Изобретение относится к области электромашиностроения и касается выключателя электрических цепей с элементами управления без самовозврата. Данное изобретение может быть использовано для управления выключателями электрических цепей, пневматическими и гидравлическими клапанами, причем обеспечивается устойчивое состояние в любом из двух заданных рабочих положений. The invention relates to the field of electrical engineering and relates to a circuit breaker with controls without self-resetting. This invention can be used to control circuit breakers, pneumatic and hydraulic valves, and provides a steady state in any of two specified operating positions.
Прототипом является выключатель аккумуляторной батареи автомобиля, содержащий корпус, расположенные в нем электромагнит с подпружиненным сердечником, толкатель, защелку, поворотный рычаг, шток, элемент ручного управления и исполнительный механизм, причем один конец сердечника электромагнита связан с толкателем, а другой при помощи возвратной пружины - с элементом ручного управления, шток жестко связан с исполнительным механизмом. Защелкивающее устройство выполнено на шарике, установленном в подвижном штоке [1]
Недостатками этой конструкции являются: зависимость процесса размыкания контактов системы от времени и скорости воздействия оператора на элемент управления, то есть размыкание контактов происходит только после прекращения воздействия на толкатель или снятия питания с электромагнита. Относительно низкая износостойкость защелкивающего механизма из-за износа перегородки, зацепляющейся с шариком при переводе механизма из одного состояния в другое.The prototype is a car battery switch containing a housing, an electromagnet with a spring-loaded core located in it, a pusher, a latch, a pivot lever, a rod, a manual control element and an actuator, one end of the electromagnet core being connected to the pusher and the other using a return spring with a manual control element, the stem is rigidly connected to the actuator. The latching device is made on a ball mounted in a movable rod [1]
The disadvantages of this design are: the dependence of the process of opening the contacts of the system on time and the speed of the operator’s influence on the control element, that is, opening the contacts occurs only after the termination of the action on the plunger or removal of power from the electromagnet. Relatively low wear resistance of the latching mechanism due to the wear of the partition that engages with the ball when the mechanism is transferred from one state to another.
Задача изобретения состоит в получении независимости процесса размыканий контактной системы от времени и характера воздействия на элементы управления, а также повышение износостойкости. The objective of the invention is to obtain the independence of the process of opening the contact system from time to time and the nature of the impact on the control elements, as well as increasing wear resistance.
Поставленная задача выполняется за счет того, что выключатель электрических цепей, содержащий корпус, расположенные в нем электромагнит с подпружиненным сердечником, защелку, толкатель, поворотный рычаг, шток, элемент ручного управления и исполнительный механизм, причем один конец сердечника электромагнита связан с толкателем, а другой при помощи возвратной пружины с элементом ручного управления, шток жестко связан с исполнительным механизмом, снабжен подпружиненной втулкой и поворотной пружиной, защелка выполнена в виде корпуса с язычком, подпружиненная втулка выполнена о прорезью под язычок защелки, шток также выполнен с двумя пазами со стороны язычка защелки поворотный рычаг расположен нa корпусе защелки и связан через поворотную пружину с основанием штока, а указанная подпружиненная втулка установлена на штоке таким образом, что шток утоплен во втулке на величину рабочего хода исполнительного механизма. The task is carried out due to the fact that the circuit breaker comprising a housing, an electromagnet with a spring-loaded core located in it, a latch, a pusher, a pivoting lever, a rod, a manual control element and an actuator, with one end of the electromagnet core connected to the pusher and the other using a return spring with a manual control element, the rod is rigidly connected to the actuator, equipped with a spring-loaded sleeve and a rotary spring, the latch is made in the form of a housing with In this case, the spring-loaded sleeve is made about a slot for the latch tongue, the stem is also made with two grooves on the side of the latch tongue, the pivot lever is located on the latch housing and connected through the pivot spring to the stem base, and the specified spring-loaded sleeve is mounted on the rod so that the rod is sunk into the sleeve by the magnitude of the stroke of the actuator.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен предлагаемый выключатель в разрезе. The invention is illustrated in the drawing, which shows the proposed switch in the context.
Выключатель содержит подвижный шток 1, соединенный своим основанием с исполнительным механизмом 2. На одной из сторон штока 1 выполнены два паза 3 под язык 4 защелки 5. На шток 1 установлена подпружиненной пружиной 6 со стороны основания штока втулка 7. Втулка установлена с возможностью перемещения по штоку 1 и выступает над его свободным торцом на величину, превышающую рабочий ход исполнительного механизма 2. Втулка 7 снабжена прорезью 8 под язык защелки. Выключатель снабжен упорами 9 и 10. Передача усилия на шток 1 при оперативном управлении от элементов ручного и электромагнитного управления осуществляется через толкатель 11, свободно входящий во втулку 7 со стороны свободного конца штока. Для приведения толкателя 11 в действие служит кнопка 12 или электромагнит 13. На корпусе защелки 5 закреплен поворотный рычаг 14, установленный на оси 15 и связанный пружиной кручения 16 с основанием штока 1. The switch contains a movable rod 1 connected to its base with an actuator 2. On one side of the rod 1 there are two grooves 3 under the tongue 4 of the latch 5. On the rod 1 is installed a spring-loaded spring 6 from the side of the stem base of the sleeve 7. The sleeve is installed with the possibility of movement along the rod 1 and protrudes above its free end by an amount exceeding the working stroke of the actuator 2. The sleeve 7 is provided with a slot 8 for the tongue of the latch. The switch is equipped with stops 9 and 10. The transmission of force to the rod 1 during operational control from the elements of manual and electromagnetic control is carried out through the pusher 11, freely entering the sleeve 7 from the side of the free end of the rod. To actuate the pusher 11, a button 12 or an electromagnet 13 is used. A pivot lever 14 mounted on an axis 15 and connected by a torsion spring 16 to the stem base 1 is mounted on the latch housing 5.
