CN1042796A - 限制断续器的锁定机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种限制断续器的锁定机构，此机构具有两个杆，此两杆作用在相应的两个推动块上，此两个推动块则操纵一转换断续器的一些开关。各枢接在一固定轴上的杆具有一滚轮，用一弹簧使此滚轮压靠在一转动的凸轮的外缘上。此凸轮可从一锁定的自动操作位置转换到一跳闸位置，在自动操作位置上凸轮可使杆与推动块脱开而闭合开关，在跳闸位置上杆作用在推动块上使开关保持在断开位置上。

Description

本发明涉及一种限制断续器的锁定机构，这种机构具有至少一组开关，这组开关可通过一控制电磁铁使其闭合和断开，此电磁铁起有断续的功能，但这组开关也可仅通过一装置使其断开，此装置与一过载检测器连接以使开关迅速断开而起有限制的功能。

限制功能比继续功能更为重要，也就是说在产生短路时开关必需尽快断开。为此，采用恰当的机构来控制开关的断开动作，而切断电磁铁的电源只是用以确保电路。

本发明的目的在于提供一种极端可靠，高速动作且价格较低的机构。

本发明的另一目的是使这种机构可与一转换限制断续器连接，此断续器由两个并列设置的限制断续器组成。

再一个目的是使这种机构可采取三个稳定的位置，即：“停止”、“工作”、“跳闸”和一个过渡的复原位置。

这些目的可通过本发明的这种机构依次得到实现，此机构至少具有一杆，此杆作用在至少一个推动块上以操作几个开关，枢接在一固定的轴上，具有一最好由一滚轮形成的支承面，滚轮通过弹性机构压靠在一凸轮的外缘上，此弹性机构用以使此凸轮从一锁定的自动操作位置转换到一跳闸位置，在自动操作位置上凸轮使杆脱开推动块，从而闭合开关，在跳闸位置上杆作用在推动块上，从而使开关处于断开位置。

应该注意的是，在锁定位置上，对开关的活动接触器可通过回动弹簧使其处于正常的闭合位置，并通过一电磁铁对推动块的作用使其动作而具有断续器的功能。

在本发明的一个最佳实施例中，此机构具有作用在至少一个推动块上的两个杆，此两杆分别枢接在两个轴上，每杆具有一通过弹性机构使其压靠在一凸轮的外缘上的支承面，弹性机构用以使凸轮从一锁定的自动操作位置转换到一跳闸位置，在自动操作位置上与支承面相配合的凸轮的宽度为最大值，在跳闸位置上，此宽度为最小值，此时，杆作用在推动块上使开关保持断开状态。

可以理解，在松开上述装置的凸轮时，凸轮可绕与之垂直的轴自由转动，支承在其上面的两滚轮借助于其弹性回动机构夹着凸轮使之转到宽度最小的位置上。支承在凸轮上的两支承面同时相互靠拢，促使两杆摆动，杆的自由端沿着使开关断开的方向顶向推动块。

在此机构的较为有利的一实施例中，上述各杆呈Z形，在其一个弯曲部分的附近设枢转点，与此点同一侧的自由端带有相应的滚轮，其另一自由端面对着相应推动块，采用这种处置方式，在各推动块及其开关上可取得强力的和减速的作用。

本发明机构的凸轮最好呈S形，其滚轮支承在其外缘上。

最好的做法是，将凸轮自由地装在垂直轴上，此轴的一端与一控制旋钮作固定连接，此轴还带有几个锁定和控制凸轮，并借助于绕此轴本身设置的螺旋弹簧退回到“停止”位置上，在转动旋钮时可使此机构转移到“停止”、“自动”和“复位”的位置上。

此外，此旋钮可与一指档作固定连接，此指档可将凸轮推向锁定位置，在此位置上凸轮与制动器接合，受锁定而不再能转动。此时就可通过一个或几个故障检测继电器操作制动器而松开凸轮。

较为有利的做法是在上述装置的中心轴上装一控制凸轮，在此凸轮的周边上设有凹槽，在弹性机构的作用下，可使一指档插入此凹槽，此指档装在一杆上，此杆在此位置上使一开关闭合，此开关与使电磁铁通电的线路串联，从而起有断续器的功能。这相当于此装置的“自动操作”位置。

在一个较为有利的实施例中，本发明机构具有一止动器，此止动器可顶着一弹簧绕一固定的轴转动，并可用两个制动器将其锁定，各制动器可通过故障检测继电器使其松开，其中一个制动器可以就是用以锁定上述S形凸轮的制动器，并用故障检测继电器对其进行控制，另一制动器则可用另一故障检测继电器对其进行控制，此两制动器可以彼此连锁，也可不用连锁。

