CN113811970A - 联接器、弹簧系统、具有联接器和弹簧系统的驱动系统以及具有该驱动系统的开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联接器、一种弹簧系统、一种具有这种联接器和这种弹簧系统的驱动系统以及一种具有这种驱动系统的开关设备。

Description

联接器、弹簧系统、具有联接器和弹簧系统的驱动系统以及具 有该驱动系统的开关设备

本发明涉及一种联接器、一种弹簧系统、一种具有这种联接器和这种弹簧系统的驱动系统以及一种具有这种驱动系统的开关设备。

从现有技术中尤其已知这样的驱动系统，这些驱动系统通过具有不同驱动参数和附加的锁定装置的不同的驱动装置来实现对二位或多位开关的驱动，或者已知这样的驱动装置，该驱动装置以一组预定的驱动参数完成所有开关动作并且因此不是为单独的开关动作而最佳设计的。二位或多位开关的传统的驱动系统中的弹簧系统通常由螺旋扭力弹簧实现，该螺旋扭力弹簧的每个臂具有两个接触点。与之备选地，已知使用拉力或压力弹簧，并且通过杠杆如此使用拉力或压力弹簧，使得在开关过程中弹簧被拉伸或压缩超过弹簧的死点并且因此实现换向。此外，负荷隔离开关必须被切换到三个不同的开关状态中，即“断开”、”闭合”或”接地”。为此需要驱动装置，该驱动装置将开关设备以某个开关速度切换到这三个开关状态之一中并且将其保持在那里。该驱动装置在各开关状态之间，即闭合与断开之间或断开与接地之间被来回切换，为此驱动方向的反转是必要的。

因此，这些系统由于固定的预给定参数而更昂贵并且在其设计方面更耗费。

现在，本发明所要解决的技术问题是避免现有技术中的缺点。

该技术问题通过独立权利要求及其从属权利要求来解决。

一个实施例涉及一种用于三位开关的驱动系统的联接器，该三位开关尤其用于中压开关设备，所述联接器能够通过控制器件如此控制，使得两个不同的驱动单元、尤其两个弹簧系统、即第一弹簧系统和第二弹簧系统之一分别作用在驱动轴上并且因此能够进行预先确定的开关过程，其中，所述联接器由第一联接件和第二联接件构成，所述第一联接件与所述驱动轴能固定地耦连或固定地耦连，第二联接件与第一联接件可移动地连接，其中，第二联接件能够与分别一个驱动单元耦连。其中，仅相应的一个驱动单元与第二联接件连接，并且相应的另一个驱动单元被锁定。

优选地，两个不同的驱动单元由两个弹簧系统构成。尤其优选地，所述弹簧系统包含压力和/或拉力弹簧或者由压力和/或拉力弹簧构成。

还优选地，联接器设计为使得联接器可靠地、固定地保持相应的切换位置。

还优选的是，相应的切换位置包括：开位置；关位置、即断开位置；和接地位置。

还优选地，所述控制器件是控制杆。

进一步优选具有根据前述实施方式的联接器的驱动系统，所述联接器具有第一联接件和第二联接件，其中

驱动系统还具有：

-控制器件；

-两个不同的驱动单元，这两个驱动单元作用在驱动轴上，其中，所述驱动单元包含第一弹簧系统和第二弹簧系统；

-与第一弹簧系统连接的第一张紧杆和与第二弹簧系统连接的第二张紧杆；

-第一驱动销和第二驱动销；

-用于第一弹簧系统的第一掣子、用于第一弹簧系统的第二掣子、用于第二弹簧系统的第三掣子和用于第二弹簧系统的第四掣子，其中，第一掣子和第二掣子设置用于将第一驱动销固定在开关位置中，并且第三掣子和第四掣子设置用于将第二驱动销固定在切换位置中。

还优选一种驱动系统，其中，第一弹簧系统在耦连点处与第一张紧杆连接以便张紧该第一弹簧系统，并且第一张紧杆能够绕枢转轴枢转，并且第二弹簧系统在耦连点与第二张紧杆连接以便张紧该第二弹簧系统，并且第二张紧杆能够绕枢转轴枢转，并且因此构成突动或储能驱动装置。

