机械驱动装置、电开关、电断路器以及中压配电盘的制作方法
【专利摘要】一种机械驱动装置、电开关、电断路器以及中压配电盘。该机械驱动装置包括：适于由凸轮装置(3)驱动并且能够连接到用于存储弹性能量的弹簧装置(4)的杠杆装置(2)；滚子从动件装置(5)，其借助螺纹联接件安装在杠杆装置(2)上，并且形状能够与凸轮装置(3)相互作用，以使得杠杆装置(2)移动，从而弹性加载弹簧装置(4)；以及用于防止在机械驱动装置(1)操作状态中滚子从动件装置(5)从杠杆装置(2)上旋出的防旋出装置(6，7)。根据本实用新型的机械驱动装置更为可靠并且与已知装置相比能够应对明显更多的操作周期，同时又不会因凸轮施加的应力而出现发生损坏或者变松的现象。
【专利说明】机械驱动装置、电开关、电断路器以及中压配电盘
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种杠杆式机械驱动装置，其用于接通或者断开电开关尤其是中 压配电盘的断路器，其中，术语"中压"指的是电压值介于lkv和几十kV例如52kV之间的 应用。本实用新型还涉及包括所述机械驱动装置的电开关、电断路器以及中压配电盘。
【背景技术】
[0002] 目前，为了闭合中压断路器，使用这样的机械装置，所述机械装置用于压缩弹簧， 以便存储一定量的弹性机械能，在有需求时，释放所述弹性机械能，以使得断路器的可动触 头移动并且闭合电路。机械装置包括杠杆，所述杠杆能够围绕铰接轴旋转，在所述铰接轴 上，两个滚子在两个相对的侧部上旋入并且布置成用于接收两块分别成形的板的推力作 用，所述两块板限定了两个凸轮，所述凸轮键连接在负载轴上，可以由手或者电动减速齿轮 驱动所述负载轴。两个滚子形状相同并且均通过特别是具有右旋螺纹的相同标准螺纹联接 件和简单的螺母安装在杠杆上。
[0003] 与由压缩弹簧产生的反作用力相反的、由两个凸轮施加在相应滚子上的接触作 用、推力作用和滚动作用将应力显著施加在滚子上，以便使其变松，结果可能导致从杠杆上 旋下滚子。
[0004] 采取这样的解决方案，诸如，将滚子的柄部焊接或者粘合在杠杆上，以防止其变 松，不过这会引致产生某些劣势或者缺陷。例如，第一约束是焊接和粘合要求待粘合或者待 粘合在一起的材料之间存在相容性。此外，与这些解决方案有关的机械可靠性通常不令人 满意并且需要对其进行及时的定期检查，以确保粘合或者焊接的质量和完整性，从而使得 成本增加。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是改进上述公开的已知机械装置，从而提供一种技术解决方 案，所述技术解决方案简单兼而有效，以便克服上述缺陷，特别地，本实用新型的目的是提 供一种机械驱动装置，所述机械驱动装置更为可靠并且与已知装置相比能够应对明显更多 的操作周期，或者操纵控制，而同时又不会因凸轮施加的应力而出现发生损坏或者变松的 现象。
[0006] 通过目的通过如下的机械驱动装置而变得可能：该机械驱动装置适用于接通或断 开电开关，包括：
[0007] 适于由凸轮装置驱动并且能够连接到用于存储弹性能量的弹簧装置的杠杆装 置；
[0008] 滚子从动件装置，所述滚子从动件装置借助螺纹联接件安装在所述杠杆装置上， 并且形状能够与所述凸轮装置相互作用，以使得所述杠杆装置移动，从而弹性加载所述弹 簧装置，
[0009] 其特征在于，所述机械驱动装置包括防旋出装置，所述防旋出装置构造成用于防 止在所述机械驱动装置操作状态中所述滚子从动件装置从所述杠杆装置上旋出。
[0010] 根据本实用新型的一个方面，所述杠杆装置被铰接，使得所述凸轮装置沿着第一 旋转方向的旋转引起所述杠杆装置的旋转，以便加载所述弹簧装置以存储设定量的弹性能 量，并且其中，所述防旋出装置包括能够实现所述滚子从动件装置沿着与所述第一旋转方 向相反的第二旋转方向在所述杠杆装置上的旋入的螺纹联接件装置。
