空气断路器的恢复弹簧制造技术

本实用新型专利技术涉及一种空气断路器的恢复弹簧。它为圆柱弹簧，其特征在于：圆柱弹簧的钢丝直径ｄ为４．３～４．７ｍｍ，工作圈数５．５～６．５圈，长度Ｌ为１４６－１５０ｍｍ，外径Ｄ为４８～５２ｍｍ。本实用新型专利技术在未改变弹簧刚度，工作负荷点的位置、负荷大小、外径和自由高度Ｌ前提下，通过减小钢丝直径和工作圈数，使弹簧的可压缩空间增大，从而使工作负荷点的位置尽可能远离并紧点的位置。经申请人检测，工作负荷与压并负荷为０．８６＜０．９，工作应力为７４７ＭＰａ，静强度安全系数为１．３６≥１．３符合弹簧静强度安全系数要求，能量的吸收为１２５４４Ｎ.ｍｍ，其吸收的能量比现有技术高于１／３，有利于缓和冲击，使弹簧的可靠性大大增强。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种空气断路器，特别涉及一种空气断路器的恢复弹簧。
技术介绍
空气断路器是铁道电力机车及动车组上最重要的电器部件，它有两大作用 一是用 来接通和分断机车或动车组的高压电路，是系统的电源控制开关；二是当机车或动车组发 生故障时，迅速、安全、有效地切断总电源，保护操作人员的人身安全及设备安全。因此 它具有控制和保护的双重功能。其主断灭弧室的恢复弹簧是主要零件。机车运行中断路器极易发生拒分拒合、开断不良等故障，对机车安全可靠运行带来很大影响，原因在于主断 路器内灭弧室各零件所产生的机械应力较大，空气断路器通过支持瓷瓶上来的压縮空气进 入灭弧室，使动触头向左运动，动、静触头分裂。此时，空气断路器内气体的流动、电弧 柱的膨胀和收缩，对灭弧室内触头动作要求较高，频繁的触头断开、闭合所产生的机械应 力较大， 一般的主断路器恢复弹簧的工作应力约为590Mpa左右，而实际工作应力大于 700Mpa，未达到相应要求，所以一般主断路器恢复弹簧容易产生断裂或松弛，导致列车停 止运行，发生机车事故。其恢复弹簧为圆柱弹簧，材质为1投为50CrVA，其规格一般为 钢丝直径d为4.8ram，工作圈数10圈，长度L为148mm，外径D为54. 8mm，所承受负荷 种类为静负荷，材料抗拉强度Sb4471 Mpa ，其主要技术参数为 1. 刚度 P， =(98 00 X 4 . 84)/503 X 7 . 3) 5 . 7N/國2. 并紧高度Hb=(10-0. 5) X4.8=45.6mm3. 并紧理论负荷 Pb=(148-45.6) X5. 7-584N 最大工作负荷P2^148-49) X5. 7=564. 3N按弹簧设计规范，弹簧最大工作负荷P2《0.S 0.9 Pb并紧负荷，而上述弹簧的 最大工作负荷为并紧负荷的0. 966Pb，为不符合要求。4. 最大工作负荷和压并负荷下的弹簧应力最人I :作负荷卜V:力T2: (8X 50 X 564.:〗)/ (:、 14 X .1 83 ) :65()Mpa 弹赞并紧时的应力Tb- 〔8 X50X584. 0) /(3. 14X 4. 83) -672. 3Mp;., T2/S b :650/147 l二(). '44 Tb/Sb :672.3/1471=0.457 按50CrVA材质，弹簧在n类负荷的最大工作应力T2《590 Mpa，最大工作应力与 材料抗拉强度的比值T2/ S b《0. 4，上面两项指标均超过了安全范围。35.静强度安全系数 n= (0.56X1471) /650=1. 267《(n)礼3由于上述弹簧为静负荷，经考核静强度，根据上式计算其安全系数不符合要求。 由此可见，现有技术中的空气断路器的恢复弹簧存在以下问题-1. 弹簧最大工作负荷不合相关标准要求，其工作点位置已超过全变形量的95%，而 未按标准选择为全变形量的20 80%，最多不超过90%的范围内。2. 弹簧受静负荷时，静强度安全系数偏低。由于工作负荷点的位置接近压并点，使弹簧在受到冲击负荷时，刚度增大，应 力增高，超过材料的屈服极限，其静负荷安全系数又偏低。这样弹簧的使用寿命大 大降低，甚至造成弹簧的突然断裂或松弛，造成空气断路器无法正常工作，导致列 车空气断路器灭弧室炸裂，使机车无法正常运行。因此，现有技术中空气断路器的恢复弹簧需进一步改进。