CN201278338Y - 电气开关装置、储能组件及其延时机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及断路器储能组件(100)的延时机构(300),储能组件包括支架(102)、连接到支架的弹簧(120)、至少一个给弹簧充能以储存能量的充能机构(160,170)、至少一个释放所储存能量的致动器(186,186’,188,188’,188”)和将所储存能量转化成操作机构(10)的运动的驱动组件(182)。延时机构的第一和第二脱扣轴(302,304)可枢转地连接到支架。链接元件(322,324,326)使第一和第二脱扣轴互连。脱扣挡爪(340)和驱动杠杆(350)连接到第一脱扣轴。链接元件和连接到驱动杠杆的减震器(360)对于从第一脱扣轴最初移动的第一时刻到第二脱扣轴移动以释放脱扣挡爪的第二时刻的延时起作用。减震器可调节所述延时。
Description
技术领域
本实用新型一般涉及电气开关装置,更具体地涉及用于电气开关装置例如断路器的储能组件。本实用新型还涉及用于断路器储能组件的延时机构。
背景技术
电气开关装置例如断路器保护电气系统不受电气故障状况例如电流过载、短路、异常电压和其它故障状况的影响。通常,断路器包括操作机构,该操作机构响应于所检测到的这类故障状况而例如通过脱扣器/跳闸单元打开电气接触组件以中断流过电气系统的导体的电流。
某些中压断路器例如采用弹簧操作的储能组件。具体地,这种断路器的操作机构通常包括具有至少一个有助于打开(例如分离)电气接触组件的弹簧的打开组件、包括多个使电气接触组件闭合的弹簧的闭合组件,以及用于给弹簧充能(charge)的充能机构。通过释放闭合组件的弹簧所储存的能量使接触组件闭合。闭合组件的弹簧可使用手动充能机构例如充能手柄进行手动充能,或使用例如马达驱动的充能机构或其它适当的电动机械充能机构进行自动充能。已知储能组件的手动和自动充能机构均需要其自身单独的部件“链”或部件组件,以便将必须要充能的弹簧链接至相应的动力源(例如,人力;马达动力)。在这些组件的每一个中都存在多个部件,其中一些部件制造起来比较复杂和/或难以安装或组装。另外,手动和自动充能机构的部件以及一般储能组件的其它部件通常相对于断路器“嵌入”。换句话说,它们分别接合到断路器壳体上的不同位置,并且不易于互换而用于其它应用(例如用于其它断路器)。这使得难以修理、更换和/或维护充能机构,因为这样需要至少部分地拆散整个断路器。此外,手动充能机构的充能手柄是比较大(例如长,以便提供杠杆作用)的分离部件,其通常不会永久地被附装,因此必须与断路器分开储存并且可能会丢失。
某些断路器的储能组件的另一个缺点涉及响应于故障状况而打开电气接触组件的定时(例如延时)。具体地,电子脱扣电路监控负载电流,并且如果任何这些电流超出特定的电流-时间特性,则致动一打开触发机构例如打开螺线管以将电气接触组件脱扣打开。通常假定触发机构的响应时间应尽量短,以便尽可能快地使电气接触组件分离,并避免对断路器和/或负载侧电气部件造成损坏或使损坏最小。但是已确定,如果在与故障状况相关联的直流和交流电流均处于或接近它们的峰值时使接触组件分离,则会损坏触点。推迟触点的分离直到直流电流不处于峰值时可避免这种损坏。但问题是对于不同的应用和不同的断路器,最佳的特定延时是不同的。
因此,电气开关装置例如断路器及其储能组件仍有改进的空间。断路器储能组件的延时机构仍有改进的空间。
实用新型内容
这些以及其它需要通过本实用新型的实施例来实现,本实用新型的实施例涉及用于电气开关装置例如断路器的储能组件。该储能组件包括可调节的延时以控制断路器的可分离触点分离的定时(例如延时),并由此使储能组件可通用地用于多种不同的断路器。
作为本实用新型的一个方面,为包括壳体、可分离触点以及构造成打开和闭合所述可分离触点的电气开关装置的储能组件提供延时机构。储能组件包括可紧固在壳体上的支架、连接到该支架的储能机构、至少一个构造成给该储能机构充能以便储存能量的充能机构、至少一个可致动以释放所储存的能量的致动器以及构造成将所储存的能量转化成操作机构的运动的驱动组件。延时机构包括:构造成可枢转地连接到支架并可与驱动组件协作的第一脱扣轴,该第一脱扣轴可在对应于储能机构被充能的第一位置和对应于储能机构被释放能量的第二位置之间移动/运动;构造成在第一脱扣轴附近可枢转地连接到支架的第二脱扣轴,该第二脱扣轴包括切口部分;包括多个链接元件的链接组件,所述链接元件使第一脱扣轴和第二脱扣轴互连,从而第一脱扣轴和第二脱扣轴之一的运动导致第一脱扣轴和第二脱扣轴中的另一个移动;包括连接到第一脱扣轴的第一端和可与第二脱扣轴接合的第二端的脱扣挡爪,该脱扣挡爪可与第一脱扣轴一起但不相对于其独立地移动;包括连接到第一脱扣轴的第一端和与第一端相对地设置并远离第一端的第二端的驱动杠杆;以及连接到驱动杠杆的减震器。当第一脱扣轴从第一位置朝第二位置移动时,第一脱扣轴使链接组件的链接元件运动,从而使第二脱扣轴枢转。当第二脱扣轴枢转时,第二脱扣轴的切口部分释放脱扣挡爪,从而允许第一脱扣轴移动到第二位置。当第一脱扣轴移动到第二位置时,储能机构所储存的能量被释放,以便驱动所述驱动组件并移动所述操作机构。从第一脱扣轴最初移动离开第一位置的第一时刻到第二脱扣轴被移动以释放脱扣挡爪的第二时刻存在延时。减震器可调节以便调节该延时。
链接组件的链接元件可以是从第一脱扣轴向外延伸的第一脱扣杠杆,从第二脱扣轴向外延伸并基本与第一脱扣杠杆平行的第二脱扣杠杆,以及使第一脱扣杠杆和第二脱扣杠杆互连的脱扣链接件。减震器可以是空气缓冲器。空气缓冲器可包括具有空气体积的储气筒,从该储气筒向外延伸的柱塞,以及构造成调节该储气筒内的空气体积的调节机构。空气缓冲器还可包括将柱塞连接到驱动杠杆的连接链接件,而调节机构可以是紧固件。紧固件可沿第一方向调节以便减小储气筒内的空气体积并从而减小延时,以及沿第二方向调节以便增大储气筒内的空气体积并从而增大延时。链接组件的链接元件和空气缓冲器都可对延时起作用/产生影响。
作为本实用新型的另一个方面,为包括壳体、可分离触点以及构造成打开和闭合该可分离触点的电气开关装置提供储能组件。该储能组件包括:构造成连接到壳体的支架;连接到支架的储能机构;至少一个构造成给储能机构充能以便储存能量的充能机构;至少一个可致动以释放储能机构从而释放所储存的能量的致动器;构造成与储能机构协作以便将所储存的能量转化成操作机构的运动的驱动组件;和延时机构,该延时机构包括:可枢转地连接到支架并可与驱动组件协作的第一脱扣轴,该第一脱扣轴可在对应于储能机构被充能的第一位置和对应于储能机构被释放能量的第二位置之间移动;在第一脱扣轴附近可枢转地连接到支架的第二脱扣轴,该第二脱扣轴包括切口部分;包括多个链接元件的链接组件,所述链接元件使第一脱扣轴和第二脱扣轴互连,使得第一脱扣轴和第二脱扣轴之一的运动导致第一脱扣轴和第二脱扣轴中另一个的移动;包括连接到第一脱扣轴的第一端和可与第二脱扣轴接合的第二端的脱扣挡爪,该脱扣挡爪可与第一脱扣轴一起但不相对于其独立地移动;包括连接到第一脱扣轴的第一端和与该第一端相对地设置并远离该第一端的第二端的驱动杠杆;以及连接到该驱动杠杆的减震器。当第一脱扣轴从第一位置朝第二位置移动时,第一脱扣轴使链接组件的链接元件运动,从而使第二脱扣轴枢转。当第二脱扣轴枢转时,第二脱扣轴的切口部分释放脱扣挡爪,从而允许第一脱扣轴移动到第二位置。当第一脱扣轴移动到第二位置时,储能机构所储存的能量被释放,以便驱动所述驱动组件并移动所述操作机构。从第一脱扣轴最初移动离开第一位置的第一时刻到第二脱扣轴被移动以释放脱扣挡爪的第二时刻存在延时。减震器可调节以便调节该延时。
所述支架可包括正面、背面、第一侧面、第二侧面、第一端、与该第一端相对地设置且远离该第一端的第二端、第一侧板和与该第一侧板相对地设置的第二侧板。延时机构的第一脱扣轴和延时机构的第二脱扣轴的每一个均可在第一侧板和第二侧板之间、穿过第一侧板并在支架的第一侧面上从第一侧板垂直地向外延伸。延时机构的链接组件的链接元件可以是在支架的第一侧面上从第一脱扣轴向外延伸的第一脱扣杠杆、在支架的第一侧面上从第二脱扣轴向外延伸且基本平行于第一脱扣杠杆的第二脱扣杠杆,以及使第一脱扣杠杆和第二脱扣杠杆互连的脱扣链接件。
