Енергоакумулятор

Реферат: Енергоакумулятора містить виконаний із можливістю рівномірного обертання ведучий вал і виконаний з можливістю стрибкоподібного розблокування ведений вал, між якими розміщена вита згинальна пружина. Крім цього, передбачений оточуючий ці вали нерухомий храповий диск із пазами, за допомогою якого забезпечується можливість блокування веденого вала защіпкою, яка залежно від положення перемикання входить із зачепленням в один із пазів. Окрім цього, на ведучому валу встановлений нерухомо сполучений із ним ведучий диск із упором, а на веденому валу встановлена нерухомо сполучена з ним опора енергоакумулятора із іншим упором, що має поворотну защіпку, виконану з можливістю входження із зачепленням в один із пазів храпового диска залежно від положення перемикання. Вита згинальна пружина концентрично оточує ведучий і ведений вали, причому кожен із обох її вільних кінців обпирається як на упор ведучого колеса, так і на упор опори енергоакумулятора. UA 109801 C2 (12) UA 109801 C2 UA 109801 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується енергоакумулятора, зокрема енергоакумулятора для ступеневого перемикача ступеневих трансформаторів. Ступеневі перемикачі використовують для безрозривного перемикання відводів обмотки ступеневого трансформатора. Для забезпечення можливості якнайшвидшого здійснення цього перемикання з метою уникнення утворення електричної дуги здавна застосовують енергоакумулятори. В звичайному випадку вони містять витяжну каретку, пружина якої рівномірно накручується ведучим валом, причому напружується одна або кілька пружин, а також ведений елемент, який спрацьовує після закручування пружини каретки до упору і виконує стрибкоподібне переміщення, при якому досі закручені пружини енергоакумулятора знову вивільняються. Це стрибкоподібне переміщення веденого елемента використовують для швидкого перемикання навантаження. У публікації DE-OS 19 56 369 описаний такий відомий енергоакумулятор. Недоліком при цьому є необхідність перетворення обертального руху ведучого вала на поздовжнє переміщення натяжної каретки та поздовжнього переміщення веденого елемента знову на обертальний рух веденого вала. Із публікації DE-OS 22 50 260 відомий інший енергоакумулятор, який позбавлений описаних недоліків, що містить натяжний кривошип, а також кривошип із защіпкою. У цьому енергоакумуляторі використовують мальтійський механізм, який передає обертальний рух ведучого вала натяжному кривошипу, який при цьому захоплює затискний важіль. Затискний важіль блокується стопорною засувкою, зафіксованою в храповому вінці, завдяки чому він не може здійснювати переміщення; навпаки, напружуються пружини енергоакумулятора, які виконані у вигляді натискних пружин. На останній фазі напружування шляхом переміщення натяжного кривошипа його кінець набігає на спусковий важіль, який, у свою чергу, відхиляє стопорну засувку із зафіксованого положення, що спричиняє стрибкоподібне переміщення кривошипа із заскочкою, причому натискні пружини знову вивільняються. Після завершення цього стрибкоподібного переміщення, коли спусковий важіль знову віддаляється від натяжного кривошипа, описана стопорна засувка знову фіксується у храповому вінці. На цьому процес перемикання закінчується, і енергоакумулятор готовий до нового напруження перед початком наступного процесу перемикання. Таким чином, у цьому відомому енергоакумуляторі, як у прикладі виконання, використовують стопорну засувку на веденому елементі, який взаємодіє з нерухомим храповим вінцем. Недоліком цього відомого енергоакумулятора є насамперед застосування мальтійського механізму. Крім цього, цей відомий енергоакумулятор має складну механічну конструкцію, зокрема, крім вищезгаданого мальтійського механізму, також співвісний двоплечий затискний важіль і дві протилеглі пружини. Тому задачею винаходу було розроблення енергоакумулятора описаного вище виду, який має просту конструкцію і при мінімальній кількості окремих елементів забезпечує можливість ефективного перетворення безперервного обертального руху ведучого вала на стрибкоподібне обертання веденого вала на певний кут після його розблокування. Цю задачу вирішено в енергоакумуляторі з ознаками першого пункту формули винаходу. Залежні пункти формули винаходу стосуються особливо переважних вдосконалених форм виконання винаходу. В основу винаходу покладено загальну винахідницьку ідею, згідно з якою передбачене застосування витої згинальної пружини як пружини енергоакумулятора, яка концентрично охоплює ведучий і ведений вали. На відміну від натяжної або натискної пружини, таку виту згинальну пружину напружують не переміщенням в поздовжньому напрямку, а закручуванням у радіальному напрямку. Згідно з винаходом цю пружину напружують просто за допомогою ведучого диска без додаткового мальтійського механізму, причому одночасно, після закручування витої згинальної пружини, за допомогою цього ведучого диска розблоковується ведений елемент, що досі був заблокований у відомому храповому диску. Таким чином, вищезгаданий ведучий диск використовують як для напружування, так і для спускання пружини енергоакумулятора. Відповідний винаходові енергоакумулятор дозволяє здійснювати безпосереднє приведення в дію ведучого вала, наприклад за допомогою крокового електродвигуна чи редукторного двигуна, завдяки чому немає потреби в застосуванні окремого мальтійського механізму. Крім цього, відповідний винаходові енергоакумулятор забезпечує можливість простого напружування і спускання в обох напрямках обертання. Далі винахід пояснюється докладніше на прикладах за допомогою креслення. На кресленні наведене схематичне зображення відповідного винаходові енергоакумулятора в ізометричній проекції, причому для спрощення конструктивні елементи, не потрібні для пояснення 1 UA 109801 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 функціонування ступеневого перемикача, складовою частиною якого є енергоакумулятор, на кресленні не зображені. На кресленні зображений ведучий вал 1, виконаний із можливістю сполучення із не зображеним на кресленні валом електроприводу, наприклад із геометричним замиканням за допомогою зображеного паза 2. Ведучий вузол відповідного винаходові енергоакумулятора містить нерухомо з'єднаний із ведучим валом 1 ведучий диск 3. Ведучий диск 3 містить упор 4 із контропорами по обох сторонах для пружин енергоакумулятора, із яких на кресленні зображено лише одну, що далі пояснюється докладніше. Ведений вузол відповідного винаходові енергоакумулятора містить опору 5 енергоакумулятора, нерухомо сполучену з веденим валом 6. Ведучий вал 1 ведучого вузла, а також ведений вал 6 веденого вузла при цьому розміщені співвісно і виконані з можливістю обертання незалежно один від іншого. Окрім цього передбачений храповий диск 7, який за допомогою різьбових елементів 8 з'єднаний із не зображеною на кресленні головкою або порівнянним конструктивним елементом ступеневого перемикача. У храповому диску 7 виконані радіальні пази 9, 10, 11, кутова відстань між якими відповідає градуюванню ступеневого перемикача, тобто кількості можливих положень перемикання n, n+1, n+2,… Для спрощення на кресленні не всі пази мають позиційні позначення. На опорі 5 енергоакумулятора, що є частиною веденого вузла, передбачена бічна стійка 12 підшипника із підшипником 13, на який із можливістю переміщення встановлена защіпка 14. Вільний передній торець защіпки 14 взаємодіє з пазами 9-11 храпового диска 7. Інший кінець защіпки 14 за допомогою лише схематично позначеної на кресленні пружини 15 у положенні спокою притискається вниз, тобто входить в один із відповідних пазів 9-11. Пружиною енергоакумулятора згідно з винаходом є вита згинальна пружина 16, кожен із обох вільних упорних кінців якої, з яких на кресленні зображений лише один упорний кінець 17, спирається на одну сторону лише схематично позначеного на кресленні упору 5а опори 5 енергоакумулятора, а також додатково упору 4 ведучого диска 3. Таким чином, вита згинальна пружина 16 забезпечує механічний зв'язок між ведучим диском 3 і опорою 5 енергоакумулятора. її вільні кінці незалежно один від одного зафіксовані як упором 4 ведучого диска 3 (частини ведучого блока), так і упором 5а опори 5 енергоакумулятора (частини веденого вузла). У стаціонарному стані обидва упори 4 і 5а перебувають вертикально один над іншим. Насамкінець, на відверненій від упора 4 стороні ведучого диска 3 передбачені дві похилі площадки набігання 18 та 19, які виконані симетрично і взаємодіють із відвернутим від храпового диска 7 торцем защіпки 14. Принцип функціонування відповідного винаходові енергоакумулятора описаний далі. На початку перемикання закручують пружину, тобто напружують енергоакумулятор. Це здійснюють шляхом обертання ведучого вала 1 разом зі сполученим із ним ведучим диском 3. При цьому закручується вита згинальна пружина 16 внаслідок того, що її відповідний упорний кінець 7 захоплюється упором 4 ведучого диска 3 і внаслідок цього вивільняється із зафіксованого положення на опорі 5 енергоакумулятора, в той час як її інший упорний кінець залишається зафіксованим упором опори енергоакумулятора на іншій стороні і не може здійснювати переміщення. Незадовго до завершення процесу напружування одна із похилих площадок набігання 18 чи 19 ведучого диска 3 залежно від напрямку обертання переміщується в сторону защіпки 14. Завдяки похилому відносно горизонталі контуру площадок набігання 18, 19 вони витискають защіпку 14, долаючи зусилля пружини 15 защіпки, із відповідного паза 9-11; досі заблокована опора 5 енергоакумулятора розблокується. В результаті опора 5 енергоакумулятора, яка сполучена з веденим валом 6, стрибкоподібно обертається на певний кут. При цьому спускається вита згинальна пружина 16. Внаслідок цього похилі площадки набігання 18 чи 19 виходять із зачеплення із защіпкою 14; остання, підтримувана пружиною 15 защіпки, входить із зачепленням у наступний паз, праворуч чи ліворуч відносно попереднього паза залежно від напрямку обертання. На цьому процес перемикання завершується. На кресленні зображена проста механічна конструкція відповідного винаходові енергоакумулятора. Він містить лише кілька важливих для функціонування конструктивних елементів: ведучий диск 3, опору 5 енергоакумулятора із защіпкою 14, яка приводить у дію ведений вал 6, нерухомий храповий диск 7 і виту згинальну пружину 16, яка встановлена між ведучим диском 3 і опорою 5 енергоакумулятора і виконана з можливістю напружування і спускання в результаті їх взаємного переміщення. 2 UA 109801 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 1. Енергоакумулятор, що містить виконаний із можливістю рівномірного обертання ведучий вал, причому між ведучим валом і веденим валом розміщена пружина енергоакумулятора, причому досі заблокований ведений вал виконаний із можливістю розблокування після накручування ведучого вала, тобто напруження пружини енергоакумулятора, причому передбачений охоплюючий вали нерухомий храповий диск із пазами, і причому в заблокованому стані веденого вала механічно сполучена з ним защіпка входить із зачепленням в один із пазів залежно від напрямку обертання, який відрізняється тим, що на ведучому валу (1) встановлений нерухомо сполучений із ним ведучий диск (3), а також тим, що ведучий диск (3) містить упор (4), а також тим, що на веденому валу (6) встановлена нерухомо сполучена із ним опора (5) енергоакумулятора, яка містить поворотну защіпку (14), виконану з можливістю входження із зачепленням в один із пазів (9-11) храпового диска (7) залежно від положення перемикання, а також блокування опори (5) енергоакумулятора, а також тим, що опора (5) енергоакумулятора оснащена додатковим упором (5а), а також тим, що пружина енергоакумулятора виконана в формі витої згинальної пружини (16), яка концентрично охоплює ведучий вал (1) і ведений вал (6), кожен із обох вільних упорних кінців якої (17) обпирається як на упор (4) ведучого диска (3), так і на упор (5а) опори (5) енергоакумулятора, а також тим, що ведучий диск (3) оснащений механічними засобами, виконаними з можливістю вивільнення защіпки (14) із відповідного паза (9-11) проти зусилля пружини (15) защіпки при обертанні ведучого вала (1) відносно заблокованого веденого вала (6). 2. Енергоакумулятор за п. 1, який відрізняється тим, що механічні засоби на ведучому диску (3) утворені похилими площадками (18, 19), виконаними з можливістю відведення вбік защіпки (14) при набіганні на неї. Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3