Переключатель
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1!) S13400
Союз Советских
Социалистицеских
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 28.09.73 (21) 1961154 24-7 с присоединением заявки №
0 (51) М. Кл.
H Ol Н 5/08
Государственный квинтет
Саветв Мнннстрав СССР ва делам нзабретеннй, н еткрытнй (23) приоритет (43) Опубликовано05.05.76.Бюллетень - 17
Ъ, (45) Дата опубликования описания 24.05.76 (53) УДК
621.3.066,5 (088,8) (72) Авторы изобретения
В. Г. Козин, А. A. Каменщиков и Э. 5. Швецов (71) Заявитель (54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
Изобретение касается переключателя мгновенного действия с тремя фиксированными положениями контактной системы, предназначенного для коммутирования электрических цепей постоянного и переменного тока, и может использоваться в различных областях техники длч коммутирования цепей постоянного и переменного элек1рического тока.
Известны быстродействующие переключа- 10 юшие механизмы, которые состоят из поворотного рычага, качающегося на оси под влиянием внешней нагрузки, рабочей плоской пружины, один конец которой консольно закреплен в качающемся рычаге, а второй 1& свободно вставлен в паз перекидного коромысла с выступами-фиксаторами, фиксирующегося в двух крайних положениях с помощью двух, установленных каждая на своей оси.подпружиненных поворотных зашелок 20 с П-образными пазами, и мгновенно перебрасываюшегося в одно из двух крайних положений под действием рабочей плоской ружины как только поворотный рычаг сбраывает одну из зашелок с одного из ьыс- 25 тупов-фиксаторов перекидного коромысла, Однако указанный механизм имеет только два фиксированных положения исполнительного элемента, например, перекидного коромысла, взаимодействующего с системой подвижных и неподвижных контактов.
Цель изобретения — расширить функци ональные возможности устройства.
Поставленная цель достигается тем, что
-в корпусе предлагаемого переключателя дополнительно установлены попарно и сосх.нс с имеющимися защелками поворотные под пружиненные защелки с пазами Г- образной формы, одновременно находящиеся в зацеплении с выступами-фиксаторами перекидного, коромысла в среднем положении его и выводимые поочередно из зацепления поворог етым. рычагом при отклонении последнего от среднего положения, причем все защелки управляются от одного поворотного ры-! чага, а фиксирующие плоскости пазов в каждой из двух пар зашелок смешеыы относительно друг д"уга на величину хода выступа-фиксатора перекидного коромысла при
513400
3 щреключении последнего из среднего. йожения в одно иэ крайних.
На фиг. 1 изображен предлагаемый переключатель в продольном разрезе (положение контактной системы - нейтральное, все контакты разомкнуты); на фиг, 2аразрез по А-А на фиг. 1; на фиг, 2б и в положение эашелок относительно выступа- . фиксатора перекидного коромысла в одном из крайних положений его при различных вариантах выполнения пазов на защелках; на фиг. 3 — кинематика переключателя в одном иэ крайних зафиксированных положений контактной системы (левые контакты замкнуты)
Переключатель состоит из корпуса 1 с закрепленными на нем кронштейном внешнего крепления переключателя 2 и осью 3; установленного через промежуточный рычаг
4 на оси 3 и качающегося относительно ее поворотного рычага 5 с закрепленной консольно в нем переключающей плоской пружиной 6, загерметизированного относительно корпуса при помощи сильфонв 7 (один конец рычага соединен с сильфоном сваркой, а на втором свободном KoHIle его имеются плоские скосы с двух сторон и цилиндрическая расточка под пружину 6, причем диаметр расточки больше ширины пружины); " двух поворотных звшелок 8 с П-образными пазами, установленных по одной нв осях 9 и двух поворотных зашепок 10 с Г-образными пазами (уступами), установленных также по одной нв осях 9 (твким образом, нв каждой иэ осей установлено по паре эашелок: одна с П-образBbtM пазом и одна — с Г-образным); все защелки подпру чинены (каждая отдельно) пфужинвми pic жения 11, в качестве зацепов для которых служат штифты 12, установленные в каждой из защелок, и закладные штифты 13, закрепленные в пазах корпуса 1; все защелки снабжены также
