專利名稱：具有活動(dòng)觸點(diǎn)的電流開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一具有活動(dòng)觸點(diǎn)的電流開(kāi)關(guān)，它包括，對(duì)電流的每一相，有一個(gè)可繞銷釘樞轉(zhuǎn)的曲軸以及在操作使用中將曲軸與用來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉開(kāi)關(guān)的機(jī)構(gòu)相連的連桿。
已知，特別是在低電壓裝置中，廣泛地使用電流開(kāi)關(guān)。在萬(wàn)一發(fā)生短路事故或需要在極短的時(shí)間內(nèi)排斥大于額定電流的電流時(shí)，這些開(kāi)關(guān)可使位于裝置內(nèi)電流開(kāi)關(guān)下游的電子元件上的電熱和電動(dòng)應(yīng)力減至最小。
在大型工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、船舶設(shè)備、或石油化學(xué)設(shè)備等設(shè)備中廣泛使用這些大家都已熟知的電流變換開(kāi)關(guān)。
如果需要電流開(kāi)關(guān)支持一較高的額定電流，就必須使用打開(kāi)型電流開(kāi)關(guān)。
在這些開(kāi)關(guān)中，利用由開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)上的短路電流所引起的自動(dòng)排斥作用，可快速打開(kāi)電路。觸點(diǎn)通過(guò)自動(dòng)排斥打開(kāi)電路先于過(guò)載電流繼電器的運(yùn)作。這個(gè)繼電器通過(guò)一具有各種長(zhǎng)度工作時(shí)間的機(jī)械控制裝置控制開(kāi)關(guān)的打開(kāi)，在任何情況下，該工作時(shí)間都與希望排斥的短路電流值無(wú)關(guān)。
為了加強(qiáng)活動(dòng)和固定觸點(diǎn)自動(dòng)排斥的有利作用，已知的電流開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)桿承載按已知的幾何形狀來(lái)設(shè)計(jì)，用以強(qiáng)化被設(shè)置在橫截反向電流的兩導(dǎo)體之間的自動(dòng)排斥作用。通過(guò)這種方法，可以在極短的時(shí)間內(nèi)打開(kāi)觸點(diǎn)，并且伴隨著一快速的變長(zhǎng)的電弧，在打開(kāi)的過(guò)程中，在固定觸點(diǎn)和活動(dòng)觸點(diǎn)的弧形尖端間形成這個(gè)電弧。并可較大地減小電流。
目前，可以由一系列的連桿和套環(huán)來(lái)做成通過(guò)電動(dòng)排斥作用使活動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)分離的這個(gè)機(jī)構(gòu)。由于它們必須安裝在觸點(diǎn)承載曲軸內(nèi)，并同時(shí)完成各種功能，所以這些機(jī)構(gòu)特別復(fù)雜。
尤其是，它們必須在開(kāi)關(guān)工作時(shí)向觸點(diǎn)施加一強(qiáng)壓力，還必須使觸點(diǎn)承載桿在由電動(dòng)作用產(chǎn)生的排斥過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)，并使活動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)在繼電器起作用的、不打開(kāi)開(kāi)關(guān)的整個(gè)控制過(guò)程中保持分離狀態(tài)，使由一繼電器啟動(dòng)的控制不會(huì)打開(kāi)開(kāi)關(guān)。
大量的元件和大量的連接件，使已知機(jī)構(gòu)的運(yùn)作對(duì)于裝配公差以及元件的正確安裝非常敏感。所以目前的裝置效率一般。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，特別是簡(jiǎn)化了使活動(dòng)觸點(diǎn)工作的機(jī)構(gòu)，同時(shí)又加快了活動(dòng)觸點(diǎn)的打開(kāi)動(dòng)作并提供更有效的排斥電流動(dòng)作。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是縮短開(kāi)關(guān)生產(chǎn)和組裝的時(shí)間。
