專利名稱：用于轉(zhuǎn)換器特別是斷路器的彈簧驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力轉(zhuǎn)換器的彈簧驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別用于中壓和高壓開關(guān)、特別是斷路器，該機(jī)構(gòu)包括-一個(gè)連鎖彈簧，它偏心地連接在一個(gè)可以繞自己軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)軸上，該彈簧一方面用于驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)軸按預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)，以便確保轉(zhuǎn)換器的連接，另一方面用于驅(qū)動(dòng)裝在聯(lián)動(dòng)軸上的大齒輪，有一個(gè)小齒輪與該大齒輪嚙合，它連接著一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)小齒輪驅(qū)動(dòng)大齒輪和聯(lián)動(dòng)軸按預(yù)定的方向旋轉(zhuǎn)，以便使連鎖彈簧受力，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換器的接通，聯(lián)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)行程是從使聯(lián)鎖彈簧至少部分放松的初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)到死點(diǎn)位置，在該位置連鎖彈簧受力，-一個(gè)棘輪機(jī)構(gòu)，它將擋住大齒輪，使其位于一個(gè)支持位置，該位置按預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向位于死點(diǎn)的后面，還能夠放松聯(lián)動(dòng)軸使得轉(zhuǎn)換器接通，-大齒輪外圓周上有一個(gè)由齒列的不連續(xù)構(gòu)成的空檔，當(dāng)聯(lián)動(dòng)軸靠在棘輪機(jī)構(gòu)上時(shí)，該空檔位于靠近小齒輪的齒區(qū)，-在棘輪機(jī)構(gòu)釋放了聯(lián)動(dòng)軸之后，防止大齒輪和小齒輪相互卡住的裝置，這些裝置包括-小齒輪上齒的形狀，它們的兩個(gè)齒面徑向向外延伸，匯合于共同的齒頂，嚙合齒面為漸開線形狀，另一個(gè)齒面上是從齒頂開始的平面，該平面相對(duì)于齒中間的徑向直線是傾斜的，以及，-大齒輪上沿預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向位于空檔后面的齒的形狀，其兩個(gè)齒面徑向向外匯合于共同的齒頂，其上部與齒頂相鄰處有一個(gè)斜平面。
歐洲專利申請(qǐng)0651409A1描述了一種這樣的機(jī)構(gòu)。在它的實(shí)例中，小齒輪上的所有齒以及大齒輪上由缺少一部分齒構(gòu)成的空檔后面(按預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向)的第一個(gè)齒的形狀是這樣的其齒面匯合在一個(gè)齒頂上，這是為了防止齒輪被卡住。無(wú)論如何，小齒輪齒頂在大齒輪位于空檔后面第一個(gè)齒的嚙合面上的摩擦將造成或多或少的能量損失。這種損失取決于小齒輪上齒的位置，它將使接通轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)間發(fā)生變化，并導(dǎo)致大齒輪空檔后第一齒不可忽略的磨損。如果機(jī)構(gòu)是用于控制與電網(wǎng)電壓同步的起動(dòng)轉(zhuǎn)換器，以減少電網(wǎng)的超壓，這種隨機(jī)的時(shí)間變化將是不可容忍的。
歐洲專利0294561A2描述了一種類似的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它與一個(gè)斷路器連接，大齒輪空檔后面的第一個(gè)齒可克服一個(gè)壓縮彈簧的應(yīng)力徑向伸縮。如果在起動(dòng)過(guò)程開始時(shí)，該齒頂住小齒輪的齒頂，它將徑向縮回同時(shí)壓縮與之相連的彈簧。這樣，該齒可以滑過(guò)，不會(huì)卡在小齒輪對(duì)應(yīng)的齒頂上。當(dāng)它錯(cuò)過(guò)該齒頂后，將伸入小齒輪齒間的缺口中。不過(guò)，下述危險(xiǎn)仍然存在，盡管可伸縮齒逐漸縮入裝有彈簧的孔內(nèi)，但它的摩擦力仍可能帶動(dòng)大齒輪。在這種情況下，在大齒輪空檔后的第二個(gè)齒將頂住小齒輪一個(gè)齒的齒頂，由于該齒不能縮回，齒輪將被卡住。這種可能性是很大的，因?yàn)樾↓X輪與一個(gè)自由輪連接，與其驅(qū)動(dòng)裝置分離，很容易轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明通過(guò)提供一個(gè)有效、簡(jiǎn)單且低成本的方法來(lái)克服上述所有這些問(wèn)題，消除運(yùn)行不良的危險(xiǎn)，此外對(duì)這種方法作適當(dāng)?shù)淖兓?，也可以?duì)現(xiàn)有裝置的機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造。
