插入抽出机构的制作方法

本公开涉及用于开关装置的插入抽出机构，具体地涉及以可移除的方式接纳在中压开关设备内的用于抽出式断路器的插入抽出机构。

背景技术：

已知包括由能够在隔室内滑动的手车支撑的断路器的中压开关设备。断路器能够插入到隔室中/从隔室抽出以使动触头与设置在开关设备内的静触头接合/断开接合。

动触头与相应的静触头的连接是根据如下面描述的不同可行类型的连接来实现的。根据第一类型的连接，使用螺栓和螺母将动触头与静触头相互固定。尽管这种第一类型的连接由于相当简化的结构构型而在可靠性和安全性要求方面表现为相当令人满意的方式，但这种类型的连接实现起来毫无疑问是相当令人疲倦且耗时的。事实上，旋拧操作耗费很长时间，并且需要特定的过程来控制每个螺母螺栓对的准确拧紧扭矩以及控制动触头与静触头之间的准确对准。

还已知分别基于所谓的梅花式触头和所谓的钳式触头的第二类型和第三类型的连接。能够通过曲柄式手柄驱动的蜗杆丝杆机构与这些类型的连接相关联以将断路器插入成处于操作的连接位置以及将断路器抽出成处于非操作的断开连接位置。与使用螺母螺栓相比，梅花式触头和钳式触头提供了更快且更容易执行的连接/断开连接过程。然而，却需要保证并调节蜗杆丝杆机构与梅花式触头或钳式触头之间的精准空间关系，以确保动触头与静触头的准确对准，并且因此使动触头与静触头成功地相互接合。

因此，在这些类型的连接的情况下，在开关设备的组装过程和使用寿命期间需要较高精度水平。

还已知另一种类型的开关设备，在这种开关设备中，断路器的动触头通过比如钳式触头的快速型连接件与静触头接合，并且在这种开关设备中，不存在比如上述蜗杆丝杆机构的移动式驱动机构。在这种类型中，能够沿着在开关设备内的支撑平面上设置的适合的轨道或导引件滑动的断路器必须由操作者以手动方式手动推入隔室及从隔室拉出。

尽管这种类型的断路器具有简化的结构构型和快速联接构型所提供的优点，但是为了克服动触头与静触头在相互接合/断开接合期间对抗出的弹性夹持阻力，需要操作者的相当大的体力。有时，这种弹性夹持阻力可能使得需要同时介入两个操作者。

即使上述系统表现出相当令人满意的方式，但仍存在进一步改进的空间。具体地，期望提供一种使操作者更容易进行断路器插入/抽出过程且同时简单、结构简易、安全并可靠的技术方案。

这通过如所附权利要求中限定的并且在下文中详细描述的插入抽出机构来实现。

技术实现要素：

根据本公开，提供了一种用于将开关装置插入开关设备中/从开关设备抽出的插入抽出机构，该插入抽出机构包括：

-移位装置，该移位装置构造成用于在所述开关装置上施加力以使所述开关装置的动触头相对于所述开关设备的静触头沿第一方向移动，

-驱动杆装置，该驱动杆装置构造成用于通过外部驱动力操作所述移位装置，

-所述驱动杆装置还构造成用于基于外部运动力在所述开关装置上施加相应的力以使所述动触头相对于所述静触头沿与所述第一方向相反的第二方向移动。

通过本发明，提供了一种结构简单、安全可靠的插入抽出机构，该插入抽出机构需要最小的外力来操作以实现开关装置到开关设备中的插入/从开关设备的抽出，因此大大简化了操作者的任务。

本公开还包括一种在术语上等效地被称作面板或机柜或开关板的电开关设备，该电开关设备包括如在相关的所附权利要求中限定的并且在本文描述的插入抽出机构，并且还包括开关装置特别地是断路器。

本公开的特征和优点将从说明书和权利要求书得出。

附图说明

参照通过非限制性示例的方式示出本公开的实施方式的附图，可以更佳地理解并实施本公开，在附图中：

图1是包括断路器和根据本公开的插入抽出机构的开关设备的局部立体图；

图2是图1的放大细节，其中，插入抽出机构的驱动杆布置成处于抽出操作构型，并且其中，插入抽出机构中所包括的推动突出部和阻挡突出部是可见的；

图3示出了插入抽出机构的驱动杆处于插入操作构型；

图4是示出了插入抽出机构的一部分的局部视图，其中，为了更清楚起见而移除了断路器和开关设备的其他部件；

图5和图6分别是没有示出驱动杆的情况下插入抽出机构的立体图和分解图；

图7示出了插入抽出机构的驱动杆；

图8和图9分别是插入抽出机构的侧视图和正视图，其中，驱动杆被示出为处于静置构型；

图10是从底部观察时插入抽出机构中所包括的推动突出部的后视图；

图11是图8的放大细节；

图12是驱动杆处于静置构型的情况下插入抽出机构的俯视图；

图12A是驱动杆像图3中那样处于抽出操作构型的情况下插入抽出机构的局部俯视图；

图13详细地示出了处于静置构型的驱动杆的一部分；

图14、图15、图16、图17分别是插入抽出机构的前部部分的立体图、后视图、侧视图和俯视图；

图18是从内侧观察时图14的前部部分的立体图；

图19至图32是示出了插入抽出机构处于不同操作构型时的不同视图，具体地：

在图19中，示出了开关设备的一部分，其中，断路器处于插入操作位置，并且其中，布置成处于静置构型的驱动杆用作断路器的锁定单元；

图20、图21示出了驱动杆处于抽出操作构型的第一位置，其中，断路器正要被抽出；

图22是类似于图21的视图，但图22中未示出驱动杆以使插入抽出机构的其他隐藏部件可见；

图23、图24、图25示出了驱动杆处于抽出操作构型的第二位置的情况下的插入抽出机构，其中，断路器已经与静触头部分地断开接合；在图25中，已经移除了断路器手车的右前轮以更佳地示出插入抽出机构的推动突出部和阻挡突出部；

图26是类似于图24的视图，但图26中为了更清楚起见未示出驱动杆；

图27是示出了在图23至图25中示出的第二位置时插入抽出机构的推动突出部和阻挡突出部的另一视图；

图28、图29、图30示出了驱动杆处于抽出操作构型的最终位置的情况下的插入抽出机构，其中，断路器已经与静触头完全断开接合；

图31是与图29对应的视图，但图31未示出驱动杆；

图32示出了在抽出操作构型的最终位置时插入抽出机构的推动突出部和阻挡突出部，其中，可以看到阻挡突出部与断路器手车的前轮轴完全断开接合。

具体实施方式

参照附图，示出了插入抽出机构1，插入抽出机构1特别适合用于中压场，其中，出于本申请的目的，术语中压指的是1kV至几十kV范围内的应用，例如24kV或36kV的应用。插入抽出机构1适于安装在包括开关装置2的开关设备3中并且能够用于显著地便利这种开关装置2到开关设备3中的插入/从开关设备3的抽出。开关装置2特别地包括断路器2，断路器2可以从开关设备3的隔室15抽出以能够进行维护和/或安装介入。具体地，对由能够从相对于开关设备3的抽出位置移动到位于开关设备3内的插入位置的手车38支撑的类型的断路器2进行了参照，其中，这种类型的断路器2用于二次配电，在抽出位置，设置在断路器2上的动触头7与开关设备3的静触头8断开接合，在插入位置，动触头7与静触头8接合。

通过将所述插入抽出机构1与开关设备3结合使用，能够获得如通过下面的描述更佳地得出的极大的优势，其中，动触头7与静触头8通过快速型夹持连接件比如钳式连接件相互地接合/断开接合。这种类型的连接件在静触头8与动触头7的相互接合/断开接合期间对抗出弹性夹持阻力，并且插入抽出机构1使操作者能够容易地克服这种弹性夹持阻力。

插入抽出机构1包括移位装置4、14，移位装置4、14构造成用于在断路器2上施加力5以使动触头7相对于静触头8沿第一方向6移动。插入抽出机构1还包括驱动杆9，驱动杆9构造成用于通过可以由操作者施加的外部驱动力12来操作上述移位装置4、14。移位装置4、14构造成用于使断路器2沿抽出方向6移位，并且用于在断路器2上施加这种抽出力5以使动触头7与相应的静触头8断开接合。