在本发明机构用作转换限制断续器时，上述两杆同时作用在与所需操作的各组开关相应的各推动块上。

以下非限制性的说明用以较清楚地表明本发明的实用情况。此说明应参照以下各附图进行阅读，附图如下：

图1为本发明与两个断续器相关联的锁定机构的侧视简图;

图2至图5所示为图1的锁定机构，其中有些部分已被略去，而相应地示出了在控制旋钮的四个位置上的顶视图;

图6所示为本发明限制断续器的部分侧视简图;

图7所示为松开本发明锁定机构用装置。

如图1所示，本发明机构用以断开和闭合两组三联开关1a和1b，对每组活动接触器通过相应的推动块2a或2b使其同时动作。此推动块如图所示顶着弹簧3a或3b推开三个相应的接触器，而弹簧则促使其相应的各组活动接触器复位闭合。

与两个推动块2a和2b相关的构件是对称的，为了简化起见，这些构件采用相同的标号，必要时相应地附上a或b。

可用电磁铁A或B通过一杆A′或B′顶着弹簧A″或B″推动每一推动块2，当相应的电磁铁通电时，开关1即闭合。

还可用杆4的一端将每一推动块2推向开关1。为此，此杆为一斜置Z形杆，并绕轴5转动，轴5与此杆所在平面垂直，位于Z形杆上与相关的推动块背离的末端近处，杆4的另一端装有滚轮6，其轴大体上位于此杆的平面内和Z形杆上安装滚轮的臂部延伸处，两个滚轮6都压靠在共同的凸轮7上，此凸轮大体上位于滚轮6的平面内，并自由地装在垂直于轴5的轴8上，滚轮6通过拉簧9压向凸轮7，而且各滚轮在圆盘D或D′引导下运动，圆盘在一平行于滚轮运动轴线的滚动导轨R或R′上自由滚动。

旋钮10可以固定在轴8的另一端，轴8可按箭头F1所示方向顶着螺旋回动弹簧11转动，此弹簧绕轴设置，促使轴8回至“停止”位置。最后，轴8与凸轮12固定在一起，凸轮12具有三个垂直于轴的工作面，并带有销13，此销与轴8平行，并伸入凸轮7的平面内。

现参看图2至图5，图中示有开关1的推动块2和Z形杆4，并在分解顶视图中示有随凸轮7外形运动的滚轮6，在顶视图中还示有三工作面凸轮的三个工作面14、15、16和在其四个位置上的控制旋钮10，使旋钮10与凸轮14、15和16连接的轴8用一垂直的连点线表示。

跳闸凸轮7大体上为S形，其中心装在轴8上，此凸轮沿图1平面内的一固定线所具宽度可从低值（图4）转为高值（图2、3和5），在低值时两滚轮6彼此靠拢，在从低值转为高值时使两滚轮6彼此移开，并使Z形杆4的臂顶着弹簧9向外转动，其结果是Z形杆上另一相对的臂从相关的推动块移开，推动块又从开关1的活动接触器移开，开关在弹簧3的作用下闭合。

在此位置上，在凸轮7外缘上的跟部18处制动器17的顶端会卡住跳闸凸轮7，制动器17枢接在垂直于凸轮7平面的轴19上，而其被弹簧20推向凸轮7的顶端会通过故障检测继电器（图上未表示）从跟部18脱开，从而使制动器顶着弹簧20朝箭头F2的方向转动。

很容易理解，当制动器17顶端从凸轮跟部18脱开时，凸轮会朝两滚轮6间最小的宽度方向转动，因为弹簧9会将滚轮拉扰起来，凸轮7于是处于图4所示位置。

止动器21枢接在一与轴8平行并与此轴相隔一定距离的枢轴22上，且受有回动弹簧23的作用力。止动器21具有朝向轴8的指档24，此指档在弹簧23的作用下支承在凸轮14上，凸轮14具有：一跟部25和一个圆弧部分，指档24顶着弹簧11顶住此跟部，从而将轴8锁定在相当于“停止”位置的角度位置上，圆弧部分可使轴8从“停止”位置按顺时针方向转动四分之一圈。

关于只表示在图4上的轴8上的凸轮15，在其按逆时针方向转动时，也就是与其作固定连接的轴8按逆时针方向转动时，通过另一指档26将此凸轮挡在“跳闸”位置上，此指挡朝向内部，位于止动器21的端部，并与凸轮15上的平面27接合。

