專利名稱：具有觸點力調(diào)節(jié)的操作機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于操作例如中壓開關(guān)裝置等多極斷路器組件的操作
機構(gòu)，其包含用于多極斷路器組件中的每個斷路器的
用于連接至斷路器的操作軸的連接組件、用于在操作機構(gòu)的ON和 OFF狀態(tài)之間切換的致動器、用于將致動器的運動傳送到連接組件的轉(zhuǎn)移 組件、在搮作機構(gòu)的ON狀態(tài)中在操作軸上施加力的壓縮彈簧。壓縮彈簧 所施加的力可由力設(shè)置組件以連續(xù)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
日本特開JP-11-040013描述了一種用于多極斷路器的操作機構(gòu)。使用 延伸孔65、銷66和壓力彈簧6，在擺臂4和連桿60之間進(jìn)行連接。觸點 力看起來可使用螺絲和螺桿61a-c以連續(xù)的方式(使用螺紋)受到調(diào)節(jié)。
日本特開jp 9-161629描述了 一種用于與斷路器聯(lián)合使用的驅(qū)動力傳 輸裝置。設(shè)置了兩個彈簧，且沖程(stroke)可使用六角偏心輥進(jìn)行調(diào)節(jié)。 在斷路器斷開電極的情況下，通過偏心輥的轉(zhuǎn)動進(jìn)行調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖為斷路器用操作機構(gòu)的調(diào)節(jié)提供更為緊湊的解決方案，其 使得斷路器觸點的觸點力的簡單且高效的調(diào)節(jié)成為可能。
根據(jù)本發(fā)明，提供根據(jù)上述序言的一種操作機構(gòu)，其中，力調(diào)節(jié)組件 包含具有彈簧保持器頂端(spring holder top)的彈簧保持器，彈簧保持器 與壓縮彈簧的一側(cè)接觸，彈簧保持器頂端被連接至轉(zhuǎn)移組件，彈簧保持器 和彈簧保持器頂端的相對位置是可調(diào)節(jié)的。例如，可使用彈簧保持器和彈 簧保持器頂端之間的螺絲連接來調(diào)節(jié)彈簧保持器和彈簧保持器頂端的相對
位置。這使得彈簧保持器和彈簧保持器頂端的相互位置的容易且準(zhǔn)確的設(shè) 置成為可能，因此使得施加在斷路器觸點上的力的容易且準(zhǔn)確的設(shè)置成為 可能。通過具有連續(xù)調(diào)節(jié)能力，可以更為準(zhǔn)確地設(shè)置施加在觸點上的力。
在另 一實施例中，彈簧保持器頂端具有it^開口 ( accession opening)， 以便使得彈簧保持器頂端和彈簧保持器的相互調(diào)節(jié)成為可能。這使得容易 的進(jìn)入(access)和調(diào)節(jié)成為可能，例如，在操作機構(gòu)的組裝過程中，當(dāng) 操作機構(gòu)的蓋子尚未安裝時.在另一實施例中，彈簧保持器具有至少一個 設(shè)置孔，其用于使用設(shè)置工具調(diào)節(jié)彈簧保持器和彈簧保持器頂端之間相對 位置。當(dāng)設(shè)置預(yù)期的力時，此調(diào)節(jié)工具于是能夠容易地使用。
在另一實施例中，彈簧保持器和彈簧保持器頂端的相對位置能夠使用 鎖定裝置來固定，鎖定裝置采用例如鎖定螺絲的形式。這確保了在操作機 構(gòu)的運行使用壽命中保持由操作機構(gòu)施加在斷路器觸點上的力的正確設(shè) 置。
在另一實施例中，彈簧保持器包含圓柱形主體，壓縮彈簧被定位在圓 柱形主體內(nèi)。這為操作機構(gòu)的緊湊結(jié)構(gòu)提供了條件。
在另一實施例中，連接組件包含連接至操作軸的彈簧導(dǎo)承，壓縮彈簧 圍繞彈簧導(dǎo)承定位且被定位在彈簧保持器的內(nèi)部，壓縮彈簧的第二側(cè)鄰接 彈簧導(dǎo)承的邊緣。力設(shè)置組件和連接組件的這種結(jié)構(gòu)允許操作機構(gòu)具有非
常緊湊的設(shè)計，同時，保持操作機構(gòu)所需要的必要的操作特性(對于ON 和OFF 二者)。
在另一實施例中，操作機構(gòu)包含連接至致動器和每個轉(zhuǎn)移組件的驅(qū)動 板(driveplate)。通過這種方式，確保僅僅使用一個致動器來同時操作多 極斷路器組件中的每個斷路器，這又使得建立非常緊湊的操作機構(gòu)成為可 能。
在另一實施例中，驅(qū)動板包含用于指示搮作機構(gòu)的ON或OFF狀態(tài)的 指示器標(biāo)簽(indicatortab)。例如，這種指示器標(biāo)簽與操作機構(gòu)的蓋子中 的開口配合，以便提供操作機構(gòu)狀態(tài)的可視指示。


下面將參照附圖使用幾個示例性實施例更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中 圖1示出了在本發(fā)明的三相實施例中用于斷路器的操作機構(gòu)的透視
圖2示出了圖l的實施例的彈簧保持器外殼的詳細(xì)的橫截面視圖；以
及
圖3示出了圖1的操作機構(gòu)實施例的下部分的橫截面視圖。
具體實施例方式
在中壓開關(guān)裝置設(shè)備中，很重要的一點是在各相中同時地并行操作(真 空)斷路器(或開關(guān))。影響斷路器正確操作的參數(shù)之一是ON位置中的 觸點力(即當(dāng)接觸時施加在斷路器的觸點上的力)，在一個三相設(shè)備現(xiàn)場 中，其對于所有斷路器上應(yīng)該基本相等。
圖1的透視圖中示出了使用用于斷開或閉合三相斷路器的操作機構(gòu)的 斷路器組件或開關(guān)裝置設(shè)備的實施例。該設(shè)備中，三個(真空)斷路器18 被安裝在滑軌(rack)上，饋送線也被安裝在滑軌上。在相互平行排列的 三個真空斷路器18的前面，設(shè)置安裝在底板3上的操作機構(gòu)，其可被蓋子 2封閉。三極(或更為一般而言，多極)操作W^J適合于設(shè)備的真空斷路 器18的操作。操作機構(gòu)包含單個致動器4—一例如電磁致動器，其結(jié)構(gòu)和 操作為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉。致動器4包含驅(qū)動軸6，其能在用于將操 作機構(gòu)設(shè)置為處于ON或OFF狀態(tài)的兩個位置之間移動。
驅(qū)動軸6使用連接軸8連接至推條(push strip ) 9，連接軸8被定位 為垂直于驅(qū)動軸6，并延伸得比推條9更遠(yuǎn)一點。這使得簡單的鎖定^ 成為可能，該機構(gòu)包含鎖定裝置5，鎖定裝置5能夠通過阻止連接軸8的 向下運動而將設(shè)備鎖定在ON位置。
在圖1所示操作才/U^實施例的實施中，設(shè)置鍵連接7，其穿過蓋板2 延伸，且其使得使用機械鏈路一一例如，在連接軸8上致動的偏心裝置 (eccentric)——對操作機構(gòu)的手動操作成為可能。鍵連接7能被i殳置為
緊急O(jiān)FF開關(guān)。例如，用于輔助電力不可用的情況。
另外，按鈕10被提供在蓋板2上，其與致動器4電氣連接，并被布置 為從ON位置向OFF位置(反之亦然)切換致動器4.
推條9被穩(wěn)固的連接到驅(qū)動板17,在所示出的實施例中驅(qū)動板17包 含位于穿過底板3延伸的真空斷路器18連接的兩側(cè)的兩個平行部分。使用 多個互連結(jié)構(gòu)以平行的構(gòu)造保持驅(qū)動板17的兩個平行部分，例如〗吏用滑銷 (slider plug) 11、軸桿15 (每相一個)以及連接軸8。驅(qū)動板17在ON 和OFF位置之間沿其縱向方向移動。在替代實施例中，驅(qū)動板17可包含 互連至操作機構(gòu)的多個結(jié)構(gòu)的單個部分。
軸桿15以繞軸旋轉(zhuǎn)的方式將驅(qū)動板17連接至杠桿板(lever plate )14， 允許杠桿板14和驅(qū)動板17相對于彼此旋轉(zhuǎn)。杠桿板14也使用固定軸13
用軸耦合12連接至彈簧保持器外殼16。
彈簧保持器外殼16連接至真空斷路器18的操作軸109(見下面對圖2 和3的描述)，并提供用于使用彈簧力對操作軸109進(jìn)行操作的設(shè)置力(詳 見下文)。
杠桿板14的形狀——或更具體而言，分別在軸桿15和固定軸13之間 以及在固定軸13與耦合軸12之間的連接線的距離和角度一一使得驅(qū)動板 17在平行于底板3的方向上向上和向下的方式運動轉(zhuǎn)換為彈簧保持器外殼 16在垂直于底板3的方向上向內(nèi)和向外的運動。這種結(jié)構(gòu)使得三極操作機 構(gòu)的操作機構(gòu)具有非常緊湊的體積。以上所描述的元件形成了轉(zhuǎn)移組件， 其將致動器4的運動傳送到操作軸109。
在圖1中，示出了驅(qū)動板17具有指示器標(biāo)簽17a。側(cè)板19可在對應(yīng) 的位置具有指示器開口，使得可在側(cè)板19的外部提供操作機構(gòu)狀態(tài)(ON 或OFF)的可視指示。假如固定軸13連接至底板3，側(cè)板19和蓋板2可 組合成一個蓋子。
在另一實施例中，驅(qū)動板17和/或杠桿板14也致動用于監(jiān)視ON或 OFF狀態(tài)的開關(guān)。例如，驅(qū)動板17致動用于發(fā)出ON狀態(tài)信號的開關(guān)的
閉合觸點。杠桿板14致動用于發(fā)出OFF狀態(tài)信號的開關(guān)(可能設(shè)置在雙 布置中)的閉合觸點。開關(guān)可被安裝在側(cè)板19上。在圖2中，示出了圖l 所示實施例的彈簧保持器外殼的詳細(xì)的橫截面視圖。示出了底板3、蓋板2 和一個側(cè)板19。固定軸13相對于底板3、蓋板2和側(cè)面板19的組件是靜 止的，并允許杠桿板14在ON和OFF位置之間圍繞固定軸13旋轉(zhuǎn)。杠桿 板14也使用采用軸桿15的形式的、可繞軸旋轉(zhuǎn)的連接附著于驅(qū)動板17。 杠桿板14連接至軸耦合12 (見上面對圖1的描述)，其又連接至彈簧保 持器頂端100。
在替代實施例中，杠桿板14具有不同的形狀，例如采用將驅(qū)動板17 連接至彈簧保持器外殼16上的膝形板(knee plate)的形式，其中，膝形 接頭(knee joint)使用固定軸13被固定到側(cè)板19。
彈簧保持器頂端100是力設(shè)置組件的一部分，并使用螺絲連接被連接 至彈簧保持器104,使得彈簧保持器項端100和彈簧保持器104之間相對 位置的連續(xù)調(diào)節(jié)成為可能。在此實施例中，彈簧保持器104是圓柱形主體， 在內(nèi)部對著彈簧保持器104的一側(cè)保持壓縮彈簧103，并使用螺絲連接在 彈簧保持器104的另一端上的端蓋107。壓縮彈簧103在一端鄰接彈簧保 持器104，并在另一端鄰接彈簧導(dǎo)承106的邊緣106a，壓縮彈簧103被定 位為繞著彈簧導(dǎo)承106。彈簧導(dǎo)承106使用螺栓102連接至頂部襯套(top bush) 108，頂部襯套108使用例如螺絲連接附著到絕緣軸109。彈簧導(dǎo)承 106、頂部襯套108和螺栓102的整體可被認(rèn)為是形成了連接組件，將轉(zhuǎn)移 組件連接至絕緣軸109。在彈簧保持器頂端100的邊緣和底板3之間，在 彈簧保持器104的外部且與壓縮彈簧103共軸地定位補償彈簧105。
如圖2所示，在ON位置，彈簧保持器104已向著底板3移動，但需 要移動比絕緣軸109的實際移動更遠(yuǎn)一點以便使真空斷路器18的觸點產(chǎn)生 物理接觸。如圖2所示，在ON位置，端蓋107的右表面和彈簧導(dǎo)承106 的邊緣106a的左表面之間存在距離為X的間隙。因此，壓縮彈簧103在 彈簧導(dǎo)承106上施加力，并因此在絕緣軸109上施加力，這又產(chǎn)生施加在 真空斷路器18的觸點上的力。
以合適的參考點，距離X也可以說是存在于彈簧保持器104和彈簧導(dǎo) 承106之間。
當(dāng)向著OFF位置操作操作^J時，彈簧保持器104僅在彈簧導(dǎo)承106 的邊緣106a與彈簧保持器104 (或在所示出的實施例中，與端蓋107)機 械接觸時開始移動。因此，真空斷路器的觸點被突然的強制推動力從一點 移動至另一點。彈簧保持器104向著OFF位置的移動得到4hf嘗彈簧105 協(xié)助。
在圖3中，還是在ON位置，示出了圖1的實施例所示的操作機構(gòu)的 下部分的橫截面視圖。同樣在這種情況下，示出了距離X。實際距離X能 被測量并應(yīng)該等于預(yù)定的固定值，以確保在ON位置有足夠強的力被施加 在真空斷路器18的觸點上。當(dāng)圖1-3的實施例所示的三極操作^被組裝 到蓋板2上時，能夠以非常高效的、可變化的且人體工程學(xué)的方式設(shè)置觸 點力。在操作機構(gòu)的ON位置，在彈簧導(dǎo)承106的表面和端蓋107的表面 之間直接測量距離X (見上面對圖2的描述)。當(dāng)彈簧保持器在測量位置 具有測量狹縫(measurementslit)時，可進(jìn)行這種直接測量。距離X的測 量值與預(yù)定的固定值之間的區(qū)別表明彈簧保持器104應(yīng)該調(diào)進(jìn)(或調(diào)出) 彈簧保持器頂端IOO有多遠(yuǎn)。
在替代方式中，使用機構(gòu)的更容易進(jìn)入的部分，即彈簧保持器104的 頂部和彈簧導(dǎo)承106 (或螺桿102 )的頂部，可以從機構(gòu)的前側(cè)測量(非直 接)距離X。在這種情況下，在ON位置在OFF位置測量圖2和圖3中所 示的距離Y，距離X于是為這兩個測量之間的差(X-YrY2)。
當(dāng)操作機構(gòu)返回OFF位置時，調(diào)節(jié)可從操作機構(gòu)的前側(cè)容易地完成， 因為彈簧保持器104和彈簧保持器頂端100可以容易地轉(zhuǎn)動或調(diào)節(jié)。由于 系統(tǒng)中不存在觸點力，彈簧保持器頂端100和彈簧保持器104的螺紋上的 摩擦力非常低。彈簧保持器頂端100進(jìn)一步具有進(jìn)入開口 16a (見圖1), 其進(jìn)一步有助于可進(jìn)入性。在示出的實施例中，設(shè)置多個設(shè)置孔110,使 得通過使用特殊工具，能相對于彈簧保持器頂端IOO轉(zhuǎn)動彈簧保持器104。
之后，能使操作機構(gòu)返回到ON位置，且能夠測量彈簧保持器104和彈簧導(dǎo)承106之間的距離X，以便進(jìn)行mt。如果測量值對應(yīng)于預(yù)定的固 定值，能^f吏用鎖定裝置一一例如圖2和3的實施例中所示的鎖定螺絲設(shè)備 101—一固定所調(diào)定的觸點力。
現(xiàn)在，像壓縮彈簧103和補償彈簧105 —樣的彈簧可被制造為具有精 確定義的彈簧常數(shù)(具有確定的裕度(margin))。通過測量距離并將之 與從壓縮彈簧103和補償彈簧105的彈簧常數(shù)得出的預(yù)定的固定值進(jìn)行比 較,本發(fā)明使得間接測量在ON位置施加在斷路器18觸點上的力成為可能。
權(quán)利要求
1. 一種用于操作多極斷路器組件的操作機構(gòu)，其包含用于多極斷路器組件中的每個斷路器(18)的用于連接到斷路器(18)的操作軸(109)的連接組件，用于在操作機構(gòu)的ON和OFF狀態(tài)之間切換的致動器(4)，將致動器(4)的運動傳送到連接組件的轉(zhuǎn)移組件，以及在操作機構(gòu)的ON狀態(tài)下在操作軸(109)上施加力的壓縮彈簧(103)，壓縮彈簧(103)所施加的力可通過力設(shè)置組件(100，104)以連續(xù)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中，力設(shè)置組件包含具有彈簧保持器頂端(100)的彈簧保持器(104)，彈簧保持器(104)與壓縮彈簧(103)的一側(cè)接觸，彈簧保持器頂端(100)被連接至轉(zhuǎn)移組件，彈簧保持器(104)和彈簧保持器頂端(100)的相對位置可調(diào)節(jié)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的操作機構(gòu)，其中，彈簧保持器(104)與彈簧保 持器頂端(100)的相對位置可使用彈簧保持器(104)和彈簧保持器頂端(100 )之間的螺絲連接來調(diào)節(jié)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的操作機構(gòu)，其中，所述彈簧保持器頂端(100 ) 具有進(jìn)入開口 ( 16a),以便允許彈簧保持器(104 )與彈簧保持器頂端(100 ) 的相互調(diào)節(jié)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的操作機構(gòu)，彈簧保持器(104 )具有至 少一個設(shè)置孔(110)，用于使用調(diào)節(jié)工具調(diào)節(jié)彈簧保持器(104)和彈簧 保持器頂端(100)之間的相對位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4中任一項的操作機構(gòu)，其中，彈簧保持器(104) 和彈簧保持器頂端(100)的相對位置能使用鎖定裝置(101)來固定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5中任一項的操作機構(gòu)，其中，彈簧保持器(104) 包含圓柱形主體，壓縮彈簧(103)被定位在圓柱形主體內(nèi)部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的操作機構(gòu)，其中，連接組件包含連接至操作軸(109)的彈簧導(dǎo)承(106)，壓縮彈簧(103 )被定位為圍繞彈簧導(dǎo)承(106)且在彈簧保持器(104)的內(nèi)部，壓縮彈簧(103)的第二側(cè)鄰接彈簧導(dǎo)承(106)的邊緣(106a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求l-7中任一項的操作機構(gòu)，其中，操作機構(gòu)包含連接至致動器(4)以及每個轉(zhuǎn)移組件的驅(qū)動板(17)。
9.根據(jù)權(quán)利要求l-8中任一項的操作機構(gòu)，其中，驅(qū)動板(17)包含用于指示操作機構(gòu)的ON或OFF狀態(tài)的指示器標(biāo)簽(17a)。
全文摘要
一種用于操作多極斷路器組件的操作機構(gòu)。對于多極斷路器組件中的每個斷路器(18)，均具有以下部件用于連接至斷路器(18)的操作軸(109)的連接組件，用于在操作機構(gòu)的ON和OFF狀態(tài)之間切換的致動器(4)，用于將致動器(4)的運動傳遞給連接組件的轉(zhuǎn)移組件，在操作機構(gòu)的ON狀態(tài)下在操作軸(109)上施加力的壓縮彈簧(103)。壓縮彈簧(103)所施加的力可由力設(shè)置組件(100，104)以連續(xù)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
文檔編號H01H33/40GK101388301SQ20081017146
公開日2009年3月18日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者G·L·尼特爾特, M·B·P·范迪耶克, R·J·威爾姆斯 申請人:伊頓電氣公司