作为本实用新型的又一个方面,电气开关装置包括:壳体;可分离触点;构造成打开和闭合该可分离触点的操作机构;以及储能组件,该储能组件包括:连接到壳体的支架;连接到支架的储能机构;至少一个构造成给储能机构充能以便储存能量的充能机构;至少一个可致动以释放储能机构从而释放所储存的能量的致动器;与储能机构协作以便将所释放的储存的能量转化成操作机构的运动的驱动组件;和延时机构,该延时机构包括:可枢转地连接到支架并可与驱动组件协作的第一脱扣轴,该第一脱扣轴可在对应于储能机构被充能的第一位置和对应于储能机构被释放能量的第二位置之间移动;在第一脱扣轴附近可枢转地连接到支架的第二脱扣轴,该第二脱扣轴包括切口部分;包括多个链接元件的链接组件,所述链接元件使第一脱扣轴和第二脱扣轴互连,使得第一脱扣轴和第二脱扣轴之一的运动导致第一脱扣轴和第二脱扣轴中另一个的移动;包括连接到第一脱扣轴的第一端和可与第二脱扣轴接合的第二端的脱扣挡爪,该脱扣挡爪可与第一脱扣轴一起但不相对于其独立地移动;包括连接到第一脱扣轴的第一端和与该第一端相对地设置并远离该第一端的第二端的驱动杠杆;以及连接到该驱动杠杆的减震器。当第一脱扣轴从第一位置朝第二位置移动时,第一脱扣轴使链接组件的链接元件运动,从而使第二脱扣轴枢转。当第二脱扣轴枢转时,第二脱扣轴的切口部分释放脱扣挡爪,从而允许第一脱扣轴移动到第二位置。当第一脱扣轴移动到第二位置时,储能机构所储存的能量被释放,以便驱动所述驱动组件并移动所述操作机构。从第一脱扣轴最初移动离开第一位置的第一时刻到第二脱扣轴被移动以释放脱扣挡爪的第二时刻存在延时。减震器可调节以便调节该延时。
所述储能机构可以是弹簧。所述弹簧、所述至少一个充能机构、所述至少一个致动器、所述驱动组件和延时机构均安装在所述支架上,以便形成独立的子组件,其中该独立的子组件构造成可拆装地连接到电气开关装置的壳体上。第一脱扣轴可包括细长体部和从该细长体部向外伸出的多个脱扣桨片(trip paddle)。所述至少一个致动器可包括至少一个手动致动器和至少一个附件,其中所述至少一个手动致动器和至少一个附件中的至少一些可致动以便接合并移动所述多个脱扣桨片中对应的一个桨片,从而移动第一脱扣轴。储能组件的驱动组件可包括从支架向外延伸并包括至少一个突片的第三脱扣轴,并且所述至少一个手动致动器可包括第一按钮和第二按钮。该第一按钮可致动以接合并移动第三脱扣轴的突片,从而释放所述弹簧以移动驱动组件,该驱动组件将移动极轴并闭合所述可分离触点。第二按钮可致动以接合并移动第一脱扣轴的脱扣桨片中对应的一个桨片,从而释放所述弹簧以移动驱动组件,该驱动组件将移动该极轴并打开所述可分离触点。所述至少一个附件可以是至少一个包括致动元件的电气脱扣机构,其中该至少一个电气脱扣机构可响应于电气故障状况而自动操作以移动所述致动元件,以便移动第三脱扣轴的对应的一个突片和第一脱扣轴的对应的一个脱扣桨片。储能组件还可包括可移动地连接到支架的联锁装置。
附图说明
在结合附图阅读时,从下文对优选实施例的说明中可充分了解本实用新型,在附图中:
图1是断路器及其储能组件的部分分解的轴测图;
图2是图1的断路器及其储能组件的轴测图,示出安装在断路器壳体内的储能组件;
图3是图1的储能组件的轴测图;
图4是图1的储能组件的正面的分解轴测图,还示出根据本实用新型一实施例的用于储能组件的延时机构;
图5是图4的储能组件及其延时机构的背面的分解轴测图;
图6是图1的储能组件的充能手柄的轴测图;
图7是图4的储能组件及其延时机构的装配轴测图;
图8A和8B分别是图1的储能组件经修改以示出该组件处于闭合和充能位置的侧视图和正视图;
图9A、9B和9C是图1的储能组件的驱动组件的侧视图,分别示出该组件的部件处于打开和能量释放位置、打开和充能位置以及闭合和充能位置;
图10A是图4的储能组件及其延时机构的右侧的侧视图,示出延时机构处于打开和能量释放位置;以及
图10B、10C和10D分别是图10A的延时机构经修改以示出该延时机构处于打开和充能位置、闭合和充能位置以及闭合和能量释放位置的侧视图。
具体实施方式
为了例述的目的,本实用新型的实施例将被描述为应用于中压断路器,尽管很明显,它们还可应用于除中压断路器和中压电气开关装置之外的多种电气开关装置(例如,包括但不限于电路开关设备和其它电路断流器例如接触器、电动机起动器、电动机控制器和其它负载控制器)。
本文中所用的方向用语例如顶、底、上、下、前、后、顺时针、逆时针以及它们的衍生用语与图中所示元件的方向有关,并且除非在本文中明确说明否则不会对权利要求构成限制。
如本文所用,短语“整装的(self-contained)”是指所公开的储能组件的模块化本质,其中传统上独立地连接到(例如“嵌入”)电气开关装置的几乎所有部件(例如,包括但不限于闭合弹簧、辅助开关、充能马达、充能手柄)共同设置在单个可拆装的子组件上。
如本文所用,术语“通用的”是指所公开的储能组件可与多种不同的断路器一起使用的能力。
如本文所用,术语“致动器”和“致动元件”是指用于电气开关装置(例如,包括但不限于电路开关设备、断路器和其它电路断流器,例如接触器、电动机起动器、电动机控制器和其它负载控制器)的任意已知的或适当的输出机构(例如,包括但不限于脱扣致动器、螺线管)和/或这种机构的元件(例如,包括但不限于柄轴、柱塞、杠杆、桨片、臂),其运动以便操纵电气开关装置的另一个部件。
如本文所用,术语“指示器物”是指电气开关装置的状态(例如,包括但不限于脱扣、打开、闭合)的任意已知的或适当的标记,确切地包括但不限于视觉指示器物例如彩色指示器物、发光二极管(LED)、脱扣标志、适当的单词(例如“TRIPPED”)或适当的字母(例如“T”)或其它适当的术语或标记,以及听觉指示器物例如嘟嘟声、音调或其它适当的声音。本实用新型还可想到指示电气开关装置的未脱扣状态的标记,例如单词“ON”和“OFF”或正(+)和负(-)符号。
如本文所用,术语“链接元件”是指用于使一个部件连接到另一个部件的任意已知的或适当的机构,确切地包括但不限于刚性链接件(例如,包括但不限于臂、销、杆)、柔性链接件(例如,包括但不限于(金属)丝、链、绳)和弹性链接件(例如,包括但不限于弹簧)。
如本文所用,术语“紧固件”是指任意适当的连接或上紧机构,确切地包括但不限于螺钉、螺栓以及螺栓、螺母的组合(例如,包括但不限于锁紧螺母)和螺栓、垫圈和螺母的组合。
如本文所用,关于两个或多个部件“连接”在一起的叙述是指部件直接地或通过一个或多个中间部件地接合在一起。
如本文所用,术语“数量(number)”是指1或大于1的整数(即多个)。
图1和2示出用于电气开关装置例如中压断路器2的储能组件100。断路器2包括壳体4、可分离触点6(在图2中用虚线图示出为简化形式),以及构造成打开和闭合可分离触点6的操作结构10(在图2中示出为简化形式)(图2)。示例性操作机构10(图2)包括可枢转的极轴12,其通常延伸在断路器壳体4的相对侧面16、18之间。除了侧面16、18之外,断路器壳体4还包括背面14、正面15、顶面20和底面22。相对侧面16、18、顶面20和底面22从背面14向外延伸以形成腔室24。如图2所示,储能组件100包括支架102,该支架构造成可拆装地连接到断路器壳体4,从而储能组件100可设置在腔室24内。
如图2所示,示例性储能组件100的支架102包括第一侧面104,第二侧面106,第一和第二相对端108、110,背面112和正面114,在本文所示及所述的示例中背面112构造成连接到断路器壳体4的背面14,正面114构造成当储能组件100设置在腔室24内时可在断路器壳体4的正面15处或附近被接触到。示例性支架102还包括第一和第二侧板116、118,以及设置在它们之间的多个安装块119。储能机构例如弹簧120连接到支架102的第二侧面106上的第二侧板118。弹簧120可在充能位置(例如见图8A和8B)和能量释放位置(图1-5和7)之间移动。包括多个齿轮132、134、136(都在图3、4和5中示出)的齿轮传动装置130也设置在支架102的第二侧面106上。
如图3所示,齿轮传动装置130的齿轮132、134、136可操作以使致动元件150移动到图8A和8B的第一位置(下文将说明),从而给弹簧120充能。致动元件150还可移动到图1-5和7所示的第二位置,在该位置弹簧120设置成处于能量释放位置。储能组件100还包括连接到齿轮134的第一充能机构160,以及连接到同一齿轮134的第二充能机构170,尽管本实用新型还可应用于连接到多个齿轮132、134、136中的任一个的这种充能机构。
更具体地,如图4和5最好地示出,示例性储能组件100的第一和第二充能机构160、170均构造成连接到第二齿轮134。因此,第一充能机构160和第二充能机构170均使第二齿轮134运动,以便使齿轮传动装置130的所有齿轮132、134、136运动,而这会使致动元件150移动并给弹簧120充能。在此,所公开的储能组件100是尤其有利的,因为其仅需一个齿轮传动装置130来操作第一充能机构和第二充能机构两者,在本文所示和所述的示例中第一充能机构是包括充能手柄162的手动充能机构160,第二充能机构是包括电动机170和齿轮箱174的自动充能机构170。
示例性手动充能组件160的充能手柄162连接到设置在支架102的正面114上的手柄安装件171。更具体地,如图4和6所示,所公开的充能手柄162包括可枢转地连接到曲柄165的把手163。曲柄165又通过轴169连接到手柄安装件171(图6)。轴169连接到单向轴承164,该轴承操作上述齿轮箱174(为了简化图示未示出内部的齿轮)以便使齿轮传动装置130(图3-5)的第二齿轮134(图3-5)转动。因此,齿轮箱174和与之相连的第二齿轮134可通过转动(例如,相对于图6的顺时针)手动充能机构160的充能手柄162而手动操作,以及通过自动充能机构170的电动机172自动操作。换句话说,手动充能机构160通过自动充能机构170的齿轮箱174进行操作,以便使齿轮传动装置130(图3-5)的齿轮132、134、136(图3-5)和致动元件150(图3-5)运动以给弹簧120充能(例如见图8A和8B的被充能的弹簧)。
这大部分可由单向轴承164实现,该单向轴承使充能手柄162可枢转地连接到齿轮箱174。这种单向轴承构造成当充能手柄162沿一个预定方向(例如,图6的顺时针方向)旋转时仅允许作正向运动以操纵齿轮箱174。换句话说,当充能手柄162沿相反方向(例如,图6的逆时针方向)旋转时,单向轴承164脱开充能手柄162和齿轮箱174之间的正相互作用。单向轴承还用于在电动机172工作时脱开充能手柄162。因此,当充能手柄162和电动机172不希望同时操作以转动齿轮134时,它们可分别单独进行此操作。储能组件100的通过同一齿轮传动装置130手动和自动地进行的这种操作是全新的、与已知储能机构设计不同的设计,已知的储能机构设计通常使用分离的和独立的手动和自动充能组件,每个组件都具有多个单独的、不相关的部件。
所公开的手动充能机构160的独特之处还在于充能手柄162的设置,该充能手柄的设计比较紧凑但仍可有效地提供大的杠杆作用以便给弹簧120手动充能。充能手柄162还有利地保持连接到储能组件100。更具体地,充能手柄162在未使用时设置在如图4所示的位置,在该位置把手163枢转以收置(stow)在曲柄165的凹部167内。曲柄165又收置在手柄安装件171的凹部173内。当希望给弹簧120手动充能时,曲柄165和把手163可展开到图6所示的可操作位置。
因此,例如如图1-3所示,可认识到弹簧120、致动元件150、齿轮传动装置130、第一和第二充能机构160、170以及延时机构300(下面将参照图4、5、7、10A、10B、10C和10D在文中加以说明)都连接到支架102,从而如图2所示,储能组件100形成构造为可拆装地连接到断路器壳体4的单独的子组件180。
更具体地,如图3-5和7最好地示出,一安装组件190构造成将弹簧120安装在支架102的第二侧面106上,其中弹簧120的第一端122设置在支架102的第一端108附近,而弹簧120的第二端124朝支架102的第二端110延伸。多个线圈126在弹簧120的第一端122和第二端124之间延伸。示例性安装组件190包括在支架102的第一端108处或附近从支架102的第二侧面106向外延伸的第一连接器192、连接到致动元件150的第二连接器194,以及从第一连接器192朝第二连接器194延伸的导向件196。弹簧192设置在第一连接器192和第二连接器194之间。导向件196延伸通过线圈126。因此,当致动元件150朝图8A和8B所示的第一位置移动时,第二连接器194朝第一连接器192移动以便给弹簧192充能。相反,当致动元件150朝图3的第二位置移动时,第二连接器194移动离开第一连接器192以便使弹簧120释放能量。
示例性齿轮传动装置130包括三个齿轮:连接到支架102的第二侧面106的第一齿轮132,连接到自动充能机构170的齿轮箱174(图4和5)的上述第二齿轮134,以及连接到致动元件150并可与第一和第二齿轮132、134协作的第三齿轮136。因此,如前文所述,如图6最好地示出,手动充能机构160连接到自动充能机构170,并构造成使自动充能机构170运动以便使第二齿轮134运动。这继而使齿轮传动装置130的所有齿轮132、134、136以及致动元件150运动。或者,自动充能机构170可独立地使第二齿轮134运动。示例性第三齿轮136包括中心138和大致为圆形的周界140。如图3和4所示,示例性致动元件150具有平面部分152和从该平面部分152垂直地向外延伸的突出部154。平面部分152连接到第三齿轮136,使得突出部154设置在第三齿轮的中心138和大致为圆形的周界140之间。这样,当第三齿轮136枢转并且致动元件150朝第一位置(图8A和8B)移动时,致动元件150的突出部154使第二连接器194沿第一方向(例如,图3的向上方向)移动以将弹簧120压缩到图8A和8B所示的位置。相反,当第三齿轮136被释放(下文说明)时,连接到齿轮136的致动元件150快速朝图3的第二位置移动(例如,枢转),从而致动元件150的突出部154使第二连接器194沿基本与第一方向相反的第二方向(例如,图3的向下方向)移动,以便释放弹簧120。当弹簧120被释放时,齿轮传动装置130的齿轮132、134、136自由旋转,从而允许致动元件150尤其是突出部154快速移动。下文将参照图9A、9B和9C更详细地说明储能组件100尤其是其驱动组件182的操作。
继续参照图3和4,应理解,示例性第一齿轮132包括第一部分142和第二部分144。第一齿轮132的第一部分142、第一齿轮132的第二部分144、第二齿轮134以及第三齿轮136均分别具有多个齿145、146、147、148。第一齿轮132的第一部分142的齿145与第二齿轮134的齿147啮合。第一齿轮132的第二部分144的齿146与第三齿轮136的齿148啮合。因此,当齿轮传动装置130的齿轮132、134、136之一运动时,所有齿轮132、134、136都运动以便如前文所述地移动致动元件150。
如图5所示,示例性齿轮传动装置130还包括连接到第一齿轮132并从其向外延伸的轴156,以及连接到轴156的单向离合器158。单向离合器158构造成仅允许每个齿轮132、134、136沿一个方向操作。因此,除了其它好处之外,单向离合器158还通过防止弹簧120被无意释放而用作安全机构,该释放例如会导致充能手柄162(在图5中用虚线图示出为简化形式)快速枢转并可能会伤害操作人员(未示出)。单向离合器158还用于允许弹簧120被部分充能。即,弹簧120可被充能到例如如图5所示的能量释放位置与如图8A和8B所示的完全充能位置之间的任意期望程度。
如图8A(还可见图1-5和7)最好地示出,示例性安装组件190的导向件196包括狭槽198。致动元件150的突出部154(图3、4、7、8A和8B)--在本文所示和所述的示例中该突出部包括销部件--如图3、4和8A所示并如前文所述地从致动元件150的平面部分152向外延伸,并穿过导向件196的狭槽198。如本文所限定,销部件154然后使用任意已知的或适当的紧固件或紧固机构连接到安装组件190的第二连接器194。因此,狭槽198使得销部件154和第二连接器194可相对于导向件196移动,从而弹簧120可被压缩到如图8A和8B所示的充能位置,或释放到例如如图3所示的能量释放位置。
因此,可认识到所公开的储能组件100提供了独立的子组件180,该子组件可使用多个紧固件--例如包括但不限于图1的示例中示出的螺钉30--比较快速和容易拆装地连接到断路器壳体4。更具体地,子组件180包括上述支架102,该支架具有第一侧板116和第二侧板118以及手动充能机构160和自动充能机构170,这两者都连接到支架102并构造成给同样连接到支架102上的弹簧120充能。具体地,示例性自动充能机构170包括上述电动机172和齿轮箱174,其中电动机172大致在第一侧板116处或附近设置在支架102的第一侧面104上。齿轮箱174设置在第一侧板116和第二侧板118之间。
前文还提到,手动充能机构160和自动充能机构170都操作同一个齿轮传动装置130以给弹簧120充能(例如见图8A和8B的被充能的弹簧120)。齿轮传动装置130继而可与驱动组件182(图1-5,8B,9A-9C和10A-10D)协作,如下文将说明的,该驱动组件构造成移动致动元件150、突出部154和第二连接器194以释放弹簧120所储存的能量并移动断路器2(图1和2)的极轴12(图1和2)。因此,可认识到所公开的储能组件100包括整装子组件180。还可认识到,这种整装子组件180的设计大大减少了储能机构通常所需的部件数量。例如但不限于,根据本实用新型的一个实施例,与已知中压断路器的储能组件(未示出)通常需要的300个或更多个部件相比,储能组件100的部件总数减小到大约100个。这是通过所公开的储能组件100的整装特性来实现的。
另外,通过提供独立的整装子组件180,所公开的储能组件100用作可比较快速和容易地适用于各种应用和/或多种断路器的通用机构。具体地,如图2所示,通过上紧螺钉30(图1)以将子组件180的支架102固定在断路器壳体4的腔室24内,可将子组件180快速和容易地连接到断路器壳体4上。该模块化设计还使得例如与储能组件的各个部件通常嵌入在断路器壳体内--这需要至少部分地拆散断路器--的已知中压断路器设计(未示出)相比,储能组件100可比较快速和容易地进行组装、修理、更换和/或维护。还应理解,如下文将更详细说明的,其它部件例如包括但不限于状态指示器物166、168(例如,见图1-4的第一状态指示器物166和第二状态指示器物168),致动器(例如,见图1-5、7、8B和10A的第一按钮186和第二按钮186’)和附件(例如,见图1、2、4、5、7和10A的附件188,图1-5和7的附件188’,图4、5和10A的附件188”)也可连接到所公开的储能组件100的支架102。示例性支架102包括可在第一位置(图1-4)和第二位置(图8B)之间移动的第一状态指示器物166,该状态指示器物在第一位置指示可分离触点6(图2)打开,在第二位置指示可分离触点6(图2)闭合。第二状态指示器物168在第一位置(图3)和第二位置(未明确示出)之间移动,以分别指示弹簧120的能量被释放(图3)和被充能(未明确示出,但可见图4)的状态。但是,应理解,也可采用状态指示器物、致动器和/或附件的任意已知的或适当的可选的数量、类型和/或构型而不会脱离本实用新型的范围。
下面将参照图9A-9C说明驱动组件182的使弹簧120(图1-5和7)充能和释放能量以及使断路器操作机构10(图2中示出为简化形式)的极轴12(图1和2)运动以打开和闭合可分离触点6(图2中用虚线图示出为简化形式)的操作。具体地,图9A-9C示出储能组件100的支架102的第二侧板118,以及设置在第一和第二侧板之间(为清楚起见在图9A-9C中除去了第一侧板116)的驱动组件182和自动充能机构170。驱动组件182在图9A中示出为处于打开和能量释放位置,在图9B中示出为处于打开和充能位置,而在图9C中示出为处于用实线图示出的闭合和充能位置(还可见,凸轮206在图9C中示出为处于用点划线图示出的闭合和能量释放位置)。在图9A-9C的每一个内还示出上述单向离合器158和第三脱扣轴390(下文将说明)的端视图。
示例性驱动组件182包括可枢转地连接在第一侧板116和第二侧板118(均在图1-5、7和8B内示出)之间的驱动轴183和从驱动轴183向外延伸的臂184。如图2所示,臂184构造成通过适当的链接元件40(图2中用虚线图示出为简化形式)连接到断路器操作机构10(图2中示出为简化形式)的极轴12(图1和2),尤其是连接到从极轴12向外伸出的致动臂50。因此,驱动组件182构造成将储能组件100的弹簧120(图1-5、7、8A和8B)所储存的能量(例如,当弹簧120从图8A和8B的充能位置释放时)转化成断路器操作机构10(图2)的极轴12(图1和2)的运动,以便根据需要闭合断路器2(图1和2)的可分离触点6(在图2内用虚线示出为简化形式)。应理解,释放弹簧120所储存的能量还例如可用于给多个打开弹簧60(见例如但不限于图2所示的单个打开弹簧60)充能。因此,应理解如下文将说明的,驱动组件182也可运动以打开可分离触点6(图2)。
如图9A-9C所示,臂184的远离与链接元件40(图2)的连接点的部分可枢转地连接到滚子组件210的第一肘节部件214。除了第一肘节部件214之外,示例性滚子组件210还包括构造成被偏压抵靠可枢转凸轮206的轮廓208的滚子212、可枢转地连接到第一肘节部件214的第二肘节部件216,以及在图9A所示的脱扣位置与图9B和9C所示的复位位置之间被偏压的脱扣闩锁218。具体地,凸轮206可在如图9A所示的对应于储能组件100的弹簧120(图1-5、7、8A和8B)被释放能量(图1-5和7)的第一位置(还可见凸轮206在图9C内用点划线图示出为处于第一位置)与如图9B和9C所示的对应于弹簧120(图1-5、7、8A和8B)被充能(图8A和8B)的第二位置(在图9C中用实线图示出)之间移动。脱扣闩锁218可枢转地连接到第二肘节部件216,并因此可操作以使滚子组件210的第一肘节部件216、滚子212和第一肘节部件214运动,以便使驱动组件182的臂184绕驱动轴183运动(例如,相对于图9A和9B的逆时针枢转;相对于图9C的顺时针枢转)。偏压元件例如为但不限于扭簧220,其示出为朝复位位置(图9B和9C)偏压脱扣闩锁218。
驱动组件182还包括第一脱扣轴302(下文将更详细地说明)和第三脱扣轴390,第一脱扣轴302包括切口部分303,该切口部分构造成允许脱扣闩锁218分别与第一脱扣轴302分离(图9A)和接合(图9B和9C),第三脱扣轴390包括构造成可释放地接合驱动组件182的挡爪222的切口部分394。为了闭合断路器(图1和2)的可分离触点6(图2),手动地或自动地使第三脱扣轴390枢转,直到切口部分394释放驱动组件182的挡爪222。这继而释放从凸轮206向外延伸的突出部224,从而释放凸轮206,该凸轮又释放与其连接的弹簧120(图1-5、7、8A和8B)。作为响应,凸轮206由于被已经释放的弹簧120(图1-5、7、8A和8B)所储存的能量驱动而枢转(例如,相对于图9A-9C的逆时针)。因此,凸轮206的周界208与滚子组件210的滚子212协作以将驱动臂184移动到图9C的闭合位置。
例如,为了操作驱动组件182以打开断路器2(图1和2)的可分离触点6(图2),手动地或自动地(如下文所述)使第一脱扣轴302枢转以释放脱扣闩锁218。作为响应,滚子组件210、尤其是与凸轮206的周界208可移动地接合的滚子212移动,从而允许凸轮206移动。因此,释放脱扣闩锁218使得第二肘节部件216移动,该第二肘节部件移动滚子212,从而移动凸轮206和第一肘节部件214,该第一肘节部件又移动驱动臂184以打开可分离触点6(图2)。打开弹簧(例如,包括但不限于图2的打开弹簧60)通过偏压极轴12(图1和2)并从而偏压连接到极轴12(图1和2)的驱动臂184而使驱动组件182的这种运动更容易。
如图4、5、7和10A-10D所示,储能组件100还可包括延时机构300。延时机构300构造成提供从第一脱扣轴302最初移动离开第一位置的第一时刻到移动第二脱扣轴304(下文将说明)以释放脱扣挡爪340(下文将说明)的第二时刻的延时。这样,可在最初发生电气故障状况的时刻和断路器2(图1和2)的可分离触点6(图2)脱扣打开的时刻之间实现相应的延时。所公开的延时机构300还可调节以便根据要求控制这种延时(例如缩短、延长)。
延时机构300包括第一脱扣轴302和第二脱扣轴304,如图7所示,第一脱扣轴302可枢转地连接在支架102的侧板116、118之间并且延伸穿过支架102的第一侧面104上的第一侧板116,第二脱扣轴304在第一脱扣轴302附近类似地可枢转地连接到支架102。如前文结合图9A-9C所述,第一脱扣轴302可与驱动组件182协作,并可在对应于储能组件100的弹簧120(图1-5、7、8A和8B)被充能(图8A和8B)的第一位置和对应于该弹簧(图1-5、7、8A和8B)被释放能量(图1-5和7)的第二位置之间移动。
