CN108417451A - 一种强制导向的交直流通用继电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强制导向的交直流通用继电器，包括底座、磁路部分和接触部分；所述磁路部分装在底座上；所述接触部分包括装有动触点的刚性动簧片和装有静触点的柔性静簧，所述刚性动簧片固定在一滑块上，该滑块可沿水平滑动地配合在底座上；所述磁路部分设有推动臂，该推动臂连接在磁路部分的衔铁部件与滑块之间，以在磁路部分正反向动作时带动滑块往返运动，从而推拉刚性动簧片移动；所述柔性静簧装在底座上，使柔性静簧的静触点与滑块上的刚性动簧片的动触点处于相配合的位置，并利用柔性静簧的柔性特征来满足磁路部分的衔铁部件的超行程。本发明具有触点间隙大、反应速度快、交直流负载通用、带强制导向功能的特点。

Description

一种强制导向的交直流通用继电器

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，特别是涉及一种强制导向的交直流通用继电器。

背景技术

继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。

随着光伏行业、风力发电、水利发电的飞速发展，除了商务办公楼宇、教学楼、数据中心的储存电能，个人的大住宅(别墅)储存电能也将越来越普遍。所储存的电能主要用于电网断电时的持续供电，对于楼宇或住宅在断电切换到储能设备的时间可能要求不高，且电压电流也通常不高，而对于数据中心的服务器供电电源，其要求为不间断电源供电，所以在电网断电时，需要快速无缝连接地切换到备用电源(储能设备)，以确保储存的数据完整、安全。

服务器的供电电源根据需求可能存在交流供电或者直流供电两种情况，应用于服务器电源行业(如UPS、ATS)的传统继电器，大部分只适用于交流负载的切换，并且这种类型的继电器通常还具有以下几个特点：接触系统大都使用刚性静簧和柔性动簧(用来实现超行程)，动簧和推动块采用活动连接，动簧受材料特性的限制，其摆动幅度都不能过大，以至于继电器的触点间隙通常较小，并且无强制导向功能等。所以在实际应用中，大多采用多个该类型的继电器串联以获得大触点间隙，但因串联后，各继电器之间同步性差，动作时间长，可能导致两个电源在切换的过程中，时间过长导致服务器瞬间断电，造成数据丢失；并且触点无强制导向功能，发生故障时存在主电源和备用电源短路，导致电源烧毁的风险，安全级别不够。另外一种电磁继电器，是将动簧通过弹簧装在推动部分中(如中国专利公告号202839475U所披露)，这种电磁继电器的弊端：一是没有强制导向功能，在应用于多个触点组时，当其中一个触点组的动静触点发生粘连时，由于弹簧对动簧所提供的反力，使推动部分可继续移动，容易造成主电源和备用电源短路的问题出现；二是，由于动簧仅仅是靠弹簧抵在推动部分上，动簧易掉落而与静触点短路；三是，由于动簧的通过弹簧装在推动部分上，弹簧体积较大，造成了在有限的空间内无法装更多触点组的弊端；四是，无法实现交直流通用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种强制导向的交直流通用继电器，具有触点间隙大、反应速度快、交直流负载通用、带强制导向功能的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种强制导向的交直流通用继电器，包括底座、磁路部分和接触部分；所述磁路部分装在底座上；所述接触部分包括装有动触点的刚性动簧片和装有静触点的柔性静簧，所述刚性动簧片以无反力方式固定在一滑块上，该滑块可沿水平滑动地配合在底座上；所述磁路部分设有推动臂，该推动臂连接在磁路部分的衔铁部件与滑块之间，以在磁路部分正反向动作时带动滑块往返运动，从而推拉刚性动簧片随滑块同步移动；所述柔性静簧装在底座上，使柔性静簧的静触点与滑块上的刚性动簧片的动触点处于相配合的位置，并利用柔性静簧的柔性特征来满足磁路部分的衔铁部件的超行程。

所述滑块设有第一卡槽，所述推动臂的一端插套在滑块的第一卡槽中，推动臂的另一端与衔铁部件相固定，通过推动臂的一端与滑块的第一卡槽的两个相对槽壁的配合，以实现磁路部分正反向动作时带动滑块往返运动。

所述底座设有向上凸起的凸台，所述滑块可沿水平滑动地搭在凸台上，所述滑块与凸台之间设有相互配合的导向部，以使滑块能够在凸台上导向运动。

所述的导向部包括设置在滑块中的通槽和设置在凸台上的至少两个导向柱，所述凸台的至少两个导向柱配合在滑块的通槽中，以利用滑块的通槽的两侧槽壁与至少两个导向柱的滑动接触实现对滑块的导向。

所述凸台的导向柱中，在用来与滑块的对应槽壁的相接触部位设为弧形结构。

所述至少两个导向柱向上通出所述滑块的通槽，在两个导向柱的上端还固接一盖板，以利用盖板限制所述滑块向上移动。

所述的导向部还包括由滑块的底端向下凸伸的导向块，且至少有四块导向块分设在对应于凸台的两边，并与凸台的两侧壁滑动配合，以利用凸台的两侧壁与每边的至少两块导向块的滑动接触实现对滑块的导向。

所述滑块的导向块中，在用来与凸台的对应侧壁的相接触部位设为弧形结构。

所述接触部分采用触点桥式结构，其包括直片形状的刚性动簧片和配合在直片形状的刚性动簧片的两端的分别作为电流引入、电流引出的两个柔性静簧；所述直片形状的刚性动簧片的两端分别固定一个动触点，所述刚性动簧片的中间固定在所述滑块上；所述滑块设有用来配合于所述刚性动簧片的第二卡槽，该第二卡槽为通槽。

所述接触部分为转换型触点结构，其包括至少一个常闭触点组和一个常开触点组，常闭触点组和常开触点组分别包括两个动静触点对，当其中的一个动静触点对出现粘连时，所述滑块无法继续移动，从而保证了触点组之间的相互连锁。

所述底座中，在对应于常闭触点组的静簧和常开触点组的静簧之间还设有围框式隔离墙，以增加常闭触点组的静簧和常开触点组的静簧之间爬电距离。

进一步的，还包括一外壳，该外壳固定在底座上以将所述磁路部分和接触部分包容在外壳内；所述外壳中，在对应于触点位置的两边分别设有一个具有上开口的凹槽，所述凹槽中装有磁钢，以利用磁钢的磁场来实现磁吹灭弧。

所述磁路部分为对称式磁路结构，所述衔铁部件为H型结构，所述磁路部分还包括上轭铁、下轭铁、线圈和铁芯，所述铁芯插在线圈中，铁芯的两端分别与上轭铁、下轭铁相连接，所述衔铁部件可转动地装在底座上，并且配合在上轭铁、下轭铁之间。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明由于采用了将动簧片设置成刚性动簧片，将静簧设置成柔性静簧，且将刚性动簧片以无反力方式固定在一滑块上，该滑块可沿水平滑动地配合在底座上；在磁路部分设置推动臂，将该推动臂连接在磁路部分的衔铁部件与滑块之间，这样，就可以在磁路部分正反向动作时带动滑块往返运动，从而推拉刚性动簧片随滑块同步移动；同时将柔性静簧装在底座上，使柔性静簧的静触点与滑块上的刚性动簧片的动触点处于相配合的位置，并利用柔性静簧的柔性特征来满足磁路部分的衔铁部件的超行程。本发明的这种结构，具有触点间隙大、反应速度快、带强制导向功能的特点。

2、本发明由于采用了将动簧片设置成刚性动簧片，且将刚性动簧片以无反力方式直接固定在一滑块上，一方面，消除了刚性动簧片易掉落而与静触点短路的弊端出现，另一方面，滑块上只装有刚性动簧片而没有其他部件，具有结构简单，占用空间小的特点，在有限的空间内可以装配更多触点组。

3、本发明由于采用了将动簧片设置成刚性动簧片，且将刚性动簧片以无反力方式直接固定在一滑块上，以及将接触部分设置为转换型触点结构，其包括至少一个常闭触点组和一个常开触点组，常闭触点组和常开触点组分别包括两个动静触点对，当其中的一个动静触点对出现粘连时，所述滑块无法继续移动，从而保证了触点组之间的相互连锁。

4、本发明由于采用了在底座设有向上凸起的凸台，将滑块可沿水平滑动地搭在凸台上，并且在凸台上设置至少两个导向柱，在滑块中设置通槽，通过滑块的通槽的两侧槽壁与底座的至少两个导向柱的滑动接触实现对滑块的导向，而且在凸台的导向柱中，在用来与滑块的对应槽壁的相接触部位设为弧形结构。本发明的这种结构，能够实现对滑块往返移动的导向，而导向柱的弧形结构设计，减少了滑块与底座的凸台的导向柱的接触面，减少了摩擦，使滑块的滑动更加顺畅。

5、本发明由于采用了在滑块的底端还设有向下凸伸的导向块，且至少有四块导向块分设在对应于凸台的两边，并与凸台的两侧壁滑动配合，以利用凸台的两侧壁与每边的至少两块导向块的滑动接触实现对滑块的导向；且所述滑块的导向块中，在用来与凸台的对应侧壁的相接触部位设为弧形结构。本发明的这种结构，通过在滑块的底部再增加导向结构，使滑块与底座的凸台的配合更稳定，而导向块的弧形结构设计，减少了滑块与底座的凸台的接触面，减少了摩擦，使滑块的滑动更加顺畅。