本發(fā)明的這些目的通過(guò)如下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)一具有與固定觸點(diǎn)相配合的活動(dòng)觸點(diǎn)的電流開(kāi)關(guān)，它包括對(duì)電流的每一相，有一個(gè)可繞銷釘樞動(dòng)的曲軸以及在操作使用中將曲軸與用來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉開(kāi)關(guān)的機(jī)構(gòu)相連的連桿，其特征在于，觸點(diǎn)承載桿的下部可以繞著與曲軸結(jié)合在一起的銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)，該桿在銷釘上方與觸點(diǎn)相對(duì)的側(cè)面上具有彈簧裝置壓靠的支座，彈簧的另一端壓靠在曲軸支架側(cè)頂端處、與固定觸點(diǎn)相對(duì)的支座上。
由于彈簧總是向觸點(diǎn)承載桿施加一推力作用，為了防止在轉(zhuǎn)動(dòng)觸點(diǎn)承載桿時(shí)彈簧彎曲、無(wú)法正確工作，這些彈簧用一根從支架座延伸至承載桿支座的棒導(dǎo)向。
棒的橫截面最好是矩形。
支架支座具有一可于與曲軸支架相連的銷釘相適配的環(huán)形則更好。
一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是環(huán)形支座具有一彈簧裝置的支承面。
因此，當(dāng)桿位于收縮或打開(kāi)位置時(shí)，彈簧對(duì)觸點(diǎn)承載桿的作用將使桿保持打開(kāi)，并且為了使元件布置得相對(duì)緊密，在觸點(diǎn)承載桿面對(duì)彈簧的一側(cè)上設(shè)有形成彈簧裝置本體罩座的凹口。
為了使處在收縮位置內(nèi)的觸點(diǎn)承載桿有一個(gè)阻擋區(qū)域，在觸點(diǎn)承載桿上設(shè)置用來(lái)放置支架座的環(huán)形物。
為了使彈簧與觸點(diǎn)承載桿連接，并且使彈簧能在導(dǎo)向棒上滑動(dòng)，中間插有一帽蓋，彈簧壓向觸點(diǎn)承載桿，帽蓋具有一穿透的開(kāi)口用來(lái)以可滑動(dòng)方式接納導(dǎo)向棒，并且還具有可與觸點(diǎn)承載桿支座結(jié)合的側(cè)向銷釘。
為了在轉(zhuǎn)動(dòng)觸點(diǎn)承載桿過(guò)程中防止導(dǎo)向棒與觸點(diǎn)承載桿接觸，帽蓋銷釘支座具有槽。
槽的高度以大于棒插入帽蓋中的最大值為好。
槽由帽蓋銷釘支座頂端所具有的肩部來(lái)形成為好。
為了防止機(jī)構(gòu)松開(kāi)，在裝拆或拆卸各種元件時(shí)，在觸點(diǎn)承載桿的支承曲軸上設(shè)置一用來(lái)限制活動(dòng)觸點(diǎn)承載桿轉(zhuǎn)動(dòng)的止擋銷釘。
還可理解本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是大大簡(jiǎn)化了控制活動(dòng)觸點(diǎn)的機(jī)構(gòu)。
實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化主要在于以下的事實(shí)即把活動(dòng)觸點(diǎn)桿用作三鉸接機(jī)構(gòu)的棒。這導(dǎo)致了在裝置的操作方面相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)。從而可以利用活動(dòng)觸點(diǎn)排斥的電動(dòng)力，用觸點(diǎn)承載桿直接壓彈簧，并使觸點(diǎn)承載桿從延伸并穩(wěn)定(工作位置)的位置，經(jīng)過(guò)一系列觸點(diǎn)承載桿不穩(wěn)定也不能保持較長(zhǎng)時(shí)間的位置，到達(dá)一觸點(diǎn)承載桿完全收縮且同樣穩(wěn)定的位置。
