用于电路断路器的操作机构的主轴制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电路断路器的操作机构的轴，这个轴包括载有旨在与所述机构的其它部分相配合的凸轮(14、15、16)的花键轮轴，这个轴旨在由球轴承承载，且连接到所述电路断路器的致动部件以使其移动。根据本发明专利技术，所述轴包括铸件(12)，所述铸件(12)包括所述凸轮(14、15、16)，并且在它的末端中的每一个处包括用于所述球轴承的支座(18、20)，这个铸件在它的中心处具有用于收纳所述花键轮轴的花键孔。

The spindle of an operating mechanism used for circuit breakers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电路断路器的操作机构的主轴
本专利技术涉及旨在致动室内或室外电路断路器的操作机构的主轴。
技术介绍
电路断路器的操作机构的主轴通常安装在外罩中，同时主轴从这个外罩中伸出去，且连接到电路断路器的致动部件或操纵杆。为了避免在电路断路器打开时在其中出现电弧，主轴必须沿着预定旋转路径进行快速且精确的旋转。更确切地说，如果电接触以足够的速度在适当的时间打开，那么出现电弧的几率几乎为零。这种操作机构通常包括致动弹簧，其与通过辅助轴承载的凸轮和操纵杆协作以致动主轴，从而使其沿着预定旋转路径旋转。当电路断路器将要打开时，松开弹簧以旋转由辅助轴承载的凸轮和操纵杆，所述凸轮和操纵杆反过来又使主轴以适当的速度旋转，以便移动断路器的致动部件。在以极短的时间间隔实施操作的情况下，这个机构的机械组件将必须进行高速移动，这需要所述机构为大功率的，并且它应当由坚固的框架承载，如专利文献US7227091的图4和5中可见。通常，这种机构的主轴(可见于图1中)包括载有标记为3、4、5、6的凸轮、操纵杆等等的花键轮轴2，所述凸轮、操纵杆旨在与所述机构的其它部分相配合。如图1中所示，操纵杆3到6中的每一个由金属平板组成，所述金属平板在它的中心处包括花键孔，例如标记为8的花键孔，所述花键轮轴2插入到这个花键孔8中，从而确保操纵杆无法相对于轮轴进行旋转。轴1的花键轮轴2由安装在所述机构的支撑件上的球轴承9、10承载，所述支撑件在图1中未示出。花键轮轴2的末端中的一个从所述机构的外罩伸出去，以便连接到电路断路器的致动部件。在操作后，当轴通过致动弹簧移动时，轴沿着预定旋转路径进行高速旋转。因所述，这个轴的组件，例如它的操纵杆和每一操纵杆与承载所述操纵杆的花键轮轴的接口受到显著的机械应力。由于这产生了施加到轴的扭转和弯曲的高机械约束，所以花键轮轴必须由高拉伸强度金属组成。所述外，操纵杆需要坚固地连接到轮轴，以便耐受因弹簧施加的较大作用力而产生的高工作扭矩。本专利技术旨在找出降低所述类轴的生产成本的解决方案。
技术实现思路
本专利技术涉及用于电路断路器的操作机构的轴，这个轴包括载有旨在与所述机构的其它部分相配合的操纵杆的花键轮轴，这个轴旨在由球轴承承载，且连接到电路断路器的致动部件以使其移动，特征在于这个轴包括铸件(castpart)，所述铸件包括凸轮并在它的末端中的每一个处包括用于球轴承的支座，这个铸件在它的中心处包括用于收纳花键轮轴的花键纵向中心通孔。在本专利技术的情况下，扭矩从操纵杆直接传输到花键轮轴，但是承受大部分弯曲和扭转应力的是铸件，因为它具有极具刚性的结构，也因为它由轴承直接承载。所得轴在结构上具有针对机械应力的高抗性，从而允许使用抗性较小的材料来制造所述轴。本专利技术还涉及例如上文定义的轴，其中铸件包括中心管状部分，所述中心管状部分包括具有圆柱形表面以形成用于球轴承的支座的末端。本专利技术还涉及例如上文定义的轴，其中操纵杆包括定向成垂直于管状部分的纵向方向的平坦杆身，每一平坦杆身围绕管状部分，并且包括在距管状部分某一距离处延伸的至少一个末端。本专利技术还涉及例如上文设计的轴的铸件。附图说明图1为现有技术水平的轴的透视分解示意图；图2示出了根据本专利技术的不具有其它部分的轴的铸件透视图；图3示出了根据本专利技术中安装在其支座上的球轴承的轴的铸件透视图。具体实施方式本专利技术中隐含的想法是提供包括操纵杆、凸轮等以及用于轴承的支座的单个铸件，其可耐受在操作期间通过所述机构施加到主轴的机械应力和约束中的绝大部分。这个铸件在它的中心处是空心的以收纳花键轮轴，所述花键轮轴从所述机构伸出去并从这个机构的外壳伸出去，以使末端连接到电路断路器的操作部件。