[0011] 根据本实用新型的一个方面，所述滚子从动件装置包括螺纹柄装置，并且所述防 旋出装置包括螺纹接收装置，所述螺纹接收装置布置在所述杠杆装置上的固定位置中并且 构造成用于接收所述可旋入的螺纹柄装置。
[0012] 根据本实用新型的一个方面，所述螺纹接收装置包括成形部分装置，所述成形部 分装置通过成形联接与所述杠杆装置的一部分相接合，所述成形联接防止所述成形部分 装置相对于所述杠杆装置旋转。
[0013] 根据本实用新型的一个方面，所述滚子从动件装置包括第一滚子从动件单元和第 二滚子从动件单元，所述第一滚子从动件单元和所述第二滚子从动件单元适于分别与所述 凸轮装置的第一凸轮盘和第二凸轮盘相互作用，所述第一滚子从动件单元和所述第二滚子 从动件单元安装在所述杠杆装置的相应的相对侧部上并且沿着彼此相反的方向突出，所述 第一滚子从动件单元通过利用左旋螺纹旋入而被安装在所述杠杆装置上，所述第二滚子从 动件单元通过利用右旋螺纹旋入而被安装在所述杠杆装置上。
[0014] 根据本实用新型的一个方面，所述成形部分装置包括：第一成形螺母元件，所述第 一成形螺母元件与所述第一滚子从动件单元的螺纹柄相接合；和第二成形螺母元件，所述 第二成形螺母元件与所述第二滚子从动件单元的螺纹柄相接合。
[0015] 根据本实用新型的一个方面，所述杠杆装置包括成对的板元件，所述成对的板元 件相互平行并且通过横杆装置彼此固定，并且其中，所述第一成形螺母元件和所述第二成 形螺母元件包括相应的凹面，所述凹面适于与所述横杆装置的凸面相联，以便牢靠地将所 述第一成形螺母元件和所述第二成形螺母元件保持在相对于所述杠杆装置的固定位置中， 从而防止所述第一成形螺母元件和所述第二成形螺母元件从所述滚子从动件单元的相应 螺纹柄上旋出。
[0016] 根据本实用新型的一个方面，所述杠杆装置凭借铰接枢轴能够围绕第一旋转轴线 旋转，并且其中，所述凸轮装置的所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘键连接在负载轴上，所 述负载轴能够围绕平行于所述第一旋转轴线的第二旋转轴线旋转。
[0017] 根据本实用新型的一个方面，所述弹簧装置包括压缩弹簧，所述压缩弹簧连接到 所述杠杆装置的相对于所述铰接枢轴与所述滚子从动件装置相对的端部。
[0018] 根据本实用新型的一个方面，所述第一滚子从动件单元和所述第二滚子从动件单 元分别包括用于所述凸轮装置的相应的外滚动滚子和插置在所述外滚动滚子和相应的所 述螺纹柄之间的轴承装置。
[0019] 本实用新型还提供了一种电开关，其包括根据如前所述的机械驱动装置。
[0020] 本实用新型还提供了一种电断路器，其包括根据如前所述的机械驱动装置。
[0021] 本实用新型还提供了一种中压配电盘，其包括根据如前所述的机械驱动装置。
[0022] 由于根据本实用新型的机械驱动装置，因此克服了上述公开的机械装置的所有缺 陷。也就是说，根据本实用新型的机械驱动装置更为可靠并且与已知装置相比能够应对明 显更多的操作周期，同时又不会因凸轮施加的应力而出现发生损坏或者变松的现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 将由下文的权利要求和描述以及附图示出机械驱动装置的特征和优势，所述附图 以非限制性示例的方式示出了机械驱动装置的实施例，其中：
[0024] 图1示出了根据本实用新型的机械驱动装置；
[0025] 图2和图3以透视图示出了安装在断路器中并且布置在两个不同操作位置中的机 械驱动装置；
[0026] 图4和图5分别是处于图3和图4中的两个操作位置中的机械驱动装置的其它视 图；
[0027] 图6是根据本实用新型的机械驱动装置的透视图；
[0028] 图7是机械驱动装置的纵向截面；
[0029] 图8示出了机械驱动装置的细节。
【具体实施方式】
[0030] 参照附图，示出了机械驱动装置1，其能够接通和断开电开关，尤其是包括在中压 配电盘中的断路器。
[0031] 机械装置1包括杠杆装置2,所述杠杆装置2凭借铰接枢轴17能够围绕第一旋转 轴线20旋转并且连接到弹簧4,所述弹簧4被压缩能存储一定量的弹性能量，所述弹性能量 能用于实施电路的闭合操作。
[0032] 杠杆装置2特别地包括成对的板元件11，所述成对的板元件11相互平行并且借助 大致放置在彼此相对的端部处的第一横杆10和第二横杆12固定在一起。铰接枢轴17位 于第一横杆10和第二横杆12之间的区域中。第二横杆12连接到弹簧4,所述弹簧4特别 是压缩螺旋弹簧。
[0033] 机械驱动装置1包括滚子从动件装置5,所述滚子从动件装置5借助螺纹联接的方 式安装在杠杆装置2上并且布置成用于与位于负载轴15上的凸轮装置3相互作用，以使得 杠杆装置2移动并且弹性加载弹簧4。
[0034] 杠杆装置2被铰接连接，以用于围绕第一旋转轴线20旋转，使得凸轮装置3沿着 第一旋转方向R1的旋转引起杠杆装置2的旋转，以便加载弹簧4,特别地压缩弹簧4,以存 储所需量的弹性能量。存储的弹性能量能够被用来实施断路器闭合操作。
[0035] 负载轴15能够围绕平行于第一旋转轴线20的第二旋转轴线21旋转，并且能够由 电减速齿轮驱动或者通过适当的曲柄由手动驱动。
[0036] 机械驱动装置1如下文详细陈述的那样包括防旋出装置，所述防旋出装置构造成 用于在机械驱动装置1操作期间防止滚子从动件装置5从杠杆装置2上旋下。防旋出装置 包括螺纹联接件装置6,所述螺纹联接件装置6构造成实现滚子从动件装置5沿着与第一旋 转方向R1相反的第二旋转方向R2在杠杆装置2上的旋入，其中凸轮装置3沿着所述第一 旋转方向R1旋转。在下文更加详细公开了螺纹联接件装置6。
[0037] 滚子从动件装置5特别地包括第一滚子从动件单元5a和第二滚子从动件单元5b， 所述第一滚子从动件单元5和所述第二滚子从动件单元5b适于分别与上述凸轮装置3的 第一凸轮盘3a和第二凸轮盘3b相互作用。第一滚子从动件单元5a和第二滚子从动件单 元5b在杠杆装置2的相对侧部上旋入并且沿着彼此相反的方向突出。第一滚子从动件单 元5a和第二滚子从动件单元5b分别包括第一螺纹柄8a和第二螺纹柄8b，所述第一螺纹 柄8a和所述第二螺纹柄8b适于各自分别安装在杠杆装置2的相应板元件11上。利用第 一螺纹柄8a和第二螺纹柄8b，相应的外环形件或者滚子16被可旋转联接，所述外环形件 或者滚子16旨在与凸轮3a和3b相接触。滚子或者轴承插置在外滚子16和相应的螺纹柄 8a和8b之间，以便减小因相互旋转运动而造成的磨损。
[0038] 第一螺纹柄8a能够通过左旋螺纹连接在第一接收元件9a上从而与可旋入杠杆装 置2相联，而第二螺纹柄8b能够通过右旋螺纹连接在第二接收元件9b上从而与可旋入杠 杆装置2相联。在一侧上设置左旋螺纹和在另一侧上设置右旋螺纹的构造使得能够获得防 止滚子从动件单元5a和5b旋出的技术效果，S卩，实施防旋出和自紧功能。实际上，与因滚 子中的一个承受旋出方向上的直接应力而使得该滚子趋于被旋出的现有技术不同，由旋转 凸轮盘3a和3b施加的压力分别沿着第一滚子从动件单元5a和第二滚子从动件单元5b的 旋入方向产生作用和转矩。
[0039] 根据凸轮3a和3b的旋转方向选择右旋螺纹和左旋螺纹。