另一優(yōu)點(diǎn)包括由于元件少和元件間的連接非常簡(jiǎn)單，所以簡(jiǎn)化了安裝裝置的過(guò)程。
由于元件少和制作簡(jiǎn)單，使得制成的裝置非常堅(jiān)固和可靠。
下面將結(jié)合附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的設(shè)計(jì)，示出的實(shí)施例僅作為示例，其中

圖1是說(shuō)明與絕緣連桿連接的活動(dòng)觸點(diǎn)支承曲軸的立體圖；圖2是表示當(dāng)活動(dòng)觸點(diǎn)伸展時(shí)在閉合位置上支承活動(dòng)觸點(diǎn)曲軸的部分剖切側(cè)視圖；圖3是說(shuō)明當(dāng)活動(dòng)觸點(diǎn)收縮時(shí)在閉合位置上支承活動(dòng)觸點(diǎn)曲軸的部分剖切側(cè)視圖；圖4和圖5是表示用來(lái)連接彈簧與活動(dòng)觸點(diǎn)之帽蓋的正視圖和側(cè)視圖；圖6和圖7是詳細(xì)說(shuō)明活動(dòng)觸點(diǎn)桿的有關(guān)彈簧帽蓋罩座的正視圖和側(cè)視圖。
大家都已知曉電流開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)和操作了，所以以下僅說(shuō)明那些具有新穎性的、對(duì)于本發(fā)明必不可少的部件。
從這些圖中可以看到低壓電流開(kāi)關(guān)-電流相位的主要元件是些什么。
在所示的一電流相位中，有一由標(biāo)號(hào)1表示的用來(lái)支承活動(dòng)觸點(diǎn)的曲軸整體。曲軸1由一由絕緣材料制成的支架2組成，支架通過(guò)兩個(gè)肩部3支承活動(dòng)觸點(diǎn)承載桿4。
圖1說(shuō)明曲軸1處于觸點(diǎn)承載桿完全伸展的閉合位置。
在所述的實(shí)施中，示出了四根桿4。每根桿包括三根剛性連接在一起、并在外側(cè)有一接觸墊片或弧形觸端5的棒21、22和23或指狀物。
彈簧6壓在活動(dòng)觸點(diǎn)桿4上。在相對(duì)的端部，彈簧6通過(guò)銷釘7與曲軸1的支架2連接。
在更為詳細(xì)的圖2中可以看到彈簧6和觸點(diǎn)桿4與曲軸1的連接方式。
彈簧6圍繞著一導(dǎo)向棒30。棒30通過(guò)一穿有銷釘7的環(huán)形端部與曲軸的支架2連接。將彈簧6的導(dǎo)向棒30的另一端插入彈簧6的一具有橫向銷釘40的止擋帽蓋35內(nèi)。
將帽蓋插入活動(dòng)觸點(diǎn)桿4上適當(dāng)?shù)闹ё?5內(nèi)。
彈簧6和活動(dòng)觸點(diǎn)桿4形成一具有三個(gè)鉸鏈7、40和10的機(jī)構(gòu)，三個(gè)鉸鏈由曲軸3支承整個(gè)機(jī)構(gòu)由標(biāo)號(hào)8表示。
可從圖4和圖5中看到彈簧6帽蓋的詳細(xì)構(gòu)造。
帽蓋35具有一可使彈簧6的導(dǎo)向棒30穿過(guò)的中央通孔36。帽蓋35的上表面37正對(duì)著彈簧6的端部，這使得能夠通過(guò)側(cè)向銷釘45將彈簧的插入作用傳遞給活動(dòng)觸點(diǎn)桿4。
圖6和圖7詳細(xì)地說(shuō)明位于活動(dòng)觸點(diǎn)桿4上的帽蓋座。在兩肩部46、47上得到用于銷釘40的支座45，在兩肩部間形成一垂直的可放置帽蓋體35的槽。槽具有一足夠的深度(H)以使彈簧的導(dǎo)向棒30能夠插入帽蓋35內(nèi)，在這種情況下機(jī)構(gòu)的三個(gè)鉸鏈7、40、10是對(duì)齊的。
通過(guò)設(shè)置在作為觸點(diǎn)桿4構(gòu)成部件的指狀物21、23兩端上的伸出部分可以方便地得到肩部46、47。
如圖2中所見(jiàn)，由彈簧6推入的觸點(diǎn)桿4壓在銷釘50的上面。如簡(jiǎn)圖所說(shuō)明的，如果活動(dòng)觸點(diǎn)4閉合于固定觸點(diǎn)105上，活動(dòng)觸點(diǎn)桿4將不與銷釘50接觸，但將位于比圖示位置更后面的位置。用這種方法，通過(guò)弧形觸端5將彈簧的負(fù)載加到固定觸點(diǎn)105上。
