电气开关装置、储能组件及其扭矩调节器组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请所公开的构想大体上涉及诸如断路器的电气开关装置。本申请所公开的构想还涉及用于电气开关装置的储能组件。本申请所公开的构想还涉及用于储能组件的扭矩调节器组件。
【背景技术】
[0002]例如为断路器的电气开关装置针对电气故障状态，例如电流过载、短路、异常电压和其他故障状态而保护电气系统。通常，断路器包括操作机构，该操作机构响应例如通过脱扣单元检测到的这种故障状态而打开电触点组件，以中断通过电气系统的导体的电流。
[0003]一些中压断路器例如使用弹簧操控的储能组件。具体地，这种断路器的操作机构通常包括具有有助于打开(例如，分开)电触点组件的至少一个弹簧的打开组件、包含闭合电触点组件的一定数量的弹簧的闭合组件、以及用于为弹簧加载/充能的加载/充能机构。通过释放闭合组件弹簧所存储的能量来闭合电触点组件。利用例如为加载手柄的手动加载机构手动地为闭合组件弹簧加载，或者利用例如马达驱动的加载机构或其他合适的电子机械式加载机构自动地为闭合组件弹簧加载。已知的储能组件的手动和自动加载机构均需要自身单独的部件的“链”或组件，以便将对应的动力源(例如，人力；马达动力)链接到必须被加载的弹簧。这些组件中的每一个都含有大量部件，其中一些部件的制造较复杂和/或难以安装或装配。此外，在操作时，已知的储能组件的部件可能无意中会过载。
[0004]因此，在电气开关装置和储能组件及其扭矩调节器组件中有改进空间。
【发明内容】
[0005]这些和其他需要通过所公开的构想的实施例而实现，其中，在电气开关装置的储能组件中设置有扭矩调节器组件，除了其他益处之外，该扭矩调节器组件还调节通过加载机构传输给储能机构的能量大小。
[0006]根据公开的构想的一个方面，提供用于电气开关装置的储能组件的扭矩调节器组件。该电气开关装置包括外壳、可分开的触点和用于打开和闭合该可分开的触点的操作机构。储能组件包括可拆卸地联接到外壳上的基座、设置在基座上并包括储能机构的传动组件和至少一个构造成为储能机构加载以存储能量的加载机构。扭矩调节器组件包括:包含齿轮和设置在齿轮上的传输组件(transfer assembly)的驱动组件，该齿轮构造成可以与至少一个加载机构配合；以及延伸穿过该齿轮的轴。该驱动组件构造成在驱动位置和非驱动位置之间运动。在驱动位置，齿轮可以与传输组件配合以驱动该轴。在非驱动位置，齿轮相对于该传输组件独立旋转。
[0007]根据公开的构想的另一方面，提供用于电气开关装置的储能组件。该电气开关装置包括外壳、可分开的触点和用于打开和闭合该可分开的触点的操作机构。储能组件包括:构造成可拆卸地联接到外壳上的基座；设置在该基座上的传动组件，该传动组件包括储能机构；以及至少一个用于给储能机构加载以存储能量的加载机构；以及扭矩调节器组件，其包括:包含齿轮和设置在齿轮上的传输组件的驱动组件，该齿轮可以与至少一个加载机构配合；以及延伸穿过该齿轮的轴。该驱动组件构造成在驱动位置和非驱动位置之间运动。在驱动位置，齿轮可以与传输组件配合以驱动该轴。在非驱动位置，齿轮相对于该传输组件独立旋转。
[0008]根据公开的构想的又一方面，一种电气开关装置包括:外壳；可分开的触点；用于打开和闭合该可分开的触点的操作机构；以及储能组件，其包括:可拆卸地联接到外壳上的基座，设置在该基座上并包括储能机构的传动组件，至少一个构造成给储能机构加载以存储能量的加载机构，以及扭矩调节器组件，其包括:包含齿轮和设置在齿轮上的传输组件的驱动组件，该齿轮可以与至少一个加载机构配合；以及延伸穿过该齿轮的轴。该驱动组件构造成在驱动位置和非驱动位置之间运动。在驱动位置，齿轮可以与传输组件配合以驱动该轴。在非驱动位置，齿轮相对于该传输组件独立旋转。
【附图说明】
[0009]通过结合附图阅读下面对优选实施例的说明，能够充分理解所公开的构想，其中:
[0010]图1A为根据公开的构想的一个实施例的电气开关装置和一部分储能组件及其扭矩调节器组件的简化图；
[0011]图1B为图1的储能组件的正视图；
[0012]图1C为图1A和IB的储能组件的爆炸等距视图，其中示出采用了储能机构；
[0013]图2为根据公开的构想的另一实施例的储能组件的一部分的爆炸等距视图；
[0014]图3A为根据公开的构想的又一实施例的储能组件的一部分的等距视图；
[0015]图3B为用于图3A的储能组件的扭矩调节器组件的等距视图；
[0016]图3C为图3B的扭矩调节器组件的等距视图，其中的板件被移除以示出隐藏的结构；和
[0017]图3D为图3B的扭矩调节器组件的等距视图，其中的齿轮被移除以示出隐藏的结构。
【具体实施方式】
[0018]本文中所用的术语“数量(number)”指一或大于一的整数(S卩，多个)。
[0019]本文中所用的两个或更多部件彼此“接合”这一表述指部件直接地或者通过一个或多个中间部件而彼此接触和/或施加力。
[0020]图1A示出了根据公开的构想的一个非限制性实施例的电气开关装置(例如但不限于，中压真空断路器2)(以简化形式局部示出)的等距图。在图1A的示例中，断路器2包括外壳4、一对可分开的触点6(以简化形式示出)和用于打开和闭合该可分开的触点6的操作机构8 (以简化形式示出)。断路器2还包括储能组件100 (局部示出)，其具有可拆卸地联接到断路器2的外壳4上的基座102。储能组件100包括位于基座102上的传动组件110和加载机构(例如但不限于，马达104)。在操作时，如下文将详细讨论的，该传动组件110与马达104配合以便将能量转换成操作机构8的运动，以打开或闭合可分开的触点
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[0021]图1B和IC局部地示出了储能组件100。储能组件100包括联接到马达104上的驱动小齿轮106，和可与该驱动小齿轮106配合的扭矩调节器组件140。此外，储能组件100具有可与扭矩调节器组件140和传动组件110中的每一个配合的中间小齿轮108。参考图1C，传动组件110包括传动齿轮112、储能机构(例如但不限于，螺旋弹簧114)和延伸穿过传动齿轮112和螺旋弹簧114中的每一个的主轴116。另外，如图所示，基座102位于调节器齿轮152和传动齿轮112之间。因此，通过使用这种构型以及通过使用螺旋弹簧114，储能组件100有利地能够更紧凑。然而，应该意识到，螺旋弹簧114和/或扭矩调节器组件140可以与任何合适的可选的储能组件(未示出)一起使用，而不会偏离公开的构想的范围。
[0022]参考图1B，示例性的扭矩调节器组件140包括中间轴142和驱动组件150，该驱动组件150具有调节器齿轮152、衬套154和传输组件160。衬套154构造成位于调节器齿轮152的中心，并且传输组件160位于调节器齿轮152上。此外，中间轴142延伸穿过调节器齿轮152。
[0023]在操作时，马达104构造成驱动该驱动小齿轮106，从而使对应的调节器齿轮152旋转。因此，调节器齿轮152可与马达104配合。如下文将更详细讨论的，当调节器齿轮152由于驱动小齿轮106而旋转时，调节器齿轮152可以导致中间小齿轮108以及传动齿轮112旋转，或者不导致它们旋转。当调节器齿轮152导致中间小齿轮108和传动齿轮112旋转时，马达104能够传输能量给螺旋弹簧114并对螺旋弹簧114加载(图1C)。
[0024]继续参考图1C，传动组件110还包括可与主轴116和断路器2(图1A)的操作机构8(图1A)中的每一个配合的一定数量的凸轮118。当被释放以后(例如，当螺旋弹簧114从加载位置移动到卸载位置时)，螺旋弹簧114与凸轮118配合以迫使操作机构8(图1A)打开或闭合可分开的触点6(图1A)。此外，储能组件100包括位于中间轴142的中间的单向轴承120，该单向轴承构造成允许齿轮106，108，112，152可以沿一个方向操作。
[0025]如图1C所示，扭矩调节器组件140的传输组件160包括锁定件(例如但不限于，螺母162)，和在螺母162和调节器齿轮152之间位于中间轴142上的一定数量的传输元件(例如但不限于，锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168和驱动摩擦表面件(facing) 170)。如图所示，锁紧垫圈164位于螺母162和盘簧166之间。另外，盘簧166位于锁紧垫圈164和压力板件168之间。此外，压力板件168位于盘簧166和驱动摩擦表面件170之间。而且，驱动摩擦表面件170位于调节器齿轮152上并且在压力板件168和调节器齿轮152之间。为了支承调节器齿轮152，传输组件160还包括毂元件172和位于调节器齿轮152和毂元件172之间的支承摩擦表面件174。毂元件172和支承摩擦表面件174均位于调节器齿轮152和储能组件100的基座102之间。如下文将更详细讨论的，传输组件160包括更多或更少的组成部件并且仍然执行所希望的传输功能的情况也在所公开的构想的范围内。
[0026]参考图1B，螺母162与中间轴142固定连接(例如但不限于，螺纹连接)。此外，锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个都能够相对于调节器齿轮152独立旋转。换句话说，调节器齿轮152在被马达104驱动时可以与锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个一起旋转，或者可以相对于它们中的每一个独立旋转。通过这种方式，驱动组件150构造成在驱动位置和非驱动位置之间移动。
[0027]在驱动位置，位于摩擦表面件170，174之间的调节器齿轮152可以与锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个配合并且与其一起旋转。在非驱动位置，调节器齿轮152不与锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个配合，并且相对于它们中的每一个均独立旋转。换句话说，在驱动位置，调节器齿轮152和锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中的每一个均相对于中间轴142以相同的旋转速度运动。相反地，在非驱动位置，调节器齿轮152和锁紧垫圈164、盘簧166、压力板件168、驱动摩擦表面件170、毂元件172和支承摩擦表面件174中