如图4、5和10C所示,延时机构300的第二脱扣轴304包括切口部分306,该切口部分类似于上述第一脱扣轴302的切口部分303(图5、7、9A、9B和9C)。延时机构300的链接组件320具有多个链接元件322、324、326,这些链接元件使第一脱扣轴302和第二脱扣轴304互连,从而第一脱扣轴302和第二脱扣轴304之一的运动可导致第一脱扣轴302和第二脱扣轴304中另一个的运动。上述脱扣挡爪340包括连接到第一脱扣轴302的第一端342和可与第二脱扣轴304接合的第二端344。因此,脱扣挡爪340可与第一脱扣轴302一起而不相对于其独立地移动。示例性延时机构300还包括驱动杠杆350,该驱动杠杆具有连接到第一脱扣轴302的第一端352和与第一端352相对地设置并远离该第一端的第二端354。一减震器360连接到驱动杠杆350。如将说明的,减震器360可调节,以便调节延时机构300的延时。
当第一脱扣轴302从第一位置(例如被充能)(图10B和10C)朝第二位置(例如被释放能量)(图10A和10D)移动时,第一脱扣轴302使链接组件320的链接元件322、324、326运动,从而使第二脱扣轴304枢转。当第二脱扣轴304枢转时,第二脱口轴304的切口部分306(图10C内最好地示出)释放脱扣挡爪340,从而允许脱扣挡爪340并由此允许第一脱扣轴302移动到图10A和10D的第二位置。当第一脱扣轴302移动到此第二位置时,脱扣闩锁(图9A-9C)被释放,以便允许打开弹簧(例如见图2的打开弹簧60)移动断路器(图1和2)的极轴12(图1和2)、致动臂50(图2)和链接元件40(如图2的虚线图所示)。如前文所述,这继而移动驱动组件182并允许可分离触点(图2)打开。
如图所示,示例性链接组件320的链接元件包括从第一脱扣轴302向外延伸的第一脱扣杠杆322、从第二脱扣轴304向外延伸并大致平行于第一脱扣杠杆322的第二脱扣杠杆324以及使第一脱扣杠杆322和第二脱扣杠杆324互连的脱扣链接件326。链接组件320的链接元件322、324、326和延时机构300的减震器360都对上述延时起作用。示例性减震器是空气缓冲器360,该空气缓冲器包括具有空气体积364(在图4内用虚线图示出为简化形式)的储气筒362、从储气筒362向外延伸的柱塞366(图4和5内最好地示出)以及用于调节储气筒362内的空气体积364(图4)的调节机构368(图3、4、10A、10B、10C和10D)。示例性减震器360的调节机构368是紧固件,例如为但不限于螺钉或螺栓,其可沿第一方向(例如被上紧)调节以便减小储气筒362内的空气体积364(图4)并从而减小储能组件100的延时,以及沿第二方向(例如被松开)调节以便增大储气筒362内的空气体积364(图4)并从而增大这种延时。减震器360还包括连接链接件369,如图5和7所示,该连接链接件使减震器360的柱塞366连接到延时机构300的驱动杠杆350。
在本文所示和所述的示例中,延时机构300基本设置在储能组件100的第一侧面104上。前述驱动组件182的驱动轴183(见例如图7)同样在储能组件100的第一侧面上从支架102向外延伸。示例性驱动轴183包括附接件183’,该附接件具有至少一个突出部例如为但不限于图4、5和7所示的相对的突出部185、187。一连接器370-该连接器在本文所示和所述的示例中是驱动杆-包括可移动地连接到并延伸穿过耳轴189的第一端372,该耳轴设置在驱动轴附接件183’的相对的突出部185、187之间。驱动杆370的第二端374在延时机构300的驱动杠杆350的第二端354处或附近连接到该驱动杠杆。一偏压部件例如为但不限于图4、5、7和10A-10D所示的弹簧380设置在驱动轴附接件183’的耳轴189和驱动杠杆350之间。具体地,示例性弹簧380包括多个线圈382,其中驱动杆370延伸穿过这些线圈382。因此,弹簧280偏压驱动杠杆350离开驱动轴183,并从而朝第二位置(图10A和10D)偏压第一脱扣轴302,以便在第一脱扣轴302和延时机构300的部件(例如,包括但不限于链接元件322、324、326)之间保持刚性接合/锁止接合(positive engagement)。
因此,可认识到所公开的延时机构300连接到储能组件100的支架102,从而形成如图1和2所示可拆装地连接到断路器壳体4的上述独立的子组件180(例如见图10A)的一部分。
为了致动驱动组件182,示例性储能组件100包括至少一个致动器186、186’、188、188’、188”(均在图7内示出)。具体地,示例性储能组件100包括至少一个手动致动器,例如为但不限于第一(例如ON)按钮186和第二(例如OFF)按钮186’,这些按钮均可从储能组件100的正面114被手动致动并朝储能组件100的背面112延伸,以便可与相应的脱扣轴(例如见可协作以移动图5和10A内的第三脱扣轴390的突片392的第一按钮186及其枢转件204;还可见朝支架102的背面112延伸以便与图5和10C内的第一脱扣轴302的脱扣桨片310协作的第二按钮186’)(还可见示出第一按钮186和第二按钮186’的正面的图1-3和8B),示例性储能组件100还包括至少一个附件188(图1、2、4、5、7和10A-10D)、188’(图1-5和7)、188”(图2、4、5、7和10A),这些附件可自动操作以使相应的脱扣轴(例如302、390)运动。例如,如图10A-10D所示,示例性储能组件100包括多个分路脱扣装置188。每个分路脱扣装置188具有相应的致动元件,例如为但不限于所示出的柄轴191,该柄轴构造成例如响应于电气故障状况的检测而接合和移动设置在第一脱扣轴302的体部308上的对应的脱扣桨片312。另一个附件188”也包括柄轴191’,该柄轴可致动以接合并移动第三脱扣轴390的突片396,以便例如从远程位置自动闭合断路器2(图1和2)的可分离触点6(图2)。
如图10A所示,第一(例如ON)按钮186的枢转件204可枢转地连接到第一按钮186的端部。联锁装置200可移动地连接到储能组件100的支架102的第一侧面104,并且可在第一位置(如图10A内的实线图所示)和第二位置(如图10A内的点划线图所示)之间移动,该第一位置对应于第三脱扣轴390的突片392可被第一按钮186的可移动件204移动,该第二位置对应于第三脱扣轴390的突片392不可被第一按钮186致动移动。具体地,当联锁装置200设置在如图10A内的点划线图所示的第二位置时,该联锁装置使第一按钮186的枢转件204移动到相应的位置,该位置也在图10A内用虚线图示出。联锁装置200和枢转件204通过驱动轴附接件183’的可枢转突出部202(在图10A内用点划线图部分地示出;还可见图10C和10D)移动到这些位置。具体地,当驱动轴183及其附接件183’移动到对应于断路器2(图1和2)的可分离触点6(图2)闭合的位置(图10C和10D)时,可枢转突出部202接合联锁装置200并将其移动(例如相对于图10A向上)到图10A内用点划线图示出的位置。因此,联锁装置200防止第一按钮186被致动而在弹簧120释放能量以移动驱动组件182并闭合断路器可分离触点6(图2)之后不希望地释放弹簧120(图1-5、7、8A和8B)。
因此,可认识到,所公开的延时机构300具有许多优点。其中包括该延时机构可调节以便根据要求调节储能组件100的操作中的延时。该延时机构还包括较少的部件并且本质上是机械式的,这使得其更可靠并且制造起来较便宜。另外,延时机构300整体连接到储能组件100的支架102,从而保持了储能组件100的有利的整装模块化设计。因而,储能组件100可比较快速和容易地适用于各种应用和多种不同的电气开关装置(例如包括但不限于中压断路器)。
尽管已详细说明了本实用新型的具体实施例,但本领域技术人员应理解,可根据本公开的全部教导发展出这些细节的各种变型和替代物。因此,所公开的具体结构仅是例述性的而非限制本实用新型的范围,本实用新型的范围将给定为所附权利要求及其任意和全部等同物的全部范围。
附图标记说明
2电气开关装置 183驱动轴
4壳体 183’附接件
6可分离触点 184驱动臂
10操作机构 185突出部
12极轴 186致动器
14壳体的背面 186’致动器
15壳体的正面 187突出部
16壳体的第一侧面 188附件
18壳体的第二侧面 188’附件
20壳体的顶面 188”附件
22壳体的底面 190安装组件
24腔室 191附件的致动元件
30紧固件 191’致动元件