從圖3中可以看到活動(dòng)觸點(diǎn)桿4的另一種不同位置?；顒?dòng)觸點(diǎn)桿4完全處于收縮的位置。
可以把用于連接6和動(dòng)觸點(diǎn)桿4的銷釘7、10的中心連接到曲軸1上形成一軸(I-I)。這個(gè)軸(I-I)將被彈簧6和活動(dòng)觸點(diǎn)桿4所形成的機(jī)構(gòu)8的工作平面分成兩個(gè)平面。
在機(jī)構(gòu)8圖示的位置，由帽蓋35和桿支座45的銷釘40形成的鉸鏈位于與圖2所示位置相對(duì)的另外半個(gè)平面內(nèi)。
通過(guò)圖2和圖3來(lái)說(shuō)明本發(fā)明開(kāi)關(guān)的操作。
活動(dòng)觸點(diǎn)桿4可以在彈簧6的作用下以及由固定和活動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力作用下，沿著圖示箭頭(A)的方向繞著一與曲軸1肩部3連接的銷釘10轉(zhuǎn)動(dòng)。
利用一通過(guò)銷釘20與曲軸1連接的連桿15，通過(guò)沿著箭頭方向(B)圍繞連接開(kāi)關(guān)盒肩部的一銷釘25的轉(zhuǎn)動(dòng)，該開(kāi)關(guān)控制(未示出)就能夠打開(kāi)該開(kāi)關(guān)。
觸點(diǎn)承載桿4的轉(zhuǎn)動(dòng)迫使帽蓋35在支座45中轉(zhuǎn)動(dòng)，并沿彈簧6的導(dǎo)向棒30滑動(dòng)，以減小彈簧的長(zhǎng)度。棒30從帽蓋35中伸出的部分插入由觸點(diǎn)承載桿4的肩部46、47形成的槽內(nèi)。
在工作位置(活動(dòng)觸點(diǎn)閉合或緊靠在固定觸點(diǎn)上)，由彈簧6施加在各活動(dòng)接觸元件4上的力(F)乘上一個(gè)相對(duì)于銷釘10(它用于把桿4連接到曲軸1上)的力臂(b)。得出的施加于活動(dòng)觸點(diǎn)桿4的力矩(C＝F×b)保證了作用在弧形觸端5上的壓力，該壓力為保證與固定觸點(diǎn)接觸的點(diǎn)處的最小電阻所必須的。電阻與開(kāi)關(guān)的定額電流相適應(yīng)。
萬(wàn)一短路，由活動(dòng)觸點(diǎn)桿4和固定觸點(diǎn)桿內(nèi)的電流所產(chǎn)生的排斥電動(dòng)力作用克服力矩(C)，使觸點(diǎn)桿4圍繞著連接曲軸1的銷釘10轉(zhuǎn)動(dòng)，并使桿從固定觸點(diǎn)處縮回。桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)彈簧6導(dǎo)向棒的環(huán)形端部56直到撞上表面55為止，即準(zhǔn)確的副中心位置。實(shí)際上，在這個(gè)位置上，由彈簧6的力(F1)乘它的力臂(b1)(力與銷釘10之間的距離)所產(chǎn)生之力矩(C1)的方向與圖2中所示的力矩C相反。
通過(guò)力矩(C1)，活動(dòng)觸點(diǎn)桿4可被固定在圖3所示的收縮位置，確保了固定和活動(dòng)觸點(diǎn)兩弧形觸點(diǎn)端5間必要的距離。
用這種方法可以成功地消除因觸點(diǎn)4打開(kāi)而產(chǎn)生的電弧，而不必等到繼電保護(hù)系統(tǒng)的操作時(shí)間和開(kāi)關(guān)控制機(jī)構(gòu)的操作時(shí)間。
隨后打開(kāi)開(kāi)關(guān)控制機(jī)構(gòu)從而使曲軸1沿著(B)轉(zhuǎn)動(dòng)的繼電保護(hù)操作，通過(guò)已知的突出部分(未示)準(zhǔn)備帶動(dòng)活動(dòng)觸點(diǎn)4的桿返回到如圖2所示的伸展位置。
權(quán)利要求
1.一種具有與固定觸點(diǎn)(105)相配合的活動(dòng)觸點(diǎn)(5)的電流開(kāi)關(guān)，它包括，對(duì)電流的每一相，有一個(gè)可繞銷釘(25)樞轉(zhuǎn)的曲軸(1)以及在操作使用時(shí)將曲軸(1)與用于打開(kāi)和關(guān)閉開(kāi)關(guān)的機(jī)構(gòu)相連的連桿(15)，其特征在于，觸點(diǎn)承載桿(4)的下部可以繞著與曲軸(1)結(jié)合在一起的銷釘(10)轉(zhuǎn)動(dòng)，該桿(4)在銷釘(10)上方與觸點(diǎn)相對(duì)的側(cè)面上具有彈簧裝置(6)壓靠的支座(45)，彈簧(6)的另一端壓靠曲軸(1)支架(2)側(cè)頂端處、與固定觸點(diǎn)(105)相對(duì)的支座(56)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，彈簧(6)系由從支架(2)的支座(56)延伸至承載桿支座(45)的棒(30)來(lái)導(dǎo)向。
