CN103165299B - 操作装置及包括该操作装置的电保护设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电保护设备中的触头闭合装置复位装置的电机驱动装置的操作装置，电保护设备包括至少一个固定触头，和由极控轴承载的至少一个动触头，复位装置包括储能装置，其用来参与所述触头的闭合，所述操作装置包括分离装置，其能够在所述复位操作结束时，分离所述电机驱动装置和所述复位装置，所述操作装置的特征在于，其包括所谓的第一装置（3，6，8，9），所述第一装置（3，6，8，9）能够在所述触头闭合操作结束时，将接合位置强加在所述电机驱动装置上，以使所述闭合装置复位；和所谓的第二分离装置，其包括能够在所谓的第一装置不起作用时，将所述电机驱动装置M带到所述分离位置中，所谓的第一装置与前述返回装置作用相反。

Description

操作装置及包括该操作装置的电保护设备

技术领域

本发明涉及电保护设备中触头闭合装置复位装置的电机驱动装置的操作装置，所述设备包括至少一个固定触头，和由极控制轴支撑的至少一个动触头，所述轴能够占据其中所述触头闭合的第一位置，和其中所述触头打开的第二位置；以及复位装置，该复位装置包括打算参与所述触头闭合的储能装置，所述操作装置包括分离装置，其能够在所述复位操作结束处，将所述电机驱动装置和所述复位装置分离。

背景技术

在例如文献EP 1 139 368中描述的一种类型的装置中，需要在复位结束时分离电机驱动系统，以避免将其损坏。实际上，在所述位置中，闭合的半月形板正在充电，电机驱动系统不可能将任何力传递到包括螺栓和半月形板的组件，所述闭合弹簧正在被压缩。

发明内容

本发明的目的是对电机驱动系统的齿轮系以及其他机械部件提供更好的保护，以便延长装置的使用寿命。

为此，本发明的目的为前面提到的所述类型的操作装置，所述装置的特征在于，其包括所谓的第一装置，所述第一装置能够在触头闭合操作结束时，将接合位置强加到电机驱动装置上，以将所述闭合装置复位；和所谓的第二分离装置，其包括返回装置，所述返回装置能够在所谓的第一装置不起作用时，将所述电机驱动装置M带到分离位置中，所谓的第一装置和前述的返回装置作用相反。

根据一个特定特征，所述装置包括在所述控制轴的几乎整个闭合操作过程中保持前述分离的装置。

根据另一个特征，正是前述控制轴控制前述复位装置。

根据另一个特征，所述前述控制轴与所谓的第一齿轮互锁，所述第一齿轮通过中间装置在所述操作装置的正在分离位置中，由属于所述电机驱动装置的所谓的第一小齿轮驱动，并且在所述装置的分离后位置中，不再机械地连接到所述小齿轮。

根据另一个特征，所谓的第一齿轮以及所谓的第一小齿轮安装成可围绕彼此平行的两个轴旋转。

根据另一个特征，所述中间装置包括所谓的第二齿轮，其可旋转地与所谓的第二小齿轮互锁，所谓的第二齿轮能够与电机驱动装置的所谓的第一小齿轮配合，而所谓的第二小齿轮与所谓的第一齿轮接合，所述第一齿轮与所述控制轴一体。

根据另一个特征，所谓的第一装置包括用于以轴向方式在第一位置和第二位置之间使所谓的第二齿轮位移的装置，其中在所述第一位置，所述电机驱动装置从所述复位装置分离，以及在所述第二位置中，所述两个装置耦接在一起，所述第二齿轮的从一个位置到另一个位置的位移与前述返回装置相反进行。

根据另一个特征，所谓的第二装置包括用于以轴向方式在第二位置和第一位置之间使所谓的第二齿轮位移的装置，其中在所谓的第二位置，所述电机驱动装置耦接到所述复位装置，以及在所谓的第一位置，所述两个装置彼此分离，所谓的第一装置不起作用。

根据另一个特征，前述第一装置的前述返回装置包括至少一个压缩弹簧，所述压缩弹簧围绕所述第二齿轮的轴线安装，并且在其致动以将接合位置强加到所述电机驱动装置上的过程中，所谓的第一装置挤压所述一个或多个弹簧。

根据另一个特征，所谓的第二齿轮和与其连接的所谓的第二小齿轮仅形成同一部件，所述组件沿轴向在所述两个前述位置之间滑动。

根据另一个特征，所谓第二齿轮通过离合器装置机械地连接到与其连接的所谓的第二小齿轮，所述离合器装置允许所述第二齿轮关于其连接的小齿轮位移，所述第二齿轮在正在移动时，变成从所述小齿轮松开，因而断开所谓的第一齿轮和电机驱动装置的所谓的第一小齿轮之间的机械连接。

根据另一个特征，前述所谓的第一装置包括与所谓的第一齿轮一体的部分开口的轮盘，所述轮盘与设置在所谓的第二齿轮上的突出部配合，以朝向一个或另一个位置驱动所述第二齿轮。

根据另一个特征，前述用于在触头的闭合过程中保持分离的装置主要在于，所述轮盘和所述突出部的形状和尺寸被选择为以使所述两个部件之间的配合在所述设备闭合的整个过程中，在分离位置中，驱动所谓的第二齿轮。

根据另一个特征，所述突出部包括离合器锥体，而具有部分开口的扇形的所述轮盘包括环状扇形，其开口的长度基本上对应于所述控制轴的闭合路径。

根据另一个特征，前述弹簧或每一个前述弹簧介于固定的设备支架和与所谓的第二齿轮连接的小齿轮之间。

根据另一个特征，所述弹簧安装在所述小齿轮的凹部中。

根据另一个特征，前述轮盘与轴一体，所述轴可旋转地与所述控制轴一体，所述轮盘与所谓的第二齿轮的前述突出部配合，所述突出部固定在前述第二齿轮的与面对所谓的第一齿轮设置在面的相对的面上。

本发明的另一个目的是提供一种电保护设备，其包括单独或组合采用的前面提到的特征。

根据另一个特定特征，所述电保护设备为中压电开关或电路断路器。

附图说明

但是，本发明的其他优点和特征将在后面并且参照仅以示例方式提供的附图的详细描述中变得更清楚，附图中：

图1是根据本发明特定实施例的中压多极电开关设备中的触头操作装置的一部分的透视图，所述设备包括触头闭合装置复位装置的电机驱动装置，以及分离装置；

图2是根据本发明的所述装置的所谓的第一齿轮和分离圆盘的透视图；

图3是所述装置的所谓的第二齿轮的透视图，其包括所谓的第一齿轮的驱动小齿轮；

图4是图1的装置的侧视图，所述触头操作装置在复位过程中处于闭合位置中，所述电机驱动装置处于接合位置结束处；

图5是前述图的顶视图；

图6是图4的局部视图，更特别地，示出前面附图的两个轮；

图7，8和9是分别与图4，5和6相似的视图，所述操作装置在由返回弹簧保持的分离开始位置（或路径）处于所谓的复位位置中，控制装置因此准备闭合所述设备；

图10和11以侧视图示出根据本发明的分离装置，所述装置分别处于分离位置中和接合位置中。

具体实施方式

图1示出了属于中压多极电开关设备的触头闭合复位装置R的电机驱动装置M。所述复位装置包括储能装置，所述储能装置包括闭合弹簧1。

所述开关设备包括驱动机构，其可以是任何已知类型，包括极轴。例如，其可以是文献EP-A-0 222 645中所述类型的机构，设置有包括闭合弹簧的复位和闭合子组件，并且具有包括打开弹簧的打开子组件。在图1中所示的本发明的所述实施例中，极轴2，其能够使触头朝向打开位置和闭合位置驱动，也用来在触头闭合操作结束时，使触头闭合弹簧1复位。

在所述特定实施例中，触头闭合操作的结束致使储能装置复位，所述储能装置是用来使得特别用于中压保护电路断路器的打开/闭合操作快速循环。所述极轴2通过其端部之一来由设备操作装置驱动，而其相对端包括所谓的第一齿轮3，所述第一齿轮3用于与电机驱动装置M配合，而且，所述轴在所述两个端部之间机械地连接到前述闭合弹簧1。

所谓的第一齿轮3用来通过中间装置5，由属于电机驱动装置M的所谓的第一小齿轮4旋转地驱动。所述中间装置5包括所谓的第二齿轮6，和所谓的第二小齿轮7，所述第二齿轮6用来由电机驱动装置M的小齿轮4驱动，而可旋转地与所谓的第二齿轮6一体的所谓的第二小齿轮7，与所谓的第一齿轮3配合以使在接合位置中，电机驱动装置M通过作为中间机构的所谓的第二齿轮6和所谓的第二小齿轮7，以旋转方式驱动所谓的第一齿轮3，并且因此驱动控制轴2。

根据本发明，并且如图2中所示，所谓的第一齿轮3在轴12的与所述第一齿轮3一体并且关于所述第一齿轮3同轴的部分的端部处，包括环状扇形轮盘8，其包括开口8a，用来与设置在所谓的第二齿轮6上的离合器锥体9配合。所述离合器锥体9位于齿轮6的与面对所谓的第一齿轮3设置的面相对的面上，例如图6中可更好地看到。压缩弹簧11通过其端部中的一个支撑在所述设备的固定支架的面上，并且通过相对端，支撑在小齿轮7的与第二齿轮6接合的面上，所述弹簧安装在所述小齿轮内部，例如图8中可更好地看到。

根据图中所示的本发明的实施例，所谓的第二齿轮6和所谓的第二小齿轮7形成能够以轴向方式在第一位置和第二位置之间滑动的整体组件，其中在所述第一位置，中间装置5的所谓的第二齿轮6与电机驱动装置M的所谓的第一小齿轮4接合和，在所述第二位置，所述两个元件彼此分离。

根据本发明的一个特定实施例，部分开口的轮盘8的空缺部分8a的长度对应于操作装置的闭合路径。

将在下面参照图4到11描述根据所示的实施例的分离装置的操作。

图4，5和6中，所述装置处于使所述闭合弹簧复位结束时。在所述位置中，齿轮3的扇形轮盘8与突出部9配合来将第二齿轮6及与其接合的小齿轮7朝向分离弹簧（也就是说朝向图的顶部）返回，所述位置为其中第二齿轮6由电机驱动装置的小齿轮4驱动的位置。所述第二齿轮的所述位移实现为与压缩弹簧11的位移相反，其作用是将第二齿轮6朝向所谓的第一齿轮3的相对侧（也就是说朝向图5的底部）返回。所述位置还示出在图11中。

在图7到9中，一旦控制轴2已经顺时针位移，并且因而所谓的第一齿轮3顺时针位移时，所述操作装置带到准备闭合的复位位置。在所述位置中，第二齿轮6不再由扇形轮盘8朝向顶部返回，因为扇形轮盘8已经缩回，并且所谓的第二齿轮6的突出部已经由于作用在第二齿轮上的弹簧而进入轮盘的开口8a中。所述位置还示出在图10中。

在闭合所述设备触头的运动过程中，由于第一齿轮3的环状扇形轮盘8在整个时间段不再与离合器锥体9配合这一事实，分离位置在整个闭合过程中得以保持，因此不强加任何接合，部分开口的圆盘8的空缺部分8a的长度基本上对应于闭合路径的长度。

应注意的是，根据未示出的另一个实施例，所谓的第二齿轮可通过离合器装置机械地连接到与其连接的小齿轮，所述离合器装置使所述轮关于与其连接的小齿轮位移，所述轮通过移动，变成从所述小齿轮松开，因而中断所谓的第一齿轮和所谓的第一小齿轮之间的机械连接。所述离合器装置以本身已知的方式包括爪式离合器形式的驱动齿。

在该情况下，返回弹簧将穿过小齿轮7直接作用在所谓的第二齿轮6上。其始终通过所述小齿轮7的凹部引导，所述小齿轮7将保持在所谓的第一齿轮3上的啮合位置中。在所述小齿轮7上设置将其保持紧靠齿轮3的肩部就足够了。