Предлагаемый выключатель работает следующим образом. При нажатии на шток 1 он давит на язык 4 защелки 5, смещая его до уровня внутренней стенки втулки 7 и, освобождаясь, под воздействием приложенной к нему силы, превышающей противодействующую силу исполнительного механизма, резко перемещается до упора 9, переводя механизм из одного состоянии в другое. В этом положении язык защелки 5 входит в паз 3 на штоке 1, оказавшийся при его перемещении напротив языка, и фиксирует шток 1, а следовательно, и исполнительный механизм 2, в одном из двух рабочих состояний. Для перевода исполнительного механизма в противоположное рабочее состояние необходимо освободить шток 1. Для его освобождения следует надавить на втулку 7 со стороны свободного торца штока 1, перемещая ее по штоку в сторону исполнительного механизма 2. При перемещении втулка 7 отжимает язык 4 защелки 5, освобождая тем самым шток 1, который под воздействием противодействующих сил механизма перемещается до упора 10 в противоположную от описанной сторону. В качестве воздействующего на шток элемента применен толкатель 11, жестко связанный с элементом управления. Для перемещения толкателя 11 необходимо нажать на элемент ручного управления (в данном случае кнопку 12) или подать питание на катушку электромагнита 13. Толкатель 11, перемещаясь под действием приложенных сил, упрется в торец штока 1, сорвет шток с языка 4 защелки 5 и рывком передвинет его до упора 9. После прекращения воздействия на элемент ручного управления 12 или снятия напряжения с катушки электромагнита 13, толкатель 11 под действием пружины 6 возвращается в исходное положение, при котором между свободным торцом толкателя 11 и внешним торцом втулки 7 образуется свободное пространство. Благодаря этому одноплечевой рычаг 14 под воздействием пружины 16 повернется на оси 15 и, опершись в торец втулки 7, перекроет отверстие со стороны толкателя 11. При последующем воздействии органов управления на толкатель 11 последний, перемещаясь, упирается в рычаг 14, поворачивая его, перемещает втулку 7 вдоль по штоку 1, отжимая при этом язык 4 защелки 5 и, тем самым освобождая шток 1. Освобожденный шток 11 под воздействием сжатых пружин исполнительного механизма перемещается до противоположного упора 9, одновременно поджимая пружину 6 втулки и пружину 16 рычага, и исполнительный механизм 2 ври этом изменяет свое рабочее состояние. После прекращения воздействия на элементы управления толкатель 11 возвращается в исходное положение, освобождая рычаг 14 и втулку 7, которые под воздействием пружин возвращаются в исходное положение. The proposed switch operates as follows. When you press the rod 1, it presses on the tongue 4 of the latch 5, displacing it to the level of the inner wall of the sleeve 7 and, being released, under the influence of the force exerted on it, exceeding the counteracting force of the actuator, abruptly moves to the stop 9, moving the mechanism from one state to another. In this position, the tongue of the latch 5 enters the groove 3 on the rod 1, which turned out to be opposite the tongue when it moves, and fixes the rod 1, and therefore, the actuator 2, in one of two working states. To translate the actuator into the opposite operating state, it is necessary to release the stem 1. To release it, press the sleeve 7 from the side of the free end of the rod 1, moving it along the rod towards the actuator 2. When moving, the sleeve 7 squeezes the tongue 4 of the latch 5, releasing the rod 1 itself, which under the influence of the opposing forces of the mechanism moves to the stop 10 in the opposite direction from the described side. As an element acting on the rod, a pusher 11 is used, which is rigidly connected with the control element. To move the pusher 11, you must click on the manual control element (in this case, button 12) or apply power to the coil of the electromagnet 13. The pusher 11, moving under the action of the applied forces, will rest against the end of the rod 1, tear the rod from the tongue 4 of the latch 5 and move it jerkily it to the stop 9. After the termination of the impact on the manual control element 12 or removal of voltage from the coil of the electromagnet 13, the pusher 11 under the action of the spring 6 returns to its original position, in which between the free end of the pusher 11 and the outer end ulki space 7 is formed. Due to this, the single-arm lever 14 under the influence of the spring 16 will turn on the axis 15 and, leaning on the end face of the sleeve 7, will block the hole on the side of the pusher 11. When the control elements subsequently act on the pusher 11, the latter, moving, rests on the lever 14, turning it, moves the sleeve 7 along the rod 1, while squeezing the tongue 4 of the latch 5 and thereby freeing the rod 1. The released rod 11, under the action of the compressed springs of the actuator, moves to the opposite stop 9, while pressing the sleeve spring 6 and Zhin 16 of the lever, and the actuator 2 at the same time changes its working condition. After the termination of the impact on the control elements, the pusher 11 returns to its original position, releasing the lever 14 and the sleeve 7, which, under the influence of the springs, return to their original position.
Данная конструкция выключателя может быть преобразована в пневматический или гидравлический клапан с дистанционным и местным управлением путем замены исполнительного механизма (контактной системы) на соответствующий золотниковый клапан, связав основание штока защелки с золотником. This design of the switch can be converted into a pneumatic or hydraulic valve with remote and local control by replacing the actuator (contact system) with the corresponding spool valve, connecting the base of the latch rod to the spool.