RU199536U9

RU199536U9 - SPRING FAST ACTUATOR

Info

Publication number: RU199536U9
Application number: RU2020107261U
Authority: RU
Inventors: Денис Валерьевич Мунштуков; Дмитрий Владимирович Иванов; Дмитрий Сергеевич Ярошенко; Андрей Николаевич Полетаев; Дмитрий Сергеевич Устименко; Владимир Николаевич Острейко
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Завод электротехнического оборудования" (ЗАО "ЗЭТО")
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2020-10-16
Also published as: RU199536U1

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, а именно, к двигательным приводам, используемым, например, для оперирования быстродействующими заземлителями КРУЭ.Задачей настоящей полезной модели является создание быстродействующего привода, выполняющего две рабочие функции - «включено» и «отключено» при существенно уменьшенном количестве рычагов.Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном приводе, содержащем пружинный механизм, выходной вал, коммутирующее устройство и электромагнитную блокировку, упомянутый пружинный механизм снабжен червячной парой, у которой червячное колесо установлено с возможностью свободного вращения на выходном валу, при этом вращение колеса осуществляется при помощи червяка посредством электродвигателя и редуктора, упомянутый механизм снабжен также штифтом ведомого рычага, который передает момент вращения на двухплечий рычаг, жестко связан с выходным валом, обеспечивающим его поворот на требуемый угол посредством силовой пружины, причем двухплечий рычаг имеет ход, ограниченный гидравлическими буферами гашения энергии пружины и механической блокировкой.Выполнение привода в соответствии с формулой полезной модели обеспечивает решение выше указанной задачи.Полезная модель уже реализована на ЗАО «ЗЭТО» (г. Великие Луки) применительно к быстродействующему приводу ППрБ-200, успешно прошедшему необходимые испытания.The utility model relates to mechanical engineering, namely, to motor drives used, for example, to operate high-speed GIS earthing switches. The objective of this utility model is to create a fast-acting drive that performs two working functions - "on" and "off" with a significantly reduced number of levers. The solution to this problem is achieved by the fact that in the known drive containing a spring mechanism, an output shaft, a switching device and an electromagnetic blocking, the said spring mechanism is equipped with a worm pair, in which the worm wheel is mounted with the possibility of free rotation on the output shaft, while the rotation of the wheel is carried out when with the help of a worm by means of an electric motor and a gearbox, the said mechanism is also equipped with a pin of the driven lever, which transmits the torque to the two-armed lever, rigidly connected to the output shaft, which ensures its rotation to the required angle by means of a power spring, and the two-armed the lever has a stroke limited by hydraulic buffers for damping the energy of the spring and mechanical interlocking. Execution of the drive in accordance with the formula of the utility model provides a solution to the above problem. The utility model has already been implemented at CJSC "ZETO" (St. Velikie Luki) in relation to the high-speed drive PPrB-200, which successfully passed the necessary tests.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно, к двигательным приводам, используемым, например, для оперирования быстродействующими заземлителями КРУЭ.The utility model relates to mechanical engineering, namely, to motor drives used, for example, to operate high-speed GIS earthing switches.

Известен быстродействующий привод типа ПРО-1 или ПРК-1, содержащий пружинный механизм, коммутирующее устройство, электромагнитную блокировку и выходной вал, который имеет одно рабочее положение: «включено» - для привода ПРО или «отключено» - для привода ПРК, реализуемое с помощью рабочей пружины (Руководство по эксплуатации на приводы типа ПРО-1ХЛ1 и ПРК-1ХЛ1, ВИЛЕ.303423.003 ТО - ЗАО «ЗЭТО», Великие Луки, 1999 г. - фиг. 1 и 2). Недостатками этого привода являются:Known is a high-speed drive of the PRO-1 or PRK-1 type, containing a spring mechanism, a switching device, an electromagnetic lock and an output shaft, which has one operating position: "on" - for the missile defense drive or "off" - for the PRK drive, implemented using working spring (Operation manual for actuators PRO-1HL1 and PRK-1HL1, VILE.303423.003 TO - CJSC ZETO, Velikie Luki, 1999 - Figs. 1 and 2). The disadvantages of this drive are:

- механизм привода выполняет только одну функцию - «включено» или «отключено» (в зависимости от привода ПРО или ПРК);- the drive mechanism performs only one function - "on" or "off" (depending on the missile defense or PRK drive);

- наличие множества рычагов для передачи движения или вращения, что понижает надежность привода и уменьшает его рабочий ресурс.- the presence of many levers for transferring movement or rotation, which reduces the reliability of the drive and reduces its service life.