3.如權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，棒(30)的橫截面是矩形。
4.如權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，支架(2)的支座(56)具有一可與曲軸(1)之支架(2)連接的銷釘(7)相適配的環(huán)形。
5.如權(quán)利要求4所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，環(huán)形支座(56)具有一彈簧裝置(6)的支承面。
6.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，觸點(diǎn)承載桿(4)在面對(duì)彈簧(10)的一側(cè)具有用于形成彈簧裝置(6)本體罩座的凹口(100)。
7.如權(quán)利要求4所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，觸點(diǎn)承載桿(4)具有用于放置環(huán)形支座(56)的圓形罩座(55)
8.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，彈簧(6)通過(guò)中間帽蓋(35)壓向觸點(diǎn)承載桿(4)，而帽蓋(35)具有一以滑動(dòng)方式容納導(dǎo)向棒(30)的穿透的開(kāi)口(36)，這些帽蓋(35)具有能與觸點(diǎn)承載桿(4)的支座(45)結(jié)合的側(cè)向銷釘(40)。
9.如權(quán)利要求8所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，用于帽蓋(35)的銷釘(40)的支座(45)具有槽(110)。
10.如權(quán)利要求9所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，槽(110)的高度(H)大于棒(30)插入帽蓋(35)中最大值。
11.如權(quán)利要求9所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，槽(110)是由在帽蓋(35)銷釘(40)的支座(45)頂端所具有肩部(46、47)來(lái)形成的。
12.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于，在支承觸點(diǎn)承載桿(4)的曲軸(1)上提供一限定觸點(diǎn)承載桿(4)轉(zhuǎn)動(dòng)的止擋銷釘(50)。
全文摘要
一種具有與固定觸點(diǎn)相配合之活動(dòng)觸點(diǎn)的電流開(kāi)關(guān),它包括,對(duì)電流的每一相有一個(gè)可繞銷釘樞轉(zhuǎn)的曲軸以及在操作使用中將曲軸與用來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉該開(kāi)關(guān)的機(jī)構(gòu)相連的連桿,該開(kāi)關(guān)裝置使觸點(diǎn)承載桿的下部可以繞著與曲軸結(jié)合在一起的銷釘轉(zhuǎn)動(dòng),并使該桿在銷釘上方與觸點(diǎn)相對(duì)的側(cè)面上具有彈簧裝置壓靠的支座,彈簧裝置的另一端壓靠在曲軸支架側(cè)頂端處、與固定觸點(diǎn)相對(duì)的支座上。
文檔編號(hào)H01H1/12GK1185639SQ97108770
公開(kāi)日1998年6月24日 申請(qǐng)日期1997年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月20日
發(fā)明者雷納托·多斯莫, 毛里齊奧·屈爾尼斯 申請(qǐng)人:Abbsace股份公司