Привод электротехнического аппарата

 

Союз Севетсва

Соцналнстинэсних

Ресаублнн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (61) Дополнительное к авт. свил-ву (5}) Ж. Кл. (22) Заявлено О.Оа.75 {21) ZXOa>78/ф4-О7

Н Gl Н 3/48 с присоединением заявки №

Гщудврствеххьй хвмпвт

СССР хв дилан хзвбризиай м Фтхюьияй (23) Приоритет

-Опубликовано16.03.79. Бюллетень М 1О

Дата опубликования описания i9,03.78 (72) Автор изобретения

B. Я. Галасюк (71) Заявитель

{ 54) ПРИВОД ЗЛЕКТРИЧЕСКОГО АППАРАТА

Изобретение относится к приводам для. быстрого приведения в действие подвижных контактов высоковольтных выключателей и низковольтных автоматов аа счет постепенно накопленной анергии в упругих телах типа пружин от двигателя через передачи, муфту обгона и рычажный механизм с двумя мертвыми положениями. . В известных приводах поворотное звено рычажного механизма.— кривошип связан череа кинематическую цепь с подвижными контастами аппарата, а рабочее авено, совершающее прямой и обратный ходы, » с одним концом упругого тела, упираемого другим концом s неподвижный упор; коромысло кривошип:— но хором ыслового механизма совершает возвратно-вращательное движение и воздействует при прямом ходе на один конец спиральной пружины, другой конец которой упирается в неподвижный упор; при обратном ходе коромысла аа счет накопленной в пружине энергия приводится в быстрое вращение кривошип, от которого через кинематическую цепь происходит включение подвижных контактов высоковольтного выключателя flJ.

В таких приводах накопление анергии производится при повороте кривошипа о примерно на 180 и использовании всего прямого {нли обратного) хода рабочего звена для деформации упругого тела. Эти приводы применяются для мощных высоковольтных аппаратов, имеющих большие ходы, противодействующие усилия от отключающих и контактных пружин, а также подвижные контакты больших масс, Известны также приводы электрических аппаратов с малымии".; ходами и ner кими контактами, для которых требуется накопление меньшего количества анерI

1 гии, содержащие двигатель, соединенный через пер едачи и муфту обгона с рычаж-

20 ным механизмом, кривошип которого свяаан череа кинематическую цепь с подвижными кониактами аппарата, а рабочее .звено, сод1ержащее прямой и обратный ходы, - с одним концом упругого тела, другой конец которого связан с неподвижным упорам j2). В этих приводах упругие тела деформируются только на некоторой части прямого (или обратнага) хода рабочего звена, а остальная, во многих случаях большая часть хода не используется и подвижные детали привода перемешаются вхолостую. При этом происходит бесполезный расход энергии двигателем.

"Заделью изобретения является повышение быстродействия и экономичности привода.

Это достигается тем, что предлагаемый привод дополнительно снабжен неподвижным, и подвижными упорами, между которыми установлено упругое тело, нри этом подвижные упоры связаны с рабочим зве- ном и их перемещение зависит от рабочего звена так, что при прямом ходе один из упоров воздействует на один конец упругого тела, а при обратном ходе рабочего звена другой упор воздействует на другой конец уцругого тела.

Подвижные упоры могут быть выполнены заодно с рабочим звеном, а упругое тейо - в виде различных пружин, например сжатия, растяжения, кручения, упругого. стержня, нз нескольких упругих элемен-,. тов, например пружинных шайб, а также в виде спиральной пружины.

Спиральная пружина может быть помещена в барабане, установленном свободно на валу. . Кроме того, упругое тело может быть выполнено нэ нескольких типов пружин, например пружины растяжения и резинового стержня.

Такое выполнение привода позволяет за один оборот кривошипа рычажного механизма осуществить два вместо одного в известных приводах накопления энергии с последующим ее использованием для приведения в действие подвижных контактов аппарата, что. повышают быстродействие и экономнчнс«сгь работы.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема описываемого привода; нв фиг. 2разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-8несколько положений кривошипно-полэунного механизма и упругого тела (пружины); на фиг. 8 — вариант выполнения от дельных узлов привода на фиг. 1 и 2;, на фнг. 10 - вариант выполйения приво- да с кривошипно-кулисным механизмом н пружинами растяженйя; . на фиг. 11— то же с электродвигателем, кривошипнокоромысловым механизмом и пружинами растяжения; на фнг. 12 и 13 - то же ! с электродвигателем, зубчатыми передачамн, кривошипно-коромысловым механизмом и пружиной кручения; на фиг.

3 14 - 16 - конструктивные видоизменения узлов с пружиной кручения; на фиг.

l7 и 18 - вариант выполнения привода с храповой муфтой обгона и подвижными упорами выполненными заодно с рабочим

10 звеном на фиг. 19 и 20 - другие ва- рианты выполнения привода с подвижными упорами, выполненными заодно с рабочим звеном; на фиг. 21 - 23 - варианты выполнения привода с упругими стержнями; на фиг, 24 - вариант выполнения привода со спиральной пружиной в барабане; на фиг. 25 - разрез по В-В на фиг. 24; на фиг. 26 — сечение по

ûà на фиг. 24.

Привод (см. фиг. 1 и 2) состоит из двигателя в виде электромагните 1, сердечник 2 которого через рычажную систему соединен с обоймой 3 муфты обгона, колеблющейся при накоцленни энер1, гии в упругом теле, выполненном в виде пружины 4 сжатия. Со второй обоймой 5 жестко связана рукоятка 6 для деформирования пружины 4 вручную.

Звездочка 7 муфты жестко связана с © валом 8 привода и кривошипам 9, обра-, зующим совместно с ползуном 10 и шарнирно соединенным с ним шатуном 11 кривошипно-ползунный механизм, имеющий два мертвых положения, ПодпружиЗ ценные ролики 12 и 13 служат для соединения обойм 3 и 5 со звездочкой 7 и передачи ей движения от электромаг нита 1 или рукоятки 6. Обоймы пружи- нами 14 и 15 отжимвются к ограничителям 16 и 17 на корпусе..

Ползун 10 установлен в стакане 18, скрепленном с планкой 19, движется в направляющей 20 и является рабочим звеном, совершающим прямой и обратный ходы.

Пружина 4 расйоложена между подвижными упорами 21 и 22, которые центрируются на штанге 23, жестко связанной с полэуном 10. Взаимодействие упо$0 ра 21 с полэуном 10 осуществляется при помощи буртика 24 полэуна, а упора 22 - цри помощи гаек 25, навинченных на штангу 23, Неподвижными упорами 26 и 27 яыипотся поверхности планок 19 и 28, жестко связанных с корпусом аппарата.

Питание подается нв клеммы 29 н

«30, связанные с контактом 31, Вместо

65262 одной пружины 4 можно использовать несколько пружин 4а и 4б.

Привод работает следующйм образом.

При подаче питания на клеммы 29 н

30 сердечник 2 электромагнита 1 втя- S гивается и через передачи поворачивает обойму 3 на некоторый угол по часовой стрелке (см. фиг. 1). Ролики 12 заклиниваются между обоймой 3 и звездочкой

7, которая поворачивается в том же направлении совместно с валом 8 и кривошипом 9, воздействующим шатуном 11 на ползун 10. Последний буртиком 24, перемещая подвижный упор 2i, воздейстtS вует на один конец пружины 4, другой конец которой через упор 22 опирается на корпус(на упор 27 планки 28), и сжимает ее на некоторую величину. Во

Йтянутом положении сердечник 2 размы/ Щ кает контакт 31, и цепь электромагнита

1 разрывается. Под действием aoaspai ной пружины 14 обойма 3 и сердечник

2 возвращаются в исходное положение, замыкая контакт 31, и схема переходит

2S в звонковый режим работы. При возврате обоймы 3 ролики 12 расклиниваются, но пружина 4 не может разжаться, так как звездочка 7 стопорится неподвижной обоймой 5 через заклиниваюшиеся ролики 13. (В дальнейшем работа привода поясняется фиг. 3-8, на которых схематично н зображен кривошипно-ползунный механизм, повернутый относительно о

-фиг. 1 на 90 . Ha фиг. 3-8 черными стрелками показаны направления перемещений деталей при накоплении энергии в пружине 4, а белыми — когда пружина расжимается и быстро перемйтает звенья кривошипно-ползунного механизма, очяавая энергию для приведения в действие подвижных контактов аппарата) .

После нескольких перемещений сердечника 2 пружине 4 сообщается максимальная деформация и кривошипно-ползунный механизм занимает первое меръ вое положение (см. фиг. 4).

Закончено накопление энергии в упругом теле - пружине 4 от двигателяэлектромагнита 1.

Аналогично происходит накопление энергии в пружине 4 при помощи мускульной силы человека рукояткой 6 через обойму 5 и комплект роликов 13.

При переходе Механизмом мертвого положения под действием разжимаюшейся пружины 4 подвижный упор 21 через буртик 24 толкает штангу 23 и полэун 10 (влево, по направлению белой стрелки

2 б на фиг. 5), который быстро перемещается и через шатун ll заставляет вращаться кривошип 9 и вал 8 привода. С последнего энергия через кинематическую цепь передается для приведения в действие подвижных контактов аппарата. Поскольку при этом вал 8 и жестко связанная с ним звездочка 7 вращаются со скоростью большей, чем при вращении их от электромагнита, ролики 12 и 13 расклиниваются, происходит свободный ход муфты обгона и автоматическое рассоединение передач от двигателя (электр ромагнита 1) к упругому телу (пружине 4).

По достижении кривошипом примерно вертикального положения (на фиг. 5 в направлении белой стрелки) пружина 4 раэожмется и подвижный упор 21 войдет во взаимодействие с неподвижным упором 26 - упругое тело отдало накопленную энергию для приведения в действие подвижных контактов аппарата.

Электромагнит снова начинает работать в звонковом режиме и передает движение сердечника 2 через обойму 3, ролики 12, звездочку 7, вал 8, кривошип 9 и шатун 11 ползуну 10. Последний движется влево (см. фиг. 6) и через штангу 23 навинченными на нее гайками

25 воздействует подвижным упором 22 на другой конец пружины 4, который опирается на корпус, а тот конец пружины, на который раньше воздействовало рабочее звено — полэун 10, теперь опираеч ся на корпус через неподвижный упор

26. Промежуточное положение деталей прн втором накоплении энергии в сжимаемой пружине 4 показано на фиг. 6.

После нескольких перемещений сердечника 2 пружине 4 снова сообщается максимальная деформация по достижении кривошипно-ползунным механизмом второго мертвого положения (см. фиг. 7).;.

Накопление энергии в упругом теле закончено.

При переходе механизмом второго мертвого положения под действием раэжимаюшейся пружины 4 упор 22 толкает штангу 23 (см. фиг. 8) и ползун 10 вправо, который быстро перемешается и через шатун 11 заставляет вращаться кривошип 9 и вал 8 привода. С последнего энергия передается для приведенйя в действие подвижных контактов аппарата. Автоматическое рассоединение передач от двигателя к упругому телу происходит аналогично описанному.

652622

По достижении кривошипом 9 примерно вертикального положения (на фиг. 8 в направлении белой стрелки) пружина

4 разожмется . и подвижный упор 22 войдет во взаимодействие с неподвижным упором 27 - упругое тело отдало . .накопленную энергию для приведения в действие подвижных контактов аппарата.

Работа привода не изменится, если вместо роликов 12 и 13 установить ша рики, а вместо одной пружины 4 - несколько пружин 4а и 46 (см. фиг. 9).

Кроме того, пружины 4,4а и 46 сжатия могут быть заменены другими, например каждая из них может быть составлена из упругих шайб как в тарельчатых пру ,жинах, а также могут быть использованы комбинации иэ нескольких типов пружин, например сжатия и составленных из упругих шайб.

