一种消防机械应急接触器

技术领域

本发明涉及消防泵控制装置技术领域，特别涉及一种消防机械应急接触器。

背景技术

目前国内在设计消防控制装置时，都会在说明里标注出消防控制装置遇火灾不能正常启动时，必须启动机械应急装置，在2-5秒内消防泵正常运行。

在目前国内市场上的机械应急装置中，一种是在原有的断路器或是接触器上面加一个机械齿轮装置，通过扳动手柄强行接通星角端子达到启动消防泵的目的，而另一种是用接触器加齿轮机构实现星角转换目的。

其中，对于采用接触器加齿轮机构实现星角转换的方式，其存在的弊端如下：(1)如果星角启动机构和主控制设备共用三个接触器，那么如果主设备是二次回路出了故障，它可以启动机构完成星角转换。如果是主设备接触器出现故障，整个设备毫无意义；(2)这种方式接触器和机构是两体的，是经过螺丝或是一些框架连接的，很容易造成连接故障，结构和接触器是分体的，在启动时很小的偏差都会造成接触器触电粘连，这种情况经常发生是因为产品从出厂到工地以及在安装过程中肯定会震动，加之操作人员操作失误等因素，故障率很高；(3)该方式必须是三块接触器配合使用，如果单独作为机械应急使用容易造成造价高。

对于通过扳动手柄强行接通星角端子达到启动消防泵的方式，其主要缺点是使用断路器改装的，启动电流大，对电网冲击大，危险性非常大。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种消防机械应急接触器，包括：操作机构、第一传动装置、第二传动装置、倒计时装置、角启动弹射装置、角启动机构和星启动机构；

所述操作机构通过所述第一传动装置连接于所述星启动机构，所述操作机构的第一动作能够使所述星启动机构的星启动常开触点闭合；

所述操作机构依次通过所述第一传动装置和所述第二传动装置连接于所述倒计时装置，所述操作机构的第一动作能够使所述倒计时装置开始计时，和使所述角启动机构的角启动常闭触点断开，所述角启动机构的封星常开触点闭合；所述倒计时装置能够在预设倒计时结束触发所述角启动弹射装置，以使得所述角启动弹射装置能够带动所述角启动机构的角启动常闭触点闭合，和带动所述星启动机构的封星常开触点断开。

优选地，所述操作机构为旋转手柄，所述第一传动装置为齿轮传动机构，所述齿轮传动机构的一端与所述旋转手柄传动配合，另一端与所述星启动机构的星运行块传动配合；

所述操作机构能够通过所述第一传动装置驱使所述星运行块直线运动，从而所述星运行块带着所述星启动机构的星接触桥直线运动，实现所述星启动常开触点的闭合；第一星启动常开触点和第三星启动常开触点分别设置于所述星接触桥的两端，与所述第一星启动常开触点配合的第二星启动常开触点连接于所述星启动机构的输入接线端子，与所述第三星启动常开触点配合的第四星启动常开触点连接于所述星启动机构的星输出接线端子。

优选地，还包括：接触桥恢复弹簧；

所述接触桥恢复弹簧用于为所述星接触桥提供弹性恢复力，使所述星启动常开触点断开。

优选地，所述操作机构为旋转手柄，所述第一传动装置和所述第二传动装置为齿轮传动机构，所述齿轮传动机构的一端与所述旋转手柄传动配合，另一端与所述倒计时装置的时间齿轮组的输入端传动配合；所述时间齿轮组的输出端与所述角启动弹射装置传动配合。

优选地，还包括：分断机括；

所述分断机括的一端连接于所述倒计时装置的时间齿轮组的输出端，另一端连接于所述角启动机构的角运行块的第一侧；

所述角启动弹射装置为弹射弹簧，其一端连接于所述角运行块，另一端连接于所述消防机械应急接触器的外壳；所述封星常开触点的动触点设置于所述角运行块的第一侧，所述角启动常闭触点的动触点设置于所述角运行块与所述第一侧相对的第二侧。