40链接元件 192第一连接器
50致动臂 194第二连接器
60打开弹簧 196导向件
100储能组件 198狭槽
102支架 200联锁装置
104支架的第一侧面 202驱动组件的可枢转突出部
106支架的第二侧面 204枢转件
108支架的第一端 206凸轮
110支架的第二端 208凸轮的轮廓
112支架的背面 210滚子组件
114支架的正面 212滚子
116第一侧板 214第一肘节部件
118第二侧板 216第二肘节部件
119安装块 218脱扣闩锁
120弹簧 220扭簧
122弹簧的第一端 222挡爪
124弹簧的第二端 224凸轮的突出部
126线圈 300延时机构
130齿轮传动装置 302第一脱扣轴
132第一齿轮 303切口
134第二齿轮 304第二脱扣轴
136第三齿轮 306切口部分
138第三齿轮的中心 308细长体部
140第三齿轮的周界 310脱扣桨片
142第一齿轮的第一部分 312脱扣桨片
144第一齿轮的第二部分 320链接组件
145第一齿轮的第一部分的齿 322第一脱扣杠杆
146第一齿轮的第二部分的齿 324第二脱扣杠杆
147第二齿轮的齿 326脱扣链接件
148第三齿轮的齿 340脱扣挡爪
150致动元件 342脱扣挡爪的第一端
152平面部分 344脱扣挡爪的第二端
154突出部 350驱动杠杆
156轴 352第一端
158单向离合器 354第二端
160手动充能机构 360减震器
162充能手柄 362储气筒
163把手 364空气体积
164单向轴承 366柱塞
165曲柄 368调节机构
166第一状态指示器物 369连接链接件
167曲柄的凹部 370驱动杆
168第二状态指示器物 372驱动杆的第一端
169曲柄的轴 374驱动杆的第二端
170自动充能机构 380偏压部件
171手柄安装件 382线圈
172电动机 390第三脱扣轴
173手柄安装件的凹部 392突片
174齿轮箱 394切口部分
180子组件 396突片
182驱动组件。
Claims (22)
1.一种用于电气开关装置(2)的储能组件(100)的延时机构(300),其特征在于,所述电气开关装置包括壳体(4)、可分离触点(6)以及构造成打开和闭合所述可分离触点(6)的操作机构(10),所述储能组件(100)包括可紧固在所述壳体(4)上的支架(102)、连接到所述支架(102)的储能机构(120)、至少一个构造成给所述储能机构(120)充能以便储存能量的充能机构(160,170)、至少一个可致动以释放所述储存的能量的致动器(186,186’,188,188’,188”)以及构造成将所述储存的能量转化成所述操作机构(10)的运动的驱动组件(182),所述延时机构(300)包括:
构造成可枢转地连接到所述支架(102)并可与所述驱动组件(182)协作的第一脱扣轴(302),所述第一脱扣轴(302)可在对应于所述储能机构(120)被充能的第一位置和对应于所述储能机构(120)被释放能量的第二位置之间移动;
构造成在所述第一脱扣轴(302)附近可枢转地连接到所述支架(102)的第二脱扣轴(304),所述第二脱扣轴(304)包括切口部分(306);
包括多个链接元件(322,324,326)的链接组件,所述链接元件(322,324,326)使所述第一脱扣轴(302)和所述第二脱扣轴(304)互连,使得所述第一脱扣轴(302)和所述第二脱扣轴(304)之一的运动导致所述第一脱扣轴(302)和所述第二脱扣轴(304)中另一个的运动;
包括连接到所述第一脱扣轴(302)的第一端(342)和可与所述第二脱扣轴(304)接合的第二端(344)的脱扣挡爪(340),所述脱扣挡爪(340)可与所述第一脱扣轴(302)一起但不相对于其独立地移动;
包括连接到所述第一脱扣轴(302)的第一端(352)和与该第一端(352)相对地设置并远离该第一端(352)的第二端(354)的驱动杠杆(350);以及
连接到所述驱动杠杆(350)的减震器(360),
其中,当所述第一脱扣轴(302)从所述第一位置朝所述第二位置移动时,所述第一脱扣轴(302)使所述链接组件(320)的所述链接元件(322,324,326)运动,从而使所述第二脱扣轴(304)枢转,
其中,当所述第二脱扣轴(304)枢转时,所述第二脱扣轴(304)的所述切口部分(306)释放所述脱扣挡爪(340),从而允许所述第一脱扣轴(302)移动到所述第二位置,
其中,当所述第一脱扣轴(302)移动到所述第二位置时,所述储能机构(120)的所述储存的能量被释放,以便驱动所述驱动组件(182)并移动所述操作机构(10),
其中,从所述第一脱扣轴(302)最初移动离开所述第一位置的第一时刻到所述第二脱扣轴(304)被移动以释放所述脱扣挡爪(340)的第二时刻存在延时,并且
其中,所述减震器(360)可调节以便调节所述延时。
2.根据权利要求1所述的延时机构(300),其特征在于,所述链接组件(320)的所述链接元件(322,324,326)是从所述第一脱扣轴(302)向外延伸的第一脱扣杠杆(322)、从所述第二脱扣轴(304)向外延伸并基本与所述第一脱扣杠杆(322)平行的第二脱扣杠杆(324)以及使所述第一脱扣杠杆(322)和所述第二脱扣杠杆(324)互连的脱扣链接件(326)。
3.根据权利要求1所述的延时机构(300),其特征在于,所述驱动组件(182)包括可枢转地连接到所述支架(102)的驱动轴(183);并且所述驱动杠杆(350)还包括构造成可移动地连接到所述驱动轴(183)的连接器(370),和偏压部件(380),该偏压部件构造成偏压所述驱动杠杆(350)离开所述驱动轴(183),从而朝所述第二位置偏压所述第一脱扣轴(302),并保持所述驱动杠杆(350)、所述链接组件(320)的所述链接元件(322,324,326)和所述减震器(360)之间的刚性接合。
4.根据权利要求3所述的延时机构(300),其特征在于,所述驱动轴(183)包括一对相对的突出部(185,187)和在所述一对相对的突出部(185,187)之间延伸的耳轴(189);所述连接器是驱动杆(370),该驱动杆具有可移动地连接到并延伸穿过所述耳轴(189)的第一端(372)和在所述驱动杠杆(350)的第二端(354)处或附近连接到所述驱动杠杆(350)的第二端(374);所述偏压部件是具有多个线圈(382)的弹簧(380);并且所述驱动杆(370)延伸穿过所述线圈(382)。
5.根据权利要求1所述的延时机构(300),其特征在于,所述减震器是空气缓冲器(360);并且所述空气缓冲器(360)包括具有空气体积(364)的储气筒(362)、从所述储气筒(362)向外延伸的柱塞(366)以及构造成调节所述储气筒(362)内的所述空气体积(364)的调节机构(368)。
6.根据权利要求5所述的延时机构(300),其特征在于,所述空气缓冲器(360)还包括将所述柱塞(366)连接到所述驱动杠杆(350)的连接链接件(369);所述调节机构是紧固件(368);所述紧固件(368)可沿第一方向调节以便减小所述储气筒(362)内的空气体积(364)并从而减小所述延时;并且所述紧固件(368)可沿第二方向调节以便增大所述储气筒(362)内的空气体积(364)并从而增大所述延时。
7.根据权利要求5所述的延时机构(300),其特征在于,所述链接组件(320)的所述链接元件(322,324,326)和所述空气缓冲器(360)都对所述延时起作用。
8.一种用于电气开关装置(2)的储能组件(100),其特征在于,所述电气开关装置包括壳体(4)、可分离触点(6)以及构造成打开和闭合所述可分离触点(6)的操作机构(10),所述储能组件(100)包括:
构造成连接到所述壳体(4)的支架(102);
连接到所述支架(102)的储能机构(120);
至少一个构造成给所述储能机构(120)充能以便储存能量的充能机构(160,170);
至少一个可致动以释放所述储能机构(120)从而释放所述储存的能量的致动器(186,186’,188,188’);
构造成可与所述储能机构(120)协作以便将所述储存的能量转化成所述操作机构(10)的运动的驱动组件(182);以及
延时机构(300),该延时机构包括:
可枢转地连接到所述支架(102)并可与所述驱动组件(182)协作的第一脱扣轴(302),所述第一脱扣轴(302)可在对应于所述储能机构(120)被充能的第一位置和对应于所述储能机构(120)被释放能量的第二位置之间移动;
