CN105161331A - 一种盲配式空气开关组件 - Google Patents

Abstract

本发明属于航管雷达用电子配件领域，具体涉及一种盲配式空气开关组件。本组件包括固定于指定设备内的插座模块，以及可插拔的插接于插座模块上的插头模块；所述插头模块包括外壳体以及固定于外壳体内的空气开关，外壳体上设置供电流通行的通道；电流经由插座模块与插头模块的其中一个插接部位进入，通过通道行进至空气开关进线口处，并由空气开关出线口，经通道返回插座模块与插头模块的另一个插接部位处。本组件可在拥有便捷的快插盲配功能的同时，亦可具备极高的设备适配性，其快装维护效率高，并有利于实现设备的小型化和紧凑化设计需求。

Description

一种盲配式空气开关组件

技术领域

本发明属于航管雷达用电子配件领域，具体涉及一种盲配式空气开关组件。

背景技术

空气开关，是一种只要电路中电流超过额定值就会自动断开电路的开关。在航管雷达行业中，空气开关是航管雷达电子设备中重要的组成部分。常规的空气开关结构，在公告号为CN104810191A的中国专利名称为“一种空气开关”以及公告号为CN104465237A的中国专利名称为“一种主空气开关”中均有所记载：其包括呈现“凸”字状的壳体，壳体的顶端部设置开关装置，“凸”字的两肩侧别设置进线口和出线口，壳体内部设置开关电路及过电流脱扣器等。使用时，通过将待保护的主电路的线缆经由进线口及出线口固定并连接相应设备。如果电路中发生故障，则过电流脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开，于是其内部触点在释放弹簧的作用下迅速分断，断开主电路，从而起到电路保护目的。在解决电路故障后，推动开关装置，空气开关即可重新复位并导通电路，以便重复利用。空气开关在固定时，则使用焊片在进、出线口位置焊接外接线缆，实现空气开关使用功能。

由于社会技术的快速发展，传统的空气开关所存在的问题也日益突出，主要表现在：一方面，为保证线缆焊接的对合准确性，空气开关的线缆焊接操作，都是在进行开关固定后方可进行。而一旦空气开关固定于指定设备如机柜内后，受柜体内有限的操作空间的影响，又往往反而会限制焊接操作空间，从而不但造成整个装配过程的低效率性，还会影响到焊点的焊固质量，进而危机设备的工作可靠性。同时，装配时的繁复性，也会影响到其拆卸更换过程，从而急剧增加了雷达系统的平均维修时间。另一方面，为了安装空气开关，结构设计过程中，必须在考虑空气开关的可装配性的同时，还需要对不同型号的空气开关尺寸进行取舍，以获得相对紧凑的设备内部件布局，费时费力不说，也会对设备的小型化设计产生不利影响。

发明内容

本发明的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的盲配式空气开关组件，其可在拥有便捷的快插盲配功能的同时，亦可具备极高的设备适配性，其快装维护效率高，并有利于实现设备的小型化和紧凑化设计需求。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种盲配式空气开关组件，其特征在于：本组件包括固定于指定设备内的插座模块，以及可插拔的插接于插座模块上的插头模块；所述插头模块包括外壳体以及固定于外壳体内的空气开关，外壳体上设置供电流通行的通道；电流经由插座模块与插头模块的其中一个插接部位进入，通过通道行进至空气开关进线口处，并由空气开关出线口，经通道返回插座模块与插头模块的另一个插接部位处。

所述外壳体外形呈具备“凸”字状空腔的盒状结构；以外壳体的插接部位所在方向为前端，“凸”字状空腔的台肩段位于外壳体的后端处，外壳体的相对前端的一侧面呈敞口状以可拆卸的放置空气开关，并于该侧设置遮蔽该敞口并限制空气开关沿该方向位移动作的侧板；上述台肩段所构成通道构成卡嵌及限位空气开关的顶端部作上下方向动作的纵向限位约束，位于空气开关顶端部处的开关装置由上述台肩段所构成通道处探出外壳体；台肩段的台肩面与空气开关的两肩部间构成抵靠配合，并与位于外壳体前端处的可拆卸的挡位块共同构成限制空气开关作前后方向动作的横向限位约束；所述空气开关的设置进、出线口的两侧部与“凸”字状空腔的相应侧面间存有供线缆通行的间隙，该间隙构成上述通道。

所述外壳体的前壁以转接板固接构成，转接板上设置供线缆穿行的过线孔；转接板上贴合固接有公头连接板，公头连接板上安置与插座模块的插接孔相匹配的插针，插针为两个并与经过过线孔后的相应线缆间构成电连接配合。

所述插针为麻花插针；在公头连接板上还设置有用于定位其插接方向的定位销，定位销为至少分置于插针两端的两个且其轴长方向与插针轴长方向彼此平行布置。

所述插座模块外形呈向插座模块一侧敞口的方形开口盒状结构，插座模块盒底处贯穿开设接引待保护电路线缆的接线孔；插座模块内布置连接主电路线缆的母头连接板，母头连接板上设置与插针间配合的插接孔；所述外壳体的上侧壳壁及下侧壳壁处均沿其插接方向凹设有定位槽，插座模块由其开口沿的相应位置处向插头模块处延伸设置有定位条，两者间构成导轨式的插接定位配合。

所述母头连接板的两端处分别设置有安装孔，插座模块的盒底处相应设置螺纹孔，两者间构成螺栓配合；所述安装孔直径大于螺栓直径，以使母头连接板可沿插座模块的盒底面作浮动动作。

所述定位槽呈现位于外壳体的前端的一端开口状而位于外壳体的后端封闭状的长条凹槽结构；定位条的顶端处布置螺纹安装孔，安装螺钉经由定位槽的上述封闭端预设的螺钉孔穿入，并与定位条的上述螺纹安装孔间构成螺纹配合。

本发明的有益效果在于：

1)、摒弃了传统空气开关的直接装配，所导致的诸如焊点焊接空间不足和拆装维护繁复的缺陷。本发明另辟蹊径的引入插头和插座的概念，通过将市面上可得的空气开关，预先的在装配前即直接匹配固接于插头模块内，从而在装配时直接进行插头模块与插座模块的插接操作。上述操作方式，平常最为影响设备工作可靠性及维护效率的焊点焊固操作完全可以在设备外部执行，传统的焊接空间不足状况可得到有效避免。甚至可以布置多个同种插头模块以供随时更换，其设备更新维护效率可得到极大提升。此外，由于采用外壳体作为固定件，在对柜体内部件进行初始设计布局时，完全可选定某种可固定多种空气开关的外壳体作为恒定设计尺寸，而无需考虑不同型号空气开关对于设备空间布局的影响，从而可有效减少设计负担。

综上，本发明结构合理可靠，其可在进行初始的插头模块装配操作后，即可拥有便捷的快插盲配功能，相较于传统的直接装配式空气开关而言，其维护拆装效率可得到极大提升。同时，插头模块与插座模块间极高的设备适配性，不受何种类型空气开关的选择性影响，适用面极广。本发明快装维护效率高，并有利于实现设备的小型化和紧凑化设计需求，工作可靠而稳定。

2)、实际上，对于外壳体与空气开关的装配关系，既可以通过盒状件进行空气开关的包覆式固定，也可以螺钉结构直接进行空气开关的固定操作，甚至可以直接将外壳体设计为单纯带插头的平板结构，并将空气开关固定于该板体上，一样可实现其插头模块的成型过程而不影响其实际使用。本发明作为前述方案的进一步优化方案，选用了敞口盒结构。一方面，通过敞口盒盒底搭配侧板的双向定位，在保证空气开关的便捷装取操作的同时，实现其沿装取方向的定位约束目的。另一方面，通过外壳体的“凸”字状空腔，依靠台肩段来限定传统的凸字结构的空气开关的顶端部，使其沿上下方向的动作约束被限定。此外，台肩段与空气开关的肩部抵靠，配合外壳体前端处螺栓固定的挡位块，则保证了空气开关沿前后方向的动作约束性。前述通道，则以空气开关与外壳体的上述空腔的侧壁间隙来形成，以便于线缆合理通过，此处就不再赘述。

简言之，以立体坐标系划分，上述“凸”字状空腔的敞口状布置搭配侧板，限制了空气开关沿Z轴位移；而台肩段对空气开关顶端部的夹持限位，约束了空气开关的Y轴动作；最终再依靠台肩段配合挡位块，限制空气开关的X轴位移。上述限制，保证了空气开关在装入后的位置稳固性和恒定性，以及拆装时的便捷拆卸性，最终为设备的可靠工作提供基本保证。

3)、转接板搭配公头连接板的结构，实现了该部位尤其是公头连接板的可换性。甚至可针对不同的插接孔乃至线缆粗细度，适度进行相应转接板及公头连接板的快速在线更换。实际操作时，线缆经由插针尾端，穿过转接板的过线孔，再由通道分别串接空气开关的进线口及出线口，以完成电流行进路线的导通操作。插针为麻花插针，确保公头连接板与后续的母头连接板间拔插柔顺而有效，以提升两者间的插拔高可靠性。