还优选的是，所述驱动系统设计用于中压设备的三位开关，并且驱动系统的驱动轴通过由第一掣子、第二掣子、第三掣子和第四掣子构成的掣子系统在张紧过程期间被保持并且在张紧过程结束时能被释放。

另外的实施例涉及一种具有压力弹簧的弹簧系统，所述压力弹簧由于其安装位置和支承方式起到压力储能器或拉力储能器的作用。这通过使用压力弹簧实现，压力弹簧沿一开关方向被直接压缩、即预张紧并且沿相反的开关方向间接地通过两个舌片被压缩、即预张紧。该预张紧为相应的开关过程实现机械能的存储。

由于与螺旋扭力弹簧相比压力弹簧的支承更简单，因此结构更简单。此外，压力弹簧没有那么多的摩擦损失并且因此可以装入较弱的弹簧。弹簧力通过驱动杆转换为扭矩。这提供了改变扭矩走向和最佳地利用能量的可能性。弹簧系统可以两次用于二位驱动装置(针对隔离器和接地器的单独的弹簧组)或者可以用于三位驱动装置(隔离器和接地器共用的弹簧组)。

优选地，所述弹簧系统由张紧杆、第一弹簧舌片、第二弹簧舌片、压力弹簧、驱动杆、第一弹簧挡板和第二弹簧挡板构成。

弹簧系统进一步优选地具有第一弹簧挡板和/或第二弹簧挡板。

还优选的是，弹簧系统设计用于中压设备的负荷隔离开关的典型的突动驱动装置或储能驱动装置，该负荷隔离开关具有三个切换位置，即“开”、“关”和“接地”或者具有两个切换位置，即“关”和“开”，或者“关”和“接地”。

还优选一种弹簧系统，其中，该弹簧系统具有驱动杆和第一掣子、第二掣子、第三掣子和第四掣子，其中，这些掣子设计用于控制和定位切换位置，方式是这些掣子布置为在不同的切换位置中不同地作用在驱动杆上。

还优选的是，弹簧系统(9)设计为，为了实现三位运行，通过第一弹簧舌片(200)的张紧杆(100)、第二弹簧舌片(500)、压力弹簧(400)的第一弹簧挡板(300)和第二弹簧挡板(500)和驱动杆(600)在压力下被张紧或能张紧。

此外优选一种弹簧系统，该弹簧系统设计为，为了实现三位运行，通过第一弹簧舌片的张紧杆、第二弹簧舌片、压力弹簧的第一弹簧挡板和第二弹簧挡板以及驱动杆在拉力下被张紧，其中，压力弹簧在第一弹簧舌片和第二弹簧舌片之间被压缩或能压缩。

还优选一种中压设备，其具有用于一个或多个三位开关的一个或多个根据上述实施方式的驱动系统，其中，该驱动系统具有至少一个根据上述实施方式的弹簧系统和根据上述实施方式的联接器。