因此，由于本发明，实现了在所述设备闭合过程中用于保持分离的装置，其使得在所述设备的闭合过程中由分离小齿轮接收的振动，例如由接合部上的碰撞、惯性等造成的抨击、应力（这就是具有齿轮系的电机驱动系统总是与操作装置的主轴啮合的情况），得到了抑制。

本发明因此使得能够提高电机驱动分离装置的部件的机械耐用性。

所述装置允许电机驱动装置在控制复位结束时分离，以永久地不会损坏其，并且还允许电机驱动装置在断路器闭合过程中分离，以便不驱动电机驱动装置的齿轮系，并且不损坏其，以及以便不干扰控制闭合。

所述装置利用具有直齿形的渐开线齿轮不传递轴向力的特性。

所述装置不利用由轴的旋转速度和减速比产生的电机驱动齿轮的惯性和动能。

在本发明的其他优点中将注意到这样的事实，即当设备处于闭合位置中，操作装置处于复位位置中时，在分离位置中的弹簧几乎不压缩，所述复位位置对应于电网中的操作设备的正常位置，从该位置，弹簧磨损的风险更小。

另一方面，如果无论因何弹簧不再正确操作，所述装置将在分离之后保持接合，但是应注意的是，在弹簧的作用下，从分离位置移动到接合位置比从接合位置移动到分离位置更容易。

最后应注意的是，由于回位弹簧自然地引导在小齿轮7中，因此回位弹簧的引导可更好地实现。

显然，本发明不限于所述并且仅以示例提供的实施例。

正相反，本发明包括所述装置的全部等同技术及其组合，只要其组合可在本发明的精神内实现。

Claims (19)

1.一种电保护设备中的触头闭合装置复位装置的电机驱动装置的操作装置，所述设备包括至少一个固定触头，和由极控轴承载的至少一个动触头，所述极控轴能够占据其中触头闭合的第一位置，和其中触头打开的第二位置，并且复位装置包括储能装置，该储能装置用来参与所述触头的闭合，所述操作装置包括分离装置，该分离装置能够在所述复位操作结束时，分离所述电机驱动装置和所述复位装置，

其特征在于，所述操作装置包括第一装置(3，6，8，9)，该第一装置能够在所述触头闭合操作结束时，将接合位置强加在所述电机驱动装置上，以使所述闭合装置复位；和第二分离装置(11)，该第二分离装置包括返回装置，所述返回装置能够在所谓的第一装置不起作用时，将所述电机驱动装置M带到分离位置中，所谓的第一装置与前述返回装置作用相反，以及特征在于，所述第一装置(3，6，8，9)和第二分离装置(11)在与前述极控轴(2)可旋转地互锁的第二齿轮(6)上产生轴向作用，从而在其中所述第二齿轮(6)由所述电机驱动装置M驱动的第一位置和其中所述第二齿轮(6)不受该电机驱动装置M驱动的位置之间轴向移动该第二齿轮(6)。

2.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述操作装置包括在几乎所述极控轴(2)的整个闭合操作过程中保持前述分离的装置(8，9)。

3.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，所述前述极控轴(2)控制前述复位装置。

4.根据权利要求1到2中任一项所述的操作装置，其特征在于，前述极控轴(2)与第一齿轮(3)互锁，所述第一齿轮(3)在所述操作装置的接合位置中，通过中间装置(5)，由属于所述电机驱动装置M的第一小齿轮(4)驱动，并且在所述操作装置的分离位置中，不再机械地连接到所述第一小齿轮(4)。

5.根据权利要求4所述的操作装置，其特征在于，所谓的第一齿轮(3)以及所谓的第一小齿轮(4)安装成围绕彼此平行的两个轴可旋转。

6.根据权利要求5所述的操作装置，其特征在于，所述中间装置(5)包括所谓的第二齿轮(6)，该第二齿轮可旋转地与第二小齿轮(7)互锁，所谓的第二齿轮(6)能够与所述电机驱动装置M的所谓的第一小齿轮(4)配合，而所谓的第二小齿轮(7)与所谓的第一齿轮(3)啮合，所述第一齿轮(3)与所述极控轴(2)一体。

7.根据权利要求6所述的操作装置，其特征在于，所谓的第一装置(3，6，8，9)包括用于以轴向方式在第一位置和第二位置之间移动所谓的第二齿轮(6)的装置，其中在所述第一位置，所述电机驱动装置M从所述复位装置R分离和在所述第二位置，所述电机驱动装置M和所述复位装置R接合在一起，所述第二齿轮(6)的从一个位置到另一个位置的位移与前述第二分离装置(11)相反地进行。

8.根据权利要求6或7所述的操作装置，其特征在于，所谓的第二分离装置(11)包括用于以轴向方式在所谓的第二位置和所谓的第一位置之间使所谓的第二齿轮(6)位移的装置，其中在所谓的第二位置，所述电机驱动装置耦接到所述复位装置R，以及在所谓的第一位置，所述电机驱动装置M和所述复位装置R彼此分离，所谓的第一装置不起作用。

9.根据权利要求6或7所述的操作装置，其特征在于，前述第一装置的前述返回装置(11)包括围绕所述第二齿轮(6)的轴线安装的至少一个压缩弹簧，以及其特征在于，在所述操作装置致动来将接合位置强加到所述电机驱动装置M上过程中，所谓的第一装置(3，6，8，9)挤压所述一个或多个弹簧(11)。

10.根据权利要求7所述的操作装置，其特征在于，所谓的第二齿轮(6)及其所谓的连接的第二小齿轮(7)仅形成同一个部件，所述同一个部件沿轴向在所述第一位置和所述第二位置之间滑动。

11.根据权利要求6或7所述的操作装置，其特征在于，所谓的第二齿轮(6)通过离合器装置机械地连接到与其连接的所谓的第二小齿轮(7)，所述离合器装置允许所述第二齿轮(6)关于与其连接的第二小齿轮(7)位移，所述第二齿轮(6)在被位移时，变成从所述第一小齿轮分离，因而断开所谓的第一齿轮(3)和所述电机驱动装置M的所谓的第一小齿轮(4)之间的机械连接。

12.根据权利要求7所述的操作装置，其特征在于，前述所谓的第一装置包括与所谓的第一齿轮(3)一体的部分开口的轮盘(8)，所述轮盘与设置在所谓的第二齿轮(6)上的突出部(9)配合，以朝向一个或另一个位置驱动所述第二齿轮(6)。

13.根据权利要求12所述的操作装置，其特征在于，在所述触头的闭合操作过程中，所述用于保持前述分离的装置主要在于，所述轮盘和所述突出部的形状和尺寸被选择为以使所述轮盘和所述突出部之间的配合在所述设备闭合的整个过程中，在分离位置中，驱动所谓的第二齿轮(6)。

14.根据权利要求12所述的操作装置，其特征在于，所述突出部(9)包括离合器锥体，而具有部分开口扇形的所述轮盘(8)包括环状扇形，其开口(8a)的长度基本上对应于所述极控轴(2)的闭合路径。

15.根据权利要求9所述的操作装置，其特征在于，前述弹簧或每一个前述弹簧(11)介于固定的设备支架和与所谓的第二齿轮(6)连接的第二小齿轮(7)之间。

16.根据权利要求15所述的操作装置，其特征在于，所述弹簧(11)安装在所述第二小齿轮(7)的凹部中。

17.根据权利要求12所述的操作装置，其特征在于，前述轮盘(8)与轴一体，所述轴与所述极控轴(2)可旋转地一体，所述轮盘(8)与所谓的第二齿轮(6)的前述突出部(9)配合，所述突出部(9)固定在前述第二齿轮(6)的与面对所谓的第一齿轮(3)设置的面相对的面上。

18.一种电保护设备，其特征在于，所述电保护设备包括根据前述权利要求1至17中任一项所述的操作装置。

19.根据权利要求18所述的电保护设备，其特征在于，所述电保护设备为中压电开关或电路断路器。