4)、定位销的设置，进一步提升了插针与插接孔间的插接可靠程度。实际使用时，甚至可将母头连接板安装孔直径大于其螺栓直径，以使得母头连接板产生浮动性。搭配定位销的定位效果，从而保证插头模块与插座模块间的稳定装配需求。由于母头连接板的浮动性，使得其在盲配过程中可以适度调整水平、竖直位移，消除了设计公差和装配工程的影响。公头连接器的定位销也可酌情采用不同直径设计，以避免插合误操作带来的电路故障。

5)、插座模块，由于其上无电子维护件，使用时直接将其固定与机柜的指定部位处即可。作为与包含有空气开关的插头模块间相匹配的匹配件，插座模块上布置有定位条，以再次提升两者间频繁插接装配的可靠性，避免两者插接方向偏斜而可能导致的插针撞弯等状况，其操作起来极为方便快捷。在插头模块完全插入插座模块后，以螺钉穿设定位外壳体与定位条，以确保两者间的装配固定，从而进一步保证设备的后续可靠运行效果。

附图说明

图1-2为本发明组装后的立体结构示意图；

图3为插头模块的立体结构示意图；

图4为图3结构去除侧板后的正面视图；

图5为图3的结构爆炸图；

图6-7为插座模块的立体结构示意图；

图8为图6的结构爆炸图；

图9为公头连接板与母头连接板的结构配合示意图。

图示各标号与本发明各部件名称对应关系如下：

10-插头模块

11-外壳体11a-台肩段11b-定位槽12-通道13-侧板

14-挡位块15-转接板15a-过线孔

16-公头连接板16a-插针16b-定位销

20-插座模块21-接线孔22-母头连接板

22a-插接孔22b-安装孔23-定位条23a-螺纹安装孔

30-空气开关40-安装螺钉

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-9对本发明的具体实施结构及安装流程作以下进一步描述：

本发明的具体结构，如图1-8所示。整个装置由两部分组成，包括插头模块10和插座模块20，两者之间通过插针16a与插接孔22a间以插拔配合匹配，从而形成类似传统插座与插头间的插拔结构。具体如图3-5所示，在插头模块10中，首先把带有麻花插针及定位销16b的公头连接板16固定在转接板15上，然后通过线缆锡焊连接公头连接板16处插针16a与空气开关30的进线口及出线口，以实现两者间的电连接配合。再把空气开关30由外壳体11的敞口处放入外壳体11中。在将空气开关30的肩部及顶端部以台肩段11a限位好后，再使用挡位块14抵住空气开关30尾端，最后安装侧板13，并在外壳体11的前端处进行转接板15的安装。此时一旦通电，插头模块10的电流行进路线为：插针16a-线缆-空气开关30进线口-空气开关30出线口-线缆-插针16a。而在插座模块20中，如图6-8所示的，在其内部浮动固定母头连接板22后，通过设置在插座模块20盒底处的接线孔21电装连接外部设备电路。使用时，插座模块20背部也即其贴合外部设备或结构的配合面处的上下位置分别设置有螺纹固定孔，插座模块10借助该螺纹固定孔与外部设备或结构连接，进而固定整个空气开关组件。

如图1-2及图9所示，在分别完成插头模块10及插座模块20的上述单独装配后，即可把插座模块20固定在柜体内相应部位处，插头模块10的插针16a由定位条23相对定位槽11b的导轨作用以及定位销16b的定位作用，而顺利插入插座模块20，完成盲配空气开关装置的装配，其操作极为方便快捷。在需要进行后期维护操作时，只需直接拔出插头模块10，进行其内部电子件的检查即可。而需要进行空气开关30的故障更换时，也只需拔出插头模块10，而在空间更大的外部环境进行老旧空气开关的快速焊接更换。甚至可根据维护频率，实现准备大量的同型号空气开关30及插头模块10，以便于快速的进行在线高频次维护更换操作，其现场检修及维护效率可得到极大提升。