驱动杆9还构造成用于基于可以由操作者施加的外部运动力13在断路器2上施加相应的力10，以使动触头7相对于静触头8沿插入方向11移动。因此，驱动杆9适于用于两个不同的操作目的，即，分别用于将断路器2从开关设备3抽出以及将断路器2插入开关设备3中。更确切地，根据如图1、图2和图20至图32中示出的第一使用构型28，驱动杆9与插入抽出机构1的稍后将更佳地描述的部分24接合并驱动移位装置4、14以将断路器2从开关设备3抽出。根据如图3和图12A中示出的第二使用构型29，驱动杆9适于与插入抽出机构1中所包括的另一部分32、33接合，并且驱动杆9操作成将断路器2沿插入方向11移位至开关设备3内部。更确切地，所述另一部分包括支架元件32，在支架元件32上获得有用于与驱动杆9的端部以可释放的方式联接的接合槽座部33。支架元件32能够固定至插入抽出机构1的支撑结构65和开关设备3的框架37以使支架元件32形成在断路器2的前侧部分附近。具体地，支架元件32在下述位置配装在框架37上：该位置使得接合槽座部33以相对小的距离基本上面向断路器2的轮70。

接合槽座部33在支架元件32的基本竖向的板壁39上获得。

如稍后更佳地描述的，驱动杆9构造成用于基于上述外部运动力13而在断路器2上产生大得多的插入力10，这显著地减小了操作者为了实现动触头7与静触头8的连接所需要的体力。

移位装置包括能够通过驱动杆9移动的一个或更多个抽出突出部4，所述一个或更多个抽出突出部4用于基于外部驱动力12而拉动断路器2以使动触头7与静触头8断开接合。移位装置还包括传动轴14，传动轴14能够通过驱动杆9沿着旋转轴线19旋转并且抽出突出部4设置在传动轴14上。在附图中对此描述且示出的示例性且非限制性的实施方式中，设置有固定地连接至传动轴14的两个抽出突出部4。这两个抽出突出部4可以成形为彼此间隔开且从传动轴14横向地突出的推动板突出部4。

传动轴14构造成用于基于外部驱动力12从在图4、图5、图6、图8、图11中更佳地示出的静置位置21旋转到在图20至图32中更佳地示出的工作位置22，在静置位置21，抽出突出部4与断路器2分离，在工作位置22，抽出突出部4与断路器2接触并且使断路器2沿着抽出方向6移位。

抽出突出部4和传动轴14适于布置在容纳断路器2的隔室15的前部区域附近，并且抽出突出部4构造成用于在断路器2的前部16上作用。具体地，传动轴14布置在支撑平面17下方，断路器2以可滑动的方式安置在支撑平面17上，具体地，支撑平面17是插入抽出机构1的支撑结构65的一部分，插入抽出机构1构造成配装在开关设备3内并且通过适合的固定装置连接至开关设备3的框架37。

传动轴14定位成使得：在工作位置22(在图20至图32中更佳地示出)，抽出突出部4与支撑断路器2的手车38的前轮轴18接触并将前轮轴18沿抽出方向6推动。传动轴14的旋转轴线19基本上水平地延伸并且延伸成使得形成为与断路器2的前手车轮轴18平行。传动轴14能够围绕旋转轴线19从静置位置21旋转到工作位置22，在静置位置21，抽出突出部4至少部分地缩到支撑平面17下方，在工作位置22中，抽出突出部4向上伸出穿过所述支撑平面17以触及手车轮轴18而将手车轮轴18沿所述抽出方向6推动，从而将断路器2从开关设备3拉出。具体地，在支撑平面17上获得有通道槽20，相应的抽出突出部4可以通过通道槽20向上露出及向下缩回。