在所述第一脱扣轴(302)附近可枢转地连接到所述支架(102)的第二脱扣轴(304),所述第二脱扣轴(304)包括切口部分(306);
包括多个链接元件(322,324,326)的链接组件(320),所述链接元件(322,324,326)使所述第一脱扣轴(302)和所述第二脱扣轴(304)互连,使得所述第一脱扣轴(302)和所述第二脱扣轴(304)之一的运动导致所述第一脱扣轴(302)和所述第二脱扣轴(304)中另一个的运动;
包括连接到所述第一脱扣轴(302)的第一端(342)和可与所述第二脱扣轴(304)接合的第二端(344)的脱扣挡爪(340),所述脱扣挡爪(340)可与所述第一脱扣轴(302)一起但不相对于其独立地移动;
包括连接到所述第一脱扣轴(302)的第一端(352)和与该第一端(352)相对地设置并远离该第一端(352)的第二端(354)的驱动杠杆(350);以及
连接到所述驱动杠杆(350)的减震器(360),
其中,当所述第一脱扣轴(302)从所述第一位置朝所述第二位置移动时,所述第一脱扣轴(302)使所述链接组件(320)的所述链接元件(322,324,326)运动,从而使所述第二脱扣轴(304)枢转,
其中,当所述第二脱扣轴(304)枢转时,所述第二脱扣轴(304)的所述切口部分(306)释放所述脱扣挡爪(340),从而允许所述第一脱扣轴(302)移动到所述第二位置,
其中,当所述第一脱扣轴(302)移动到所述第二位置时,所述储能机构(120)的所述储存的能量被释放,以便驱动所述驱动组件(182)并移动所述操作机构(10),
其中,从所述第一脱扣轴(302)最初移动离开所述第一位置的第一时刻到所述第二脱扣轴(304)被移动以释放所述脱扣挡爪(340)的第二时刻存在延时,并且
其中,所述减震器(360)可调节以便调节所述延时。
9.根据权利要求8所述的储能组件(100),其特征在于,所述支架(102)包括背面(112)、正面(114)、第一侧面(104)、第二侧面(106)、第一端(108)、与该第一端(108)相对地设置且远离该第一端(108)的第二端(110)、第一侧板(116)和与所述第一侧板(116)相对地设置的第二侧板(118);其中所述延时机构(300)的所述第一脱扣轴(302)和所述延时机构(300)的所述第二脱扣轴(304)的每一个均在所述第一侧板(116)和第二侧板(118)之间、穿过所述第一侧板(116)并在所述支架(102)的第一侧面(104)上从所述第一侧板(116)垂直地向外延伸;并且所述延时机构(300)的所述链接组件(320)的所述链接元件(322,324,326)是在所述支架(102)的所述第一侧面(104)上从所述第一脱扣轴(302)向外延伸的第一脱扣杠杆(322)、在所述支架(102)的所述第一侧面(104)上从所述第二脱扣轴(304)向外延伸且基本平行于所述第一脱扣杠杆(322)的第二脱扣杠杆(324)以及使所述第一脱扣杠杆(322)和所述第二脱扣杠杆(324)互连的脱扣链接件(326)。
10.根据权利要求9所述的储能组件(100),其特征在于,所述驱动组件(182)包括驱动轴(183)、至少一个从所述驱动轴(183)向外伸出的突出部(185,187),和连接器(370);所述驱动轴(183)在所述支架(102)的所述第一侧面(104)上从所述第一侧板(116)垂直地向外延伸;所述连接器(370)包括可移动地连接到所述至少一个突出部(185,187)的第一端(372)、连接到所述驱动杠杆(350)的第二端(374)以及设置在所述驱动轴(183)和所述驱动杠杆(350)之间的偏压部件(380);并且所述偏压部件(380)偏压所述驱动杠杆(350)离开所述驱动轴(183),从而朝所述第二位置偏压所述第一脱扣轴(302),并保持所述第一脱扣轴(302)和所述延时机构(300)之间的刚性接合。
11.根据权利要求10所述的储能组件(100),其特征在于,所述至少一个突出部是从所述驱动轴(183)向外伸出的一对相对的突出部(185,187);所述延时机构(300)还包括在所述一对相对的突出部(185,187)之间延伸的耳轴(189);所述连接器是驱动杆(370),该驱动杆具有可移动地连接到并延伸穿过所述耳轴(189)的第一端(372)和在所述驱动杠杆(350)的第二端(354)处或附近连接到所述驱动杠杆(350)的第二端(374);所述偏压部件是具有多个线圈(382)的弹簧(380);并且所述驱动杆(370)延伸穿过所述线圈(382)。
12.根据权利要求8所述的储能组件(100),其特征在于,所述延时机构(300)的所述减震器(360)是空气缓冲器(360);所述空气缓冲器(360)包括具有空气体积(364)的储气筒(362)、从所述储气筒(362)向外延伸的柱塞、调节机构(368)和将所述柱塞(366)连接到所述驱动杠杆(350)的连接链接件(369);所述调节机构(368)可沿第一方向调节以便减小所述储气筒(362)内的空气体积(364)并从而减小所述延时;并且所述调节机构(368)可沿第二方向调节以便增大所述储气筒(362)内的空气体积(364)并从而增大所述延时。
13.根据权利要求8所述的储能组件(100),其特征在于,所述储能机构是弹簧(120);所述弹簧(120)、所述至少一个充能机构(160,170)、所述至少一个致动器(186,186’,188,188’)、所述驱动组件和所述延时机构(300)全都安装在所述支架(102)上,以便形成独立的子组件(180);并且所述独立的子组件(180)构造成可拆装地连接到所述电气开关装置(2)的所述壳体(4)。
14.一种电气开关装置(2),其特征在于,所述电气开关装置包括:
壳体(4);
可分离触点(6);
构造成打开和闭合所述可分离触点(6)的操作机构(10);以及
储能组件(100),该储能组件包括:
连接到所述壳体(4)的支架(102),
连接到所述支架(102)的储能机构(120),
至少一个构造成给所述储能机构(120)充能以便储存能量的充能机构(160,170),
至少一个可致动以释放所述储能机构(120)从而释放所述储存的能量的致动器(186,186’,188,188’),
可与所述储能机构(120)协作以便将所述释放的储存的能量转化成所述操作机构(10)的运动的驱动组件(182),和
延时机构(300),所述延时机构包括:
可枢转地连接到所述支架(102)并可与所述驱动组件(182)协作的第一脱扣轴(302),所述第一脱扣轴(302)可在对应于所述储能机构(120)被充能的第一位置和对应于所述储能机构(120)被释放能量的第二位置之间移动;
在所述第一脱扣轴(302)附近可枢转地连接到所述支架(102)的第二脱扣轴(304),所述第二脱扣轴(304)包括切口部分(306);
包括多个链接元件(322,324,326)的链接组件(320),所述链接元件(322,324,326)使所述第一脱扣轴(302)和所述第二脱扣轴(304)互连,使得所述第一脱扣轴(302)和所述第二脱扣轴(304)之一的运动导致所述第一脱扣轴(302)和所述第二脱扣轴(304)中另一个的运动;
包括连接到所述第一脱扣轴(302)的第一端(342)和可与所述第二脱扣轴(304)接合的第二端(344)的脱扣挡爪(340),所述脱扣挡爪(340)可与所述第一脱扣轴(302)一起但不相对于其独立地移动;
包括连接到所述第一脱扣轴(302)的第一端(352)和与该第一端(352)相对地设置并远离该第一端(352)的第二端(354)的驱动杠杆(350);以及
连接到所述驱动杠杆(350)的减震器(360),
其中,当所述第一脱扣轴(302)从所述第一位置朝所述第二位置移动时,所述第一脱扣轴(302)使所述链接组件(320)的所述链接元件(322,324,326)运动,从而使所述第二脱扣轴(304)枢转,
其中,当所述第二脱扣轴(304)枢转时,所述第二脱扣轴(304)的所述切口部分(306)释放所述脱扣挡爪(340),从而允许所述第一脱扣轴(302)移动到所述第二位置,
其中,当所述第一脱扣轴(302)移动到所述第二位置时,所述储能机构(120)的所述储存的能量被释放,以便驱动所述驱动组件(182)并移动所述操作机构(10),
