用于电气设备的弹簧操作致动器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电气开关设备的弹簧操作致动器，包括：致动器弹簧(104)；以及旋转式空气阻尼器，被连接至所述致动器弹簧。所述阻尼器具有能够相对于彼此旋转的组件，并且被布置为在结束部分期间使致动运动减速。所述阻尼器具有环形工作腔，所述环形工作腔具有由两个周向壳体部分(119、120)形成的内壁表面(123‑126)。所述周向壳体部分能够相对于彼此旋转并且彼此相遇，使得第一间隙和第二间隙(g)被形成。在所述两个壳体部分(119、120)之间有密封装置(121)，所述密封装置桥接在相应的间隙(g)上。所述密封装置具有在所述第一间隙(g)处的第一周向密封件(121)、以及在所述第二间隙处的第二周向密封件。根据本发明专利技术，所述第一密封件和第二密封件中的至少一个密封件(121)包括被适配在凹槽(146a、146b)中的密封主体(140)，所述凹槽(146a、146b)在至少一个壳体部分的所述内壁彼此相遇的位置处被形成在至少一个壳体部分的所述内壁中。所述密封主体(140)具有面向所述工作腔的密封表面(141)，所述密封表面(141)在垂直于所述周向方向的方向上具有比所述壳体部分(119、120)之间的所述最大间隙(g)更大的延伸。所述密封表面(141)与壁表面(125)基本对齐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电气设备的弹簧操作致动器
本专利技术涉及一种用于电气开关设备的弹簧操作致动器，包括：致动弹簧以及旋转式空气阻尼器，该致动弹簧提供开关设备的致动运动；该旋转式空气阻尼器被连接至致动弹簧，该阻尼器具有可相对于彼此旋转的组件，并且该阻尼器被布置为在致动运动的至少一个结束部分期间使致动运动减速，该阻尼器具有环形工作腔，该环形工作腔具有由两个周向壳体部分形成的内壁，该内壁可相对于彼此旋转并且彼此相遇，使得在壳体部分之间形成了第一间隙和第二间隙，该密封装置桥接在相应的间隙上，并且包括在第一间隙处的第一周向密封件以及在第二间隙处的第二周向密封件。根据本专利技术的第二方面，本专利技术涉及一种开关设备。
技术介绍
在输电或者配电网中，开关设备被并入网络中，以响应于异常负载状况而提供自动保护或者允许打开或者闭合(切换)网络的各个部分。因此，可以要求开关设备执行若干不同的操作，诸如，中断终端故障或者短线路故障、中断小电感电流、中断电容电流、异相切换或者空载切换，全部这些不同的操作对于本领域的技术人员而言都是熟知的。在开关设备中，通过两个触头来实施实际的打开或者闭合操作，其中通常，一个触头是静止的，而另一触头是可动的。可动触头由包括致动器和机构的操作装置操作，其中所述机构将致动器可操作地连接至可动触头。用于中压开关和高压开关以及断路器的已知操作装置的致动器是弹簧操作型的、液压型的或者电磁型的。在下文中，将描述操作装置操作断路器，但是类似的已知操作装置还可以操作开关。弹簧操作致动器或者弹簧驱动单元(弹簧操作致动器也被称为弹簧驱动单元)通常使用两个弹簧来操作断路器：用于打开断路器的打开弹簧和用于使断路器闭合并且对打开弹簧进行再加载的闭合弹簧。代替仅一个弹簧用于打开弹簧和闭合弹簧中的每一个，有时可以针对打开弹簧和闭合弹簧中的每一个使用一组弹簧。例如，这样的一组弹簧可以包括被布置在较大的弹簧内部的小弹簧或者被并排平行布置的两个弹簧。在下文中，应该理解，当提到相应打开弹簧和闭合弹簧中的弹簧时，这种弹簧可以包括一组弹簧。另一机构将弹簧的运动转换为可动触头的平移运动。在弹簧在网络中的闭合位置中，断路器的可动触头和静止触头彼此接触，并且操作装置的打开弹簧和闭合弹簧被充电。在进行打开命令之后，打开弹簧打开断路器，从而将触头分开。在进行闭合命令之后，闭合弹簧使断路器闭合并且同时，对打开弹簧进行充电。若需要，打开弹簧现在准备好执行第二次打开操作。当闭合弹簧已经使断路器闭合时，操作装置中的电动机对闭合弹簧进行再充电。该再充电操作需要几秒钟。可以例如，在US4,678,877、US5,280,258、US5,571,255、US6,444,934和US6,667,452中找到用于断路器的弹簧操作致动器的说明性示例。在致动开关设备时，开关设备的可动触头部分达到非常高的速度以尽可能快地断开电流。在运动的结束部分，使运动减速以避免发生冲击是重要的。因此，所讨论类型的致动器通常配备有某种阻尼器以在致动器的运动结束时使运动触头的速度减慢。一个阻尼器用于进行打开，而另一阻尼器用于进行闭合。通常，阻尼器与在液压缸中操作的活塞成线性关系。这种阻尼器是耗费空间的并且需要多个组件连接至致动器的驱动机构。为了克服这种缺点并且提供用于进行闭合的需要细小的空间和极少组件的阻尼器，EP2317530建议使用旋转式空气阻尼器以抑制该闭合。因此，根据本公开的装置更可靠并且更精确。虽然已经将根据EP2317530的装置的操作示出为比这种类型的传统装置更可靠并且更精确地进行操作，但是已经发现：泄漏发生是不可预测的，这导致不能完全控制阻尼性能。其中与螺旋扭力弹簧有关的术语“端部”在本申请中是指弹簧材料的端部，即，在弹簧螺旋线的方向上的端部。对于在轴向方向上的端部，使用术语“轴向端部”。