Вариант выполнения привода с кривошипно-кулисным механизмом и пружинами растяжения показан на фиг. 10. Здесь с кривошипом 9 шарнирно соединена кулиса 32, снабженная буртиками 33 и 34, которая является рабочим звеном. Она совершает не только прямой и обратный ходы подобно ползуну 10 на фиг. 1, но и покачивается на оси 35 совместно с цилиндром 36, снабженным направлиощей для ее возвратно-поступательного перемещения. Кулиса 32 имеет паэ 37 для обеспечения возможности ее перемещения относительно оси 35. На кулисе

I свободно установлены подвижные упоры

21 и 22, выполненные в виде шайб и соединенные с концами упругих тел, а именно пружин 4а и 46 растяженйя. Ось

35 проходит сквозь цилиндр 36 и кулису 32, как показано на разрезе Б-Б, и вставлена в отверстия стенок 38 и

39 корпуса. Между цилиндром и стенками на оси 35 установлены дистанционные втулки 40 и 41. В этом, вариантефункции неподвижных упоров выполняют торцы цилиндра 36.

При работе электромагнита 1 в звонковом режиме эа одно втягивание сердечника 2 кривошип 9 поворачивается по часовой стрелке на некоторый угол и перемещает кулису 32. Последняя буртиком 34 толкает упор 22, воздействуя на соединенные с ним концы пружин 4а н 46, в то время как другие их концы опираются на корпус через упор 21, взаимодействующий с верхним торцом цилиндра

36, и ось 35. Одновременно кулиса 32, I цилиндр 36, упоры 21 и 22 с пружинами 4а и 46 поворачиваются на оси 35 против часовой стрелки.

После нескольких перемещений сердечника 2 пружинам 4а и 46 сообщаеч ся максимальная деформация и кривошипно-кулисный механизм занимает первое мертвое положение, при этом оси кривошипа 9 и кулисы 32 совпадают с вертикальной осью, проведенной через центр вала 8. Закончено одно накопление энергии в упругих телах.

При переходе этого положения под действием сжимающихся пружин 4а и 46 упор 22 через буртик 34 толкает кулису

32, которая быстро перемещается вверх и заставляет вращаться кривошип 9, звездочку 7 и вал 8 по часовой стрелке.

С вала 8 энергия через кинематическую цепь передается для приведения в дейст вие подвижных контактов аппарата. При этом кулиса 32 и подвижные детали 36, 21, 22, 4а и 46 поворачиваются на оси

35 против часовой стрелки, а также происходит автоматическое рассоединение передач от двигателя к упругим телам эа счет свободного хода муфты обгона.

По достижении кривошипом 9 примерно горизонтального положения, т, в. до совпадения его оси с горизонтальнои. осью вала 8, пружины 4а и 4б с ожмут- ся и подвижный упор 22 войдет во взаимодействие с нижним торцом цилиндра

36 - упругие тела отдали накопленную энергию для приведения в действие, подвижных контактов аппарата.

Электромагнит 1 снова начинает работать и аналогично поворачивает кривошип 9 в том же направлении, т. е. по часовой стрелке, который увлекает кулису 32. Последняя буртиком 33 воздейст вует теперь на другие концы пружин 4а и 46, соединенные с упором 21, в то время как их противоположные концы опираются на корпус через упор 22, нижний торец цилиндра 36 и ось 35. Пружины 4а и 46 растягиваются и по достижении кривошипно-кулисным механизмом второго мертвого положения, т. е. когда оси кривошипа 9 и кулисы 32 совгадут с вертикальной осью, проведенной через центр вала 8, получают снова максимальную деформацию. Закончено второе накопление энергии в упругих телах.

Во время второго накопления энергии кулиса 32 и подвижные детали 36, 21, 22, 4а и 46 совместно поворачиваются на оси 35 по часовой стрелке.

652622

При переходе механизмом второго мертвого положения под действием сжимаюц ихся пружин 4а и 46 упор 21 через буртик 33 толкает кулису 32, которая быстро перемещается вниз и заставляет быстро вращаться кривошип 9, звездочку 7 и вал 8 в том же направлении, т. е. по часовой стрелке, С вала 8 энергия передается для приведения в дейст вие подвижных контактов аппарата. При этом кулиса 32 и подвижные детали 36„

21, 22, 4а и 46 совместно поворачиваются на оси 35 по часовой стрелке, а также происходит свободный ход муфгы обгона.

По достижении кривошипом 9 .примерно горизонтального положения, т. е. до совпадения его оси с горизонтальной .осью вала 8, пружины 4а и 46 сожмутся и упор 21 войдет во взаимодеАствие с верхним торцом цилиндра 36 - упругие тела отдали второй раз энергию для приведения в действие подвижных контактов аппарата, Работа привода- не изменится, если

:вместо электромагнита, работающего в звонковом режиме и применяемого в приводах на фиг. 1-10, установить другой, аналогично работающий двигатель, например пневмо — или гидроцилиндр.

На фиг. 11 показан привод, состоящий из электродвигателя 42, приводяще го во вращение червяк 43 и червячное колесо 44, соединенное с валом 45 и

35 эксцентриком 46. Эксцентрик 46 шатуном 47, шарнирно соединенным с ушком

48 обоймы 3 муфты обгона, приводит . последнюю в колебательное движение (подобно электромагниту 1 на фиг. 1 и .2), от которой через ролики 12 и звездочку

7 приводится во вращение вал 8 с кривошипом 9.

По достижении,кривопппюм 9 примерно вертикального положения, т. е. до совпадения его оси с вертикальной осью, проведенной через центр вала 8, пружины 4а и 46 сожмутся и упор 22 войдет во взаимодействие с правым торцом цилиндра 36 — упругие тела отдали накопленную энергию для приведения в действие подвижных контактов аппарата.

Вторая обойма с рукояткой 6 прижи- 4, мается к ограничителю 17 и работает аналогично описанному. Кривошип 9, коромысло 49 и шарнирно соединенный с ними шатун 50 образуют рычажный механизм, имеющий два мертвых положения.

С коромыслом 49 шарнирно соединена кулиса 32, а детали ЗЗ;37,. 21, 22, 4а и 46 имеют конструкцию и назначение, аналогичные описанным по фиг. 10.

В этом приводе рабочее звено-кулиса 32 не входит составной частью в механизм с мертвыми положениями, который образуют шарнирно соединенные звенья 9, 49 и 50.

При работе электродвигателя 42 через передачи 43 48 приводится в колебательное движение обойма 3 муфты, которая при движении по часовой стрелке через заклиниваюшиеся ролики 12, звездочку 7 и вал 8 поворачивает в том же направлении кривошип 9 на некоторый угол. Кривошип 9 шатуном 50 поворачивает коромысло 49 также по часовой стрелке, от которого кулиса 32 приходит в движение вправо. Последняя 6уотиком 34 толкает упор 22, воздействуя на соединенные с ним концы пружин 4а и 46, в то время как другие их концы опираются на корпус через упор 21, взаимодействующий с левым торцом цилиндра 36. Пружины растягиваются и деформируются на некоторую величину. При обратном движении обоймы 3 пружины

4а и 46 не могут разжаться, так как звездочка 7 стопорится второй неподвиж ной обоймой с рукояткой 6, прииимаемой к ограничителю 17 на корпусе.

После нескольких колебательных движений обоймы 3 пружинам 4а и 46 сообщается максимальная деформация и кривошипно-коромысловый механизм занимает первое мертвое положение (примерно при совпадении оси кривошипа 9 с горизонтальной осью, проведенной через центр вала 8). Закончено одно накопление энергии s упругих телах - пружинах 4а и 46. При переходе этого положения под действием сжимающихся пружин 4а и

46 упор 22 через буртик 34 толкает кулису 32, которая быстро перемешается влево и через коромысло 49 н,шатун

50 заставляет быстро вращаться кривошип 9, звездочку 7 и вал 8 в том же направлении, что и при накоплении энеогии, т. е. по часовой стрелке. С вала 8 энергия через кинематическую цепь передается для-приведения в действие подвижных контактов аппарата. За счет свободного хода муфты обгона происхс дит рассоединение передач от двигателя к упругим телам.

652622

Электродвигатель 42 снова начинает работать и аналогично поворачивает кривошип 9 в том же направлении, который через шатун 50 поворачивает против часовой стрелки коромысло 49, .увлекающее кулису 32 влево. Последняя буртиком 33 воздействует теперь на другие концы пружин 4а и 46, соединенные с упором 21, в то время как их противоположные концы опираются на корпус через упор 22, взаимодействующий с правым торцом цилиндра 36.

Пружины 4а и 46 растягиваются и по достижении кривошипно-коромысловым механизмом второго мертвого положения (примерно при совпадении оси кривошипа 9 с горизонтальной осью, проведенной через центр вала 8) снова получают максимальную деформацию. Закончено второе накопление энергии в упругих телах.

При переходе механизмом второго мертвого положения под действием сжимающихся пружин 4а и 46 упор 21 через буртик 33 толкает кулису 32, которая быстро перемещается вправо. Через коромысло 49, поворачивающееся по часовой стрелке, и шатун 50 быстро вращаются кривошип 9, звездочка 7 и вал

8 в том же направлении, что и при наЗО коплении энергии, т. е. по часовой стрелке. С вала 8 энергия передается для приведения в действие подвижных контактов аппарата. За счет свободного хода

35 муфты в это время происходит расСоединение передач от двигателя к упругим телам.

По достижении кривошипом 9 примерно вертикального положения, т. е. до совпадения его оси с вертикальной осью, пружины 4а и 46 сожмутся н подвижный упор 21 войдет во взаимодействие с левым торцом цилиндра 36 - упругие тела

sT0p» раз отдали»ap приведе ю5 ния в действие подвижных контактов аппарата.

Накопление энергии в упругих телах вручную можно производить не только при помощи покачиваемой рукоятки 6, связанной со второй обоймой и вторым комплектом роликов, но и при помощи вращаемой съемной рукоятки ба, надеваемой на вал двигателя 42. B этом случае червячную передачу 43, 44 выполняют самотормозящейся для предотвращения сжатия растянутых пружин 4а и 46 при обратном движении обоймы 3 против часовой стрелки либо при уменьшенин мускульной силы человека при работе его рукояткой 6.

Работа приводов, показанных на фнг.

10 и 11, не изменится, если вместо пружин 4а и 46 растяженйя установить упругие стержни, работающие на растяжение, из металла или другого материала, например из резины. Кроме того, могут применяться упругие тела, выполненные иэ нескольких типов пружин, например пружин растяжения и резиновых стержней.

В приводах, показанных на фиг. 1-11 для накопления энергии в упругих телах и отдачи ее для приведения в действие подвижных контактов аппарата используется рабочее звено возвратно-поступательного действия, совершающее прямой и обратный ходы. Однако возможно выполнение привода с рабочим звеном возвратно-вращательного действия, совершающим прямой и обратный ходы.

На фиг. 12 приведена конструктивная схема привода, а на фиг. 13. - его обьемное изобретение, где от электродвигателя

42 приводятся во вращение червяк 43, червячное колесо 44 и жестко связанная с ним зубчатая шестерня 51. Последняя вращает зубчатое колесо 52, выполненное заодно с обоймой роликовой (шариковой) муфты обгона, звездочка 7 которой жест» ко связана с промежуточным валом 53 и зубчатой шестерней 54. Колесо 52 с обоймой установлено относительно вала 53 свободно. Шестерня 54 зацепляется с зубчатым колесом 55, жестко связанным с валом 8 привода и крнвошипом 9. Кривошип 9, коромысло 49 и шарнирно соединенный с ними шатун 50 об- разуют механизм, имеющий два мертвых положения. Коромысло 49 при совершении кривошипом 9 одного оборота совершает прямой и обратный ходы и жестко соединено с валом 56 и рычагом 57, образуя совместно с ними рабочее звено возвратно-вращательного действия, что является отличительной особенностью данного варианта выполнения привода.