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种空气断路器的恢复弹簧，它具有抗冲击负荷能力强， 使用寿命长，能避免机车因恢复弹簧断裂而发生事故的优点。 本技术的技术方案为-一种空气断路器的恢复弹簧，它为圆柱弹簧，其特征在于所述的圆柱弹簧的钢丝直径d为4. 3 4. 7mm，工作圈数5. 5 6. 5圈。作为对本技术的进一步改进，所述的圆柱弹簧的长度L为146-150mm，外径D 为48 52mm。本技术的有益效果在于 本技术在未改变弹簧刚度，工作负荷点的位置、负荷大小、外径和自由高度L 前提下，通过减小钢丝直径和工作圈数，使弹簧的可压缩空间增大，从而使工作负 荷点的位置尽可能远离并紧点的位置。经申请人检测，工作负荷与压并负荷为 0.86<0.9,工作应力为747Mpa,静强度安全系数为1. 36^1. 3符合弹簧静强度安全 系数要求，能量的吸收为12544N ，mm，其吸收的能量比现有技术高于1/3，有利 于缓和冲击。使弹簧的可靠性大大增强。经检测，本技术产品性能参数如下工作点位置 离并紧点15.25mm工作负荷与压并负荷0.86<0, 9 (符合要求)工作应力:747Mpa静强度安全系数:1. 36〉1. 3符合要求能量的吸收:12544N mm弹簧的使用寿命- 欠。以下结合附图和实施实例对本技术进一步说明。图l是本技术的主视图。 图中1.钢丝具体实施方式实施例1一种空气断路器的恢复弹簧，它为材质为55CrSi的钢丝制成的圆柱弹簧l，圆柱弹 簧1的钢丝直径d为4. 5關，工作圈数6圈，圆柱弹簧的长度L为148誦，外径D 为50誦。实施例2一种空气断路器的恢复弹簧，它为材质为55CrSi的钢丝制成的圆柱弹簧l，圆柱弹 簧1的钢丝直径d为4. 3國，工作圈数5.5圈，圆柱弹簧的长度L为146mm，外径D 为48mm。实施例3一种空气断路器的恢复弹簧，它为材质为55CrSi的钢丝制成的圆柱弹簧l，圆柱弹 簧l的钢丝直径d为4.7醒，工作圈数6.5圈，圆柱弹簧的长度L为150mm，外径D 为52國。权利要求1、一种空气断路器的恢复弹簧，它为圆柱弹簧，其特征在于所述的圆柱弹簧的钢丝直径d为4.3～4.7mm，工作圈数5.5～6.5圈。2、 根据权利要求1所述的空气断路器的恢复弹簧，其特征在于所述的圆柱弹 簧长度L为146-150mm，外径D为48 52mm。3、 根据权利要求2所述的空气断路器的恢复弹簧，其特征在于所述的圆柱弹 簧的钢丝直径d为4. 5觀，工作圈数6圈，所述的圆柱弹簧长度L为148mm， 外径D为50mm。专利摘要本技术涉及一种空气断路器的恢复弹簧。它为圆柱弹簧，其特征在于圆柱弹簧的钢丝直径d为4.3～4.7mm，工作圈数5.5～6.5圈，长度L为146-150mm，外径D为48～52mm。本技术在未改变弹簧刚度，工作负荷点的位置、负荷大小、外径和自由高度L前提下，通过减小钢丝直径和工作圈数，使弹簧的可压缩空间增大，从而使工作负荷点的位置尽可能远离并紧点的位置。经申请人检测，工作负荷与压并负荷为0.86＜0.9，工作应力为747MPa，静强度安全系数为1.36≥1.3符合弹簧静强度安全系数要求，能量的吸收为12544N·mm，其吸收的能量比现有技术高于1/3，有利于缓和冲击，使弹簧的可靠性大大增强。文档编号F16F1/06GK201425925SQ20092006435公开日2010年3月17日 申请日期2009年5月11日 优先权日2009年5月11日专利技术者江建华 申请人:株洲南车铁路机车配件有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气断路器的恢复弹簧，它为圆柱弹簧，其特征在于：所述的圆柱弹簧的钢丝直径ｄ为４．３～４．７ｍｍ，工作圈数５．５～６．５圈。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江建华，
申请(专利权)人：株洲南车铁路机车配件有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]