以下借助附图阐述实施例。

图1示出具有弹簧系统和联接器的根据本发明的驱动系统的示意图；

图2示出根据本发明的联接器的示意图；

图3示出根据本发明的联接器在接地器张紧位置中的示意图；

图4示出根据本发明的联接器在接地器接通位置中的示意图；

图5示出根据本发明的联接器在隔离器张紧位置中的示意图；

图6示出根据本发明的联接器在隔离器接通位置中的示意图；

图7示出根据本发明的弹簧系统的示意图；

图8示出根据本发明的、由张紧杆和驱动杆张紧的弹簧系统的示意图；

图9示出根据本发明的、由第一弹簧舌片和第二弹簧舌片张紧的弹簧系统的示意图；

图10示出根据本发明的驱动系统的示意图，该驱动系统具有用于三位运行的在“关”位置中的弹簧系统；

图11示出根据本发明的驱动系统的示意图，该驱动系统具有用于三位运行的在“开”或“接地”位置中的弹簧系统；

图12示出根据本发明的驱动系统的示意图，其具有用于三位运行的在压力下张紧的弹簧系统；

图13示出根据本发明的驱动系统的示意图，其具有用于三位运行的在拉力下张紧的弹簧系统。

图1示出根据本发明的具有弹簧系统8、9和联接器的驱动系统10的示意图，该联接器由第一联接件7和第二联接件4构成。第一联接件7在此与用于三位开关的驱动轴15固定连接。第二联接件4围绕第二联接件4的旋转轴40可移动并且具有轮廓，以便将第一驱动销5或第二驱动销6与第一联接件7机械地如此耦连，使得开关动作从第一弹簧组8或第二弹簧组9传递到旋转轴15。第一弹簧系统8与第一驱动销6连接，并且第二弹簧系统9与第二驱动销5连接。

第一张紧杆1与第一弹簧系统8连接，并且第二张紧杆2与第二弹簧系统9连接。该张紧杆1、2用于张紧弹簧系统8、9，也就是说将机械能引入弹簧系统。第一掣子25和第二掣子26用于将第一驱动销6固定在开关位置中。第三掣子23和第四掣子24用于将第二驱动销5固定在开关位置中。

控制器件3能围绕控制器件旋转轴30枢转，并且控制器件3因此确定第二联接件4将第二驱动销5还是第一驱动销6耦连到第一联接件7上。控制器件3在此由第一张紧杆1和/或第二张紧杆2移动。

第一弹簧系统8在耦连点12处与用于张紧第一弹簧系统8的第一张紧杆1连接。第一张紧杆1能绕枢转轴11枢转。

第二弹簧系统9在耦连点22处与用于张紧第二弹簧系统9的第二张紧杆2连接。第二张紧杆2能绕枢转轴21枢转。

换言之，驱动系统10在此是典型的突动驱动装置或储能驱动装置，该驱动装置例如用于中压设备的具有三个切换位置，即“闭合”、“断开”和“接地”的负荷隔离开关。驱动系统的驱动轴15通过由第一掣子25、第二掣子26、第三掣子23和第四掣子24构成的掣子系统在张紧过程中被保持并且在末尾直接地或者通过额外的此处未示出的触发装置被释放。驱动系统的一个组成部分是联接器，该联接器由第二联接件4、即枢转杆和第一联接件7、即联接杆构成。对该联接器的控制通过控制器件3、在此为控制杆和多个张紧杆、即第一张紧杆1和第二张紧杆2实现。为了实施接通过程，第一弹簧系统8通过第一张紧杆1被张紧，或者第二弹簧系统9通过第二张紧杆2被张紧，在张紧过程期间，第一驱动销6或第二驱动销5通过第二掣子26或第三掣子23保持。通过第一张紧杆1或第二张紧杆2操纵控制器件3，该控制器件随后使联接器中的第二联接件4移动并且包围相应的驱动销、即第一驱动销6或第二驱动销5。因此，相应的弹簧系统通过第二联接件4和第一联接件7与开关设备的、例如三位开关的驱动轴15连接。在第一驱动销6或第二驱动销5移动时，整个联接器、即第二联接件4和第一联接件7一同移动并且被传递到驱动轴15上并且因此传递到开关设备上。在开关过程期间并且在隔离器的“开“位置或接地器的“开“位置中，第二联接件4由相应的另一个驱动销5或6固定。如果接通弹簧系统、即驱动装置，则由控制器件3锁定相应的另一个驱动装置。

在断开过程中，相应的弹簧系统8或9被张紧并且相应的驱动销5或6由第四掣子24或第一掣子25保持。如果相应的驱动销5或6被释放，则该驱动销带动第一联接件7并且由此移动驱动轴15并且因此移动开关设备。如果驱动装置处于关位置，则第一联接件7由两个驱动销5和6保持和固定，因此，驱动轴15并因此开关设备被保持和固定。