Кроме того, в этом приводе упругое тело 4 в виде пружины кручения, концы которой вставлены и подвижные упоры

21 н 22, выполненные в виде дисков, взаимодействующих с рабочим звеном. при помощи выступов 58 и 59. Диски установлены с возможностью опнрания на корпус, для чего они снабжены прнливамн 60 и 61, взаимодействуюшимн

652622

14 с неподвижными упорами 26 и 27, уста-, новленными на корпусе.

При работе электродвигателя 42 через самотормозящуюся червячную 43, 44 и зубчатую 51, 52 передачи приводится во вращение обойма муфты обгона, которая через заклинивающиеся ролики 12 соединяет ее со звездочкой 7. Далее через передачу 54, 55 движение по часовой стрелке передается кривошипу 9, а от него шатуну 50 и коромыслу 49, которое совместно с валом 56 и рычагом

57 поворачиваются в том же направлении (см. фиг. 12). Рычаг 57 соприкасается с выступом 58 и поворачивает подви / ный упор 21, воздействуя на соединенный

/ с ним конец пружины 4, в то время как другой ее конец опирается на корпус через прилив 61 подвижного упора 22, взаимодействующий с неподвижным упо ром 27. Пружина 4 закручивается до максимальной деформации по достижении . кривошипно коромысловым механизмом первоГо мертвого положения (примерно при совпадении оси кривошипа 9 с горизонтальной осью,, проведенной через центр вала 8 на фиг. 12). Закончено одно накопление энергии в упругом теле — пру- жине 4.

При переходе этого мертвого положения, под действием раскручивающейся пружины 4 подвижный упор 21 быстро поворачивается против часЬвой стрелки (см. фиг. 12), увлекая выступом 58 рычаг 57, вал 56 и коромысло 49, от которого через шатун 50 кривошип 9 и вал 8 быстро вращаются по часовой стрелке, т. е. в направлении, совпадаю,щем с направлением их вращения при накоплении энергии. С вала 8 энергия через кинематическую цепь передается для приведения в действие подвижных контактов аппарата.. Во время быстрого вращения вала-9 за счет накопленной энергии пружины 4 колесо 55 вращает через шестерню 54 и вал 53 звездочку 7 со скоростью боль шей, чем получает обойма с колесом 52 от электродвигателя 42..

В результате свободного хода муфты обгона ролики 12 расклнниваются и происходит автоматическое рассоединение передач от двигателя к упругому телу.

Установка муфты обгона на промежуточном валу 53 позволяет уменьшить на ней крутящий момент, т. е. применить муфту меньших габаритов.

По достижении кривошипом 9 примерно вертикального положения, т. е. до совпадения его оси с вертикальной осью, проведенной через центр вала 8, пружина

4 раскрутится и прилив 60 подвижного упора 21 войдет в соприкосновение с упором 26 корпуса — упругое тело отдало накопленную энергию для приведения в действие подвижных контактов аппарата.

Электровигатель 42 снова начинает работать и аналогично поворачивает кривошип 9 в том же направлении, т. е. по. часовой стрелке (см. фиг. 12), который через шатун 50 заставляет вращаться коромысло 49 и вал 56 против часовой стрелки. Коромысло 49 соприкасается с выступом 59 и поворачивает подвижный упор 22, воздействуя теперь на другой конец пружины 4; в то время как ее противоположный конец опирается на корпус через прилив 60 подвижного упора

21, взаимодействующий с неподвижным упором 26. Пружина 4 закручивается снова до максимальной деформации по достижении кривошипно-коромысловым механизмом второго мертвого положения (примерно при совпадении оси кривошипа 9 с горизонтальной осью, проведенной через центр вала 8). Закончено второе накопление энергии в упругом теле.

При переходе механизмом мертвого положения под действием раскручивающейся пружины 4 подвижный упор 22

3$ быстро поворачивается почасовой стрелке (см. фиг. 12) ° увлекая выступом 59 коромысло 49 с валом 56 и рычагом

57, а от коромысла через шатун 50— кривошип 9 и вал 8, заставляя их быстЩ ро вращаться по часовой стрелке. С вала

8 энергия передается для приведения в действие подвижных контактов аппарата.

Во время быстрого вращения вала 8

45 эа счет свободного хода муфты обгона происходит рассоединение передач от двигателя к упругому телу.

По достижении кривошипом 9 примерно вертикального положения пружина 4 раскрутится ц прилив 61 подвижного упо56 ра 22 войдет в соцрикосновение с упором

27 корпуса - упругое тело второй раэ отдало энергию для приведения в действие подвижных контактов аппарата.

На фиг. 14 показано видоизменение

55 описанного ваоианта выполнения приво да. Здесь пружина 4 установлена несоосно валу 56 . образующему с жестко со диненными с ним коромыслом 49 и ры-, пружина 4, выполнены заодно с рабочим! звеном — коромыслом 49 путем жесткого соединения между собой коромысла, вала 56 и подвижногр упора 21, выполненного в виде рычага. Поскольку вал

56 жестко связан с коромыслом 49, он также поворачивается на некоторый угол и подвижным упором 21 воздействует на один конец пружины, отводя его от неподвижного упора 26, в то время как другой ее конец взаимодействует с неподвижным упором 27, опираясь на него. Пружина 4 закручивается, деформируясь на некоторую величину.

При обратном движении рычага 67 пружина 4 не может раскрутиться, так как храповик 69 стопорится стопорной собачкой, как в обычнь1х храповь х муфтах.!

После нескольких колебательных движений рычага 67 пружина 4 закручиваеч ся до максимальной деформации, кривошипно-коромысловый механизм занимает первое мертвое положение (примерно при совпадении осн кривошипа 9 с горизонтальной осью, проведенной через центр вала 8 на фиг. 17). Закончено одно накопление энергии в упругом телепружине 4.

