，但本领域的技术人员将会理解到，可在不脱离本发明范围的情况下，做出多种改变，并且其元件可由等同物代替。此外，在不脱离本发明基本范围的情况下，可做出许多修改以使特定的情势或材料适应本发明所教导的内容。因此，期望的是本发明不限于构思为用于执行本发明的最佳方式而公开的具体实施例，而是本发明将包括落入权利要求范围之内的所有实施例。此外，在附图和描述中，已经公开了本发明的示范性实施例，并且尽管可能已使用了专有术语，但除非另作说明，否则它们仅以一般性和描述性的意义来使用，而并不以限制为目的，因此本发明的范围并未如此受限。此外，用语“第一”、“第二”等的使用并不表示任何顺序或重要程度，而是将用语“第一”、“第二”等用来把一个元件与另一个相区别。此外，用语“一个”、“一种”等的使用并不表示对数量的限制，而是表示存在至少一个所提到的物件。

Claims (15)

1.一种在将断路器装入和取出外壳期间移动和改变装在断路器上的弹簧释放联锁杆的运动的方法，包括：

旋转摇移螺杆以摇移所述断路器进入或离开所述外壳；

旋转与所述摇移螺杆可操作地相联的轴；

利用连杆使凸轮平直地移动，所述连杆具有可分离地连接到所述凸轮上的一端，以及可分离地连接到曲柄上的相对端，所述曲柄固定地附接到所述轴上；

平直地移动与所述凸轮可操作地相联的凸轮从动件；

移动与所述凸轮从动件可操作地相联的所述装在断路器上的弹簧释放联锁杆；以及

通过使所述凸轮与所述连杆相分离来实现所述凸轮的拆除和替换，从而使所述装在断路器上的弹簧释放联锁杆的运动能够改变。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括移动与所述摇移螺杆可操作地相联的螺杆组块。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括响应于所述螺杆组块的运动旋转所述轴，所述螺杆组块连接到固定地附接到所述轴上的至少一个曲柄臂上。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在平行于所述螺杆组块的运动的方向上平直地移动所述凸轮。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在垂直于所述凸轮的直移运动的方向上平直地移动所述凸轮从动件。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过在至少三个侧面上可滑动地接合所述凸轮来限定所述凸轮的直移运动。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括利用至少一个偏压部件将所述凸轮从动件朝向所述凸轮偏压。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括利用所述凸轮上的轮廓来限定所述凸轮从动件的直移运动。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当所述凸轮移动时利用所述凸轮从动件的销沿所述轮廓行进。

10.一种断路器弹簧释放促动系统，包括：

外壳，其收容具有与断路器闭合弹簧可操作地相联的联锁杆的断路器；

可旋转地设置在所述外壳上的轴；

设置在所述外壳上的与所述轴可操作地相联的摇移螺杆；

设置在所述轴上的曲柄；

可分离地连接到所述曲柄上的连杆；以及

凸轮，其可分离地连接到所述连杆上且可平直地移动，使得所述摇移螺杆的旋转引起所述轴旋转，所述轴使得所述曲柄旋转且移动连接于其上的所述连杆，所述连杆平直地移动所述凸轮，引起凸轮从动件平直地移动，从而移动对其偏压的所述联锁杆，以容许在摇入所述断路器和摇出所述断路器期间释放所述断路器闭合弹簧。

11.根据权利要求10所述的断路器弹簧释放促动系统，其特征在于，所述联锁杆的运动通过改变所述连杆和所述凸轮中的至少一个而改变。

12.根据权利要求10所述的断路器弹簧释放促动系统，其特征在于，通过所述连杆和所述曲柄中的开孔，销可分离地将所述连杆连接到所述曲柄上。

13.根据权利要求10所述的断路器弹簧释放促动系统，其特征在于，通过所述连杆和所述凸轮中的开孔，销可分离地将所述连杆连接到所述凸轮上。

14.一种改变在摇移断路器进出外壳期间发生的装在断路器上的弹簧释放联锁杆的运动的方法，包括：

拆下至少一个紧固件，所述至少一个紧固件将第一连杆连接到第一凸轮上，以及将所述第一连杆连接到设置在所述外壳上的曲柄上，所述曲柄可响应于摇移螺杆的旋转而旋转；

从所述外壳上拆下所述第一连杆和所述第一凸轮中的至少一个；

将代替所述第一连杆的第二连杆和代替所述第一凸轮的第二凸轮中的至少一个安放到所述外壳中；以及

安装至少一个紧固件，以将所述第一连杆或已安放的所述第二连杆紧固到所述曲柄，以及将所述第一凸轮或已安放的所述第二凸轮紧固到所述第一连杆或已安放的所述第二连杆上。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括选择所述第二连杆和所述第二凸轮中的至少一个，以提供适当地促动装在断路器上的第二弹簧释放联锁杆所需的促动运动。