Пневматический контактор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в групповых электропневматических контакторах для управления тяговыми электродвигателями тепловозов. Цель изобретения - повышение надежности. Пневматический контактор содержит корпус 1, в котором размещены шток 2, диск 4, имеющий прекрепленный в центре стержень 11 со шляпкой 12 и подпружиненным стопором 13, входящими в полость штока в радиальных отверстиях 15 которого установлены фиксаторы 16 в виде шариков. Часть 9 штока, в которой имеются полость и радиальные отверстия , выполнена в виде отдельной втул Ъ-гз СЛ С о ел VI VI

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((й) (я)5 Н 01 Н 35/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

Ql

1617

13

Ф б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672635/07 (22) 04.03.89 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт тяжелого злектромашиностроения

Харьковского завода "Электротяжмаш". им.В.И.Ленина (72) В.И.Сбитнев, Н.M.Êîðîëåâ и А.И.Евка (53) 621.316,5,53 (088.8} (56) Авторское свидетельство СССР hh

892508, кл. Н 01 Н 35/34, 1980.

Авторское свидетельство СССР М

1076978., кл. Н 01 Н 35/34, 1983. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КОНТАКТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в групповых электропневматических контакторах для управления тяговыми электродвигателями тепловозов. Цель изобретения— повышение надежности. Пневматический контактор содержит корпус 1, в котором размещены шток 2, диск 4, имеющий пре- крепленный в центре стержень 11 со шляпкой 12 и подпружиненным стопором 13, входящими в полость штока в.радиальных отверстиях 15 которого установлены фиксаторы 16 в виде шариков. Часть 9 штока, в которой имеются полость и радиальные отверстия, выполнена в виде отдельной втул23

1716577

45 ки и охватывается другой втулкой 5, имеющей внутренний буртик, предназначенный для фиксации шариков, и наружную резьбу, посредством которой осуществляется ее закрепление в корпусе, при этом пружина 6, отжимающая диск, надета на втулку 5, на которой для этого выполнена соответствующая наружная проточка. Имеется возможИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в контакторах, например в групповых электропневматических контакторах для управления тяговыми электродвигателями тепловозов, Известен пневматический контактор, содержащий корпус, в котором размещены шток, стопор (поршень) с фиксаторами в виде шариков, пружина, диафрагма и диск, опирающийся на диафрагму, который снабжен со шляпкой, шток выполнен с буртиком, при этом стержень закреплен на опорном .диске, а на стержне размещены стопор и пружина так, что стопор поджат пружиной к шляпке стержня, а шарик установлен в корпусе и имеет воэможность взаимодействия с буртиком штока. Такой контактор позволяет путем повышения начальной скорости размыкания резко уменьшить электрический износ контактов, Известен также пневматический контактор, шток которого выполнен с полостью, обращенной в сторону опорного диска, стержень со шляпкой и подпружиненным стопором размещен в указанной полости штока и закреплен в центре опорного диска, что позволяет значительно повысить надежность и компактность устройства.

Этот пневматический контактор, содержащий корпус, в котором размещены несущий подвижные контакты шток, содержащий сплошные и полые части, диск, в центре которого закреплен стержень, имеющий шляпку, на стержне соосно с ним установлен подпружиненный стопор, причем шляпка и стопор расположены в полости штока, в радиальных отверстиях которого размещены фиксаторы в виде шариков, является наиболее близким к предлагаемому.

Однако известный контактор рассчитан на применение только диафрагменного привода, Диафрагменный привод характеризуется простотой конструкции, высокой герметичностью, большими развиваемыми силами, однако по сравнению с поршневым ность в собранном аппарате поднимать или опускать внутренний буртик и таким образом производить регулировку аппарата. При отключении.контактора начальная скорость раэмыкания контактов не будет зависеть от процессов истечения сжатого воздуха из пневматического привода. 1 з,п.ф-лы, 2 ил. приводом имеет ограничение по ходу и при равных значениях развиваемой силы имеет больший диаметр, что сужает его применение.

Другой недостаток обусловлен выполнением штока с полостью в виде цельной детали. Кроме технологических неудобств, в пневматическом контакторе с таким штоком вероятно эаклинивание фиксирующего механизма из-за трудности обеспечения необходимой соосности направляющих штока и элементов фиксирующего устройства.

Исследование пневматических контакторов, оборудованных фиксирующими устройствами показало, что начальная скорость размыкания контактов, а также сила ударов механизма при отключении контактора зависят от момента снятия подвижной контактной системы (штока) с фиксатора и значения силы, действующей на шток, В то же время момент снятия подвижной контактной системы с фиксатора и величина воз- . действующей силы определяются разбросом конструктивно-технологических допусков на параметры контактной системы и всей механики контактора.

Из-за допусков в известных конструкциях пневматических контакторов с фиксирующим устройством имеет место большой разброс в значениях начальных скоростей размыкания контактов, значительные ударные перегрузки при неблагоприятных сочетаниях силы пружин и момента снятия фиксатора, что приводит к неравномерному износу контактов, уменьшению ресурса работы аппарата.

Цель изобретения — повышение надежности, Поставленная цель достигается тем, что пневматический контактор снабжен пружинодержателем, который расположен между сплошной и полыми частями штока, и втулкой, расположенной соосно со штоком между полой частью штока и корпусом, втулка выполнена с наружной резьбой, имеет на внутренней поверхности буртик, взаимо1716577

10

Втулка 5 выполнена с внутренним бур- . тиком 17, предназначенным для фиксации. действующий с фиксатором, и радиальные отверстия, которые расположены напротив окон, выполненных в корпусе, имеющем внутренюю резьбу, На фиг.1 показан предлагаемый пневматический контактор, на фиг.2 — то же, во включенном положении.

Пневматический контактор содержит корпус 1, в котором размещены шток 2, несущий подвижные контакты 3, диск 4 втулка

5 и пру>кины 6 и 7.

Шток 2 выполнен составным и содержит сплошную часть 8 и полую часть 9, между которыми установлен пружинодержатель

10, жестко скрепленный только со сплошной частью 8, например, на резьбе посредством штифта или запорного кольца.

В центре диска 4 закреплен стержень

11, имеющий шляпку 12. На стержне 11 соосно с ним установлен стопор 13, подпружиненный пружиной 14. Шляпка 12 и стопор

13 расположены в полой части штока 2, в радиальных отверстиях 15 которого размещены фиксаторы в виде шариков 16 шариков 16 во включенном положении пневматического контактора, С наружной стороны втулки 5 выполнена резьба 18, посредством которой обеспечивается закрепление этой втулки на корпусе 1, имеющем для этого соответствующую внутреннюю резьбу, В корпусе 1 в зоне расположения втулки

5 выполнены окна 19, а в самой втулке 5 напротив окон 19 выполнены радиальные отверстия 20, для того, чтобы в собранном а и парате обеспечить возможность через окна 19 поворачивать по резьбе втулку 5 и таким образом поднимать или опускать буртик 17, определяющий момент снятия штока

2 (часть 9) с защемления с буртиком 17 через фиксирующие шарики 16, т.е. осуществлять регулировку аппарата, Выполнение штока 2 составным позволя-. ет относительно просто встраивать предлагаемое устройство в широко применяемых закрытых с одной стороны поршневых пОиводах контакторов в тех случах, когда подвижная контактная система жестко закреплена непосредственно на штоке 2. например когда траверса 21 изготовлена из пластмассы непосредственной опрессовкой на штоке 2 (часть 8). Такое решение позволяет существенно упростить конструкцию и улучшить компоновку аппарата, при этом диск 4, вы- полняющий функцию поршня пневмопривода, втулка 5, пружины 6 и 7, полая часть S штока,2 пружинодержатель 10, стержень.11 со шляпкой 12, стопором 13 и пружиной 14

40 монтируются в корпусе 1 со стороны крышки 22, а сплошная часть 8 штока 2 — с обратной стороны. При этом нежесткое сочленение частей 8 и 9 штока 2 обеспечивает более четкую и надежную работу фиксирующего механизма (без перекосов и заеданий) даже при наличии некоторой несоосности направляющих штока 2 и диска 5 в корпусе 1, Контактор работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуха в полость между крышкой 22 и диском 4 последний перемещается вместе с полой частью 9 штока 2 и размещенными в нем шариками 15, стержнем 11 со шляпкой 12, стопором 13 и пружиной 14, траверсой 21 с подвижными контактами 3, при этом пружины 6 и 7 сжимаются. Стопор 13 при этом остается неподвижным относительно полой части 9 штока

2, так как удерживается шариками 16.

В тот момент, когда диск 4 пройдет определенное расстояние, кольцевая выточка с буртиком 17 во втулке 5 оказывается совмещенной с радиальными отверстиями 15 и шариками 16 в полой части 9 штока 2 настолько, что стопор 13 под действием пружины 14 выдавливает шарики 16 на буртик

17 во втулке 5. Затем стопор 13 проходит, дальше и запирает шарики 16, Контакты 3 и.

23 при этом замыкаются.

Отключение контактора (размыкание контакторов 3 и 23) происходиттогда, когда открыт выход воздуха из полости под диском 4.

Отключение контактора происходит в два этапа. Вначале (фиг,2) диск 4 под действием пружины 7, полая часть 9 штока 2 с пружинодержателем 10, частью 8 с траверсой 21 и подвижными контактами 3 под действием пружины б, а также контактных пружин подвижных контактов 3 перемещаются совместно. Зто небольшое совместное перемещение (примерно соответствует 1/3 величины провала контактов 3 и 23) происходит до тех пор, пока шарики 16 не упрутся в буртик 17 кольцевой выточки во втулке 5, Так как радиальное перемещение шариков

16 в отверстиях 15 полой части 9 штока 2 ограничено подпружиненным штопором 13, то полая часть 9, а вместе с ней.пружинодержатель 10, сплошная часть 8 штока 2, траверса 21 и подвижные контакты 3 в этом месте фиксируются. Дальше под действием пружины 6 перемещается только диск 4 вместе с закрепленным ча нем стержнем 11 со шляпкой 12. Диск 4 вытесняет сжатый воздух из полости межд ним и крышкой 22, при этом скорость его перемещения зависит от газодинамических процессов истечения сжатого воздуха, 1716577 юг. E

Когда диск 4 переместится настолько (практически до самой крышки 22), что связанные с ним стержень 11 со шляпкой 12 сместят стопор 13 до совпадения его проточки с шариками 16, последние выходят из зацепления с буртиком 17. во втулке 5 и таким образом расфиксируют полую часть 9 штока 2, Так как на часть 9 через пружинодержатель 10 действует пружина 7, а также усилие контактных пружин подвижных контактов 3, то, получив свободу, часть 9 штока

2, а вместе с ней шарики 16, пружинодержатель 10, часть 8 штока 2, траверса 21 и наконец, подвижные контакты 3 перемещаются вниз, как бы догоняя диск 4. Часть 9 штока

2 (и контакты 3), перемещаясь под действием пружины 7, а вначале и под действием усилия контактных пружин подвижных контактов 3, уже не испытывает сопротивления сжатого воздуха в пневоприводе под диском 4 и достигает достаточно высокой скорости перемещения (в опытах более 2 м/с), что беспечивает высокую коммутационную способность и износостойкость контактов 3 и 23;

Результаты испытаний показывают, что применение поэтапного отключения с высокой скоростью размыкания самих контактов позволяет по сравнению с известными пневматическими контакторами повысить на порядок коммутационную износостой5 кость контактов, Формула изобретения

Пневматический контактор, содержащий корпус, s котором размещены несущий подвижные контакты шток, содержащий

10 сплошную и полую части, диск,в центре которого закреплен стержень, имеющий шляпку, на стержне соосно с ним установлен подпружиненный стопор, причем шляпка и стопор расположены в полости штока, 15 в радиальных отверстиях которого размещены фиксаторы в виде шариков, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен пружинодержателем, который расположен между сплошной

20 и полой частями штока, и втулкой, расположенной соосно со штоком между полой частью штока и корпусом, втулка выполнена с наружной резьбой, имеет на внутренней поверхности буртик, взаимодействующий с

25 фиксатором, и радиальные отверстия, которые расположены напротив окон, выполненных вкорпусе,,имеющем внутренюю резьбу.