图2示出根据本发明的由第一联接件7和第二联接件4构成的联接器连同驱动销5、6、控制器件3、第一张紧杆1和第二张紧杆2的示意图。第一张紧杆1能绕枢转轴11枢转，并且因此此处未示出的第一弹簧系统8能通过耦连点12张紧。第二张紧杆2围绕枢转轴21可枢转，并且因此此处未示出的第二弹簧系统9可以通过耦连点22张紧。控制器件3能绕控制器件旋转轴30枢转或旋转。第二联接件4相对于第一联接件7可枢转地支承在旋转轴40上，其中，驱动轴15的区域中的开口限定第二联接件4的运动。在所示的图示中，第一驱动销6通过第二联接件4与第一联接件7连接并且因此与驱动轴15连接。

图3示出根据本发明的由第一联接件7和第二联接件4构成的联接器连同驱动销5、6、控制器件3、第一张紧杆1和第二张紧杆2在接地器张紧位置中的示意图。

图4示出根据本发明的由第一联接件7和第二联接件4构成的联接器连同驱动销5、6、控制器件3、第一张紧杆1和第二张紧杆2在接地器接通位置中的示意图。

图5示出根据本发明的由第一联接件7和第二联接件4构成的联接器连同驱动销5、6、控制器件3、第一张紧杆1和第二张紧杆2在隔离器张紧位置中的示意图。

图6示出根据本发明的由第一联接件7和第二联接件4构成的联接器连同驱动销5、6、控制器件3、第一张紧杆1和第二张紧杆2在隔离器接通位置中的示意图。

图7示出根据本发明的弹簧系统9的示意图。弹簧系统9例如用于中压设备的负荷隔离开关的典型的突动驱动装置或储能驱动装置，该负荷隔离开关具有三个切换位置，即“开”、“关”和“接地”或者具有2个切换位置，即“关“和“开”，或者“关”和“接地”。驱动装置的驱动轴通过此处未示出的掣子系统在张紧过程期间被保持并且在末尾直接地或者通过额外的触发装置被释放。驱动装置的一个组成部分是弹簧系统，该弹簧系统由第一弹簧舌片200的张紧杆100、第二弹簧舌片500、压力弹簧400的可选的第一弹簧挡板300和可选的第二弹簧挡板500以及驱动杆600构成。切换位置的控制和定位由参照图10至图13的、此处未示出多个掣子实现。

为了实施接通过程，压力弹簧400通过张紧杆100被张紧。在张紧过程期间，驱动杆600通过此处未示出的“关-掣子“保持。第一弹簧舌片200和第二弹簧舌片500在该开关方向的情况下仅用作弹簧导引装置。如果张紧过程完成，则“关-掣子”被释放或可以被释放，驱动杆600随后自由并且被压力弹簧400压到开关终端位置中。当驱动杆600已经到达开位置时，开-掣子接合，因此该开关过程完成。

在断开过程中，张紧杆700拉动第一弹簧舌片200，第二弹簧舌片500由驱动杆600保持，该驱动杆又由未示出的“开-掣子“阻挡。因为第一弹簧舌片200和第二弹簧舌片500在相应的张紧杆100和驱动杆600的相反侧作用在压力弹簧400上，因此压力弹簧400被压缩，尽管张紧杆100和驱动杆600彼此分开。如果张紧过程完成，则“开-掣子“被释放或可以被释放，驱动杆600随后自由并且通过第二弹簧舌片500和压力弹簧400被拉到开关终端位置中。当驱动杆600已经到达“关位置“时，“关-掣子”接合，因此该开关过程完成。

工作原理也可以互换，从而在接通时第一弹簧舌片200和第二弹簧舌片500被拉动并且在断开时张紧杆100和驱动杆600直接压在压力弹簧400上。“关“到“接地“/“接地“到“关“的切换以相同的顺序发生。

图8示出根据本发明的、由张紧杆100和驱动杆600张紧的弹簧系统的示意图。张紧杆100通过第一弹簧挡板300将压力弹簧400通过第二弹簧挡板301压靠在驱动杆600上。

图9示出根据本发明的、由第一弹簧舌片200和第二弹簧舌片500张紧的弹簧系统9的示意图。张紧杆100和驱动杆600已经沿相反方向移动并且这时将压力弹簧400在第一弹簧舌片200和第二弹簧舌片500之间通过第一弹簧挡板300和第二弹簧挡板301张紧。

图10示出根据本发明的驱动系统的示意图，该驱动系统具有用于三位运行的在“关”位置中的弹簧系统9。

弹簧系统9在此例如用于中压设备的负荷隔离开关的典型的突动驱动装置或储能驱动装置，该负荷隔离开关具有三个切换位置，即“开“、“关“和“接地“。驱动装置的驱动轴在张紧过程中由掣子系统701、702、703、704保持并且在末尾直接释放或通过额外的触发装置释放。驱动装置的一个组成部分是弹簧系统9，该弹簧系统由第一弹簧舌片200的张紧杆100、第二弹簧舌片500、压力弹簧400的可选的第一弹簧挡板300和可选的第二弹簧挡板500以及驱动杆600和/或通过驱动杆600的轴构成。以下与驱动杆600一同还公开了通过驱动杆600的轴。

切换位置的控制和定位由掣子系统701、702、703、704实现。在所示位置中，第二弹簧掣子702和第四弹簧掣子704阻挡驱动杆600。

为了实施接通过程，压力弹簧400通过张紧杆100被张紧。

图11示出根据本发明的驱动系统的示意图，该驱动系统具有用于三位运行的在位置，即“开”或“接地”中的弹簧系统9，该弹簧系统具有张紧杆100、第一弹簧舌片200、第二弹簧舌片500、压力弹簧400的可选的第一弹簧挡板300和可选的第二弹簧挡板500以及驱动杆600。驱动杆在此被第三弹簧掣子703锁定，并且张紧杆100可选地被第一弹簧掣子701锁定。

图12示出根据本发明的驱动系统的示意图，该驱动系统具有用于三位运行的在压力下张紧的弹簧系统9，该弹簧系统具有张紧杆100、第一弹簧舌片200、第二弹簧舌片500、压力弹簧400的可选的第一弹簧挡板300和可选的第二弹簧挡板500以及驱动杆600。驱动杆600在此被第四弹簧掣子704锁定并且将压力弹簧400在第一弹簧舌片200和第二弹簧舌片500之间压缩。

图13示出根据本发明的驱动系统的示意图，该驱动系统具有用于三位运行的在拉力下张紧的弹簧系统9，该弹簧系统9具有张紧杆100、第一弹簧舌片200、第二弹簧舌片500、压力弹簧400的可选的第一弹簧挡板300和可选的第二弹簧挡板500以及驱动杆600。驱动杆在此被第三弹簧掣子703锁定并且将压力弹簧400在第一弹簧舌片200和第二弹簧舌片500之间压缩。

附图标记列表

1 用于第一弹簧系统8的第一张紧杆；

2 用于第二弹簧系统9的第二张紧杆；

3 控制器件、控制杆；

4 第二联接件、枢转杆；

5 第二驱动销；

6 第一驱动销；

7 第一联接件、联接杆；

8 第一弹簧系统、弹簧组；

9 第二弹簧系统、弹簧组；

10 驱动系统；

11 第一张紧杆1的枢转轴；

12 第一张紧杆1与第一弹簧系统8的耦连点；

15 用于三位开关的驱动轴；

21 第二张紧杆2的枢转轴；

22 第二张紧杆2与第二弹簧系统9的耦连点；

23 用于第二弹簧系统9的第三掣子；

24 用于第二弹簧系统9的第四掣子；

25 用于第一弹簧系统8的第一掣子；

26 用于第一弹簧系统8的第二掣子；

30 控制器件3的控制器件旋转轴；

40 第二联接件4的旋转轴；

100 张紧杆；

200 第一弹簧舌片；

300 第一弹簧挡板；

301 第二弹簧挡板；

400 压力弹簧；

500 第二弹簧舌片；

600 驱动杆或通过驱动杆的轴；

701 第一弹簧掣子；

702 第二弹簧掣子；

703 第三弹簧掣子；

704 第四弹簧掣子。

Claims (11)