保持抽出突出部4的传动轴14枢转地容纳在设置于保持板元件45(在图14至图18中详细示出)上的座孔42中。保持板元件45意在连接至插入抽出机构1的支撑结构65并且例如通过适合的螺钉装置固定至开关设备3的框架37。保持板元件45包括前板部分43和侧板部分44，前板部分43意在相对于插入方向11和抽出方向6横向布置，侧板部分44横向于前板部分43延伸，并且在侧板部分44上获得有座孔42。

移位装置4、14包括弹性装置23比如一个或更多个弹簧23，弹性装置23将抽出突出部4的基部部分60连接至插入抽出机构1的支撑结构65。弹性装置23设置成用于将传动轴14和抽出突出部4推动到上述静置位置21。

传动轴14包括成形成用于与在驱动杆9的第一端部区域26附近设置的联接开口25接合的柄端部24。联接开口25与柄端部24的相互接合使驱动杆9的运动能够传递至传动轴14并且转变成传动轴14的旋转。驱动杆9具有与第一端部区域26相反的第二端部区域27，并且第二端部区域27成形为用作供操作者抓握以施加外部驱动力12而抽出断路器2的手柄27。

具体参照图20、图21和图23，联接开口25与第二端部区域27相隔的臂距离D1大于旋转轴线19距接触区域30的另一臂距离D2，其中，在接触区域30中，抽出突出部4接触并推动断路器2的轮轴18。由于插入抽出机构1的结构构型使得可以实现所涉及的力的这种相互空间布置，因此获得了显著的机械优势。换句话说，在第一使用构型28中，驱动杆9与移位装置4、14(传动轴14和抽出突出部4)相配合并用作力放大组件：施加在驱动杆9上的外部驱动力12转变成作用在轮轴18上的比外部驱动力12大得多的抽出力5，从而使操作者显著地容易在断路器2的抽出期间将动触头7与静触头8断开接合。

换言之，由于驱动杆9和移位装置4、14的上述几何构型，因此作用在轮轴18上的抽出力5相对于施加在驱动杆9的第二端部区域27上的外部驱动力12被显著地放大。因此，较小值的外部驱动力12就足以使断路器2移位并克服触头7、8的弹性夹持阻力。

图7、图12、图12A、图13中详细示出的驱动杆9可以具有矩形截面。驱动杆9在一端处包括接合凹口31，接合凹口31成形为用于与支架元件32的接合槽座部33以可释放的方式接合。当接合凹口31接纳在接合槽座部33中时，限定出了支点接触区域61，在外部运动力13的作用下，驱动杆9能够围绕支点接触区域61如图12A中的箭头62所示的那样枢转以将断路器2推动到隔室15中。具体地，驱动杆9适于在接触区域36与断路器2的轮70接触并推动轮70，如图12A中所示。

驱动杆9在与所述接合凹口31相反的端部处、与所述接合凹口31相距距离B的位置处包括手柄部分35，手柄部分35可以供操作者抓握以施加沿插入方向11的外部运动力13。在该第二使用构型29中，作用在手柄部分35上的外部运动力13与支点接触区域61相距臂距离B’，臂距离B’比支点接触区域61距驱动杆9与轮70的接触区域36的另一臂距离A大得多。由于该构型，作用在轮70上的插入力10相对于施加在手柄部分35上的外部运动力13被放大。

换句话说，与接合槽座部33接合的驱动杆9限定了杠杆系统并且特别地用作第二类杠杆，这类杠杆将较小的输入力(即外部运动力13)放大以提供更大的输出力(即插入力10)。

由于驱动杆9的结构构型以及接合槽座部33相对于断路器2的轮70的精确选定位置，在将断路器2插入隔室15中期间获得了杠杆机械优势，从而显著地减轻了操作者的负担。非常小的值的外部运动力13就足以将断路器2插入隔室15中并且足以克服触头7、8在相互接合操作期间对抗出的弹性夹持阻力。

插入抽出机构1还包括能够通过移位装置4、14从阻挡位置71移动到释放位置72的阻挡突出部装置40(在图14至图18中详细示出)，在阻挡位置71，阻挡突出部装置40阻挡断路器2的运动以防止断路器2从开关设备3抽出，在释放位置72，阻挡突出部装置40缩到与断路器2间隔开的位置以使断路器2能够从开关设备3抽出。阻挡突出部装置包括在摇臂元件41上获得的阻挡突出部40，摇臂元件41铰接至保持板元件45以能够围绕基本上水平的铰接轴线51从阻挡位置71枢转到释放位置72。阻挡突出部40可以穿过开口53从支撑平面17上方露出。