技术实现思路
本专利技术的目的是改进在EP2317530中公开的那种装置以克服与该装置有关的缺点。根据本专利技术，由于在权利要求1的前序部分中指定的那种类型的弹簧操作致动器包括在权利要求书的特征部分中指定的具体特征，因此，实现了该目的。因此，根据本专利技术，第一密封件和第二密封件中的至少一个密封件包括被适配在凹槽中的主体，该凹槽在两个壳体部分中的至少一个壳体部分的内壁彼此相遇(meet)的位置处被形成在两个壳体部分中的至少一个壳体部分的内壁中，该主体具有面向工作腔的密封表面，该密封表面在垂直于周向方向和径向方向的方向上具有比壳体部分之间的最大间隙更大的延伸，并且该密封表面与壁表面基本对齐。如果没有另外明确表示，则本申请中如同“周向”、“径向”等术语是指旋转式空气阻尼器的旋转轴和弹簧的对齐的轴。“内”和“外”是指径向。“侧向”由平行于旋转轴的方向限定。“基本对齐”应该被理解为密封表面在绝对对齐的+/-0.5mm的范围内。优选地，在组装了旋转式空气阻尼器之后，密封表面与相邻的壁表面对齐。然而，由于制造公差和间隙g可能在操作中扩大的事实，密封表面与壁表面之间可能在一定程度上未对齐。利用根据EP2317530的密封布置，当阻尼器中的空气被压缩时，阻尼器中的空气将泄漏到两个半壳之间的间隙中。该空气将通过位移主体和/或端壁的外周边到达低压力侧。这影响了压缩空气对位移主体的旋转运动的阻力，并且因此，影响了阻尼操作，该阻尼操作将受到较少的控制，具体地，因为间隙的宽度可能在操作期间发生变化，因此，在间隙中发生泄漏。通过根据本专利技术的密封件，当阻尼器中的空气被压缩时，阻尼器中的空气不会泄漏到密封件所在的壳体部分之间的间隙中。这是因为密封件的宽度大于最大间隙。密封件由于作用在密封表面上的气压而被挤压，以维持其位置。更好地限定了在可旋转组件的边缘周围发生的其余泄漏并且容易进行适当地调整。因此，空气对旋转的阻力将得到更好的控制，并且因此，阻尼操作也得到更好的控制。由于阻尼操作更加准确，因此，致动弹簧可以更大并且更强，从而允许以更高的电压来应用用于开关设备的致动器。优选地，相应地设计第一密封件和第二密封件两者。因此，上面提到的优点将比只有第一密封件和第二密封件中的一个密封件具有特定特征时更加突出，尽管在后一种情况下，现有技术也会有所改进。根据本专利技术的优选实施例，致动弹簧是打开弹簧，并且致动运动是闭合运动。虽然还可以针对打开弹簧采用专利技术的致动器，但是针对闭合弹簧的应用是最重要的。根据另一优选实施例，凹槽被形成在两个内壁中。在大多数情况下，这种布置使得密封更有效，并且与凹槽仅形成在内壁中的一个内壁中的可能性相比较，所得到的对称性提供了更可靠的性能。然而，后一种备选方案在某些状况下可能是优选的，因为密封可以很简单，并且以低成本来进行布置。根据又一优选实施例，密封表面的延伸比所述最大间隙大数倍。这为密封件的适当地起作用提供了相当大的裕度，并且还提高了密封效率。根据又一优选实施例，密封主体在其与密封表面相对的一侧具有后表面，该后表面具有以锐角与密封表面的侧端相遇的侧部。倾斜的后表面使得在阻尼器的操作期间，将在壳体部分之间发生的相对侧向运动之间的关系将很明显。因此，密封的性能在控制内。根据又一优选实施例，角度在10°至50°的范围内。后表面的这种形状使得壳体部分的侧向运动与主体的径向运动之间的关系是适当的。对于例如，30°的角度，间隙增加0.2mm使得主体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电气开关设备的弹簧操作致动器，包括：致动弹簧(104)以及旋转式空气阻尼器(118)，所述致动弹簧(104)提供所述开关设备的致动运动；所述旋转式空气阻尼器(118)被连接至所述致动弹簧(104)，所述阻尼器(118)具有能够相对于彼此旋转的组件(127、128)，并且所述阻尼器(118)被布置为在所述致动运动的至少结束部分期间使所述致动运动减速，所述阻尼器(118)具有环形工作腔，所述环形工作腔具有由两个周向壳体部分(119、120；219、220；319、320)形成的内壁(123‑126)，所述周向壳体部分(119、120；219、220；319、320)能够相对于彼此旋