1.一种用于三位开关的驱动系统(10)的联接器，

其特征在于，所述联接器能够通过控制器件(3)如此控制，使得两个不同的驱动单元(8、9)之一分别作用在驱动轴(15)上并且因此能够进行预先确定的开关过程，其中，所述联接器由第一联接件(7)和第二联接件(4)构成，所述第一联接件与所述驱动轴(15)能固定地耦连或固定地耦连，所述第二联接件与所述第一联接件(7)可移动地连接，其中，所述第二联接件(4)能够与相应的驱动单元(8、9)耦连，并且其中，仅相应的一个驱动单元(8、9)与所述第二联接件(4)连接，并且相应的另一个驱动单元(8、9)被锁定。

2.根据权利要求1所述的联接器，其特征在于，所述两个不同的驱动单元(8、9)由两个弹簧系统(8、9)构成。

3.根据权利要求1或2所述的联接器，其特征在于，所述联接器设计为，该联接器可靠地保持相应的切换位置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其特征在于，相应的切换位置包括：开位置；关位置、即断开位置；和接地位置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其特征在于，所述控制器件(3)是控制杆(3)。

6.一种驱动系统(10)，具有根据前述权利要求中任一项所述的联接器，该联接器具有第一联接件(7)和第二联接件(4)

其特征在于，所述驱动系统还具有：

-控制器件(3)；

-两个不同的驱动单元(8、9)，这两个驱动单元作用在驱动轴(15)上，其中，所述驱动单元(8、9)包含第一弹簧系统(8)和第二弹簧系统(9)；

-与所述第一弹簧系统(8)连接的第一张紧杆(1)和与所述第二弹簧系统(9)连接的第二张紧杆(2)；

-第一驱动销(6)和第二驱动销(5)；

-用于所述第一弹簧系统(8)的第一掣子(25)、用于所述第一弹簧系统(8)的第二掣子(26)、用于所述第二弹簧系统(9)的第三掣子(23)和用于所述第二弹簧系统(9)的第四掣子(24)；

其中，所述第一掣子(25)和所述第二掣子(26)设置用于将第一驱动销(6)固定在开关位置中，并且所述第三掣子(23)和所述第四掣子(24)设置用于将所述第二驱动销(5)固定在切换位置中。

7.根据权利要求6所述的驱动系统(10)，其特征在于，所述第一弹簧系统(8)在耦连点(12)处与所述第一张紧杆(1)连接以便张紧该第一弹簧系统(8)，并且所述第一张紧杆(1)能够绕枢转轴(11)枢转，并且所述第二弹簧系统(9)在耦连点(22)与所述第二张紧杆(2)连接以便张紧该第二弹簧系统(9)，并且所述第二张紧杆(2)能够绕枢转轴(21)枢转，并且因此构成突动或储能驱动装置。

8.根据权利要求7所述的驱动系统(10)，其特征在于，所述驱动系统(10)设计用于中压设备的三位开关，所述驱动系统(10)的所述驱动轴(15)通过由第一掣子(25)、第二掣子(26)、第三掣子(23)和第四掣子(24)构成的掣子系统在张紧过程期间被保持并且在张紧过程结束时能被释放。

9.一种用于驱动系统(10)的弹簧系统(8、9)，具有压力弹簧(400)，其特征在于，所述压力弹簧(400)由于其安装位置和支承方式而起到压力储能器或拉力储能器的作用，其中，压力弹簧(400)沿一开关方向被直接压缩、即预张紧并且沿相反的开关方向间接地通过第一弹簧舌片(200)和第二弹簧舌片(500)被压缩、即预张紧。

10.根据权利要求9所述的弹簧系统(8、9)，其特征在于，所述弹簧系统(9)由张紧杆(100)、第一弹簧舌片(200)、第二弹簧舌片(500)、压力弹簧(400)、驱动杆(600)、第一弹簧挡板(300)和第二弹簧挡板(301)构成。

11.一种中压开关设备，其特征在于，所述中压设备具有用于一个或多个三位开关的一个或多个根据权利要求6至8中任一项所述的驱动系统(10)，其中，该驱动系统具有至少一个根据权利要求9和10中任一项所述的弹簧系统(8、9)以及根据权利要求1至5中任一项所述的联接器。

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