[0040] 第一接收元件9a和第二接收元件9b包括分别成形的部分9a和％，所述分别成形 的部分9a和9b通过成形联接（shaping coupling)的方式与杠杆装置2的一部分相接合。 成形部分9a和9b还作为下述公开的防旋出装置。
[0041] 成形部分9a包括第一成形螺母元件9a，所述第一成形螺母元件9a与第一滚子从 动件单元5a的螺纹柄8a相接合，成形部分9b包括第二成形螺母元件％，所述第二成形螺 母元件9b与第二滚子从动件单元5b的螺纹柄8b相接合。
[0042] 第一成形螺母元件9a和第二成形螺母元件9b包括相应的凹面13,所述凹面13适 于与第一横杆10的凸面14相联。这种成形联接确保成形螺母元件9a和9b处于杠杆装置 2上的固定位置中，从而防止成形螺母元件9a和9b从滚子从动件单元5a和5b的相应的螺 纹柄8a和8b上旋出。由此构造成的第一成形螺母元件9a和第二成形螺母元件9b也实施 防旋出的功能，这增强并且辅助由两种不同类型的螺纹柄8a和8b的螺纹所实施的防旋出 功能。实际上，凹面13与凸面14的成形联接确保了将成形螺母元件9a和9b锁定在固定 位置中，从而防止发生任何意外旋转并且由此防止所述成形螺母元件9a和9b相对于相应 的滚子从动件单元5a和5b旋出。
[0043] 机械装置1的如此构造的防旋出装置作为能够定义为"自紧"的系统，所述系统由 此能够利用凸轮3a和3b作用在滚子从动件单元5a和5b上的压力作用以在所述滚子从动 件单元5a和5b上产生拧紧转矩或者旋入转矩。
[0044] 在一个实施例中（未示出），作为螺母元件9a和9b的替代方案，能够设置"一体" 地形成于杠杆装置上的螺纹接收部分，所述螺纹接收部分能够成形，用于通过螺纹与相应 的滚子从动件单元5a和5b相联。
[0045] 从已经公开的内容中，可以看到根据本实用新型的解决方案使得能够以简单但有 效的方式防止滚子变松。此外，与诸如将柄焊接或者粘合到杠杆上的解决方案相比，本解决 方案的成本更低而且更为可靠。
[0046] 作为已经在上文公开并且在附图中示出的方案的其它变形方案和/或附加方案 也是可行的。在不背离并且由此处于本实用新型的范围之外的前提下，多种元件能够被作 为技术等效物的其它元件替代。
[0047] 能够根据应用其的特殊用途以所需的方式构造机械驱动装置1并且确定机械驱 动装置1的尺寸。
[0048] 最后，可以根据需要选择用于构造机械驱动装置1的材料，只要所述材料适用于 该具体应用场合即可。
【权利要求】
1. 一种适用于接通或断开电开关的机械驱动装置，所述机械驱动装置包括： 适于由凸轮装置（3)驱动并且能够连接到用于存储弹性能量的弹簧装置（4)的杠杆装 置⑵； 滚子从动件装置（5)，所述滚子从动件装置借助螺纹联接件安装在所述杠杆装置（2) 上，并且形状能够与所述凸轮装置（3)相互作用，以使得所述杠杆装置（2)移动，从而弹性 加载所述弹簧装置（4)， 其特征在于，所述机械驱动装置包括用于防止在所述机械驱动装置（1)操作状态中所 述滚子从动件装置（5)从所述杠杆装置（2)上旋出的防旋出装置（6, 7)。
2. 根据权利要求1所述的机械驱动装置，其特征在于，所述杠杆装置（2)被铰接，使得 所述凸轮装置（3)沿着第一旋转方向（R1)的旋转引起所述杠杆装置（2)的旋转，以便加载 所述弹簧装置（4)以存储设定量的弹性能量，并且其中，所述防旋出装置包括能够实现所 述滚子从动件装置（5)沿着与所述第一旋转方向（R1)相反的第二旋转方向（R2)在所述杠 杆装置（2)上的旋入的螺纹联接件装置（6)。
3. 根据权利要求1所述的机械驱动装置，其特征在于，所述滚子从动件装置（5)包括螺 纹柄装置（8)，并且所述防旋出装置包括螺纹接收装置（9)，所述螺纹接收装置布置在所述 杠杆装置（2)上的固定位置中并且构造成用于接收所述可旋入的螺纹柄装置（8)。