转并且彼此相遇，使得在所述两个周向壳体部分(119、120；219、220；319、320)彼此相遇的位置，第一间隙和第二间隙(g)被形成在所述两个周向壳体部分(119、120；219、220；319、320)之间，并且所述阻尼器(118)在所述两个壳体部分(119、120；219、220；319、320)之间具有密封装置(121、122)，所述密封装置桥接在相应的间隙(g)上，并且包括在所述第一间隙(g)处的第一周向密封件(121；221；321)以及在所述第二间隙处的第二周向密封件(122)，其特征在于，所述第一密封件和第二密封件中的至少一个密封件(121；221；321)包括被适配在凹槽(146a、146b；246a、246b；346)中的密封主体(140；240；340)，所述凹槽(146a、146b；246a、246b；346)在所述两个壳体部分的所述内壁彼此相遇的位置处被形成在所述两个壳体部分的所述内壁中的至少一个内壁中，所述密封主体(140；240；340)具有面向所述工作腔的密封表面(141；241；341)，所述密封表面(141；241；341)在垂直于周向方向和径向方向的方向上具有比所述壳体部分(119、120；219、220；319、320)之间的最大间隙(g)更大的延伸，并且所述密封表面(141；241；341)与壁表面(125；225；325)基本对齐。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.16 EP 16155837.41.一种用于电气开关设备的弹簧操作致动器，包括：致动弹簧(104)以及旋转式空气阻尼器(118)，所述致动弹簧(104)提供所述开关设备的致动运动；所述旋转式空气阻尼器(118)被连接至所述致动弹簧(104)，所述阻尼器(118)具有能够相对于彼此旋转的组件(127、128)，并且所述阻尼器(118)被布置为在所述致动运动的至少结束部分期间使所述致动运动减速，所述阻尼器(118)具有环形工作腔，所述环形工作腔具有由两个周向壳体部分(119、120；219、220；319、320)形成的内壁(123-126)，所述周向壳体部分(119、120；219、220；319、320)能够相对于彼此旋转并且彼此相遇，使得在所述两个周向壳体部分(119、120；219、220；319、320)彼此相遇的位置，第一间隙和第二间隙(g)被形成在所述两个周向壳体部分(119、120；219、220；319、320)之间，并且所述阻尼器(118)在所述两个壳体部分(119、120；219、220；319、320)之间具有密封装置(121、122)，所述密封装置桥接在相应的间隙(g)上，并且包括在所述第一间隙(g)处的第一周向密封件(121；221；321)以及在所述第二间隙处的第二周向密封件(122)，其特征在于，所述第一密封件和第二密封件中的至少一个密封件(121；221；321)包括被适配在凹槽(146a、146b；246a、246b；346)中的密封主体(140；240；340)，所述凹槽(146a、146b；246a、246b；346)在所述两个壳体部分的所述内壁彼此相遇的位置处被形成在所述两个壳体部分的所述内壁中的至少一个内壁中，所述密封主体(140；240；340)具有面向所述工作腔的密封表面(141；241；341)，所述密封表面(141；241；341)在垂直于周向方向和径向方向的方向上具有比所述壳体部分(119、120；219、220；319、320)之间的最大间隙(g)更大的延伸，并且所述密封表面(141；241；341)与壁表面(125；225；325)基本对齐。2.根据权利要求1所述的弹簧操作致动器，其中所述致动弹簧是打开弹簧(104)，并且所述致动运动是闭合运动。3.根据权利要求1或2所述的弹簧操作致动器，其中所述凹槽(146a、146b；246a、246b)被形成在两个所述内壁中。4.根据权利要求1至3中任一项所述的弹簧操作致动器，其中所述密封表面(141；241；341)的所述延伸比所述最大间隙(g)大数倍。5.根据权利要求1至4中任一项所述的弹簧操作致动器，其中所述密封主体(140)在其与所述密封表面(141)相对的一侧具有后表面，所述后表面包括以小于90°的角度与所述密封表面(141)的侧端相遇的侧部(145a、145b)。6.根据权利要求5所述的弹簧操作致动器，其中所述角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·特雷道克斯，D·斯塔法斯，RC·陈，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH