CN1030966A - 零位闭锁力能量贮存装置 - Google Patents

Abstract

零位闭锁力能量贮存装置，包括沿轴△滑动的第 一杆，它承受第一弹簧的轴向推力，该杆第一端固定 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△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）。

本发明的装置可以实现上述目的，它可以以零位闭锁力实现贮存机械能。

本发明提供了一种零位闭锁力能量贮存装置，它包括一个沿一个轴△滑动的第一杆，杆承受一个第一弹簧的轴向推力，所述杆的第一端固定于闭锁装置上，所述杆的第二端与能量贮存装置相配合，闭锁装置包括一个具有一个横向孔的杆，在杆的锁定位置所述的孔可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可沿同一轴△滑动并承受一个第二弹簧的轴向力的第二杆，该第二杆的自由端对着第一杆的自由端并与一将第二杆与所述第一杆相配合的装置相连，当闭锁件处于锁定位置时将第二杆闭锁。

这种装置具有便于实施的巨大优点。

通过下面一个非限定实施例，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2Ⅲ-Ⅲ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△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△。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，另一端固定于壳体16的外侧。

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△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△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、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△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△的对称支承表面，尤其是它依次地具有二两个平行于滚动表面30和30A的第一平面支承表面31和31A，两个朝轴△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，既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 (10)

1、一种零位闭锁力能量贮存装置，包括一个沿轴△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△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)，该第二杆的自由端对着第一杆的自由端，并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。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：连接和闭锁装置包括至少一个臂（24，24A），在其第一端具有至少一个轴承（25，25A，26，26A），该轴承具有垂直于轴△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，还包括一个固定的壳体（16），它具有至少一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），第二杆（10）的第二端终接一个端件（12），它具有至少一个平行于滚动表面（30，30A）的第一平面部分（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。

3、如权利要求2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△倾斜的支承表面（33、33A）隔开。

4、如权利要求2或3所述的装置，其特征在于：每个臂的端部具有至少一个可在滚动表面（30、30A）上滚动的第一轴承（25、25A），和能在第一杆（10）的端件（12）的支承表面上滚动的第二轴承（26、26A）。

5、如权利要求4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。

6、如权利要求2至5的任一项所述的装置，其特征在于：第二杆（20）端接于两个铰接臂（24、24A），臂的转动轴（27、27A）对称于轴△设置，并且壳体（16）和端件（12）分别对放于轴△配置。

7、如权利要求2至6的任一项所述的装置，其特征在于：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△对中的通孔（13），所述第一杆（10）可在该孔中滑动。

8、如权利要求7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。

9、如权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于：第二弹簧（34）为一套在第二杆（20）上的螺旋弹簧，该弹簧位于装在第二杆自由端的凸缘（21）和固定支架（23）之间，固定支架（23）上有一孔（22），所述杆（20）在该孔中滑动。

10、按前述任何一项权利要求所述装置的应用，该装置用于控制一个电路断路器，其中，构成闭锁装置一部分的杆（18）是一电路断路器促动器杆。