止动器21还具有弧形延伸部分28，此延伸部分绕轴8约四分之一圈，位于指挡26的对面，具有可与第二制动器30顶端接合的外跟部29，弹簧31将此顶端推向跟部29，此顶端可在制动器30在按箭头F2′方向动作的另一故障检测继电器（图上未示出）的作用下顶着弹簧31转动时从跟部29退出。

制动器17和30通过杆32在运动中彼此连锁，通过对各杆臂的判别计算可使各制动器受有相应于所用故障检测继电器的不同的跳闸作用力，如热保护继电器或磁保护继电器，或者电压故障继电器或电压放射继电器。

最后，止动器21还具有一肩部33，其中可插入杆34，此杆与制动器17作固定连接。

与轴8非固定连接的第三个凸轮16在其周边上具有一矩形凹槽35，在杆37的一端所形成的指档36可插入其中，杆37可绕枢轴38转动，弹簧39使其压在凸轮16上，杆37的另一端带有顶杆40，此顶杆作用在开关42的活动片41上，此开关与电磁铁线圈的馈电线路串联，当指挡36位于凸轮16（图2、4和5）周边上的正常位置时，顶杆40支承在活动片41上，而开关42是断开的，当指挡36插入凸轮16的凹槽35（图3）中时，顶杆40脱开活动片41，开关42闭合。

此外，与止动器21作固定连接的销43可使杆37朝向使指挡36脱开凸轮16的凹槽35的方向旋转。

而且，由于下文将予说明的原因，杆37在其与指挡36构成的弯部具有一凹口44，凹口44通过一窄槽45在指挡的同一侧向外敞开，环形弹簧46位于凹口44内，其两端都固定在杆37的壁内，从而使此弹簧克服构成此杆的模制热塑性材料的弹性作用重新闭合槽45。

现就锁定机构的操作方法参照图2至图5阐述如下，图2至图5依次相当于控制旋钮10的“停止”、“自动”、“跳闸”和“复位”的位置，旋钮的这些位置均示于各图的左侧。

在图2的“停止”位置上，用制动器17和30的顶端阻止止动器21朝任一方向转动，杆37的指挡36位于凸轮16的周边上，在凹槽35之外，从而使开关42断开，使电磁铁A和B不通电，然后通过杆A′和B′将推动块2压靠在开关1上，开关1即断开，最后，用凸轮7通过滚轮6使Z形杆4脱开推动块2，因为此时滚轮6处于凸轮7上宽度最大的部位，而与凹轮跟部18接合的制动器17和与控制旋钮10作固定连接的指挡13则将凸轮7锁住。

在图3的“自动”位置中，彼此连接的轴8和凸轮14、15、16按顺时针方向转动了90°，制动器17和30使止动器21保持在锁定状态，止动器21的指挡24与凸轮14的圆周部位保持接触。此外，制动器17将S形凸轮7锁住，而与旋钮10固定连接的指挡13则与凸轮7脱开，凸轮16转动而使指挡36插入其凹槽35，从而使开关42闭合并使本机构锁定在“自动”位置上，电磁铁A和B通电，在本实例中，电磁铁B通电，并使杆B′顶着相应的弹簧转动，从而使推动块2b脱开开关1b的活动接触器而开关1b在弹簧3b的作用下闭合。

还应注意到杆37的凹口44及其环形弹簧46可使本机械正确地锁定在“自动”位置上而不妨碍跳闸，当旋钮10转移至“停止”位置时，凸轮16的凹槽35促使指挡36下移，而此指挡在杆37脱开，摆动并切断开关42之前在弹簧39的作用下与杆体保持接合。

如果此时，某个超载继电器断开，作用在制动器17或30上的力F2或F2′就会使止动器21松开而在回动弹簧23的作用下朝逆时针方向转动45°直至到达图4所示位置。此时，脱开凹槽35的指挡36不再卡住轴8，轴8就在弹簧11的作用下按逆时针方向转动，直到指挡26卡住凸轮15的平面27。轴8和旋钮于是处于“跳闸”位置。

当直接由于力F2或间接由于力E2′和传动杆32的作用使制动器17脱开时，S形凸轮7即可在受有弹簧9作用的滚轮6的作用下转动。两个滚轮彼此靠拢，从而使Z形杆4的自由端移向推动块2而使开关1断开。由于杆37的指挡36脱开凸轮16的凹槽35，开关42断开，从而切断了电磁铁A和B的电源，电磁铁仍使推动块2受到支承以切断开关1。