При переходе этого мертвого положения под действием раскручивающейся пружины 4 подвижный упор 21, вал 56 и коромысло 49 быстро поворачиваются против часовой стрелки (cM. фиг 17) и шатуном 50 увлекает кривошип 9. Последний совместно с валом 8 быстро вращается по часовой стрелке, т. е. в том же направлении, что и при накоплении энергии. Во время быстрого вращения вала 8 с него через кинематическую цепь передается энергия для приведенияв действие подвижных контактов аппарьта, при этом происходят свободный ход храповика 69 относительно рычага 67 и собачки 68 и рассоединение передач от двигателя к упругому телу.

По достижении кривошипом 9 примерно вертикального положения, т. е. до совпадения его оси с вертикалысой осью, проведенной через центр вала 8, пружина 4 раскрутится и ее конец (левый на фиг. 18) войдет в соприкосновение с упором 26 корпуса — упругое тело отдало накопленную энергию для прйведения в действие подвижных контактов аппарата.

От электродвигателя 42 снова привьдится в колебательное движение рычаг 67, аналогично кривошип .9 поворачивается по часовой стрелке (см. фиг. )7) и ша15 652622 16 чагом 62 рабочее звено возвратноврашательного действия. Ко1щы пружины 4 заведены в отверстия подвижных упоров

21 и 22, выполненных в виде рычагов, установленных поворотно на оси 63. Вза- 5 имодействие рабочего звена с упругим телом осуществляется соприкосновением коромысла 49 с выступом 59 подвижного упора 22 и воздействием на соединенный с ним конец пружины 4 либо рычага 16

62 с выступом 58 подвижного упора 21 и воздействием на соединенный с ним другой конец пружины 4. Попеременное оцирание этих концов пружины на корпус осуществляется взаимодействием подвиж- N ных упоров 21 и 22 с неподвижными упорами 26 и 27 корпуса.

На фиг. 15 и 16 показаны еще два видоизменения варианта выполнения привода по фиг. 12 и 13. Здесь копны пружиз@ ны 4 установлены аналогично фиг. 14 в подвижных упорах 21 и 22, попеременно опи раемых на упоры 26 и 27 корпуса и вращающихся на оси 63. Рабочее звено, возвратно-вращательного действ;1я образу- ет коромысло 49, снабженное либо од-. ним выступом 64 (см. фиг. 1 5), попеременно взаимодействующим с подвйжными .упорами 21 и 22, а через них с различными концами пружины 4, либо двумя-, .

М двумя выступами 65 и 66 (см. фиг. 16), действующими аналогично. В остальном ра бота привода не отличается от описанной по фиг. 12 и 13, 35

Реализация привода возможна не только при применении роликовой или шариковой муфты обгона, но и храповой.

На фиг. 17 дана конструктивная схема, а на фиг. 18 - объемное изображение 46 привода, состоящего из электродвигателя 42, приводящего во вращение червяк

43, червячное колесо 44 и жестко свяЪ занные с колесом вал 45 и эксцентрик

46. Эксцентрик 46 шатуном 47, шарнирно соединенным с рычагом 67, приводит последний в колебательное движение. При движении рычага 67 по часовой стрелке (см. фиг. 17) собачка 68 захватывает храповик 69, установленный свободно относительно рычага 67 и жестко связанный с валом 8 привода и кривошипом 9, заставляя поворачиваться их по часовой стрелке. Or кривошипа 9 шатуном 50 вращается также по часовой стрелке коромысло 49.

Отличительной особенностью данного варианта является то ° что подвижные упоры, между которыми расположена

652622 туном 50 увлекает коромысло 49 и вал

56, заставляя их, вращаться против часовой стрелки. Коромысло 49 воздействует на другой конец пружины 4 (правый на фиг. 18), отводя его от упора 27, в то 5 время как ее противоположный конец опирается на упор 26 корпуса., После нескольких колебательных движений рычага 67 пружина 4 снова закручизается до максимальной деформации и 16 кривошипно-коромысловый механизм занимает второе мертвое положение (примерно при совпадении оси кривошипа 9 с горизонтальной осью, проведенной через центр вала 8 на фиг. 17) ° Закончено вто- 15 рое накопление энергии в пружине 4.

При переходе второго мертвого положения под действием раскручивающейся пружины 4 коромысло 49 быстро поворачивается по часовой стрелке (см. фиг. 17) и шатуном 50 заставляет быстро вращаться кривошип 9, вал 8 и храповик 69 по часовой стрелке. Происходит свободный ход храповой муфты обгона, и в это время энергия <й вала 8 отбирается для приведения в действие подвижных контактов аппарата.

По достижении кривошипом 9 примерно вертикального положения, т. е. до совпадения его оси с вертикальной осью, про веденной через центр вала 8, пружина

4 раскрутится и ее конец (правый на фиг. 18) войдет в соприкосновение с

ynbpoM 27 корпуса — упругое тело отдало энергию для приведения в действие подвижных контактов аппарата.

На фиг. 19 приведен вариант выполнения привода, отличительной особенностью которого является то, что рабочее звено возвратнсвращательного действия выполнено в виде жестко связанного с коромыслом 49 вала 56, на ко-. тором установлено несколько подвижных упоров 21 и 22, жестко связанных с ним. Упоры 21 и 22 выполнены в виде

45 рычагов. Они попеременно вааимодействуют с концами нескольких упругих тел

- пружин кручения, в то время как их противоположные концы попеременно опираются на неподвижные упоры 26 и 27.

На фиг. 20 приведено еше одно видоизменение привода по фиг. 17 и 18, m личительной особенностью которого является то, что коромысло 49 и подвиж55 ный упор 21, попеременно взаимодействующие с одними концами упругого те.ла 4, попеременно опираемого другими концами на неподвижные упоры 26 и 27, установлены на валу 56 поворотно. Син-: хронность движенйя достигается жестким, соединением их при помощи прутка 70, который может бить установлен так же, как показано на фиг. 20 пунктиром.