优选地，还包括：星角启动公共软连接；

所述星角启动公共软连接的一端连接于所述角启动常闭触点的静触点，另一端分别连接于所述角启动机构的U2、V2和W2端。

优选地，还包括：用于为所述倒计时装置储能的储能装置；

所述操作机构通过所述第一传动装置传动连接于所述储能装置。

优选地，所述角启动弹射装置、角启动机构和星启动机构层叠设置；

所述星启动机构的ABC动静触点和U1、V1及W1动静触点组成底部的第一层结构框架；

所述角启动机构的角启动常闭触点和U2、V2及W2端组成中部的第二层结构框架；

所述封星常开触点和所述角启动弹射装置共同组成顶部的第三层结构框架。

优选地，还包括：辅助触点。

优选地，还包括：设置于所述封星常开触点处的第三灭弧装置；

且所述第三灭弧装置的数量为三个，并呈三角排列。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的消防机械应急接触器中，通过操作机构的第一动作，一方面以使得星启动机构的星运行触点闭合，和使得启动机构的角启动常闭触点断开，以及角启动机构的封星常开触点闭合，进而以便于完成接触器的星运行状态；而另一方面又同时触发倒计时装置开始计时，然后倒计时装置倒计时结束又接着触发角启动弹射装置，以使得角启动弹射装置能够带动角启动机构的角启动常闭触点闭合，和带动星启动机构的封星常开触点断开，从而以便于实现了星运行状态的断开，角运行状态的投入，即可实现了星角运行状态的转换；而且，本方案还具有操作更便捷、使用更安全、成本更低和性能更可靠等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的消防机械应急接触器的结构示意图(等待状态)；

图2为本发明第一实施例提供的消防机械应急接触器的结构示意图(星运行状态)；

图3为本发明实施例提供的消防机械应急接触器的结构示意图(角运行状态)；

图4为本发明实施例提供的消防机械应急接触器的整体外观图；

图5为本发明另一实施例提供的消防机械应急接触器的整体外观图；

图6为本发明实施例提供的角启动机构的结构示意图；

图7为本发明另一实施例提供的角启动机构的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的角启动机构的结构侧视图；

图9为本发明实施例提供的角启动机构的结构俯视图；

图10为本发明实施例提供的星启动机构的结构侧视图；

图11为本发明实施例提供的星启动机构的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的星启动机构的结构示意图(省略星运行块)；

图13为本发明另一实施例提供的星启动机构的结构示意图(省略星运行块)；

图14为本发明实施例提供的星启动机构的结构示意图(省略星运行块和灭弧垫)；

图15为本发明另一实施例提供的星启动机构的结构示意图(省略星运行块和灭弧垫)；

图16为本发明实施例提供的操作机构、传动装置和倒计时装置的装配示意图；

图17为图16的局部放大图；

图18为本发明实施例提供的消防机械应急接触器的结构剖视图(角运行状态)；

图19为本发明另一实施例提供的消防机械应急接触器的结构示意图(角运行状态)；

图20本发明实施例提供的第三灭弧装置的结构示意图；

图21为本发明第二实施例提供的消防机械应急接触器的结构示意图(星运行状态)；

图22为本发明第三实施例提供的消防机械应急接触器的结构示意图(星运行状态)。

其中，1为操作机构，2为储能装置，21为储能齿轮，22为条孔，23为发条，4为分断机括，41为分断齿轮，5为角启动常闭触点，9为星角启动公共软连接件，10为外壳，11为封星常开触点，12为接触桥恢复弹簧，13为底座，14为输入接线端子，15为星输出接线端子，16为角输出接线端子，17为辅助触点，18为角运行块，19为星运行块，20为星接触桥，31为第一传动装置，311为锥形齿轮，312为凸轮，313为传动轴，32为第二传动装置，33为散热孔，401为倒计时装置，402为角启动弹射装置，403为时间齿轮组，404为复位弹簧，601为第一星启动常开触点，602为第二星启动常开触点，603为第三星启动常开触点，604为第四星启动常开触点，801为第一灭弧装置，802为第二灭弧装置，803为第三灭弧装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的消防机械应急接触器，如图1所示，包括：操作机构1、第一传动装置31、第二传动装置32、倒计时装置401、角启动弹射装置402、角启动机构和星启动机构；

操作机构1通过第一传动装置31连接于星启动机构，操作机构1的第一动作能够使星启动机构的星启动常开触点闭合；即第一星启动常开触点601和第二星启动常开触点602的对应闭合，第三星启动常开触点603和第四星启动常开触点604的对应闭合，其工作状态可以参照图2和图22所示；

操作机构1依次通过第一传动装置31和第二传动装置32连接于倒计时装置401，操作机构1的第一动作能够使倒计时装置401开始计时，和使角启动机构的角启动常闭触点5断开，角启动机构的封星常开触点11闭合，其工作状态可以参照图2所示；倒计时装置401能够在预设倒计时结束触发角启动弹射装置402，以使得角启动弹射装置402能够带动角启动机构的角启动常闭触点5闭合，和带动星启动机构的封星常开触点11断开，其工作状态可以参照图3所示。