如图2中所示，标记为12的铸件包括管状部分13，所述管状部分13包括花键中心通孔，其纵向延伸以收纳对应的花键轮轴，所述花键轮轴在图中未示出。所述管状部分13承载标记为14、15和16的三个操纵杆或凸轮，它们与这个管状部分13是一体的。如图2中所示，这三个操纵杆14-16沿着标记为AX的纵轴相互间隔开，所述纵轴对应于管状部分13的中心轴。每一操纵杆具有垂直于纵轴AX延伸的平坦杆身，所述杆身完全围绕管状部分13，所述管状部分13与所述杆身是一体的，且具有在距纵轴AX某一距离处延伸的一个或几个末端。操纵杆的这些末端与操作机构的其它移动部分连接，所述移动部分在图中未示出。所述管状部分13包括第一末端18，其从第一操纵杆14伸出去，且具有圆柱形外表面以形成对应的球轴承19的支座，所述球轴承19在图3中可见。这个管状部分13还包括与第一末端相对且从第三操纵杆16伸出去的第二末端20。所述第二末端20还具有圆柱形外表面以形成收纳第二球轴承21的另一支座，所述第二球轴承21在图3中示出。这些支座18、20的圆柱形外表面在车床上进行机械加工以具有精确且适当的直径来收纳球轴承。归功于这两个支座18、20，整个轴由铸件12承载，所述铸件12由安装在机构的支撑元件上的轴承承载。第一操纵杆14通过壁部分22而连接到第二操纵杆15，所述壁部分22平行于纵轴AX且径向地延伸，且同样连接到管状部分13的外表面。第二操纵杆15通过另一壁部分23而连接到第三操纵杆16，所述壁部分23同样定向成径向且平行于纵轴，这个其它壁部分23也连接到管状部分13的外表面。还可提供定向成平行于纵轴的其它壁，以将操纵杆与管状部分连接在一起。具有末端18和20的管状部分13、操纵杆14到16以及壁部分22和23同时形成单个一体的铸件，所述铸件可由铝组成。正如已经提到的，管状部分13的中心包括用于收纳花键轮轴的花键通孔24。在这种结构的情况下，管状部分13的直径可较大以具有较大的惯性力矩，从而提供针对扭转应力的显著抗性，所述扭转应力由在操作期间施加到轴的高扭矩产生。因此，轴的花键轮轴既不经受弯曲，也不经受明显的扭转，这使得其能够用除高拉伸强度金属以外的金属制造，和/或能够被制造成具有减小了的直径。将操纵杆彼所述连接的壁部分22、23显著改进了针对在操作期间，即当轴通过弹簧致动以进行旋转时，施加到轴的弯曲应力的机械抗性。在本专利技术的情况下，扭矩从操纵杆直接传输到花键轮轴，但是承受大部分弯曲和扭转应力的是铸件，因为它具有极具刚性的结构，也因为它由轴承直接承载。由于铸件12的一般结构借助于具有更大直径的管状部分13和加强壁22、23而提供改进的机械抗性，所以所述铸件可由铝组成。由于所有操纵杆与铸件是一体的，所以大大减少了主轴的组件数目，从而大大节约了成本。此外，将操作机构连接到电路断路器的致动操纵杆主要需要将花键轮轴插入到铸件的中心孔中，以及将这个花键轮轴连接到电路断路器的致动部件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电路断路器的操作机构的轴，这个轴包括载有旨在与所述机构的其它部分相配合的操纵杆(14、15、16)的花键轮轴，这个轴旨在由球轴承(19、21)承载，且连接到所述电路断路器的致动部件以使其移动，其中，在于这个轴包括铸件(12)，所述铸件(12)包括凸轮(14、15、16)并在它的末端中的每一个处包括用于所述球轴承(19、21)的支座(18、20)，这个铸件(12)在它的中心处包括用于收纳所述花键轮轴的花键纵向通孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.20 EP 15164328.51.一种用于电路断路器的操作机构的轴，这个轴包括载有旨在与所述机构的其它部分相配合的操纵杆(14、15、16)的花键轮轴，这个轴旨在由球轴承(19、21)承载，且连接到所述电路断路器的致动部件以使其移动，其中，在于这个轴包括铸件(12)，所述铸件(12)包括凸轮(14、15、16)并在它的末端中的每一个处包括用于所述球轴承(19、21)的支座(18、20)，这个铸件(12)在它的中心处包括用于收纳所述花键轮轴的花键纵向通孔。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：D凯林，P冯奥尔门，
申请(专利权)人：通用电器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH