Вакуумная дугогасительная камера

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вакуумным дугогасительным устройствам, предназначенным для коммутации силовых электрических цепей. Вакуумная дугогасительная камера содержит вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрического изолятора с подшипниковой втулкой из термопласта, охватывающей подвижный стержень с дугогасительным контактом. Втулка имеет выступы и подпружиненные элементы с упорами и усиками, причем выступы и упоры обеспечивают жесткую фиксацию втулки от осевого перемещения, а усики фиксируют ее от кругового перемещения. Технический результат - повышение надежности фиксации подшипниковой втулки от осевого и кругового перемещений и повышение ремонтопригодности за счет обеспечения возможности выемки втулки из камеры. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вакуумным дугогасительным устройствам, предназначенным для коммутации силовых электрических цепей.

Известна вакуумная дугогасительная камера, содержащая диэлектрический корпус, подвижный и неподвижный токовводы с контактами, металлические крышки с фланцами для установки на шинах токоподводов, сильфон, тороидальные пружинные элементы и экран [1]. Подвижный контакт совершает возвратно-поступательное движение через сильфон. Подвод тока к контакту осуществляется через тороидальные пружинные элементы, которые одновременно выполняют роль подшипника качения и служат направляющей осевого перемещения подвижного контакта. Внутренний диаметр пружинного тороидального элемента должен быть на 0,5-5,0% меньше диаметра подвижного контакта, наружный на 0,5-2,5% больше внутреннего диаметра отбортовки фланца, с которой он контактирует.

Недостатком известного технического решения является низкая технологичность сборки направляющего устройства, обеспечивающего возвратно-поступательное перемещение подвижного контакта, обусловленная тем, что посадки тороидального пружинного элемента на подвижный контакт и отбортовку фланца выполняются с натягом.

Известна вакуумная дугогасительная камера, в которой возвратно-поступательное движение подвижного контакта обеспечивает сильфон с направляющей в виде подшипника скольжения [2]. Конструкция камеры содержит диэлектрический корпус с фланцами, подвижный контакт с сильфоном, неподвижный контакт, укрепленный на корпусе, и направляющую втулку. Фланцы корпуса выполнены в виде двух сопряженных цилиндров различного диаметра, к которым приварены внешним контуром переходное кольцо с кольцевым выступом для крепления экрана и торца сильфона вместе с направляющей втулкой. При этом торец сильфона расположен между направляющей втулкой и переходным кольцом. Для обеспечения вакуумной плотности оболочки камеры указанные соединения деталей выполнены сваркой плавлением в среде защитных газов неплавящимся электродом.

Недостатком такой конструкции камеры является повышенное значение коэффициента трения подвижного контакта с направляющей втулкой и низкая технологичность сборки направляющей втулки с фланцем корпуса, обусловленная применением сварки плавлением.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является вакуумная дугогасительная камера, содержащая вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрического изолятора, который с одной торцовой стороны заканчивается металлическим фланцем, несущим неподвижный токовывод с дугогасительным контактом, а с другой торцовой стороны - неподвижной подшипниковой втулкой из термопласта, охватывающей подвижный стержень с контактом, который через сильфон герметично соединен с другим металлическим фланцем. Подшипниковая втулка выполнена с по крайней мере тремя подпружиненными элементами, которые жестко фиксируют ее от осевого перемещения за кольцевой элемент фланца, кроме того, втулка выполнена с цилиндрической поверхностью, которая, телескопически соединяясь с сопрягаемой поверхностью фланца, фиксирует стержень от радиальных перемещений [3].

Недостатками известного технического решения, принятого за прототип, являются возможность кругового перемещения подшипниковой втулки, что приводит к изменению сил трения и контактного нажатия и, как следствие, к снижению коммутационной износостойкости камеры, а также низкая ремонтопригодность конструкции, обусловленная неразъемным соединением подшипниковой втулки с кольцевым элементом фланца.

Целью заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков.

Указанная цель достигается тем, что в вакуумной дугогасительной камере, содержащей вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрического изолятора, который с одной торцовой стороны заканчивается металлическим фланцем, несущим неподвижный токовывод с дугогасительным контактом, а с другой торцовой стороны - неподвижной подшипниковой втулкой из термопласта, охватывающей подвижный стержень с контактом, который через сильфон герметично соединен с другим металлическим фланцем и его кольцевым элементом, причем подшипниковая втулка выполнена с цилиндрической поверхностью, телескопически соединяющейся с сопрягаемой поверхностью кольцевого элемента фланца и имеет подпружиненные элементы, последние выполнены с упорами и усиками, подшипниковая втулка дополнительно снабжена выступами, а кольцевой элемент фланца имеет пазы, при этом втулка выступами и упорами подпружиненных элементов поджата к кольцевому элементу, обеспечивая жесткую фиксацию ее от осевого перемещения за кольцевой элемент, а усики расположены в пазах кольцевого элемента, фиксируя ее от кругового перемещения.

При указанной конструкции камеры достигается возможность разборки и выемки подшипниковой втулки. Для этого втулка путем поджатия усиков подпружиненных элементов к подвижному стержню сначала освобождается от фиксации в пазах кольцевого элемента фланца, а последующим поворотом вокруг оси до момента, когда ее выступы войдут в пазы кольцевого элемента фланца, освобождается от фиксации от осевого перемещения, после чего перемещением вверх вдоль оси втулки вынимается из камеры.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг.1 изображен главный вид заявляемой вакуумной дугогасительной камеры в разрезе по секущим плоскостям А-А, которые показаны на фиг.2 - ее виде сверху. На фиг.3 изображен главный вид подшипниковой втулки в разрезе по секущим плоскостям А-А, которые показаны на фиг.4 - ее виде сверху.

Камера (фиг.1, 2) содержит вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрического изолятора 1 и торцовых металлических фланцев 2 и 3. Фланец 2 герметично соединен с неподвижным токовыводом 4, который заканчивается дугогасительным контактом 5. Фланец 3 через сильфон 6 соединен с подвижным стержнем 7 и его дугогасительным контактом 8. Фланец 3 заканчивается кольцевым элементом 9, в котором неподвижно крепится подшипниковая втулка 10 из термопласта, выполняющая роль направляющей для возвратно-поступательного движения стержня 7. Втулка 10 (фиг.3, 4) выполнена с цилиндрической поверхностью, которая, телескопически соединяясь с сопрягаемой поверхностью кольцевого элемента 9, фиксирует стержень 7 от радиального перемещения. Для фиксации втулки 10 от осевого и кругового перемещений она имеет два выступа 14 и два подпружиненных элемента 11, причем последние снабжены упорами 12 и усиками 13. Упоры 12 и выступы 14 поджимают втулку 10 к кольцевому элементу 9. При этом в кольцевом элементе 9 выполнены два паза. Усики 13 заходят в соответствующие пазы кольцевого элемента 9 и фиксируют втулку 10 от кругового перемещения.

Сборка камеры заключается в следующем. В готовую камеру вставляют подшипниковую втулку 10, выступы 14 которой ориентированы в пазы кольцевого элемента 9. Втулку 10 перемещают по стержню 7 вниз, пока выступы 14 не опустятся ниже дна кольцевого элемента 9. В этот момент подпружиненные элементы 11 находятся в сжатом состоянии. Затем втулку 10 поворачивают вокруг своей оси до тех пор, пока усики 13 не зайдут в пазы кольцевого элемента 9. При этом упоры 12 и выступы 14 поджимают втулку 10 к кольцевому элементу 9, фиксируя ее от осевого перемещения, а усики 13 расположены в пазах кольцевого элемента 9 и фиксируют ее от кругового перемещения.

Для разборки и выемки подшипниковой втулки 10 из камеры необходимо выполнить следующие приемы. Приспособлением, например типа пинцета, захватывают и прижимают усики 13 к стержню 7, чтобы они вышли из пазов кольцевого элемента 9. Затем втулку 10 поворачивают вокруг своей оси до тех пор, пока выступы 14 не зайдут в эти же пазы кольцевого элемента 9. Освобожденную от фиксации подшипниковую втулку 10 перемещением вверх вдоль оси вынимают из камеры.

При применении данного изобретения экспериментально установлено, что в отличие от прототипа, два выступа и два подпружиненных элемента обеспечивают надежную фиксацию подшипниковой втулки от осевого и кругового перемещений. Кроме того, новая конструкция втулки позволяет повысить ремонтопригодность камеры.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №473229, кл. Н 01 Н 33/66, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР №1714713, кл. Н 01 Н 33/66, 1992.

3. Патент РФ №2048038, кл. Н 01 Н 33/06, 1995.

Формула изобретения

Вакуумная дугогасительная камера, содержащая вакуумированный корпус, состоящий из цилиндрического изолятора, который с одной торцовой стороны заканчивается металлическим фланцем, несущим неподвижный токовывод с дугогасительным контактом, а с другой торцовой стороны - неподвижной подшипниковой втулкой из термопласта, охватывающей подвижный стержень с дугогасительным контактом, который через сильфон герметично соединен с другим металлическим фланцем и его кольцевым элементом, причем подшипниковая втулка выполнена с цилиндрической поверхностью, которая, телескопически соединяясь с сопрягаемой поверхностью кольцевого элемента фланца, фиксирует стержень от радиального перемещения, кроме того, указанная втулка имеет подпружиненные элементы, отличающаяся тем, что подшипниковая втулка дополнительно снабжена выступами, ее подпружиненные элементы выполнены с упорами и усиками, а кольцевой элемент фланца имеет пазы, при этом втулка выступами и упорами подпружиненных элементов поджата к кольцевому элементу, обеспечивая жесткую фиксацию ее от осевого перемещения за кольцевой элемент, а усики расположены в пазах кольцевого элемента, фиксируя ее от кругового перемещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4