在本方案中，需要说明的是，操作机构1的第一动作触发了四个动作：一是使星启动机构的星启动常开触点闭合，二是使角启动机构的角启动常闭触点5断开，三是使角启动机构的封星常开触点11(其结构可以参照如图7和图9所示)闭合，四是使倒计时装置401开始计时。其中，通过前面三个工作，以使得接触器由初始状态进入星运行状态；然后在倒计时装置401倒计时结束后，由其触发角启动弹射装置402，以使得角启动弹射装置402带动角启动机构的角启动常闭触点5闭合，和带动星启动机构的封星常开触点11断开，即为使得接触器由星运行状态转化为角运行状态。另外，该接触器的初始状态为星运行是常开点，角运行是常闭点，如图1所示，即为星启动机构的星启动常开触点断开，角启动机构的角启动常闭触点5闭合，角启动机构的封星常开触点11断开；此外，封星就是电机中的U1、V1和W1三个绕组线圈的末端短接在一起。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的消防机械应急接触器中，通过操作机构1的第一动作，一方面以使得星启动机构的星运行触点闭合，和使得启动机构的角启动常闭触点5断开，以及角启动机构的封星常开触点11闭合，进而以便于完成接触器的星运行状态；而另一方面又同时触发倒计时装置401开始计时，然后倒计时装置401倒计时结束又接着触发角启动弹射装置402，以使得角启动弹射装置402能够带动角启动机构的角启动常闭触点5闭合，和带动星启动机构的封星常开触点11断开，从而以便于实现了星运行状态的断开，角运行状态的投入，即可实现了星角运行状态的转换；而且，本方案还具有操作更便捷、使用更安全、成本更低和性能更可靠等特点。

在本方案中，操作机构1为旋转手柄，第一传动装置31为齿轮传动机构其结构可以参照图17所示，该齿轮传动机构的一端与旋转手柄传动配合，另一端与星启动机构的星运行块19传动配合；

如图2所示，操作机构1能够通过第一传动装置31驱使星运行块19(其结构可以参照图6和图11所示)直线运动，从而使得星运行块19带着星启动机构的星接触桥20(其结构可以参照图12所示)直线运动，实现星启动常开触点的闭合；如图10、图12和图13所示，第一星启动常开触点601和第三星启动常开触点603分别设置于星接触桥20的两端，与第一星启动常开触点601配合的第二星启动常开触点602(如图15所示)连接于星启动机构的输入接线端子14(如图5所示)，与第三星启动常开触点603配合的第四星启动常开触点604(如图15所示)连接于星启动机构的星输出接线端子15(如图4所示)。

具体的，如图16、图17和图18所示，第一传动装置31包括两个45°的锥形齿轮311组成转向传动机构，分别带动两组凸轮312使星运行机构(即前述星运行块19和星接触桥20)垂直向下运动，同时带动储能装置2进行释能，反之储能；锥形齿轮311和凸轮312之间通过传动轴313连接，协同操作机构1(旋转手柄)运动，使星运行机构垂直向下运动或回位。

如图16和图17所示，操作机构1为旋转手柄，第一传动装置31和第二传动装置32为齿轮传动机构，该齿轮传动机构的一端与旋转手柄传动配合，另一端(采用齿轮结构的第二传动装置32)与倒计时装置401的时间齿轮组404的输入端传动配合；时间齿轮组404的输出端与角启动弹射装置402传动配合。操作机构1第一动作时，在此可具体为转动旋转手柄，两个转向锥形齿轮311向下转动，完成星运行，如图21所示；同时施放储能装置2，倒计时装置401开始工作，在5-10秒后，倒计时装置401施放角启动弹射装置402，完成角运行，如图19所示；反之，为储能装置2储能，同时锁住启动弹射装置402。

具体的，第二传动装置32的功能是一个单向旋转的齿轮，施放能量时带动时间齿轮组404运动，储能时不动。本发明实施例提供的消防机械应急接触器，还包括：用于为倒计时装置401储能的储能装置2；

操作机构1通过第一传动装置31传动连接于储能装置2。如图17所示，储能装置2是一个储能齿轮21下面加发条23，储能齿轮21上面有个条孔22，弧度90°。此时第一传动装置31的功能是旋转手柄拨动条孔22带动储能齿轮21旋转给发条23上劲。操作机构1(可为旋转手柄)向下转动完成设备启动，储能装置2施放能量，给倒计时装置401提供能量。旋转手柄反回等待状态，储能装置2储能，为下次动作做准备。

本发明实施例提供的消防机械应急接触器，还包括：辅助触点17。其结构可以参照图4所示，该辅助触点17为无源点，包括一个常闭触点和一个常开触点，左右各一个(即两开两闭)，设备等待状态时常闭点闭合常开点断开，设备运行时常闭点断开常闭点闭合，为外部电路提供无源信号。

本发明实施例提供的消防机械应急接触器，如图6所示，还包括：设置于封星常开触点11处的第三灭弧装置803(其灭弧格栅可以参照图20所示)；

如图9所示，且封星常开触点11和第三灭弧装置803的数量均为三个，并分别呈三角排列。封星常开触点11和第三灭弧装置803的三角形排列，具有以下优点：①三点确定一个平面，为等腰三角形分布，受力均匀；②更好灭弧。

在本方案中，如图1和图4所示，本发明实施例提供的消防机械应急接触器还包括：外壳10；

操作机构1与倒计时装置401均设置外壳10的顶部；角启动弹射装置402、角启动机构与星启动机构由上往下依次设置在外壳10内。本方案如此设计，以便于将角启动机构与星启动机构合理安装在同一个框架内，而且各自机构触点的吸合通断互不影响，如此一来，则有助有提升了空间的利用率。

角启动弹射装置402能够带动角启动机构的角启动常闭触点5向下运动闭合，和带动星启动机构的封星常开触点11向下运动断开。

如图1和图8所示，消防机械应急接触器，还包括：接触桥恢复弹簧12；

操作机构1复位(第二动作)能够使第一星启动常开触点601、第二星启动常开触点602、第三星启动常开触点603和第四星启动常开触点604在接触桥恢复弹簧12的作用下断开，和使角启动弹射装置402复位。

如图4和图5所示，消防机械应急接触器，还包括：输入接线端子14和星输出接线端子15；

如图13所示，第一星启动常开触点601和第三星启动常开触点603为动触点，如图15所示，第二星启动常开触点602为静触点，与输入接线端子14连接，第四星启动常开触点604为静触点，与星输出接线端子15连接。

下面再结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

本发明提供的消防机械应急接触器中，其采用一块接触器加机械结构来实现星角转换功能，在一些恶劣环境下不受环境影响能正常启动。特别是在消防救援领域，当消防泵控制装置不能正常启动时，可以作为机械应急装置使用，而且其最大启动功率可达160KW，填补了国内外在机械应急领域的空白。

本发明的目的：

1、以GB16086-2006为标准，实现规范里要求的所有技术指标，能实现大功率(315KW以下都可以，但是只要求在160KW下使用)装置在保证操作人员安全，不冲击电网的情况下正常启停；

2、操作更便捷，以往的设备要么操作方便但是不合规范，要么符合规范操作不方便且容易出故障；

3、将三个接触器合为一个接触器使用，成本更低，性能更可靠；

本发明的技术方案：

本发明旨在能提供一种高效的、安全的、便捷的机械应急装置(接触器)。

1、把星运行、角运行放在同一个机构里面，外加时间控制机构和星角升降、转换结构。在静止状态(等待状态)下，星运行是常开点，角运行是常闭点，按下旋转手柄(操作机构)，A/B/C三项与U1、V1、W1导通，角运行触点断开，星运行触点闭合，设备完成星运行；在按下手柄的同时，手柄会带动机械倒计时装置，机械倒计时装置开始倒计时，在5-10秒内倒计时装置触发弹射装置(角启动发射装置)实现星运行断开，角运行投入，完成整个星角转换。

2、当危机解除，需要停止使用该设备，把手柄旋到初始位置(复位)，手柄转动同时给倒计时装置储能，为下一次动作做准备。

本发明提供的消防机械应急接触器，分为三部分：

1、操纵手柄(操纵机构)及储能装置2、倒计时装置401、分断机括4以及动力传动装置；

2、第一星启动常开触点601、第二星启动常开触点602、第三星启动常开触点60、第四星启动常开触点604、第一灭弧装置801(如图14所示)、第二灭弧装置802(如图14所示)、第三灭弧装置803、角启动常闭触点5、角启动弹簧装置(角启动弹射装置402)、星角启动公共软连接9；

3、封星常开触点11、接触桥恢复弹簧12、底座13和外壳10。

本发明的技术关键点：

1、把星角触点合理的安装在同一个框架内，各自吸合通断互不影响，利用三层结构框架有效的利用空间。所谓三层结构框架是指：一、如图4和图5所示，K(ABC)、静触点和K(U1、V1、W1)动、静触点组成第一层结构框架，完成星运行的准备工作；二、如图4所示，以B角运行动、静触点和B(U2、V2、W2)组成第二层结构，为角运行完成准备工作；三、以F封星动、静触点和弹簧复位机构共同组成第三层，先完成封星动作，5-10秒后完成星断开，角运行完成做准备工作。

2、角运行弹射装置利用时间齿轮组的配合，能在5-10秒之间进行星角转换。

本发明的保护点：

1、手柄转动启动动力传动装置，主接触点闭合同时角接端子闭合，星接触点常闭不动，完成星运行；

2、手柄转动同时开启倒计时装置，星运行5-10秒后，倒计时装置齿轮触动角运行弹射装置，角运行触点向下运动，带动封星触点同时向下运动，完成角接触通电，星接触断开，设备完成星角的转换，设备运行；

3、水泵退出运行时，扳回手柄，储能装置完成储能运动，为下一次动作储能，传动装置和接触桥恢复弹簧同时动作拉回主接触点，角运行弹射装置回位，断开角运行端子，设备回到初始状态；

4、本发明要保护的是结构和电路。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。