本发明专利技术涉及一种用于高压或中压电子设备的弹簧控制器，所述控制器装备有位于手摇曲柄或电动机和用于驱动所述开关设备的开关触点的驱动轴(1)之间的自由联接装置，并且所述自由联接装置分别在弹簧(11)被加载期间实现联接并且在弹簧被加载期间实现分离。所述机械式自由轮装置被集成在所述控制器的齿轮(2)中并且包括至少一个棘爪(7，70)，所述棘爪(7，70)可与所述齿轮(2)的内置的齿(4)啮合或不啮合。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高压或中压断路器的配备有棘爪自由轮联接装置的弹簧型控制器
本专利技术涉及一种驱动器(也被称为控制器)，在所述类型的驱动器中，能量被存储在一个或多个弹簧中，这种控制器通常还被称为弹簧控制器，弹簧控制器用于与具有自由轮联接装置的开关一起使用。 本专利技术尤其被应用于高压或中压开关并且尤其被应用于高压或中压断路器，既可用于那些在气体绝缘变电站(gas insulated substat1ns, GIS)中使用的高压或中压断路器，也可用于那些使用气体绝缘的高压或中压断路器，通常在英文中被称为“外壳接地”(dead-tank)或“外壳带电”(live-tank)装置。
技术介绍
在现有技术中已知自由轮联接装置，尤其已知那些具有棘齿的自由轮联接装置，概括地说，棘齿存在于具有齿的棘轮上，齿的倾斜的方式使得齿沿一个方向提升至少一个安装在从动构件上的棘爪，因此能够连续自由地转动，同时轮在另一方向上抵接棘爪并且因此与从动构件旋转地联接。 通过示例，提到专利申请DE 3 320 242，专利申请DE 3 320 242公开了这种用于计时器的棘齿自由轮联接装置。在该申请中，在考虑的旋转扭矩下，棘轮3沿一方向G驱动环I并且不会沿另一方向V驱动环I (即，棘轮3作为自由轮操作)，环I围绕所述轮被同轴地布置。更准确地，棘轮3具有中心部分，中心部分具有连接到其上的三个相同的柔性臂4、5、6，柔性臂4、5、6绕中心部分对称地布置。臂4、5、6的各端设置有呈尖齿13、14形式的突出部7、8、9，尖齿13、14相对于轮3的半径不对称。棘爪因此由臂4、5、6及其相应的突出部7、8、9形成。呈尖齿形式的每个指状物13、14的不对称使得其侧面13中的一个平行于外环I的每个齿2的边缘2’，而另一侧面14相对于环I的每个齿2的边缘2以一角度倾斜。 因此，侧面13与齿边缘2’的平行对准防止它们之间在旋转扭矩的预期水平下的沿轮3的旋转方向G的任何相对运动。相反，侧面14和齿边缘2之间的倾斜角使它们能够沿轮3的旋转方向V相对于彼此移动，即，使得自由轮操作可行。 如专利本身所提到的，假如值较大的旋转扭矩被施加到棘轮3上，总是可以设想棘轮3沿方向G的自由轮操作。因此，不可设想在高压断路器弹簧控制器中使用该专利DE3 320 242的棘齿自由轮联接装置，因为这样做将相当于以不受控制的方式释放弹簧，使得不再能够再次对弹簧/多个弹簧进行加载。换而言之，不可设想在高压断路器弹簧控制器中应用专利DE 3 320 242的棘齿自由轮联接装置。 现有技术还包括用于高压电开关(例如，断路器)的弹簧型的控制器，所述控制器包括自由轮联接装置。 弹簧型的高压或中压开关控制器通常具有手动或电动机驱动的曲柄，所述曲柄使得能够经由齿轮系来加载打开弹簧或闭合弹簧，使得一旦被释放，弹簧使至少一个可动触点能够朝另一触点移动或使至少一个可动触点能够移动背离另一触点，由此打开或闭合所述开关。换而言之，弹簧被布置在控制器中，使得弹簧所储存的弹性能量的释放导致开关的触点打开或闭合。 因此，自由轮联接装置被设计为将齿轮系的驱动轮与手摇曲柄或电动机以下述的方式联接，即，所述联接使得轮达到电动机或把手的低档旋转速度。当对弹簧加载时，手摇曲柄或电动机将所述驱动轮驱动到弹簧的上止点。 在一个示例中，当弹簧用于闭合开关时，弹簧在比通过电动机或把手的驱动件获得的速度更快的速度下驱动最下游的驱动元件。在通过闭合弹簧闭合开关期间，把手或电动机通过自由轮联接装置从齿轮系分离，以便首先为电动机(当使用电动机时)和齿轮提供机械保护，并且其次减小由弹簧驱动的元件的惯性。在闭合期间利用齿轮系施加的高的加速度和速度冒着导致电动机和传动装置的至少一些部分过早磨损的风险。在两种情况(当对闭合弹簧加载时和当执行闭合操作时)下，最下游的驱动元件的旋转方向是相同的。 这使得可重新利用来自闭合弹簧中的系统的回复能量。对能量的重新利用减小了用以设置弹簧所需的时间并且减小了需要由电动机(手摇曲柄)输送的能量的量。在闭合操作期间，在最下游的驱动元件已经达到特定的旋转角之后，可启动电动机。在第一阶段期间，最下游驱动元件具有比当其由电动机控制时更快的转速，自由轮联接装置是被分离的并且最下游驱动元件和电动机自由旋转。在第二阶段期间，当足够的能量已经通过回复到闭合弹簧而被重新利用时，驱动元件已经被减速到比其由电动机控制时更慢的转速。然而，在所述第二阶段期间，自由轮联接装置被联接并且电动机控制驱动轮，以便完全重置闭合弹黃。 换而言之，自由轮联接装置被使用在高压或中压电子断路器的弹簧控制器中使弹簧能够被释放，以打开或闭合断路器的触点，而不需要将任何旋转扭矩施加到手摇曲柄或电动机上。因此，首先由于安全性的原因使得所述自由轮联接装置至关重要:操作者决不应当由于手摇曲柄的不合时宜的且不受控制的旋转而受伤。 此外，在不使用这种自由轮联接装置的情况下，断路器的触点的任何打开和闭合可在弹簧被释放时被手摇曲柄和/或电动机的转动惯量所延误。 文件DE 195 03 679公开了一种用于高压断路器的弹簧控制器，其中，自由轮轴承被布置在加载传动装置的最后一个齿轮和大齿轮之间，大齿轮被连接至驱动轮，驱动轮被联接至以这种方式加载的闭合弹簧。转矩仅从传动装置朝闭合弹簧传输。自由轮轴承的类型未做规定。 文件EP I 408 522公开了一种用于高压断路器的弹簧控制器，所述弹簧控制器包括存在于锥形离合器中的自由轮联接装置。利用锥形离合器，转矩沿驱动轴和旋转轴之间的旋转运动的预定方向从驱动轴传输到旋转轴，并且存在旋转轴的沿与两个轴之间的旋转运动相反的方向的自由轮操作。 用于开关的包括现有的自由轮联接装置的所述弹簧控制器不完全令人满意:所述弹簧控制器可能因此而被设计为具有大量部件并且因此具有高成本和/或对摩擦力参数的复杂的控制。 申请WO 2008/117437公开了一种用于高压开关设备的弹簧控制器，弹簧控制器具有用于对闭合弹簧22 (螺旋压缩弹簧)加载的电动机3、与出口轮16永久哨合的中间齿轮33、43以及主齿轮5，电动机3经由一组的三个齿轮(即，电动机的出口齿轮16)联接至闭合弹簧22，主齿轮5被布置为与开关的可动触点的驱动轴I同轴并且包含自由轮联接装置，自由轮联接装置使主齿轮5能够与中间轮33、43分离(如下文所说明的)。更准确并且如图3中更好地示出地，主轮具有一组的三个大齿轮A、B、C，三个大齿轮A、B、C被并排布置在与开关的可动触点的驱动轴I相同的轴线上，其中，中间大齿轮B在整个外周上设置有齿，同时两个端部的大齿轮A和C在分别表示为34a或34b的圆周区域上不具有齿，而两个端部的大齿轮A和C的外周的其余部分上设置有齿。布置得最靠近开关的端部大齿轮C被设置在其内周缘上，所述内周缘具有两个棘爪41a和41b，两个棘爪41a和41b被布置成彼此关于直径对置并且两个棘爪41a和41b被安装成沿大齿轮C的直径平移地移动。所述棘爪具有与在中间大齿轮A的整个内周缘36上形成的倾斜齿形状互补的形状。闭合弹簧22经由挂钩7和臂8被直接紧固到大齿轮A，臂8形成了用于压缩弹簧22的臂。 