該目的是借助前面所描述的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，其特征為該空檔位于大齒輪的周邊上，在其后面，按預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向，是一個(gè)克服壓縮彈簧的應(yīng)力可伸縮的齒，其特征還有沿預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向，可伸縮齒的后面是一個(gè)附加空檔，它由大齒輪的齒列的附加間斷構(gòu)成，該附加空檔至少相當(dāng)于兩個(gè)齒距。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的例子，大齒輪上位于附加空檔后面的第一個(gè)齒具有與可伸縮齒類似的形狀。
根據(jù)一個(gè)有利的例子，所述附加空檔的長(zhǎng)度為三個(gè)齒距。
最好，可伸縮齒在未縮回時(shí)比大齒輪上的其它齒要凸出一些。
最后，在具有防止大齒輪和小齒輪卡住附加保險(xiǎn)的例子中，大齒輪附加空檔后第一個(gè)齒的后面的至少一個(gè)附加齒的形狀與可伸縮齒的形狀類似。
通過(guò)對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)例和有關(guān)附圖的描述將能更好地了解本發(fā)明，這些實(shí)例是非限制性的，附圖中

圖1為本發(fā)明機(jī)構(gòu)一個(gè)實(shí)例的總體示意圖，圖2為大齒輪可伸縮齒的細(xì)部圖，圖3A、3B、3C和3D示出大齒輪上的可伸縮齒在和小齒輪的齒嚙合時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。
參看圖1，圖示的彈簧驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10用于與一個(gè)轉(zhuǎn)換器相連，它有一個(gè)連鎖軸11，它可以繞它的軸線12自由轉(zhuǎn)動(dòng)，軸上有一個(gè)大齒輪13和一個(gè)凸輪14，凸輪的作用將在后面描述。由拉伸彈簧構(gòu)成的連鎖彈簧15通過(guò)一條鏈子17或其它機(jī)構(gòu)與大齒輪13上的一個(gè)連接點(diǎn)16連接。在本例中鏈子通過(guò)一個(gè)改變角度的滑輪18。大齒輪13與一個(gè)小齒輪19嚙合，小齒輪通過(guò)齒輪系20與固定在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23輸出軸22上的小齒輪21連接。
這一系列的機(jī)構(gòu)零件是大家已知并在前面引述的歐洲專利申請(qǐng)0652409中描述過(guò)，其中的連鎖彈簧15將驅(qū)動(dòng)連鎖軸11向確定的方向A旋轉(zhuǎn)(見圖1中的箭頭A)，以便確保轉(zhuǎn)換器(未示出)的接通，機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23將使連鎖彈簧15總是處于張緊狀態(tài)，隨時(shí)可以釋放其所積蓄的能量以保證轉(zhuǎn)換器的接通。為此，在轉(zhuǎn)換器連通時(shí)，聯(lián)鎖彈簧15在鏈子17上產(chǎn)生一個(gè)拉力，使得大齒輪13按箭頭A所示的預(yù)定方向轉(zhuǎn)動(dòng)。連接點(diǎn)16從死點(diǎn)16a(按大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的預(yù)定方向A)前面一些的等待位置轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)放松點(diǎn)16b的最終位置。放松點(diǎn)16b與死點(diǎn)16a位于同一直徑的兩端。隨后驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23繼續(xù)帶動(dòng)連鎖軸11按預(yù)定的方向A轉(zhuǎn)動(dòng)。它將轉(zhuǎn)動(dòng)到使彈簧的連接點(diǎn)再次略微超過(guò)死點(diǎn)16a，在該位置上，彈簧被拉緊。大齒輪在該位置上的固定是靠一個(gè)棘輪機(jī)構(gòu)24實(shí)現(xiàn)的，它有一個(gè)用電磁鐵26驅(qū)動(dòng)的棘齒25和位于大齒輪13一個(gè)齒面上的檔塊27，檔塊27與棘齒25配合使得大齒輪停在所希望的等待位置。