为使这一机构复位，只需顶着其螺旋回动弹簧11将旋钮10转动一稍大于45°的角度，稍稍超通图2所示“停止”位置，与旋钮10固定连接的指挡13推动凸轮7，使其跟部18稍微越过制动器17并卡在其上，而凸轮14的跟部25推动止动器21的指挡24，使止动器21重新回到其起始位置上，制动器17和30即锁住止动器21、与凸轮17相关联的开关42仍保持断开，整个操作过程又可重新开始。

上述用于转换限制断续器装置的机构，如图6所示在用单个推动块2代替图1中的推动块2a和2b的情况下也可用于单个限制断续器，此时两个Z形杆的自由端4a和4b作用在此单个断续器上。

图7所示为一取得所谓“断开可靠性校验”这种辅助功能所用的装置，此装置采用自由控制旋钮10转动的凸轮50，通过枢接在52上并用凸轮50顶端53推动的杆51，此杆作用在一推动块2（或各推动块）上而不影响机构的其余部分，通过加在旋钮10上的作用力可消除异物或排除卡住现象。

Claims (14)

1、一种用于限制断续器的锁定机构，此机构至少具有一组可通过一控制电磁铁使之闭合和断开的动力开关，至少还具有一杆，此杆作用在至少一个用以操纵开关的推动块上，并枢接在一固定的轴上，此杆具有一最好由滚轮构成的支承面，此支承面通过弹性机构作用在一转动的凸轮外缘上，此弹性机构用以使凸轮从一锁定的自动操作位置转换到一跳闸位置，在自动操作位置上凸轮使杆脱开推动块，从而可通过电磁铁闭合开关，在跳闸位置上杆作用在推动块上，从而使开关处于断开位置。

2、权利要求1所述机构，此机构具有作用在至少一个推动块上的两个杆，这两个杆枢接在两个相应的轴上，每杆具有一由弹性机构将其压在一凸轮外缘上的支承面，此弹性机构用以使此凸轮从一锁定的自动操作位置转换到一跳闸位置，在自动操作位置上与支承面相配合的凸轮的宽度为最大值，在跳闸位置上，此宽度为最小值，此时，杆作用在推动块上使开关保持断开状态。

3、权利要求2所述机构，其中各杆均为Z形，并枢接在Z形杆的一个弯部附近，位于其枢接处同一侧的自由端带有滚轮，另一自由端则位于与相应推动块相对的位置上。

4、权利要求2所述机构，其中凸轮呈S形，而滚轮支承在其外缘上。

5、权利要求4所述机构，其中由一圆盘引导滚轮的运动，圆盘在一导轨上自由滚动，此导轨平行于滚轮的运动轴线。

6、权利要求2所述机构，其中凸轮自由地装在一垂直于两个杆的平行轴的轴上，此轴的一端与控制旋钮作固定连接，此轴具有几个锁定和控制凸轮，并通过围绕此轴本身设置的一个螺旋弹簧退回到“停止”位置上。

7、权利要求6所述机构，其中控制旋钮与一将凸轮推向锁定位置的指挡作固定连接，此时，第一制动器与凸轮的跟部接合，而通过与各动力开关串联的过载继电器操纵第一制动器以松开此凸轮。

8、权利要求6所述机构，其中轴上装有一控制凸轮，在此凸轮周边上具有一凹槽，在一弹性机构作用下，装在一杆一端的一个指挡插入此凹槽中，在指挡插入凹槽时此杆的另一端作用在至少一个开关上以使其闭合，此开关装在使一电磁铁通电的电路中。

9、权利要求6所述机构，此机构具有顶着一弹簧绕一固定轴转动的止动器，可用两个制动器将此止动器锁住，并可通过一过载继电器使各制动器松开。

10、权利要求9所述机构，其中一个制动器就是锁住凸轮的制动器，而另一个制动器则由另一过载继电器控制，在此两个制动器之间设有一机械传动机构。

11、权利要求9所述机构，其中在止动器转向跳闸位置的行程中，使与其作固定连接的指档紧靠在与轴作固定连接的凸轮的平面上以锁定止动器。

12、权利要求9所述机构，其中通过与轴作固定连接的凸轮的跟部将止动器推向停止位置，此跟部与固定在止动器上的指档配合动作。

13、权利要求1所述机构，其中各杆作用在控制单组开关的单个推动块上。

14、权利要求2所述机构，其中将开锁凸轮装在轴上，并通过一杆作用在推动块上。

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