電氣開關裝置、儲能組件及其扭矩調節器組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請所公開的構想大體上涉及諸如斷路器的電氣開關裝置。本申請所公開的構想還涉及用于電氣開關裝置的儲能組件。本申請所公開的構想還涉及用于儲能組件的扭矩調節器組件。
【背景技術】
[0002]例如為斷路器的電氣開關裝置針對電氣故障狀態，例如電流過載、短路、異常電壓和其他故障狀態而保護電氣系統。通常，斷路器包括操作機構，該操作機構響應例如通過脫扣單元檢測到的這種故障狀態而打開電觸點組件，以中斷通過電氣系統的導體的電流。
[0003]一些中壓斷路器例如使用彈簧操控的儲能組件。具體地，這種斷路器的操作機構通常包括具有有助于打開(例如，分開)電觸點組件的至少一個彈簧的打開組件、包含閉合電觸點組件的一定數量的彈簧的閉合組件、以及用于為彈簧加載/充能的加載/充能機構。通過釋放閉合組件彈簧所存儲的能量來閉合電觸點組件。利用例如為加載手柄的手動加載機構手動地為閉合組件彈簧加載，或者利用例如馬達驅動的加載機構或其他合適的電子機械式加載機構自動地為閉合組件彈簧加載。已知的儲能組件的手動和自動加載機構均需要自身單獨的部件的“鏈”或組件，以便將對應的動力源(例如，人力；馬達動力)鏈接到必須被加載的彈簧。這些組件中的每一個都含有大量部件，其中一些部件的制造較復雜和/或難以安裝或裝配。此外，在操作時，已知的儲能組件的部件可能無意中會過載。
[0004]因此，在電氣開關裝置和儲能組件及其扭矩調節器組件中有改進空間。
【發明內容】
[0005]這些和其他需要通過所公開的構想的實施例而實現，其中，在電氣開關裝置的儲能組件中設置有扭矩調節器組件，除了其他益處之外，該扭矩調節器組件還調節通過加載機構傳輸給儲能機構的能量大小。
[0006]根據公開的構想的一個方面，提供用于電氣開關裝置的儲能組件的扭矩調節器組件。該電氣開關裝置包括外殼、可分開的觸點和用于打開和閉合該可分開的觸點的操作機構。儲能組件包括可拆卸地聯接到外殼上的基座、設置在基座上并包括儲能機構的傳動組件和至少一個構造成為儲能機構加載以存儲能量的加載機構。扭矩調節器組件包括:包含齒輪和設置在齒輪上的傳輸組件(transfer assembly)的驅動組件，該齒輪構造成可以與至少一個加載機構配合；以及延伸穿過該齒輪的軸。該驅動組件構造成在驅動位置和非驅動位置之間運動。在驅動位置，齒輪可以與傳輸組件配合以驅動該軸。在非驅動位置，齒輪相對于該傳輸組件獨立旋轉。
[0007]根據公開的構想的另一方面，提供用于電氣開關裝置的儲能組件。該電氣開關裝置包括外殼、可分開的觸點和用于打開和閉合該可分開的觸點的操作機構。儲能組件包括:構造成可拆卸地聯接到外殼上的基座；設置在該基座上的傳動組件，該傳動組件包括儲能機構；以及至少一個用于給儲能機構加載以存儲能量的加載機構；以及扭矩調節器組件，其包括:包含齒輪和設置在齒輪上的傳輸組件的驅動組件，該齒輪可以與至少一個加載機構配合；以及延伸穿過該齒輪的軸。該驅動組件構造成在驅動位置和非驅動位置之間運動。在驅動位置，齒輪可以與傳輸組件配合以驅動該軸。在非驅動位置，齒輪相對于該傳輸組件獨立旋轉。
[0008]根據公開的構想的又一方面，一種電氣開關裝置包括:外殼；可分開的觸點；用于打開和閉合該可分開的觸點的操作機構；以及儲能組件，其包括:可拆卸地聯接到外殼上的基座，設置在該基座上并包括儲能機構的傳動組件，至少一個構造成給儲能機構加載以存儲能量的加載機構，以及扭矩調節器組件，其包括:包含齒輪和設置在齒輪上的傳輸組件的驅動組件，該齒輪可以與至少一個加載機構配合；以及延伸穿過該齒輪的軸。該驅動組件構造成在驅動位置和非驅動位置之間運動。在驅動位置，齒輪可以與傳輸組件配合以驅動該軸。在非驅動位置，齒輪相對于該傳輸組件獨立旋轉。
【附圖說明】
[0009]通過結合附圖閱讀下面對優選實施例的說明，能夠充分理解所公開的構想，其中:
[0010]圖1A為根據公開的構想的一個實施例的電氣開關裝置和一部分儲能組件及其扭矩調節器組件的簡化圖；
[0011]圖1B為圖1的儲能組件的正視圖；
[0012]圖1C為圖1A和IB的儲能組件的爆炸等距視圖，其中示出采用了儲能機構；
[0013]圖2為根據公開的構想的另一實施例的儲能組件的一部分的爆炸等距視圖；
[0014]圖3A為根據公開的構想的又一實施例的儲能組件的一部分的等距視圖；
[0015]圖3B為用于圖3A的儲能組件的扭矩調節器組件的等距視圖；
[0016]圖3C為圖3B的扭矩調節器組件的等距視圖，其中的板件被移除以示出隱藏的結構；和
[0017]圖3D為圖3B的扭矩調節器組件的等距視圖，其中的齒輪被移除以示出隱藏的結構。
【具體實施方式】
[0018]本文中所用的術語“數量(number)”指一或大于一的整數(S卩，多個)。
[0019]本文中所用的兩個或更多部件彼此“接合”這一表述指部件直接地或者通過一個或多個中間部件而彼此接觸和/或施加力。
[0020]圖1A示出了根據公開的構想的一個非限制性實施例的電氣開關裝置(例如但不限于，中壓真空斷路器2)(以簡化形式局部示出)的等距圖。在圖1A的示例中，斷路器2包括外殼4、一對可分開的觸點6(以簡化形式示出)和用于打開和閉合該可分開的觸點6的操作機構8 (以簡化形式示出)。斷路器2還包括儲能組件100 (局部示出)，其具有可拆卸地聯接到斷路器2的外殼4上的基座102。儲能組件100包括位于基座102上的傳動組件110和加載機構(例如但不限于，馬達104)。在操作時，如下文將詳細討論的，該傳動組件110與馬達104配合以便將能量轉換成操作機構8的運動，以打開或閉合可分開的觸點
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[0021]圖1B和IC局部地示出了儲能組件100。儲能組件100包括聯接到馬達104上的驅動小齒輪106，和可與該驅動小齒輪106配合的扭矩調節器組件140。此外，儲能組件100具有可與扭矩調節器組件140和傳動組件110中的每一個配合的中間小齒輪108。參考圖1C，傳動組件110包括傳動齒輪112、儲能機構(例如但不限于，螺旋彈簧114)和延伸穿過傳動齒輪112和螺旋彈簧114中的每一個的主軸116。另外，如圖所示，基座102位于調節器齒輪152和傳動齒輪112之間。因此，通過使用這種構型以及通過使用螺旋彈簧114，儲能組件100有利地能夠更緊湊。然而，應該意識到，螺旋彈簧114和/或扭矩調節器組件140可以與任何合適的可選的儲能組件(未示出)一起使用，而不會偏離公開的構想的范圍。
[0022]參考圖1B，示例性的扭矩調節器組件140包括中間軸142和驅動組件150，該驅動組件150具有調節器齒輪152、襯套154和傳輸組件160。襯套154構造成位于調節器齒輪152的中心，并且傳輸組件160位于調節器齒輪152上。此外，中間軸142延伸穿過調節器齒輪152。
[0023]在操作時，馬達104構造成驅動該驅動小齒輪106，從而使對應的調節器齒輪152旋轉。因此，調節器齒輪152可與馬達104配合。如下文將更詳細討論的，當調節器齒輪152由于驅動小齒輪106而旋轉時，調節器齒輪152可以導致中間小齒輪108以及傳動齒輪112旋轉，或者不導致它們旋轉。當調節器齒輪152導致中間小齒輪108和傳動齒輪112旋轉時，馬達104能夠傳輸能量給螺旋彈簧114并對螺旋彈簧114加載(圖1C)。
[0024]繼續參考圖1C，傳動組件110還包括可與主軸116和斷路器2(圖1A)的操作機構8(圖1A)中的每一個配合的一定數量的凸輪118。當被釋放以后(例如，當螺旋彈簧114從加載位置移動到卸載位置時)，螺旋彈簧114與凸輪118配合以迫使操作機構8(圖1A)打開或閉合可分開的觸點6(圖1A)。此外，儲能組件100包括位于中間軸142的中間的單向軸承120，該單向軸承構造成允許齒輪106，108，112，152可以沿一個方向操作。
[0025]如圖1C所示，扭矩調節器組件140的傳輸組件160包括鎖定件(例如但不限于，螺母162)，和在螺母162和調節器齒輪152之間位于中間軸142上的一定數量的傳輸元件(例如但不限于，鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168和驅動摩擦表面件(facing) 170)。如圖所示，鎖緊墊圈164位于螺母162和盤簧166之間。另外，盤簧166位于鎖緊墊圈164和壓力板件168之間。此外，壓力板件168位于盤簧166和驅動摩擦表面件170之間。而且，驅動摩擦表面件170位于調節器齒輪152上并且在壓力板件168和調節器齒輪152之間。為了支承調節器齒輪152，傳輸組件160還包括轂元件172和位于調節器齒輪152和轂元件172之間的支承摩擦表面件174。轂元件172和支承摩擦表面件174均位于調節器齒輪152和儲能組件100的基座102之間。如下文將更詳細討論的，傳輸組件160包括更多或更少的組成部件并且仍然執行所希望的傳輸功能的情況也在所公開的構想的范圍內。
[0026]參考圖1B，螺母162與中間軸142固定連接(例如但不限于，螺紋連接)。此外，鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中的每一個都能夠相對于調節器齒輪152獨立旋轉。換句話說，調節器齒輪152在被馬達104驅動時可以與鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中的每一個一起旋轉，或者可以相對于它們中的每一個獨立旋轉。通過這種方式，驅動組件150構造成在驅動位置和非驅動位置之間移動。
[0027]在驅動位置，位于摩擦表面件170，174之間的調節器齒輪152可以與鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中的每一個配合并且與其一起旋轉。在非驅動位置，調節器齒輪152不與鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中的每一個配合，并且相對于它們中的每一個均獨立旋轉。換句話說，在驅動位置，調節器齒輪152和鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中的每一個均相對于中間軸142以相同的旋轉速度運動。相反地，在非驅動位置，調節器齒輪152和鎖緊墊圈164、盤簧166、壓力板件168、驅動摩擦表面件170、轂元件172和支承摩擦表面件174中