本发明结构合理而可靠，对空气开关30的装配操作空间没有限制和要求，极其适用于如机柜等空间狭小环境而需快速检修装配的环境中。由于采用了盒体结构，在如机柜部件布局设计中无需考虑预留装配空间，甚至安装区域也可实现恒定化，设备整体结构紧凑。实际应用时，可直接根据使用电流要求和实际安装空间要求定制满足电讯要求的紧凑型电连接器，从而实现结构布局紧凑以及电连接器紧密连接的效果。各配合件可采用铝板加工，表面导电氧化，喷漆，颜色与空气开关一致，整体外形美观。本发明不但实现了空气开关30快速拔插、及时更换故障开关的目标，同时各电连接器间连接紧密可靠，设备维护及更换时的可操作性也得到了有效提升，显然极为符合目前用户的高效率及快节奏的现代化生产需求。

Claims (7)

1.一种盲配式空气开关组件，其特征在于：本组件包括固定于指定设备内的插座模块(20)，以及可插拔的插接于插座模块(20)上的插头模块(10)；所述插头模块(10)包括外壳体(11)以及固定于外壳体(11)内的空气开关(30)，外壳体(11)上设置供电流通行的通道(12)；电流经由插座模块(20)与插头模块(10)的其中一个插接部位进入，通过通道(12)行进至空气开关(30)进线口处，并由空气开关(30)出线口，经通道(12)返回插座模块(20)与插头模块(10)的另一个插接部位处。

2.根据权利要求1所述的一种盲配式空气开关组件，其特征在于：所述外壳体(11)外形呈具备“凸”字状空腔的盒状结构；以外壳体(11)的插接部位所在方向为前端，“凸”字状空腔的台肩段(11a)位于外壳体(11)的后端处，外壳体(11)的相对前端的一侧面呈敞口状以可拆卸的放置空气开关(30)，并于该侧设置遮蔽该敞口并限制空气开关沿该方向位移动作的侧板(13)；上述台肩段(11a)所构成通道构成卡嵌及限位空气开关(30)的顶端部作上下方向动作的纵向限位约束，位于空气开关(30)顶端部处的开关装置由上述台肩段(11a)所构成通道处探出外壳体(11)；台肩段(11a)的台肩面与空气开关(30)的两肩部间构成抵靠配合，并与位于外壳体(11)前端处的可拆卸的挡位块(14)共同构成限制空气开关(30)作前后方向动作的横向限位约束；所述空气开关(30)的设置进、出线口的两侧部与“凸”字状空腔的相应侧面间存有供线缆通行的间隙，该间隙构成上述通道(12)。

3.根据权利要求2所述的一种盲配式空气开关组件，其特征在于：所述外壳体(11)的前壁以转接板(15)固接构成，转接板(15)上设置供线缆穿行的过线孔(15a)；转接板(15)上贴合固接有公头连接板(16)，公头连接板(16)上安置与插座模块(20)的插接孔相匹配的插针(16a)，插针(16a)为两个并与经过过线孔(15a)后的相应线缆间构成电连接配合。

4.根据权利要求3所述的一种盲配式空气开关组件，其特征在于：所述插针(16a)为麻花插针；在公头连接板(16)上还设置有用于定位其插接方向的定位销(16b)，定位销(16b)为至少分置于插针(16a)两端的两个且其轴长方向与插针(16a)轴长方向彼此平行布置。

5.根据权利要求3或4所述的一种盲配式空气开关组件，其特征在于：所述插座模块(20)外形呈向插座模块(10)一侧敞口的方形开口盒状结构，插座模块(20)盒底处贯穿开设接引待保护电路线缆的接线孔(21)；插座模块(20)内布置连接主电路线缆的母头连接板(22)，母头连接板(22)上设置与插针(16a)间配合的插接孔(22a)；所述外壳体(11)的上侧壳壁及下侧壳壁处均沿其插接方向凹设有定位槽(11b)，插座模块(20)由其开口沿的相应位置处向插头模块(10)处延伸设置有定位条(23)，两者间构成导轨式的插接定位配合。

6.根据权利要求5所述的一种盲配式空气开关组件，其特征在于：所述母头连接板(22)的两端处分别设置有安装孔(22b)，插座模块(20)的盒底处相应设置螺纹孔，两者间构成螺栓配合；所述安装孔(22b)直径大于螺栓直径，以使母头连接板(22)可沿插座模块(20)的盒底面作浮动动作。

7.根据权利要求5所述的一种盲配式空气开关组件，其特征在于：所述定位槽(11b)呈现位于外壳体(11)的前端的一端开口状而位于外壳体(11)的后端封闭状的长条凹槽结构；定位条(23)的顶端处布置螺纹安装孔(23a)，安装螺钉(40)经由定位槽(11b)的上述封闭端预设的螺钉孔穿入，并与定位条(23)的上述螺纹安装孔(23a)间构成螺纹配合。