CN103035426A - 脱离装置和包括该脱离装置的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气保护设备中的触头闭合装置的复位装置的机动装置的脱离装置，所述设备包括至少一个静止触头和被极轴（2）支撑的至少一个活动触头，所述轴（2）能够采取所述触头闭合的第一位置和所述触头打开的第二位置，并且复位装置包括储能装置（1），该储能装置被设计为参与所述触头的闭合，所述脱离装置包括设计成在所述复位操作结束时将所述机动装置和所述复位装置脱开的脱离机构，其特征在于，它包括基本上在操作轴（2）的正果闭合操作的过程中保持上述脱离的装置。

Description

脱离装置和包括该脱离装置的设备

技术领域

本发明涉及一种在电气保护设备中的触头闭合装置的复位装置的机动装置(motorization device)的脱离装置，所述设备包括至少一个静止触头和被极操作轴支撑的至少一个活动触头，所述轴能够采取触头闭合的第一位置和触头打开的第二位置，并且所述复位装置包括储能装置，该储能装置被设计为参与触头的闭合，所述脱离装置包括脱离机构，该脱离机构能够在复位操作结束时断开所述机动装置和复位装置。

背景技术

在诸如文献EP1139368中描述的那种类型的装置中，机动系统必须在设置的结束时脱离，以便它不会被损坏。在这个位置，实际上，闭合半月板被加载，该机动系统必须不传递任何力在包括闩锁和半月板的组件中，该闭合弹簧被压缩。

发明内容

本发明旨在更进一步保护机动系统的齿轮排。

为此目的，本发明的目的是提供一种上述类型的脱离装置，这个装置特征在于它包括基本上在操作轴的整个闭合操作中保持上述脱离的机构。

根据一个特定特征，上述操作轴控制上述复位装置。

根据另一特征，上述操作轴被固定到称为第一轮的轮，在闭合装置的复位的过程中，所述轮借助于中间装置被属于机动装置的称为第一齿的齿驱动，在复位操作结束时并且基本上在整个触头闭合操作的过程中，所述轮不再机械连接到这个齿上。

根据另一特征，称为第一齿-轮的齿-轮和称为第一齿的齿围绕彼此平行的两个轴线旋转地配合。

根据再一个特征，这个中间装置包括称为第二齿-轮的齿-轮，该第二齿-轮与称为第二齿的齿一起旋转地固定，称作第二齿-轮的齿-轮与机动装置的称为第一齿的齿啮合，而称作第二齿的齿与固定到操作轴上的称为第一齿-轮的齿-轮啮合。

根据又一特征，这些脱离机构包括用于在机动装置从复位装置上断开的第一位置和这两个装置彼此连接的第二装置之间轴向移动称为第二轮的轮的机构，以及设计成在闭合操作结束时将所述第二轮偏压向第二位置的偏压机构。

根据再一个特征，这些用于轴向上移动称作第二轮的轮的机构包括设置在称作第一轮的轮上的凸起，该凸起与设置在称为第二轮的轮上的凸起配合工作。

根据再一个特征，称作第二轮的轮及其相关联的齿形成一个相同的零件，在两个凸起彼此配合操作时，这个组件在两个位置之间轴向滑动，以便将称作第二轮的轮从称作第一齿的齿断开或连接。

根据另一实施方式，称作第二轮的轮借助于止块装置连接到与其相关联的称作第二齿的齿上，所述止块装置使所述轮能够相对于它相关联的齿移动，在移动时它从后者上断开，由此断开机动装置的称作第一齿的齿与称作第一轮的轮之间的机械连接。

根据另一特征，在触头闭合过程中用于保持脱离的这些装置主要在于所述凸起的形状和长度被选择使得导致两个轮之间相对轴向运动的两个凸起之间的配合具有基本上等于设备的闭合操作的总持续时间的持续时间。

根据另一特征，其中一个凸起包括脱离锥，而另一个凸起包括环形扇区，该环形扇区的长度基本上对应于操作轴的闭合行程。

根据另一特征，这些偏压装置包括压缩弹簧，该压缩弹簧围绕上述第二轮的枢转销轴向配合，并且被设计成将所述轮偏压向上述第二位置。

根据另一特征，这个装置包括滑块，该滑块与称作第二轮的轮一起平动地固定，并且被设计成触动电连接到机动装置的电源装置上的微型触头。

根据另一特征，这个装置包括微型触头，所述微型触头包括闸刀，该闸刀被设计成与牢固固定到操作轴上的轮上设置的凸起相结合操作。

本发明的再一目的是提供一种电气保护设备，该电气保护设备包括脱离装置，该脱离装置包括单独或相互组合采用的上述特征。

根据一个特定特征，这个设备是中压电气开关或者断路器。

附图说明

但是本发明的其他优点和特征将从下面参照附图仅以举例为目的给出的详细描述中变得更清除地理解，图中：

图1是在中压多极电气开关单元中的触头的操作装置的一部分的透视图，该电气开关单元包括触头闭合装置的复位装置的机动装置以及根据本发明特定实施方式的脱离装置；

图1a是示出电机的内部的侧视图；

图2是根据本发明的装置的称作第一轮的轮的透视图；

图3是所述装置的称作第二轮的轮的透视图；

图4是图1的装置的侧视图，这个操作装置处于打开设定位置，机动装置处于脱离位置；

图5是前一图的俯视图；

图6是图4的局部视图，更具体示出前一图中的两个轮；

图7、8和9是分别与图4、5和6相同的视图，操作装置处于非设定闭合位置，并且在脱离装置的释放开始发生的时刻；

图10和11是与图4和5以及图7和8相同的图，操作装置处于非设定闭合位置，并且在脱离装置的释放开始发生的时刻；

图12和13以侧视图示出根据本发明的脱离装置的另一实施方式，该脱离装置分别处于装置的脱离位置和接合位置；

图14是示出根据本发明的装置的一部分的局部侧视图，该装置包括微型触头，该微型触头设计成执行减速齿轮的电机的供电；

图15是前一视图的局部图，该操作装置处于设定打开位置，或者在设定闭合位置，该电动机未被供电；

图16是与前一视图相同的图，该操作装置处于非设定闭合位置；以及

图17是与前一视图相同的图，该装置处于设定的过程中，减速齿轮的电机被供电。

具体实施方式

在图1中，可以看到属于中压多极开关设备的触头的闭合装置的复位装置R的机动装置M。这个复位装置包括储能装置，该储能装置包括闭合弹簧1。这个开关设备包括驱动机构，该驱动机构可以是包括极轴的任何已知类型的。例如，它可以是文献EP-A-0222645中所描述的那种类型的，设置有设定和闭合子组件，该子组件包括闭合弹簧，并且设置有打开子组件，该打开子组件包括打开弹簧。在图1所示的本发明的这个实施方式中，使得触头能够被驱动至打开或闭合位置的极轴2在触头的闭合操作结束时，也用于执行触头的闭合弹簧1的复位。

在这个特定实施方式中，触头的闭合操作的结束导致储能装置的复位，该储能装置被设计为使得高速打开-闭合循环的操作适合中压保护断路器。这个极轴2被设计为经由其一端被设备的操作装置所驱动，而在相对端包括称为第一轮3的轮，该第一轮牢固固定到所述轴上并且被设计成与机动装置M配合操作，这个轴在这两端之间进一步机械连接到上述闭合弹簧1。

称为第一轮3的这个轮借助于中间装置5被属于机动装置M的称作第一齿4的齿旋动旋转。这个中间装置5包括称作第二轮6的轮，以及称作第二齿7的齿，这个第二轮6被设计成被机动装置M所驱动，而称作第二齿7的齿与称作第一轮3的轮配合操作，使得在啮合位置，机动装置M驱动称作第一轮3的轮，并因此借助于称作第二轮6的轮和称作第二齿7的齿驱动操作轴2旋转。

根据本发明，称作第一轮3的轮包括环形扇区8，该环形扇区8被设计为与设置在称为第二轮6的轮上的脱离锥9相协同工作。

根据图4至9所示的实施方式，称为第二轮6的轮借助于止块装置(dog device)10机械连接到与其相关联的称为第一齿7的齿上，使得所述轮能够相对于其相关联的齿移动，在移动时从后者上脱开，由此中断称为第一轮3的轮和称为第一齿4的齿之间的机械连接。这个止块装置10在长钉接合的套筒(spiked engagement sleeve)中以公知的方式包括驱动齿。

根据图12和13所示的另一实施方式，称为第二轮6的轮和称为第二齿7的齿形成单块组件，该组件被设计成在第一位置和第二位置之间轴向滑动，在所述第一位置，中间装置5的称为第二轮的轮与机动装置M的称为第一齿7的齿啮合，而在第二装置，这两个元件彼此脱离。

根据本发明的特定实施方式，环形扇区8的长度对应于操作装置的闭合行程。

下面，参照图4至13描述根据两个图示实施方式的脱离装置的操作。

在图4、5和6中，装置处于闭合弹簧的设定结束时。

在这个位置，称为第一轮3的轮的环形扇区8开始与设置在称为第二轮6的轮上的脱离锥9接合。这导致两个轮3、6之间的相对轴向移动。称为第二轮6的轮相对于止块的轴的移动使得称为第一和第二轮的轮彼此远离移动。称为第二轮6的轮的这个运动导致这个轮从机动装置的称为第一齿4的齿上脱离，这中断了机动装置M和极轴的称为第一驱动轮3的轮之间的机械连接。

在图7至9中，操作装置在闭合的过程中，称为第一轮3的轮已经在顺时针方向上移动。在这个运动过程中，由于第一轮3的环形扇区8在整个这个时间段内与脱离锥9协同操作，在整个闭合过程中，脱离位置被保持，环形扇区8的长度基本上对应于闭合形成的长度。

在图10和11中，操作装置处于非设定闭合位置。

为了达到这个位置，称为第一轮3的轮在顺时针方向上旋转运动。环形扇区8已经离开脱离锥9，导致轮3、6借助于放置在框架和称作第二轮的轮之间的弹簧13而朝向彼此运动，该弹簧13被设计成将称为第二轮6的轮朝向称作第一轮3的轮偏压。由于弹簧的作用，称为第二轮6的轮的这个运动导致称为第二轮6的轮与称为第一齿7的齿一起旋转地固定，由此在机动装置M和操作轴2之间重新建立机械连接，使得能够借助于机动装置M通过操作轴2的驱动而实现闭合弹簧1的复位。

图14示出根据微型触头11的特定实施方式的用途，根据操作机构的位置，该微型触头11执行减速齿轮的电机M的供电。

这个微型触头11包括闸刀12，该闸刀12被设计成与凸起14配合操作，该凸起14形成属于牢固固定到操作轴2上的轮2a的凸轮。

为此目的，轮2a在略小于其圆周的一半的范围上包括半圆形凹陷，上述凸起14借助于轮2a的圆周的与包括凹陷的部分互补的部分而形成。

在图15中，操作装置在设定位置或者设定闭合位置。在这个位置，微型触头11的闸刀12处于顶部位置，由于闸刀12位于凹陷中，这暗示了微型触头11未被触动，并于是电机M未被供电。

在图16中，操作轴2及其相关联的轮2a在逆时针方向上已经转动大约180度角度，以便将操作装置移动到非设定闭合位置。

在这个旋转过程中，闸刀12已经沿着凹陷移动，直到轮2a的凸起14与微型触头11的闸刀12形成接触为止，并且由于凸起14形成的凸轮的作用，发生这个闸刀12的摆动。这个闸刀12的摆动导致供电，并因此电机M被触发。

在图17中，操作装置在设定的过程中，并且相对于前一个图中的位置，操作轴2及其相关的轮2a已经再一次移动大约180度的角度。

在这个转动行程中，形成凸轮的凸起14仍然作用在闸刀12上，使得减速齿轮的电机M仍被供电。

在图14至17中也可以注意到存在与轮2a协同操作的单向棘轮(backstop ratchet)。

根据未示出的另一实施方式，滑块可以机械连接到称为第二轮的轮上，并且在第二轮6的滑动发生时，使得微型开关能够被触发，以便同步电机M的供电。

因此，根据本发明已经实现了在设备闭合过程中保持脱离的装置，其消除了在设备闭合过程中脱离齿所经历的冲击，例如，由于在榫上的冲击、惯性等带来的敲击、应力，如同齿轮排与操作装置的主轴永久啮合的机动装置的情况中那样。

本发明因此能够改善机动脱离装置的机械耐久性。

这个装置使得机动装置在操作系统的设定结束时能够脱开，以便不会永久地损坏后者，并且还在断路器闭合过程中脱开机动装置，以便不驱动机动装置的齿轮排以及损坏后者，并且不干扰操作系统的闭合。

这个装置具有这样的特性，即：渐开线到圆形的直齿轮廓的齿轮不传递任何轴向力。

这个装置并不使用轴的旋转速度和减速比所产生的机动系统的齿轮的惯性和动能。

本发明自然绝不局限于所描述和图示的实施方式，其仅仅以举例的目的给出。

相反，本发明延伸到涵盖所描述的装置的所有技术等价物及其组合，只要后者是根据本发明的精髓实现的。

Claims (12)

1.一种电气保护设备中的触头闭合装置的复位装置的机动装置的脱离装置，所述设备包括至少一个静止触头和被极轴支撑的至少一个活动触头，所述轴能够采取所述触头闭合的第一位置和所述触头打开的第二位置，并且复位装置包括储能装置，该储能装置被设计为参与所述触头的闭合，所述脱离装置包括设计成在所述复位操作结束时将所述机动装置和所述复位装置脱开的脱离机构，其特征在于：

上述操作轴（2）被固定到称为第一轮（3）的轮上，在闭合装置的复位过程中，借助于中间装置（5）所述轮被属于机动装置M的称为第一齿（4）的齿驱动，并且在所述复位操作结束时以及在整个触头的闭合操作的过程中，所述轮不再机械连接到这个齿（4）上；

这个中间装置（5）包括成为第二齿-轮（6）的齿-轮，该第二齿-轮与称为第二齿（7）的齿一起旋转地固定，称为第二齿-轮（6）的齿-轮与机动装置M的称为第一齿（4）的齿啮合，而称为第二齿（7）的齿与固定到操作轴（2）上的称为第一齿-轮的齿-轮（3）啮合；

这些脱离机构包括在所述机动装置M从复位装置R断开的第一位置和这两个装置彼此连接的第二装置之间轴向移动称为第二轮（6）的轮的装置以及被设计为在闭合操作结束时将所述第二轮（6）偏压向所述第二位置的偏压装置；

用于轴向移动称为第二轮（6）的轮的这些装置包括设置在称为第一轮（3）的轮上的突起（8），该突起（8）与设置在称为第二轮（6）的轮上的突起（9）协同操作，使得基本上在操作轴（2）的整个闭合操作的过程中，它保持上述脱离。

2.如权利要求1所述的脱离装置，其特征在于，上述操作轴（2）控制上述复位装置R。

3.如权利要求1或2所述的脱离装置，其特征在于，称为第一齿-轮的齿-轮和称为第一齿（4）的齿围绕彼此平行的两个轴配合。

4.如权利要求1至3中任一项所述的脱离装置，其特征在于，称作第二轮（6）的轮和与其相关联的称作第二齿（7）的齿形成一个相同的零件，在两个突起彼此相配合工作时这个组件在两个位置之间轴向滑动，以便将称作第二轮（6）的轮与称作第一齿（4）的齿脱开或连接。

5.如权利要求1至3中任一项所述的脱离装置，其特征在于，称作第二轮（6）的轮借助于止动装置（10）机械连接到与其相关联的称作第二齿的齿（7）上，使得所述轮（6）能够相对于与其相关联的齿（7）移动，在移动时，所述轮（6）从所述齿（7）上脱开，由此中断称作第一轮（3）的轮和机动装置M的称作第一齿（4）的齿之间的机械连接。

6.如权利要求1至5中任一项所述的脱离装置，其特征在于，这些用于在触头闭合过程中保持脱离的装置主要在于所述突起（8、9）的形状和长度被选择以使得导致所述两个轮（3、6）之间相对轴向运动的两个突起之间的配合具有基本上等于所述设备的闭合操作的总的持续时间的持续时间。

7.如权利要求1至6中任一项所述的脱离装置，其特征在于，其中一个突起（9）包括脱离锥，而另一个突起（8）包括环形扇区，所述环形扇区的长度基本上对应于操作轴（2）的闭合行程。

8.如权利要求1所述的脱离装置，其特征在于，这些偏压装置包括压缩弹簧，该压缩弹簧围绕上述第二轮（6）的枢转销轴向配合，并且被设计成将所述轮偏压向上述第二位置。

9.如权利要求1至8中任一项所述的脱离装置，其特征在于，该脱离装置包括滑块，该滑块与称作第二轮（6）的轮一起平移地固定，并且被设计成触发电连接到机动装置M的电源装置上的微型触头（11）。

10.如权利要求1至8中任一项所述的脱离装置，其特征在于，所述脱离装置包括微型触头（11），所述微型触头（11）包括闸刀（12），该闸刀被设计成与设置在轮（2a）上的突起（14）协同操作，该轮（2a）牢固固定到所述操作轴（2）上。

11.一种如上述权利要求中任一项所述的电气保护设备，其特征在于，它包括如上述权利要求中任一项所述的脱离装置。

12.如权利要求11所述的电气保护设备，其特征在于，它是中压电气开关或者断路器。

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