[发明专利]尤其用于高压或中压断路器或开关的弹簧式的控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及其中在一个或多个弹簧中积累能量的类型的致动器组件，也称作“控制机构”，其通常地被称为用于高压或中压断路器或开关的“弹簧控制机构”，并且包括飞轮联接设备，即棘轮系统。

背景技术

弹簧式控制设备存在用于高压或中压开关与断路器，尤其用于供气体绝缘开关设备(GIS)的断路器与开关。这些类型的控制设备利用诸如转矩的能量，以便闭合与打开开关或断路器设备的可移动触头。在此类控制设备中使用三种技术：液压设备、气动设备以及弹簧设备。本发明涉及弹簧式设备。因此，本发明可适用于气体绝缘设施(GIS)，但是可以同样良好地适用于空气绝缘设施，并且还适用于室内或户外设施。

与本发明的控制设备相关的此技术将用于加载弹簧的棘轮系统，即飞轮系统，与用于控制开关或断路器的凸轮系统结合在一起。

专利文献WO2008/117437A1描述了用于开关设备的弹簧式的蓄能器设备。在此类型的设备中，电机经由传动轮16、中间传动轮33与主齿轮5联接到闭合弹簧22。闭合弹簧22连接到由三个共轴传动轮A、B和C组成的主齿轮5。传动轮B在其全部周边上具有齿35的外组，然而传动轮A和C仅在圆弧的相应部分上方设有齿的相应组34a和34b。当加载闭合弹簧时，电机3沿着顺时针方向驱动齿轮16。因此，其沿着相反的方向驱动中间齿轮33。中间齿轮33与主齿轮5啮合。当闭合弹簧22被完全地加载时，无齿部分34确保中间齿轮33与齿轮16连同电机3不再与传动轮A一起旋转。无齿部分34使电机3从传动轮A去联接并且防止电机由于系统被迫停止而受损。

具有卡爪41a、41b的棘轮系统被用于传动轮C上并且与传动轮B的内齿36配合。当闭合弹簧完全加载时，传动轮C由于其非齿部分34b而停止旋转。然而，由卡爪41a、41b驱动的传动轮B不再与传动轮B的齿的内组啮合。

由此可以通过闭合弹簧22释放发生设备的闭合操作。

此解决方案要求至少结合使用两个传动轮A和B以便加载闭合弹簧22并且驱动开关的可移动触头。因为其用于允许传动轮A停止达到死点的非齿部分34a，需要传动轮A使闭合弹簧完全地加载。需要传动轮B来驱动可移动触头。

通过此解决方案，由于需要传动轮A和B、中间齿轮33和棘轮系统同时地操作，因此闭合操作相对地缓慢。

还应该观察到的是，专利文献US4491709还描述了利用用于开关应用的棘轮系统的弹簧控制系统。

在提出的全部设备中，设备的整体尺寸不是可忽略的。不幸的是，需要能够具有相对紧凑的控制设备。这对于此类经常安装在其中空间有限的建筑密集区域中的气体绝缘开关是尤其有利的。此外，需要限制组成此控制系统的机械移动部件的数量以便避免机构中的故障的风险。此外，这还可以改进设备的紧凑性。

发明内容

为此目的，本发明主要地提供了弹簧式控制设备，其包括：

弹簧，其用于快速地传送能量以便移动断路器或开关的可移动触头；

旋转轴，其用于传送用于加载弹簧所需要的能量；

齿轮，其接收经由齿的外组的能量并且用于当加载弹簧时驱动旋转轴；

棘轮系统，其用于联接与去联接齿轮与旋转轴；

凸轮，其固定到旋转轴以使由弹簧传递的能量传送到可移动触头；

支撑臂，其固定到所述旋转轴并且承载棘轮系统，齿轮布置在弹簧臂周围；以及

枢轴，其紧固到臂，此枢轴相对于旋转轴轴向地偏移并且机械地连接到弹簧。

根据本发明，旋转轴、凸轮、支撑臂与枢轴形成单个曲轴状部件，枢轴布置在此组部件的中部，在支撑臂与凸轮之间，枢轴通过加载杆连接到弹簧的一端使得其另一端安装为在枢轴上的枢轴，与连接杆类似，旋转轴包括两个部分，一个在凸轮旁边并且另一个在支撑臂旁边。

在本发明的主要实施方式中，支撑臂具有至少三个成角度偏移的分支，其具有通过与齿轮的齿的内组的齿的尖端接触而支撑齿轮的周边表面，棘轮系统布置在支撑臂的分支中的一个上以便与齿轮的齿的内组配合。

本发明的两个其它主要方面是利用上述设备的断路器与开关。

附图说明

在阅读附随有四幅附图的下面的描述时，可以更好地理解本发明及其多个技术特征，在附图中，相应地：

图1是本发明的设备的大部分的立体图；

图2是从齿轮的侧面观察的本发明的设备的一部分的前视图；

图3是本发明的设备的大部分的侧视图；以及

图4是完全示出的本发明的设备的侧视图。

具体实施方式