4. 根据权利要求3所述的机械驱动装置，其特征在于，所述螺纹接收装置包括成形部 分装置（9)，所述成形部分装置（9)通过成形联接与所述杠杆装置（2)的一部分（10)相接 合，所述成形联接防止所述成形部分装置（9)相对于所述杠杆装置（2)旋转。
5. 根据权利要求4所述的机械驱动装置，其特征在于，所述滚子从动件装置（5)包括第 一滚子从动件单元（5a)和第二滚子从动件单元（5b)，所述第一滚子从动件单元（5a)和所 述第二滚子从动件单元（5b)适于分别与所述凸轮装置（3)的第一凸轮盘（3a)和第二凸轮 盘（3b)相互作用，所述第一滚子从动件单元（5a)和所述第二滚子从动件单元（5b)安装在 所述杠杆装置（2)的相应的相对侧部上并且沿着彼此相反的方向突出，所述第一滚子从动 件单元（5a)通过利用左旋螺纹旋入而被安装在所述杠杆装置（2)上，所述第二滚子从动件 单元通过利用右旋螺纹旋入而被安装在所述杠杆装置（2)上。
6. 根据权利要求5所述的机械驱动装置，其特征在于，所述成形部分装置（9)包括：第 一成形螺母元件（9a)，所述第一成形螺母元件与所述第一滚子从动件单元（5a)的螺纹柄 (8a)相接合；和第二成形螺母元件（9b)，所述第二成形螺母元件与所述第二滚子从动件单 元（5b)的螺纹柄（8b)相接合。
7. 根据权利要求6所述的机械驱动装置，其特征在于，所述杠杆装置（2)包括成对的板 元件（11)，所述成对的板元件相互平行并且通过横杆装置（1〇，12)彼此固定，并且其中，所 述第一成形螺母元件（9a)和所述第二成形螺母元件（9b)包括相应的凹面（13)，所述凹面 适于与所述横杆装置（10,12)的凸面（14)相联，以便牢靠地将所述第一成形螺母元件（9a) 和所述第二成形螺母元件（9b)保持在相对于所述杠杆装置（2)的固定位置中，从而防止所 述第一成形螺母元件（9a)和所述第二成形螺母元件（9b)从所述滚子从动件单元（5a，5b) 的相应螺纹柄（8a，8b)上旋出。
8. 根据权利要求5至7中的任意一项所述的机械驱动装置，其特征在于，所述杠杆装置 (2)凭借铰接枢轴（17)能够围绕第一旋转轴线（20)旋转，并且其中，所述凸轮装置（3)的 所述第一凸轮盘（3a)和所述第二凸轮盘（3b)键连接在负载轴（15)上，所述负载轴能够围 绕平行于所述第一旋转轴线（20)的第二旋转轴线（21)旋转。
9. 根据权利要求8所述的机械驱动装置，其特征在于，所述弹簧装置包括压缩弹簧 (4)，所述压缩弹簧连接到所述杠杆装置（2)的相对于所述铰接枢轴（17)与所述滚子从动 件装置（5a，5b)相对的端部。
10. 根据权利要求6所述的机械驱动装置，其特征在于，所述第一滚子从动件单元（5a) 和所述第二滚子从动件单元（5b)分别包括用于所述凸轮装置（3)的相应的外滚动滚子 (16)和插置在所述外滚动滚子（16)和相应的所述螺纹柄（8a，8b)之间的轴承装置。
11. 一种电开关，其特征在于，该电开关包括根据权利要求1至10中的任意一项所述的 机械驱动装置（1)。
12. -种电断路器，其特征在于，该电断路器包括根据权利要求1至10中的任意一项所 述的机械驱动装置（1)。
13. -种中压配电盘，其特征在于，该中压配电盘包括根据权利要求1至10中的任意一 项所述的机械驱动装置（1)。
【文档编号】H01H3/32GK203839231SQ201420165858
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2013年4月8日
【发明者】A·雷甘蒂尼, S·马戈尼 申请人:Abb技术股份公司