Такое выполнение рабочего звена, аименно в виде жестко связанных между собой подвижных упоров не через вал, а при помощи прутка 70, применимо и

1к варианту привода на фиг. 13. При этом .попеременное взаимодействие коромысла

49 и подвижного упора 21 с концами пружины 4 будет не непосредственным, как на фиг. 20, а через выступы 59 и

58 подвижных упоров 21 и 22, установ-, ленных с возможностью опирания на неподвижные упоры 26 и 27 и несущих концы упругого тела — пружины 4.

На фиг. 21 показан вариант выполнения привода, в котором пружина кручения заменена упругими телами в виде упругих стержней 71. Концы стержней

71 соединены с подвижными упорами 21 и 22 выполненных в виде дисков, и при их относительном вращении стержни закручиваются, накапливая во время работы двигателя, или раскручиваются, отдавая ее для приведения в действие

Подвижных контактов аппарата.

Упругие стержни могут быть выполнены из металла или другого материала, например резины. Кроме того, вместо упругих стержней 71 можно установить пружины растяжения, шарнирно соединив их концы с подвижными упорами 21 и

22. Упругие тела могут быть выполнены также и виде комбинации нескольких типов пружины, например пружин растяжения и резиновых стержней.

На фиг. 22 показан пример использования рабочего звена, выполненного, как на фиг. 15, т. е. в виде коромысла 49 с выступом 64, попеременно взаимодействующим с подвижными упорами 21 и

22, выполненными в виде двуплечих рычагов, попеременно опнраемых на неподвижные упоры 26 и 27 и несущих концы упругого тела 4 в виде упругого стержня, который работает на кручение. Каждый конец стержня для соединения с подвижными упорами 21 и 22 имеет отверстия, в которые входят шпильки 72, ввинчиваемые в бобышки 73, выполненные заодно с подвижными упорами, которые своими ступицами установлены поворотно на полом валу 74, жестко связанном с корпусом, внутри которого проходит упругое тело 4.

652622

На фиг. 23 приведен вариант выполнения привода, где рабочее звено - коромысло 49 попеременно взаимодействует с выступами 75 и 76, жестко связанными с подвижными упорами 21 и 22, выполненнйми в виде дисков, которые несут концы упругого тела 4, и через приливы 60 и 61 с неподвижными упорами

26 и 27. Крепление концов упругого стержни аналогично фиг. 22. Подвижные упоры (диски) свободно установлены на полом валу 74, на который также свободно надето коромысло 49. Подвижные упоры 21 и 22 могут быть установлены на валу свободно, а коромысло 49 - жестко связано с ним. Вал 74 в этом случае вращается на подшипниках. Упругий стержейь 4 можно заменить многовитковой пружиной кручения как и этом примере, так и в примере на фиг. 22.

И приводе (см. фиг. 24-26) в качестве упругого тела использована сйираль ная пружина, которая одним концом заведена в паз, выполненный на валу 77, а другим - в окно сварного барабана 78.

Барабан 78 установлен на подшипниках на валу 77, который в свою очередь установлен на подшиппиках в крышках

79 и 80, вставленных в стенки 81 и

82, приваренные к подошве 83 и образующие вместе с ней корпус привода. Рабочим звеном, совершающим возвратно-вращательное движение, является коромысло

49, установленное на подшипниках H& валу 77 и выполненное заодно с рычагом 84, которое может попеременно воздействовать либо на один конец упругого тела 4 через рычаг 84 и выступ

85, приваренный к барабану 78, либо на другой его конец через палец 86, приваренный к рычагу 87, который жесг« ко соединен с валом 77, например, при помощи шпонки. Пружина 4 установлена с возможностью попеременного опирания на.корпус одним концом через рычаг 87, взаимодействующий с неподвижным упором 88, жестко связанным с корпусом, а другим через приваренный к барабану

78 прилив 89, который может взаимодействовать с другим неподвижным упором 90, также жестко связанным с корпусом.

Таким образом, здесь функции одного из подвижных упоров выполняет барабан

78 с приливом 89 и выступом 85, а другого подвижного упора - вал 77 с рычагом 87 и пальцем 86. Коромысло

49 образует совместно с соединенным жестко с валом 8 привода кривошипом

9 и шарнирно связанным с ними шатуном 50 кривошипно-коромысловый механизм, имеющий два мертвых положения.

Электродвигатель 42 вращает через червячную передачу 43, 44 и вал 45 жестко связанный с последним эксцеитрик

46, которым через шатун 47 приводится в колебательное движение свободно установленный на валу 8 рычаг 67 с собачкой 68. При движении рычага 67 по часовой стрелке (см. фиг. 25) собачка 68 захватывает зуб храповиха 69, в результате чего поворачиваются в том же направлении вал 8 и кривошип 9, который шатуном 50 увлекает s том же направле-. нии коромысло 49 с рычагом 84. Последний через выступ 85 поворачивает на некоторый угол по часовой стрелке (см.

2О фиг. 25 и 26) барабан 78, деформируя на некоторую величину пружину 4, поскольку второй ее конец опирается на неподвижный упор 88 через вал 77 и рычаг

87. Во время обра1 ного движения рычага

67 пружина 4 не может возвратиться в исходное состояние, так как храповик 69 стопорится стопорной собачкой, как в обычных храповых муфтах обгона.

После нескольких колебательных движений рычага 67 пружина 4 деформируе ся до максимальной величины и кривошип-. но-коромысловый механизм занимает первое мертвое положение (примерно при совпадении оси кривошипа 9 с горизонтальной осью, проведенной через центр вала 8 на фиг. 25) . Закончено. одно накопление энергии в упругом теле - спиральной пружине 4.

При переходе этого мертвого положе.Я . ния под действием раскручивающегося упругого тела 4 барабан 78 начинает быстро вращаться против часовой стрел° ки (см. фиг. 25 и 26), увлекая в том

45 же направлении выступом 85 рычаг 84 и коромысло 49. Or коромысла 49 через шатун 50,получают быстрое вращение по часовой стрелке, т. е. в том же направлении, что и при накоплении энергии, 50 кривошип 9, вал 8 и храповик 69, в результате чего происходят свободный ход храповика относительно рычага 67 и собачки 68 и рассоединение передач от двигателя к упругому телу.