另外，機(jī)構(gòu)10有一個(gè)主軸30，它上面有一個(gè)轉(zhuǎn)換器手柄(未示出)的作用杠桿31，一個(gè)將主軸和觸發(fā)彈簧33連接的連接杠桿32，一個(gè)帶滾輪的杠桿34，它上面的凸輪隨動(dòng)滾輪34a靠在凸輪14上，主軸上還有一個(gè)定位杠桿35，它與由電磁鐵37操縱的棘齒36配合，主軸上還有一個(gè)制動(dòng)杠桿，它與一個(gè)例如由油缸或類似機(jī)構(gòu)構(gòu)成的制動(dòng)裝置38連接。觸發(fā)彈簧33最好與聯(lián)動(dòng)彈簧15一樣或類似，通過(guò)一條經(jīng)過(guò)換向滑輪40的鏈子39連接到連接杠桿32上。凸輪跟隨滾輪34a緊靠在聯(lián)動(dòng)軸11的凸輪14上。該凸輪控制杠桿34在位置41a和41b之間運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)位置對(duì)應(yīng)于作用杠桿31的位置I和O。棘齒36確保定位杠桿35鎖緊在對(duì)應(yīng)作用杠桿31的位置I的位置上。
圖2為大齒輪13局部和小齒輪19的放大視圖。可注意到，小齒輪19上的齒的形狀比較特別，它有一個(gè)尖頂，齒的兩個(gè)齒面徑向向外延伸，匯合于共同的齒頂。嚙合齒面為漸開線形狀，另一個(gè)齒面上有一個(gè)通過(guò)齒頂?shù)钠矫?，該平面相?duì)于齒中間的徑向直線是傾斜的。
大齒輪13的齒列51沿預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向A有一個(gè)間斷。該間斷構(gòu)成了一個(gè)空擋52，形成一個(gè)無(wú)齒的區(qū)域。在該空檔中有一個(gè)可伸縮齒53?？缮炜s齒固定在一個(gè)局部鏤空的套筒54中，套筒裝在圓柱形的孔55中，孔位于大齒輪的厚度中。在大齒輪孔55和鏤空套筒54的空槽之間裝有一個(gè)壓縮彈簧56。該彈簧將齒53沿徑向推向大齒輪的外面。為了防止該齒彈出，也為了限制齒向外的行程，在空檔52的底部固定了一個(gè)擋板57，它部分堵住了孔55。該擋板用一個(gè)、最好是兩個(gè)固定螺釘固定。由于這種安裝方式，齒53能夠抵抗壓縮彈簧56的作用力，部分地縮入孔55的內(nèi)部。
在該可伸縮齒53的后面，大齒輪13有一個(gè)補(bǔ)充空檔60，它是由該齒輪齒列51的一個(gè)附加不連續(xù)區(qū)構(gòu)成。該空檔至少有兩個(gè)齒距。在一個(gè)優(yōu)選的例子中，它有三個(gè)齒距。
位于大齒輪附加空檔60后面的齒61的形狀類似于可伸縮齒53。至少這兩個(gè)齒的兩個(gè)齒面都是徑向向外延伸匯合于共同的齒頂。與嚙合齒面相對(duì)的齒面上有一個(gè)斜面，其上端邊連著齒的齒頂。另外，可伸縮齒53比大齒輪的其它齒51凸出，以便更進(jìn)一步減少它的齒頂與小齒輪19齒的齒頂接觸的可能性。
圖3A到3D示出了小齒輪19的齒50的齒頂與大齒輪13的可伸縮齒53之間接觸的情況，圖3A示出這兩個(gè)齒50和53接觸的瞬間。
可伸縮齒53如圖3B所示的那樣縮回。兩個(gè)齒53a和53b用虛線表示。實(shí)際上，它們是不存在的，被附加空檔60代替?？梢钥吹?，如果保留這兩個(gè)齒，小齒輪19上隨后的齒50a將與齒53a接觸，極有可能卡住齒53a。這就是要設(shè)置附加空檔60和至少去掉兩個(gè)齒53a、53b的原因。該附加空檔完全消除了大齒輪被卡住的危險(xiǎn)。
圖3C示出兩個(gè)齒輪的齒是如何運(yùn)動(dòng)的。在齒50和53嚙合運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，小齒輪19上在齒50后面的齒50a和50b位于附加空檔60的區(qū)域中。
圖3D示出齒50c的位置，它開始與大齒輪13附加空檔60后的第一個(gè)齒61嚙合。可以看到，由于兩個(gè)齒50c和61的特殊形狀，它們不可能相互卡住。
本發(fā)明并不局限于所介紹的實(shí)例，這些實(shí)例只是顯示結(jié)構(gòu)的例子。
權(quán)利要求
1.用于電力轉(zhuǎn)換器的彈簧驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)，特別用于中壓和高壓開關(guān)、特別是斷路器，該機(jī)構(gòu)包括-一個(gè)連鎖彈簧(15)，它偏心地連接在一個(gè)可以繞自己軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)軸(11)上，該彈簧一方面用于驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)軸按預(yù)定方向(A)旋轉(zhuǎn)，以便確保轉(zhuǎn)換器的連接，另一方面用于驅(qū)動(dòng)裝在聯(lián)動(dòng)軸(11)上的大齒輪(13)，有一個(gè)小齒輪(19)與該大齒輪嚙合，它連接著一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