Задачей настоящей полезной модели является создание быстродействующего привода, лишенного указанных недостатков, т.е. выполняющего две рабочие функции - «включено» и «отключено» при существенно уменьшенном количестве рычагов.The objective of the present utility model is to create a high-speed drive, devoid of the indicated disadvantages, i.e. performing two working functions - "on" and "off" with a significantly reduced number of levers.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном приводе, содержащем пружинный механизм, выходной вал, коммутирующее устройство и электромагнитную блокировку, упомянутый пружинный механизм снабжен червячной парой, у которой червячное колесо установлено с возможностью свободного вращения на выходном валу, при этом вращение колеса осуществляется при помощи червяка посредством электродвигателя и редуктора, упомянутый механизм снабжен также штифтом ведомого рычага, который передает момент вращения на двухплечий рычаг, жестко связан с выходным валом, обеспечивающим его поворот на требуемый угол посредством силовой пружины, причем двухплечий рычаг имеет ход, ограниченный гидравлическими буферами гашения энергии пружины и механической блокировкой.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known drive containing a spring mechanism, an output shaft, a switching device and an electromagnetic blocking, the said spring mechanism is equipped with a worm pair, in which the worm wheel is mounted with the possibility of free rotation on the output shaft, while the rotation of the wheel is carried out when with the help of a worm by means of an electric motor and a gearbox, the said mechanism is also equipped with a pin of the driven lever, which transmits the torque to the two-arm lever, is rigidly connected to the output shaft, which provides its rotation to the required angle by means of a power spring, and the two-armed lever has a stroke limited by hydraulic buffers of energy damping springs and mechanical interlocks.

На фиг. 1 (вид спереди) и фиг. 2 (вид сзади) изображена многорычажная конструкция привода. На фиг. 3 (вид спереди) и фиг. 4 (вид слева) изображена заявленная конструкция привода.FIG. 1 (front view) and FIG. 2 (rear view) shows a multi-link drive design. FIG. 3 (front view) and FIG. 4 (left view) shows the claimed drive design.

Заявленный привод содержит: электродвигатель 1, редуктор 2, червячную пару 3 и 4, электромагнитную блокировку 5, эксцентриковый сектор 6, микропереключатели 7, термовыключатель 8, механическую блокировку 9, гидравлические буфера 10, выходной вал 11, двухплечий рычаг 12, коммутирующее устройство 13, корпус 14, штифт ведомого рычага 15, упоры червячного колеса 16, специальные бобышки 17, подпружиненный штифт 18, специальный сектор 19, рабочую пружину 20, ведомый рычаг 21.The claimed drive contains: an electric motor 1, a gearbox 2, a worm gear 3 and 4, an electromagnetic lock 5, an eccentric sector 6, microswitches 7, a thermal switch 8, a mechanical lock 9, hydraulic buffers 10, an output shaft 11, a double-arm lever 12, a switching device 13, body 14, pin of the driven lever 15, worm wheel stops 16, special bosses 17, spring-loaded pin 18, special sector 19, working spring 20, driven lever 21.

Привод работает следующим образом.The drive works as follows.