摇臂元件41通过弹性装置比如弹簧50弹性地连接至保持板元件45的侧板部分44。弹簧50用于将摇臂元件41并且因此将阻挡突出部40推进成处于阻挡位置71。具体地，在阻挡位置71，摇臂元件41被弹簧50推动成靠着设置在保持板元件45中的止动座部49。摇臂元件41设置有从动销46，从动销46适于在移位装置4、14旋转时通过移位装置4、14移位到释放位置72以将断路器2从开关设备3抽出。具体地，从动销46能够通过抽出突出部4的基部部分60向下移位，如在图27和图32中更佳地看出的。从动销46通过螺钉48连接至摇臂元件41。螺钉48可以在保持板元件45的限定从动销46的行程的槽47中行进。

上述阻挡突出部40用于防止断路器2从隔室15意外地或不期望地抽出，因此增大了操作者的整体安全状况。可以通过借助于驱动杆9驱动移位装置4、14来消除阻挡突出部40的阻挡作用。此外，在必要的情况下以及在传动轴14不能被驱动的情况下，还可以通过在螺钉48上作用并将螺钉48降低而将阻挡突出部40移动成处于释放位置72，其中，螺钉48可以借助于槽47从外部触及。

如图13中更佳地示出的，驱动杆9包括锁定部分54，锁定部分54成形为用于与设置在插入抽出机构1的固定部56上的一个或更多个钩连突出部57联接。钩连突出部57定向成朝向隔室15的内部并且接纳锁定部分54的平板区域55以将驱动杆9牢固地紧固成处于锁定位置80。在锁定位置80，驱动杆9与接合槽座部33和钩连突出部57接合。在该位置，驱动杆9横向于抽出方向6布置并阻止断路器2的通过，从而阻止断路器2从开关设备3的不期望的抽出。因此，除了先前描述的第一使用构型28和第二使用构型29之外，驱动杆9还能够根据第三使用构型(图12、图13、图19示出)使用，在第三使用构型中，驱动杆9用作另一锁定或阻挡单元，因此进一步增大了总体安全状况。

下面将从断路器2处于位于开关设备3内的操作位置的构型——即，动触头7与静触头8接合的构型——开始对插入抽出机构1的运作进行描述。

在图19中示出的这种初始构型中，驱动杆9布置成处于锁定位置80。当需要将断路器2从开关设备3抽出时，驱动杆9一从钩连突出部57和接合槽座部33移除就如图20中所示的那样联接至传动轴14的柄端部24。通过施加外部驱动力12，驱动杆9如箭头63所示的那样旋转，从而将抽出突出部4向上驱动并且同时将阻挡突出部40向下驱动以使手车30能够自由通过。抽出突出部4逐步地将轮轴18沿抽出方向6推动。

当断路器2要再次插入成处于操作位置时，驱动杆9被联接至接合槽座部33并且通过外部运动力13的施加使驱动杆9如图12A中的箭头62所示的那样移动。通过驱动杆9施加在轮70上的插入力10迫使断路器2向隔室15内移动，并且容易地实现了静触头8与动触头7的相互联接。驱动杆9可以放回到图19的锁定位置80。

因此，上文讨论的插入抽出机构1完全实现了提供一种结构简单的技术方案的预期目标，这种解决方案使得开关设备高度可靠且更安全并且使得操作者更容易进行断路器插入/抽出过程。

插入抽出机构1能够进行改型或变型，其均落入本发明的由所附权利要求限定的构思的范围内；任何零件均可以用技术上等同的元件来替换。

上述元件中的一个或更多个元件可以以不同的方式成形和/或定位，并且可以以一件或更多件的方式实现以及/或者可以以不同的方式联接或定位等。

材料和各部件可以是根据需求和现有技术的任何材料和部件，只要其与特定用途相兼容即可。