4 регулируемыми упорами, выполненными в виде винтов 14 с прокладками 15 ) упоры
Г ащелок расположены напротив плоских е скосов поворотного рычага 5, а сами защелки выполнены в виде рычагов первого рода. плечи которых по весу примерно оди иаковы. Благодаря этому защелки статически сбалансированы, что резко повышает вибро- и удвроустсйчивость всего мехаии ма в целом при незначительных усилиях пружин ll, что, в свою очередь, приводит к снижению усилия переключения, твк квк уменьшается усилие сопротивления при п вороте рычага. 5; установленного нв оси
16 перекидного коромысла 17 с двумя выступами-фиксаторами 18, пазом 19 и закрепленными на нем двумя толкателями золяторвми 20: в паз 19 коромысла вст дена с гарантированным зазором переключвюшая плоская пружина 6; в зависимости от взаимного положения поворотного рычага 5, пружины 6 и эашелок перекидное коромысло может занимать среднее положение или одно из двух крайних положеO
З ний. При этом защелки взаимодействуют с выступами 18 и надежно фиксируют коромысло в каждом из трех1 положений;
Э контактной системы, содержащей подвижные контакты 21, закрепленные в токонесущей плоской пружине 22, охватывающей изогнутыми концами толкатели-изоляторы
20; неподвижные контакты 23, закрепленные в токонесуших плоских пружинах 24:
N стеклометаллическую гермопанель 25 с боковыми 26 и центральными 27 коваровыми выводами, впаянными в панель через стеклянные изоляторы 28 и служащие в качестве токовыводов, нв которых закреплены токонесушие плоские пружины 22 и
24; (количество подвижных и неподвижных контактов, плоских пружин и коввровых токовыводов выбирается конструктивно; в зависимости от положения перекидного коромысла 17 контактная система также может находиться в трех положениях: в нейтральном — все контакты разомкнуты и в двух крайних — замкнуты правые или левые кон такты); . герметичного кожуха 29, соеди® ненного сваркой с корпусом 1 и гермопвнелью 25, благодаря чему переключатель может надежно работать в агрессивных, взрывоопасных средах, в вакууме и под давлением.
® П-образные пазы нв защелках 8 выполнены по ширине выступов-фиксаторов 18 . на таком расстоянии от оси поворота 9, что перекидное коромысло 17, перекидываясь под действием пружины 6 в крайние положения, пбпадает одним иэ выступов-фиксаторов i 8 в паз той или иной защелки, и таким образом фиксируется в этом положении одной из зашелок 8. е
45 Г-образные пазы (уступы) обеих защелок 10 находятся в зацеплении с выступами-фиксаторами 18 одновременно при среднем положении перекидного коромысла
17 и выводятся из зацепления поочередно
50 при отклонении поворотного рычага 5 от среднего положения и воздействии его при этом нв регулируемые упоры защелок 10.
При малых: размерах по ширине выступов-фиксаторов 18 перекидного коромысла о- 35 17 можно все защелки выполнить с П-образными пвэвми с большими размерами по ширине. В этом случае в каждом иэ крайних положений перекидное коромысло фиксируется тоже двумя защелками одновреав- 40 менно, расположенными нв одной из осей 9, 51
Независимо от варианта исполнения фор-, «мы пазов на защелках фиксирующие плоскости пазов в каждой из двух пар защелок смещены относительно друг друга на величину 3, которая определяет ход выступафиксатора 18 перекидного коромысла 17 при перебрасывании последнего из среднего положения в одно из крайних.
Переключатель работает следующим образом. При отсутствии внешней нагрузки поворотный рычаг 5 находится в среднем положении, не касаясь упоров 14- защелок, плоская переключающая пружина 6 не деформирована, защелки 10, под действием пружины 11 войдя в зацепление с выступами-фиксаторами 18, своими Г-образными пазами фиксируют среднее положение перекидного коромысла 17, а закрепленные на нем толкатели-изоляторы 20 удерживают плоскую пружину 22 подвижных контактов 21 в нейтральном положении (все контакты разомкнуты).
При приложении внешней нагрузки к поворотному рычагу 5, например, направленного по часовой стрелке момента М, рычаг начинает поворачиваться по часовой стрелке. При этом переключающая плоская пружина 6 деформируется в расточке рычаг;, так как один конец ее зашемлен в поворачивающемся рычаге, а второй удерживается от перемещений пазом 19 коромысла
17, зафиксированного в среднем положении защелками 10.
B процессе поворота рычаг своим левым плоским скосом, воздействуя на регулируемые упоры 14 зашелок 8 и 10, поворачивает их против часовой стрелки (пружины
11 при этом растягиваются) до тех пор, пока Г-образный паз левой защелки 10 не выйдет из зацепления с выступом-фиксатором 18 и нэ расфиксирует таким образом коромысло 17 (на фиг. 3 показан именно момент расфиксирования).
Момент расфиксирования, а следовательно величину поворота рычага 5 до этого момента с большой точностью можно регулировать прокладками 15, устанавливаемыми под регулируемый упор 14 защелки 10.
Как только левая защелка 10 выйдет иэ зацепления с выступом-фиксатором 18, перекидное коромысло 17 под действием пружины 6 мгновенно повертывается на оси 16 против часовой стрелки, при этом
его правый выступ-фиксатор 18 будет скользить вдоль эашелок 8 и 10, поджаУ»
«тых к нему пружинами 11 и в момент, когда он окажется напротив П-образного паза правой защелки 8, защелка также м."новенно повернется против часовой стрелки под действием пружины 11 на величину, определяемую глубиной паза, и зафиксирует
1 то положение коромысла, войдя в зацепление П-образным пазом с его правым выступом-фиксатором.
В процессе мгновенного поворота коромысла 17 на оси 16 контактные пружины
22 и 24 деформируются, левые контакты
21 и 23 замыкаются и э «о положение контактной системы остается зафикс «рованным до тех пор, пока пеоекид««ое коромысло не изменит своего положения.
После фиксирования в соответств«««« с вышеизложенным коромысла 1 7 в крайнем положении при повороте рычага 5 в обратном направлении против часовой стрелки левый плоскиЙ скос его отходит от регулируемь«х упоров левых зашелок и защелки под действием пружин 11 поворачиваются по часовой стрелке до касания ««л«««поверхности выступа-фиксатора 18, В дальнейшем правый скос рычага касается сначала упора 14 правой защелки 8 и, нажимая на упор, поворачивает ее по часовой стрелке,,выводя постепенно из зацепления П-образный паэ ее с правым выступом-фиксатором
18 коромысла 17. При этом регулируемый
И упор правой защелки 10 с Г-образным пазом не касается скоса рычага 5 и она прижата под действием пружины 11 к выступу-фиксатору 18 коромысла, а пружина 6 сначала приходит в исходное (ненапряженное)
30 состояние, а затем знак ее меняется на противоположный, так как свободный конец ее удерживается от перемещений в процес.се поворота рычага 5 пазом 19 перекид:ного коромысла 17.
35 В момент, когда П-образный паз правой защелки 8 выйдет нз зацепления с выступом-фиксатором 18, перекидное коромысло 17 под действием пружины 6 мгновенно повернется на оси 16 по часовой
46 стрелке до среднего полом<ни.я.
B процессе поворота коромысла 17 выступы-фиксаторы 18 скользят вдоль зашелок
8 и 10 и как только правый выступ-фиксатор 18 дойдет до упора в $r«r
45 поверхность Г-образного паза правой защелки 10, левый оказывается напротив (-образного уступа (паза) левой защелки
10, при этом она мгновенно повертывается о .асовой стрелке на величину, опреде69 ляемую глубиной уступа, и, таким образом, . .оромысло снова фиксируется в среднем положении, а все контакты переключателя снова размыкаются.
Момент перебрасывания перекидного
N коромысла 17 из крайнего положения в среднее такм<е мам<но точно регулировать прокладками 15 под винт правой защелки 8.
При дальнейшем повороте рычага 5 против часовой стрелки плоская пружина 6
Ю снова деформ:.руется в расточке рычаг «5, «513400 а коромысло 17 сохраняет зафиксированное защелками 10 среднее положение до тех пор, пока рычаг своим правым плоским скосом, воздействуя на регулируемые упоры 14 защелок 8 и 10 и поворачивая их при а гом по часовой стрелке, не выведет иэ зацепления Г-образный паэ уже. правой защелки 10 с выступом-фиксатором
18 и не расфиксирует таким образом коромысло 17.
При этом коромысло 17 под действием пружины 6 мгновенно повертывается на оси 16 по часовой стрелке, деформирует своим толкателем-изолятором 20 контактные пружины 22 и 24, замыкает правые контакты 21 и 23 и эафиксируется П-образным пазом левой защелки 8 в этом крайнем положении по схеме, описанной выше.
Перебрасывание коромысла 17 обратно в среднее положение, размыквние правых контактов и приведение контактной системы в нейтральное положение происходит в порядке, подробно изложенном выше, толь. ко,ири повороте рычага 5 уже по часовой стрелке.
При этом рычаг 5 своим левЬ1м плоским скосом поворачивает левую защелку 8 против часовой стрелки, выводя постепенно из зацепления П-образный паз ее с левым
I выступом-фиксатором 18 коромысла 17, B яот момент, когда П-образный паз левой защелки 8 выйдет иэ зацепления с выступом-фиксатором 18, перекидное коромысло 17 под действием пружины 6 мгновенно повернется на оси 16 против часовой стрелки до среднего положения, в котором оно снов- .будет зафиксировано Г-образными пазами звшелок 10, правые контакты при этом разомкнутся и контактная система, таким образом, снова придет в исходное состояние.
Далее цикл работы переключателя повторяется. 9 переключателе могут быть использованы только одни какие-то контакты (левые или правые). B этом случае коромысло неограниченное количество раз может перебрасываться иэ среднего положения в одно из крайних и обратно без включения другого крайнего положения, которое также может быть использовано в любой нужный момент.
Цикл работы переключателю можно задавать от руки или при помощи профилированного кулачка (как обычного конечному или путевому выключателю).
9 переключателе обеспечивается репейный режим замыкания-размыкания контактов при любых скоростях движения приводного элемента — поворотного рычага (переключатель четко работает при самых мальЖ скоростях поворота рычага).
26
Формула изобретения
Переключатель, содержащий корпус, поворотный рычаг с закрепленной в нем переключающей плоской пружиной, контактную систему с подвижными и неподвижными контактами, перекидное коромысло с выступами-фиксаторами и фиксирующие его
® 1в двух крайних положениях поворотные защелки с П-образными пазами, установленные каждая на своей оси, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нем установлены попарно и соосно с вышеуказанными защелками поворотные подпружиненные защелки с пазами Г-образной формы, фиксирующие плоскости которых смещены относительно П-образных пазов в сторону перекидного коромысла на величину хола выступа-фиксатора от среднего положения в одно из крайних.
5 1 34<.:"
Составитель H. Кузнецова
Редактор B. Фельдман Техред И. Ковач Корректор, Д. Мельниченко
Заказ 768/38 Тираж 977 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, rK-35, Раушская наб„д. 4/5
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4