При подаче напряжения на электродвигатель 1 при помощи редуктора 2 передает крутящий момент на червячную пару 3-4. Червяк 3 вращает червячное колесо 4, которое свободно насажено с помощью подшипников на ось выходного вала 11. Вращаясь на оси этого вала, червячное колесо 4 при помощи упоров 16 на своей боковой поверхности, приводит в движение штифт ведомого рычага 15, который в свою очередь взводит пружину 20. Ведомый рычаг 21 взводит пружину, при этом от преждевременного срабатывания пружины предусмотрена механическая блокировка 9, состоящая из подпружиненного штифта 18 и специального сектора 19, закрепленного на оси выходного вала 11. При максимальном сжатии пружины 20 происходит нажатие на блокировку 9 специальными бобышками 17, расположенными на червячном колесе. После этого, пружина резко разжимается, ударяя штифтом ведомого рычага 15 по двуплечему рычагу 12, который установлен жестко на выходном валу. В результате, выходной вал 11 резко поворачивается, при этом буферы 10 в конце поворота гасят энергию пружины как при включении, так и при отключении привода. При повороте выходного вала эксцентриковый сектор 6, который жестко установлен на этом валу, нажимает на микропереключатель 7 и дает сигнал на выполнение команды «ВКЛ» в шкаф управления. Таким образом электрическая энергия преобразуется в механическую. Термовыключатель 8 управляет обогревом и поддерживает температуру в приводе.When voltage is applied to the electric motor 1 with the help of the gearbox 2, it transfers the torque to the worm pair 3-4. The worm 3 rotates the worm wheel 4, which is freely mounted with bearings on the axis of the output shaft 11. Rotating on the axis of this shaft, the worm wheel 4, with the help of stops 16 on its lateral surface, drives the pin of the driven lever 15, which in turn cocks spring 20. The driven lever 21 charges the spring, while a mechanical lock 9 is provided against the premature actuation of the spring, consisting of a spring-loaded pin 18 and a special sector 19, fixed on the axis of the output shaft 11. At maximum compression of the spring 20, the lock 9 is pressed with special bosses 17 located on the worm wheel. After that, the spring abruptly expands, striking the pin of the driven lever 15 on the two-armed lever 12, which is rigidly mounted on the output shaft. As a result, the output shaft 11 turns sharply, while the buffers 10 at the end of the turn extinguish the spring energy both when the drive is turned on and when the drive is turned off. When turning the output shaft, the eccentric sector 6, which is rigidly mounted on this shaft, presses the microswitch 7 and gives a signal to execute the command "ON" to the control cabinet. Thus, electrical energy is converted into mechanical energy. Thermal switch 8 controls the heating and maintains the temperature in the actuator.

Коммутирующее устройство 13 во время срабатывания привода на включение сигнализирует о его включенном положении. Данный механизм расположен в жестко сваренном корпусе 14, что позволяет выдерживать динамические нагрузки при работе привода.The switching device 13 during the actuation of the actuator to turn on signals its on position. This mechanism is located in a rigidly welded housing 14, which allows it to withstand dynamic loads during drive operation.

Возращение выходного вала 11 в первоначальное положение происходит в той же последовательности, что и включение, только электродвигатель 1 вращается в противоположную сторону, так как он является реверсивным. При этом обеспечивается два положения: «включено» и «отключено», причем за время, не более 0,03 с.The return of the output shaft 11 to its original position occurs in the same sequence as switching on, only the electric motor 1 rotates in the opposite direction, since it is reversible. In this case, two positions are provided: "on" and "off", and for a time not exceeding 0.03 s.

Таким образом, при выполнении привода в соответствии с формулой полезной модели, устраняются недостатки прототипа, что свидетельствует о решении поставленной задачи.Thus, when performing the drive in accordance with the formula of the utility model, the disadvantages of the prototype are eliminated, which indicates the solution of the task.

Заявляемая полезная модель уже реализована на ЗАО «ЗЭТО» (г. Великие Луки) применительно к быстродействующему приводу ППрБ-200, успешно прошедшему необходимые испытания.The claimed utility model has already been implemented at ZETO CJSC (Velikiye Luki) in relation to the PPrB-200 high-speed drive, which has successfully passed the required tests.

Claims

A spring-loaded high-speed drive containing a spring mechanism, an output shaft, a switching device and an electromagnetic blocking, characterized in that the spring mechanism is equipped with a worm pair, in which the worm wheel is mounted with the possibility of free rotation on the output shaft, while the rotation of the wheel is carried out by means of a worm by means of an electric motor and a reducer, the said mechanism is also equipped with a pin of the driven lever, which transmits the torque to the two-arm lever, is rigidly connected to the output shaft, which ensures its rotation by the required angle by means of a power spring, and the two-armed lever has a stroke limited by hydraulic buffers for damping the spring energy and mechanical blocking ...