置(23)，驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)小齒輪驅(qū)動(dòng)大齒輪和聯(lián)動(dòng)軸按預(yù)定的方向旋轉(zhuǎn)，以便使連鎖彈簧受力，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換器的接通，聯(lián)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)行程是從使聯(lián)鎖彈簧至少部分放松的位置(16b)轉(zhuǎn)動(dòng)到死點(diǎn)位置(16a)，在該位置連鎖彈簧受力，-一個(gè)棘輪機(jī)構(gòu)(24)，它將擋住大齒輪(13)，使其位于一個(gè)支持位置，該位置按預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向(A)位于死點(diǎn)的后面，還能夠放松聯(lián)動(dòng)軸(11)使得轉(zhuǎn)換器接通，-大齒輪外圓周上有一個(gè)由齒列(51)的不連續(xù)構(gòu)成的空檔(52)，當(dāng)聯(lián)動(dòng)軸靠在棘輪機(jī)構(gòu)上時(shí)，該空擋位于靠近小齒輪(19)的齒區(qū)，-在棘輪機(jī)構(gòu)釋放了聯(lián)動(dòng)軸之后，防止大齒輪(13)和小齒輪(19)相互卡住的裝置，這些裝置包括-小齒輪上齒的形狀，它們的兩個(gè)齒面徑向向外延伸，匯合于共同的齒頂，嚙合齒面為漸開線形狀，另一個(gè)齒面上是從齒頂開始的平面，該平面相對(duì)于齒中間的徑向直線是傾斜的，以及，-大齒輪(13)上沿預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向位于空檔后面的齒(53)的形狀，其兩個(gè)齒面徑向向外匯合于共同的齒頂，其上部與齒頂相鄰處有一個(gè)斜平面，其特征為空檔(52)位于大齒輪(13)的周邊上，在其后面，按預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向，是一個(gè)克服壓縮彈簧(56)的應(yīng)力可伸縮的齒(53)；沿預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向A，可伸縮齒的后面是一個(gè)附加空檔(60)，它是由大齒輪(13)的齒列上的附加間斷構(gòu)成，該附加空檔至少相當(dāng)于兩個(gè)齒距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征為大齒輪(13)上位于附加空檔(60)后面的第一個(gè)齒(61)具有與可伸縮齒(53)類似的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征為所述附加空檔(60)的長(zhǎng)度為三個(gè)齒距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征為可伸縮齒(53)在未縮回時(shí)比大齒輪(13)上的其它齒(51)要凸出一些。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)構(gòu)，其特征為大齒輪(13)附加空檔(60)后第一個(gè)齒(61)的后面的至少一個(gè)附加齒的形狀與可伸縮齒(53)的形狀類似。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電力轉(zhuǎn)換器的彈簧驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)(10)有一個(gè)連鎖軸(11),可以繞軸線(12)自由轉(zhuǎn)動(dòng),軸上有一個(gè)大齒輪(13)和一個(gè)凸輪(14)。由拉伸彈簧構(gòu)成的連鎖彈簧(15)通過(guò)一條鏈子(17)與大齒輪(13)上的一個(gè)連接點(diǎn)(16)連接。大齒輪(13)與一個(gè)小齒輪(19)嚙合,小齒輪通過(guò)齒輪系(20)與固定在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(23)輸出軸(22)上的小齒輪(21)連接。大齒輪(13)的齒列沿預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向(A)有一個(gè)間斷,構(gòu)成了一個(gè)無(wú)齒的空檔。在該空檔中有一個(gè)可伸縮齒,可伸縮齒的后面是一個(gè)至少兩個(gè)齒距長(zhǎng)的附加空檔。
文檔編號(hào)H01H3/36GK1200550SQ9810898
公開日1998年12月2日 申請(qǐng)日期1998年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月26日
發(fā)明者羅爾夫·尼古拉斯 申請(qǐng)人:Gec阿爾斯托姆T&D公司