如申请WO 2008/117437中公开的控制器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种弹簧型控制器，用于高压或中压开关，所述控制器包括：至少一个弹簧(11)；第一齿轮(10)，所述第一齿轮(10)适于通过驱动力而被旋转地驱动；轴(1)，所述轴(1)适于在所述开关的操作期间旋转地驱动所述开关的可动触点；臂(3)，所述臂(3)被固定到所述轴(1)上并且被连接至所述弹簧(11)；以及自由轮联接装置，所述自由轮联接装置将所述第一齿轮(10)与所述驱动轴(1)联接，以便将驱动力传递给所述弹簧(11)，从而对所述弹簧加载，并且所述自由轮联接装置可使所述第一齿轮(10)与所述驱动轴(1)分离，以便将来自加载弹簧的转矩传递给所述可动触点而不传递给所述驱动力；所述控制器的特征在于，所述自由轮联接装置包括：第二齿轮(2)，所述第二齿轮(2)在其整个外周缘(5)上设置有与所述第一齿轮(10)永久啮合的齿并且在其整个内周缘上设置有齿(4)；释放元件(8)，所述释放元件(8)布置在所述第二齿轮(2)附近的周缘处；以及至少一个棘爪(7，70)，所述棘爪(7，70)可枢转地安装在所述臂(3)上并且适于处于以下的相应位置：使所述棘爪与所述第二齿轮(2)的内齿(4)啮合以对所述弹簧(11)加载，直到所述弹簧通过所述第二齿轮(2)和与所述第二齿轮(2)啮合的臂(3)的沿给定旋转方向的旋转到达其压缩上止点；一旦所述弹簧(11)到达其压缩上止点，所述棘爪与所述释放元件(8)相互靠抵，借此在阻挡所述臂(3)的同时通过沿与所述第二齿轮的旋转方向相反的方向在所述臂上枢转而与所述内齿(4)脱离；以及所述棘爪通过释放控制杆(8)上的动作而与所述释放控制杆(8)分隔开，以便不阻挡所述臂并且允许所述臂通过来自所述弹簧(11)的释放力而被旋转地驱动并沿相同的给定旋转方向被驱动，同时所述第二齿轮(2)保持固定。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.25 FR 12537851.一种弹簧型控制器，用于高压或中压开关，所述控制器包括:至少一个弹簧(11);第一齿轮(10)，所述第一齿轮(10)适于通过驱动力而被旋转地驱动；轴(1)，所述轴(I)适于在所述开关的操作期间旋转地驱动所述开关的可动触点；臂(3)，所述臂(3)被固定到所述轴(I)上并且被连接至所述弹簧(11);以及自由轮联接装置，所述自由轮联接装置将所述第一齿轮(10)与所述驱动轴(I)联接，以便将驱动力传递给所述弹簧(11)，从而对所述弹簧加载，并且所述自由轮联接装置可使所述第一齿轮(10)与所述驱动轴(I)分离，以便将来自加载弹簧的转矩传递给所述可动触点而不传递给所述驱动力； 所述控制器的特征在于，所述自由轮联接装置包括: 第二齿轮(2)，所述第二齿轮(2)在其整个外周缘(5)上设置有与所述第一齿轮(10)永久啮合的齿并且在其整个内周缘上设置有齿(4)； 释放元件(8)，所述释放元件(8)布置在所述第二齿轮(2)附近的周缘处；以及 至少一个棘爪(7，70)，所述棘爪(7，70)可枢转地安装在所述臂(3)上并且适于处于以下的相应位置: 使所述棘爪与所述第二齿轮(2)的内齿(4)啮合以对所述弹簧(11)加载，直到所述弹簧通过所述第二齿轮(2)和与所述第二齿轮(2)啮合的臂(3)的沿给定旋转方向...
【专利技术属性】
技术研发人员：皮特·冯·爱勒曼，罗杰·布瓦托克斯，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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