CN108091524B - 一种用于大电流直流接触器的传动连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大电流直流接触器的传动连接结构，将电磁铁的动作传动到控制开关，转换成控制信号反馈回远端的机车控制系统，包括弹簧系统、支撑座(8)、动触头(9)、静触头(10)、导电铜排(11)、微动开关动作机构与外壳(19)；结构简单，安装方便，有利于产品质量统一化管理；可配合输出更为稳定的吸入式电磁铁，解决接触器容量增加后，外形尺寸急剧增加的问题。在机车有限的空间内使用的接触器提供足够的开距，同时简化传动零件数量，提高传递效率，保证传递的可靠性。

Description

一种用于大电流直流接触器的传动连接结构

技术领域

本发明涉及机械电子自动化控制技术，尤其涉及一种用于大电流直流接触器的传动连接结构。

背景技术

电力机车使用接触器主要安装在机车或动车组的牵引变流系统内，属于机车车辆主电路的隔离装置。它的主要作用是机车车辆牵引电机主电路的隔离；该接触器质量的好坏直接关系到机车的运行状态，一旦发生故障将直接导致机破事故，是机车电路内的重要部件。

目前国内市场直流接触器多采用拍合式电磁铁，由于拍合式电磁铁输出力值会随行程增加而急剧下降，随轨道交通行业发展需求，必将需要开断容量更高的直流接触器，而开断容量的增加将导致接触器开距增加，从而需要电磁铁提供更大的行程，在机车有限的空间内，不可能无限的增加接触器体积，这就需要对接触器的整个动力和传动系统进行优化。

现有的机车用大电流直流接触器，传动结构零部件较多，经常需要对多个零件进行调整后，才能适应机车的要求，这无形中增加了装配的工艺难度，不利于产品质量的保障，也给售后服务增加了难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于大电流直流接触器的传动连接结构，结构简单，安装方便，有利于产品质量统一化管理；在机车有限的空间内使用的接触器提供足够的开距，同时简化传动零件数量，提高传递效率，保证传递的可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于大电流直流接触器的传动连接结构，将电磁铁的动作传动到控制开关，转换成控制信号反馈回远端的机车控制系统，包括弹簧系统、支撑座8、动触头9、静触头10、导电铜排11、微动开关动作机构与外壳19；

所述的静触头10固定于外壳19前部，导电铜排11与支撑座8固定于外壳19内上部且互相连接；动触头9中部铰接于支撑座8下方；弹簧系统设于外壳19内中下部，弹簧系统的上端移动部件与动触头9后端连接，驱动动触头9转动；

微动开关动作机构设于外壳19后部，包括过渡连接板12、平面凸轮板14、微动开关15与支撑板17；微动开关15与支撑板17固定于外壳19上，设有上下方向的滑槽，过渡连接板12与平面凸轮板14连接，弹簧系统的下端移动部件推动过渡连接板12带动平面凸轮板14在滑槽内上下移动，驱动微动开关15的操作件动作，将控制信号反馈回远端的机车控制系统。

所述的弹簧系统设于外壳19内的凹槽中，包括作为下端移动部件的弹簧座1、压缩回复弹簧2、限位螺母4、压缩超程弹簧6、作为上端移动部件的连接杆5、导向固定块22与配合套3；

所述的导向固定块22固定于凹槽上部，弹簧座1设于凹槽下方开口处，配合套3固定于弹簧座1中心在导向固定块22中心孔中上下移动，压缩回复弹簧2套于配合套3上，所述的连接杆5设于配合套3上开口处，伸入配合套3内，下端设有限位螺母4，限制相对移动距离，压缩超程弹簧6设于配合套3内支撑连接杆5；

安装压缩超程弹簧6的预压力与限位螺母共同作用，可保证在动静触头不产生相互作用力的过程中，连接杆5与配合套3不发生相对位移，其中限位螺母保证分闸过程中动静触头脱离后，连接杆5与配合套3不产生相对位移，预压力保证合闸过程中动静触头接触前，连接杆5与配合套3无相对位移。

所述的连接杆5上端设有侧开口的U型槽，与动触头9前端的销轴连接。

所述的弹簧座1向后方伸出支臂，支臂推动过渡连接板12动作。

所述的微动开关动作机构包括两个微动开关15。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种用于大电流直流接触器的传动连接结构，结构简单，安装方便，有利于产品质量统一化管理；可配合输出更为稳定的吸入式电磁铁，解决接触器容量增加后，外形尺寸急剧增加的问题。在机车有限的空间内使用的接触器提供足够的开距，同时简化传动零件数量，提高传递效率，保证传递的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的用于大电流直流接触器的传动连接结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于大电流直流接触器的传动连接结构的主视剖视结构示意图；

图3为图2的沿B-B剖视图；

图4为本发明实施例提供的用于大电流直流接触器的传动连接结构的微动开关动作机构的结构示意图。

具体实施方式

下面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，都属于本发明的保护范围。

另需要说明的是本文中所提到的描述方位的“上”、“下”除特殊说明均不特指该方位，只是为了描述方便，所述产品的放置方向不同其描述也不尽相同。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下可理解的方位，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

实施例一

如图1到4所示，一种用于大电流直流接触器的传动连接结构，将电磁铁的动作传动到控制开关，转换成控制信号反馈回远端的机车控制系统，具体包括弹簧系统、支撑座8、动触头9、静触头10、导电铜排11、微动开关动作机构与外壳19；外壳19为SMC复合材料，SMC复合材料是玻璃钢的一种。主要原料由GF(专用纱)、MD(填料)及各种助剂组成。它在二十世纪六十年代初首先出现在欧洲，在1965年左右，美、日相继发展了这种工艺。我国于80年代末，引进了国外先进的SMC生产线和生产工艺。有很好的密封防水性能、防腐蚀性能、防窃电性能。

所述的静触头10固定于外壳19前部，通过固定销21与外壳19连接；导电铜排11与支撑座8固定于外壳19内上部且互相连接；具体的导电铜排11通过销钉与外壳19连接，支撑座8通过螺钉与导电铜排11连接；动触头9中部铰接于支撑座8下方；弹簧系统设于外壳19内中下部，弹簧系统的上端移动部件与动触头9后端连接，驱动动触头9转动。具体的，所述的弹簧系统设于外壳19内的凹槽中，外套筒19内部的凹槽结构进行限位弹簧系统的零件，具体包括作为下端移动部件的弹簧座1、压缩回复弹簧2、限位螺母4、压缩超程弹簧6、作为上端移动部件的连接杆5、导向固定块22与配合套3。所述的导向固定块22固定于凹槽上部，弹簧座1设于凹槽下方开口处，配合套3固定于弹簧座1中心在导向固定块22中心孔中上下移动，压缩回复弹簧2套于配合套3上，所述的连接杆5设于配合套3上开口处，伸入配合套3内，下端设有限位螺母4，限制相对移动距离，本例是3.5mm。压缩超程弹簧6设于配合套3内支撑的连接杆5；结构装配时要求安装压缩超程弹簧6的具备一定的预压力，利用预压力将合闸过程分成两个部分，第一部分为弹簧系统中仅压缩回复弹簧2被压缩，连接杆和配合套不发生相对位移；第二部分为弹簧系统中压缩回复弹簧2和压缩超程弹簧6均被压缩。

弹簧系统的连接杆5与动触头9前端连接；具体的所述的连接杆5上端设有侧开口的U型槽，与动触头9前端的销轴7连接，实现了滑动的铰接。

具体的，电磁铁的衔铁与弹簧系统的弹簧座1接触并驱动弹簧座1向上移动进而通过驱动连接杆5向上移动带动动触头9旋转与静触头10接触，这里动触头9中部设有弧形转轴，所述的支撑座8设有弧形凹槽，动触头9通过两根拉簧20压紧于支撑座8上，弧形转轴置于弧形凹槽中实现铰接，形成了一个杠杆。

微动开关动作机构设于外壳19后部，包括过渡连接板12、平面凸轮板14、微动开关15与支撑板17；微动开关15与支撑板17固定于外壳19上，具体的微动开关15与支撑板17通过轴销16固定在外壳19上；支撑板17有两块，设有上下方向的滑槽，过渡连接板12与平面凸轮板14连接，弹簧系统的下端移动部件推动过渡连接板12带动平面凸轮板14在滑槽内上下移动，具体的，所述的弹簧座1向后方伸出支臂，支臂推动过渡连接板12动作，带动平面凸轮板14在滑槽内上下移动，驱动微动开关15的操作件动作，将控制信号反馈回远端的机车控制系统。所述的微动开关动作机构包括两个微动开关15。其中1个为备用设计，确保一个微动开关15出现问题后，备用的微动开关仍能保证信号反馈的可靠性。

其中，上述技术方案中的具体实施方案如下：

如图2所示，接触器合闸过程中，与传动连接结构配合的电磁铁的铁芯向上运动，铁芯推动弹簧座1向上运动，弹簧座1压下压缩回复弹簧2并带动连接杆5推动动触头9绕支撑座8顺时针旋转，当动触头9与静触头10接触后，电磁铁5继续推动弹簧座1向上运动，由于动触头9与静触头10相接触不能再进行逆时针旋转，连接杆5也就不动了，此时配合套3与限位螺母4脱开，此时弹簧座1与配合套3向上运动就会开始压缩弹簧系统中的压缩超程弹簧6，而由压缩后的压缩超程弹簧6为动触头9提供闭合压力，本例中，当压缩超程弹簧6压缩3.5mm时，电磁铁停止运动并保持对应位置，整个传动结构停止运动并保持。在整个合闸过程中当弹簧座1发生运动，前方伸出的支臂会推动过渡连接板12动作，带动平面凸轮板14在滑槽内上下移动，驱动微动开关15的操作件动作，具体的，平面凸轮板14下半部向后凸出，向上移动中与微动开关15的操作件的滚轮23接触，操作件被压缩，使微动开关动作，微动开关将信号反馈回远端的机车控制系统，保证控制系统对接触器开关状态的实时性检测。

分闸过程中，当电磁铁失电后，铁芯迅速向下回落，压缩回复弹簧2由压缩状态开始释放能量，先使压缩超程弹簧6恢复，当压缩超程弹簧6恢复至初始预压缩状态后，配合套3与限位螺母4接触，由于限位螺母4与连接杆5通过螺纹固定，当压缩回复弹簧2继续释放能量时，连接杆5再带动动触头9逆时针旋转，直至压缩回复弹簧2完全恢复为止。在此过程中弹簧座1发生向下运动，会通过过渡连接板12带动平面凸轮板14向下运动，平面凸轮板14上半部向前凹，与微动开关15的操作件的滚轮23接触，操作件被释放，使微动开关动作，微动开关将信号反馈回远端的机车控制系统，保证控制系统对接触器开关状态的实时性检测。

本发明的技术方案的优点：

1、弹簧系统中利用嵌套结构使压缩超程弹簧6和压缩回复弹簧2置于同一空间内，最大限度的节省了空间，同时利用省力杠杆结构减小了超程弹簧的尺寸结构，也因此降低了电磁铁的输出力值，从而减小了电磁铁外形尺寸。

2、主回路系统中动触头9采用硬连接的滑动方式代替了通常采用的软连接方式，从根本上避免了因软连接编织带部分铜线断线而造成的通流能力下降问题；静触头10和导电铜板9均采用标准铜材设计，简单可靠。

3、配备2组微动开关15，其中1组为备用设计，保证若其中一组微动开关15出现故障后，仍能保证信号反馈的可靠性。

4、外壳19采用抗冲击性能优良、绝缘性能优异的SMC材质，保证机械结构和电气性能的可靠性。

如以上所述，本发明的所述的大电流直流接触器传动连接结构，不仅避免了市场上现有产品较容易出现的通流能力下降、电磁铁输出力值不稳定等问题，还具有结构尺寸小，传动结构简单可靠，装配工艺简单、传动质量可靠等优点，很好的适应了铁路机车行业的要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种用于大电流直流接触器的传动连接结构，将电磁铁的动作传动到控制开关，转换成控制信号反馈回远端的机车控制系统，其特征在于，包括弹簧系统、支撑座(8)、动触头(9)、静触头(10)、导电铜排(11)、微动开关动作机构与外壳(19)；

所述的静触头(10)固定于外壳(19)前部，导电铜排(11)与支撑座(8)固定于外壳(19)内上部且互相连接；动触头(9)中部铰接于支撑座(8)下方；弹簧系统设于外壳(19)内中下部，弹簧系统的上端移动部件与动触头(9)后端连接，驱动动触头(9)转动；

微动开关动作机构设于外壳(19)后部，包括过渡连接板(12)、平面凸轮板(14)、微动开关(15)与支撑板(17)；微动开关(15)与支撑板(17)固定于外壳(19)上，设有上下方向的滑槽，过渡连接板(12)与平面凸轮板(14)连接，弹簧系统的下端移动部件推动过渡连接板(12)带动平面凸轮板(14)在滑槽内上下移动，驱动微动开关(15)的操作件动作，将控制信号反馈回远端的机车控制系统；

所述的弹簧系统设于外壳(19)内的凹槽中，包括作为下端移动部件的弹簧座(1)、压缩回复弹簧(2)、限位螺母(4)、压缩超程弹簧(6)、作为上端移动部件的连接杆(5)、导向固定块(22)与配合套(3)；

所述的导向固定块(22)固定于凹槽上部，弹簧座(1)设于凹槽下方开口处，配合套(3)固定于弹簧座(1)中心在导向固定块(22)中心孔中上下移动，压缩回复弹簧(2)套于配合套(3)上，所述的连接杆(5)设于配合套(3)上开口处，伸入配合套(3)内，下端设有限位螺母(4)，限制相对移动距离，压缩超程弹簧(6)设于配合套(3)内支撑连接杆(5)。

2.根据权利要求1所述的用于大电流直流接触器的传动连接结构，其特征在于，所述的连接杆(5)上端设有侧开口的U型槽，与动触头(9)前端的销轴连接。

3.根据权利要求1所述的用于大电流直流接触器的传动连接结构，其特征在于，所述的弹簧座(1)向后方伸出支臂，支臂推动过渡连接板(12)动作。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于大电流直流接触器的传动连接结构，其特征在于，所述的微动开关动作机构包括两个微动开关(15)。