其中,从所述第一脱扣轴(302)最初移动离开所述第一位置的第一时刻到所述第二脱扣轴(304)被移动以释放所述脱扣挡爪(340)的第二时刻存在延时,并且
其中,所述减震器(360)可调节以便调节所述延时。
15.根据权利要求14所述的电气开关装置(2),其特征在于,所述支架(102)包括背面(112)、正面(114)、第一侧面(104)、第二侧面(106)、第一端(108)、与该第一端(108)相对地设置且远离该第一端(108)的第二端(110)、第一侧板(116)和与所述第一侧板(116)相对地设置的第二侧板(118);其中所述延时机构(300)的所述第一脱扣轴(302)和所述延时机构(300)的所述第二脱扣轴(304)的每一个均在所述第一侧板(116)和第二侧板(118)之间、穿过所述第一侧板(116)并在所述支架(102)的第一侧面(104)上从所述第一侧板(116)垂直地向外延伸;并且所述延时机构(300)的所述链接组件(320)的所述链接元件(322,324,326)是在所述支架(102)的所述第一侧面(104)上从所述第一脱扣轴(302)向外延伸的第一脱扣杠杆(322)、在所述支架(102)的所述第一侧面(104)上从所述第二脱扣轴(304)向外延伸且基本平行于所述第一脱扣杠杆(322)的第二脱扣杠杆(324)以及使所述第一脱扣杠杆(322)和所述第二脱扣杠杆(324)互连的脱扣链接件(326)。
16.根据权利要求15所述的电气开关装置(2),其特征在于,所述驱动组件(182)包括驱动轴(183)、至少一个从所述驱动轴(183)向外伸出的突出部(185,187),和连接器(370);所述驱动轴(183)在所述支架(102)的所述第一侧面(104)上从所述第一侧板(116)垂直地向外延伸;所述连接器(370)包括可移动地连接到所述至少一个突出部(185,187)的第一端(372)、连接到所述驱动杠杆(350)的第二端(374)以及设置在所述驱动轴(183)和所述驱动杠杆(350)之间的偏压部件(380);并且所述偏压部件(380)偏压所述驱动杠杆(350)离开所述驱动轴(183),从而朝所述第二位置偏压所述第一脱扣轴(302),并保持所述第一脱扣轴(302)和所述延时机构(300)之间的刚性接合。
17.根据权利要求14所述的电气开关装置(2),其特征在于,所述延时机构(300)的所述减震器(360)是空气缓冲器(360);所述空气缓冲器(360)包括具有空气体积(364)的储气筒(362)、从所述储气筒(362)向外延伸的柱塞(366)、调节机构(368)和将所述柱塞(366)连接到所述驱动杠杆(350)的连接链接件(369);所述调节机构(368)可沿第一方向调节以便减小所述储气筒(362)内的空气体积(364)并从而减小所述延时;并且所述调节机构(368)可沿第二方向调节以便增大所述储气筒(362)内的空气体积(364)并从而增大所述延时。
18.根据权利要求14所述的电气开关装置(2),其特征在于,所述储能机构是弹簧(120);所述弹簧(120)、所述至少一个充能机构(160,170)、所述至少一个致动器(186,186’,188,188’,188”)、所述驱动组件和所述延时机构(300)全都安装在所述支架(102)上,以便形成独立的子组件(180);并且所述独立的子组件(180)构造成可拆装地连接到所述电气开关装置(2)的所述壳体(4)。
19.根据权利要求18所述的电气开关装置(2),其特征在于,所述电气开关装置是断路器(2);所述断路器(2)的所述操作机构(10)包括极轴(12);所述储能组件(10)的所述驱动组件(182)连接到所述极轴(12);所述断路器(2)的所述壳体(4)包括背面(14)、正面(15)、第一和第二相对侧面(16,18)、顶面(20)和从所述背面(14)向外延伸的底面(22)以形成腔室(24);所述储能组件(100)的所述支架(102)包括多个紧固件(130);所述多个紧固件(130)可上紧以将所述储能组件(100)的所述独立的子组件(180)紧固在所述壳体(4)上;当所述储能组件(100)的所述支架(102)紧固在所述壳体(4)上时,所述独立的子组件(180)设置在所述腔室(24)内;并且当所述独立的子组件(180)设置在所述腔室(24)内时,所述储能组件(100)的所述至少一个致动器(186,186’)可在所述断路器(2)的所述壳体(4)的所述正面(15)处或附近接触到。
20.根据权利要求19所述的电气开关装置(2),其特征在于,所述第一脱扣轴(302)包括细长体部(308)和从所述细长体部(308)向外伸出的多个脱扣桨片(310,312);所述至少一个致动器包括至少一个手动致动器(186,186’)和至少一个附件(188,188’);并且所述至少一个手动致动器(186,186’)和所述至少一个附件(188,188’)中的至少一些可致动,以便接合并移动所述多个脱扣桨片(310,312)中对应的一个桨片,从而移动所述第一脱扣轴(302)。
21.根据权利要求20所述的电气开关装置(2),其特征在于,所述储能组件(100)的所述驱动组件(182)包括从所述支架(102)向外延伸并包括至少一个突片(392)的第三脱扣轴(390);所述至少一个手动致动器包括第一按钮(186)和第二按钮(186’);所述第一按钮(186)可致动以接合并移动所述第三脱扣轴(390)的所述突片(392),从而释放所述弹簧(120)以移动所述驱动组件(182),所述驱动组件移动所述极轴(12)并闭合所述可分离触点(6);所述第二按钮(186’)可致动以接合并移动所述第一脱扣轴(302)的所述脱扣桨片(310,312)中对应的一个桨片,从而释放所述弹簧(120)以移动所述驱动组件(182),所述驱动组件移动所述极轴(12)并打开所述可分离触点(6);所述至少一个附件是至少一个包括致动元件(191,191’)的电气脱扣机构(188,188’,188”);并且所述至少一个电气脱扣机构(188,188’,188”)可响应于电气故障状况而自动操作以移动所述致动元件(191,191’),以便移动所述第三脱扣轴(390)的所述突片(392)中对应的一个突片和所述第一脱扣轴(302)的所述脱扣桨片(310,312)中所述对应的一个桨片。
22.根据权利要求21所述的电气开关装置(2),其特征在于,所述储能组件(100)还包括可移动地连接到所述支架(102)的联锁装置(200);所述联锁装置(200)可在对应于所述第三脱扣轴(390)的所述突片(392)能被所述第一按钮(186)移动的第一位置和对应于所述第三脱扣轴(390)的所述突片(392)不能被所述第一按钮(186)移动的第二位置之间移动;所述驱动组件(182)还包括可枢转突出部(202);当所述断路器(2)的所述可分离触点(6)打开时,所述联锁装置(200)设置在所述第一位置;当所述可分离触点(6)闭合时,所述可枢转突出部(202)使所述联锁装置(200)移动到所述第二位置。
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| CNU2008201305327U CN201278338Y (zh) | 2008-07-04 | 2008-07-04 | 电气开关装置、储能组件及其延时机构 |
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| CNU2008201305327U CN201278338Y (zh) | 2008-07-04 | 2008-07-04 | 电气开关装置、储能组件及其延时机构 |
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| CN (1) | CN201278338Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101315851B (zh) * | 2007-06-01 | 2013-02-13 | 伊顿公司 | 电气开关装置、储能组件及其延时机构 |
-
2008
- 2008-07-04 CN CNU2008201305327U patent/CN201278338Y/zh not_active Expired - Lifetime
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