5$

Во время быстрого вращении е вала

8 через кинематическую цепь передается энергия для приведения в действие подвижных контактов электрического аппарата.

652622

По достижении кривошипом 9 примерно вертикального положения (см. фиг. 253, т. е. до совпадения его оси с вертикальной осью, проведенной через центр вала

8, упругое reëî 4 раскрутится и прилив, S

89 барабана 78 войдет в соприкосновение с упором 90.- упругое тело отдало энергию для приведения в действие подвижных контактов электрического аппарата, 1О

От электродвигателя 42 снова приводится в колебательное движение рычаг 67, аналогично кривошип 9 продолжает вращение в roM же направлении, т. е. по часо- вой стрелке (см. фиг. 25), и шатуном 50 15 увлекает коромысло 49, заставляя его вращаться против часовой стрелки» Корэмысло 49 через палец 86 рычага 87 поворачивает против часовой стрелки вал

77, увлекая в том же направлении заведенный в паэ вала 77 конец упругого тела, в ro время как другой его конец опирается на упор 90 через прилив 89 барабана 78.

После нескольких колебательных движений рычага 67 упругому телу сообщается максимальная деформация и кривошипно-коромысловый механизм занимает второе мертвое положение (примерно при совпадении оси кривошипа 9 с горизонтальЗО ной осью, проведенной через центр вала

8 на фиг. 25). Закончено второе накопление энергии в упругом теле 4.

При переходе второго мертвого поло35 жения под действием раскручивающегося упругого тела вал 77 быстро вращается по часовой стрелке и пальцем 86 рычага

87 увлекает коромысло 49 в roM же направлении, а коромыспо 49 (также по

40 часовой стрелке) через шатун 50 - вал

8 и храповик 69. Елагодаря свободному ходу звеньев храповой муфты обгона происходит рассоединение передач or двигателя к упругому телу В это время с вала 8 энергия снова передается дпя приведения в действие подвижных контактов аппарата.

По достижении кривошипом 9 примерно вертикального положения, т.е до совпадения его оси с вертикальной осью, проведенной через центр вала 8, упругое тело раскрутится и рычаг 87 войдет во взаимодействие с упором 88 - упругое тело второй раэ отдало энергию для при55 ведения в действие подвижных контактов аппар ата.

Если один конец спиральной пружины на фиг. 26 (тот, что заведен в окно барабана) соединить, например, с подвижным упором 22 (см, фиг. 14, на основе которой поясняется пример трансформации), а другой вставить в паз оси 63, связав ее жестко со вторым подвижным упором

21, ro беэ изменения остальных деталей можно легко осуществить еще один вариант привода. Проделав то же самое с приводом на фиг. 15 и 16, получают еще два варианта. Можно применить также несколько спиральных пружин, что легко осуществить аналогично применению нескольких пружин кручения и т, д.

Во всех примерах за один оборот поворотного звена механизма с мертвыми положениями в предложенном приводе осуществляются два накопления энергии в в каждом упругом теле и последующие приведения в действие подвижных контактов аппарата, Следовательно, данный привод обеспечивает наименьшее время, необходимое на подготовку аппарата к срабатыванию, т. е. автоматическое повторное включение сразу же после отключения.

Кроме того, привод обладает большей экономичностью, так как имеет незначительные перемещения вхолостую подвижных частей и, следовательно, меньший расход энергии or источника. При этом повышается КП0 привода.

Наиболее предпочтительным является применение предложенного привода в качестве общего для трех полюсов привода в трехполюсных аппаратах, Он также может применятьса дпя однополюсных выключателей или в качестве индивидуап ного привода на каждый полюс в трехполюсных аппаратах.

Формула изобретения

1. Привод электрического аппарата, содержащий двигатель, соединенный через передачи и муфту обгона с рычажным механизмам, кривошип которого связан через кннематическую цепь с подвижными контактами аппарата, а рабочее звено, совершающее прямой и обратный ходы, — с опним конпом упругого тела, другой конец которого связан с неподвижным упором, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и экономичности, он дополнительно снабжен неподвижным и подвижным упорами, упругое

° с тело расположено между этими упорами при этом подвижные упоры связаны с ра.23

652622

24 бочим звеном н их перемещение зависит

or рабочего звена так, что при прямом ходе один иэ упоров воздействует на один конец упругого гела, а при обратном ходе рабочего звена другой упор воздействуег на другой конец упругого тела, 2 Приводпоп. 1, о гличаюшийся тем, что подвижные упоры выполнены заодно с рабочим звеном.

3. Приводпопи 1 и 2, отли†ч а ю m и и с я reM, что упругое тело выполнено в виде пружины сжатия, 4, Привод по пп. 1 и 2, о г л и— ч а ю m и и с я тем, что упругое тело выполнено из нескольких упругих элементов, например пружинных шайб.

5 Приводпопп,1и 2, отлич а ю m и и с я тем, что упругое тело выполнено в виде пружины растяжения.

B. Привод по пп 1 и 2, î r л и ч а ю m и и с я тем, что упругое тело выполнено в виде упругого стержня, например, иэ резины.

7. Привод по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что упрутое тело выполнено в виде пружины кручения

8, Привод по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что упругое тело выполнено в виде спиральной пружины, 9, Привод по п,8, о т л и ч а юшийся тем, что спиральная пружина помешена в барабане, установленном свободно на валу, 10. Привод по пп, 1-9, о т л ич а ю m и и с я тем, что упругое тело выполнено из нескольких типов пружин, например пружины растяжения и резинового стержня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ % 1064597, кл, 21 с 40/50, 1968.

2 .Патент ФРГ % 1086784, кл. 21 с 45/08, 1970, 652622

Риг.26

Составитель Н. Куэнецова

Техред М. Сенич Корректор О. Билак

Редактор A. Пейсоченко

Филиал ППП "Патент, r, Ужгород, уч. Проектная, 4

Закаэ 1070/49 Тираж 922 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5