6、本发明由于采用了在外壳中，在对应于触点位置的两边分别设有一个具有上开口的凹槽，所述凹槽中装有磁钢，以利用磁钢的磁场来实现磁吹灭弧。本发明的这种结构，是针对直流要求触点间隙大，交流要求快速动作，间隙不能太大，为平衡两者关系，采用磁钢灭弧结构，从而实现了交直流负载通用。

7、本发明由于采用了在所述底座中，在对应于常闭触点组的静簧和常开触点组的静簧之间还设有围框式隔离墙，以增加常闭触点组的静簧和常开触点组的静簧之间爬电距离，同时，围框的中间还可用来容纳燃弧所产生的积碳，避免因积碳的堆集造成常闭触点组的静簧与常开触点组的静簧之间短路。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种强制导向的交直流通用继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的构造分解示意图；

图2是本发明(未装外壳)的立体构造示意图；

图3是本发明(未装外壳)的主视图；

图4是本发明(未装外壳)的剖视图；

图5是本发明(未装外壳)的俯视图；

图6是本发明(未装外壳并去除盖板)的俯视图；

图7是本发明(未装外壳)的侧视图；

图8是沿图7中的A-A线的剖视图；

图9是本发明的磁路部分、滑块、接触部分之间的配合示意图；

图10是本发明的滑块与磁路部分的推动臂之间的配合示意图；

图11是本发明的滑块的构造示意图；

图12是本发明的滑块(翻转一个角度)的构造示意图；

图13是本发明的滑块与刚性动簧片相配合的示意图；

图14是本发明的底座的构造示意图。

具体实施方式

实施例

参见图1至图14所示，本发明的一种强制导向的交直流通用继电器，包括底座1、磁路部分2和接触部分；所述磁路部分2装在底座1上；所述接触部分包括装有动触点31的刚性动簧片3和装有静触点41的柔性静簧4，所述刚性动簧片3以无反力方式固定在一滑块5上，该滑块5可沿水平滑动地配合在底座1上；所述磁路部分2设有推动臂21，该推动臂21连接在磁路部分的衔铁部件22与滑块5之间，以在磁路部分2正反向动作时带动滑块5往返运动，从而推拉刚性动簧片3随滑块5同步移动；所述柔性静簧4装在底座1上，使柔性静簧4的静触点41与滑块5上的刚性动簧片3的动触点31处于相配合的位置，并利用柔性静簧4的柔性特征来满足磁路部分的衔铁部件22的超行程。

本实施例中，所述滑块5设有第一卡槽51，第一卡槽51为框形结构，所述推动臂21的一端插套在滑块5的第一卡槽中51，推动臂21的另一端与衔铁部件22相固定，通过推动臂21的一端与滑块5的第一卡槽51的两个相对槽壁的配合，以实现磁路部分2正反向动作时带动滑块5往返运动。

本实施例中，所述底座1设有向上凸起的凸台11，凸台11为长条状，沿着继电器的长度方向设置，在继电器的长度方向上，磁路部分2和接触部分顺序排列；所述滑块5可沿水平滑动地搭在凸台11上，所述滑块5与凸台11之间设有相互配合的导向部，以使滑块5能够在凸台11上导向运动。

本实施例中，所述的导向部包括设置在滑块5中的通槽52和设置在底座1的凸台11上的两个导向柱12，所述底座1的凸台11的两个导向柱12配合在滑块5的通槽52中，以利用滑块的通槽52的两侧槽壁与底座1的凸台11的两个导向柱12的滑动接触实现对滑块5的导向。

本实施例中，所述底座1的凸台11的导向柱12中，在用来与滑块5的对应槽壁的相接触部位设为弧形结构121，本实施例设为半圆台形。

本实施例中，所述底座1的凸台11的两个导向柱12向上通出所述滑块5的通槽52，在两个导向柱12的上端还固接一盖板13，以利用盖板13限制所述滑块5向上移动。

本实施例中，所述的导向部还包括由滑块5的底端向下凸伸的导向块53，导向块53设为四块分布凸台11的两边，并与凸台11的两侧壁滑动配合，以利用凸台11的两侧壁与每边的两块导向块53的滑动接触实现对滑块5的导向。

本实施例中，所述滑块5的导向块53中，在用来与凸台11的对应侧壁的相接触部位设为弧形结构531。

本实施例中，所述接触部分采用触点桥式结构，其包括直片形状的刚性动簧片3和配合在直片形状的刚性动簧片的两端的分别作为电流引入、电流引出的两个柔性静簧4；所述直片形状的刚性动簧片3的两端分别固定一个动触点31，所述刚性动簧片3的中间固定在所述滑块5上；所述滑块5设有用来配合于所述刚性动簧片的第二卡槽54，该第二卡槽54为通槽，即两边通出。

本实施例中，所述接触部分为转换型触点结构，其包括至少一个常闭触点组和一个常开触点组，常闭触点组和常开触点组分别包括两个动静触点对，当其中的一个动静触点对出现粘连时，所述滑块无法继续移动，从而保证了触点组之间的相互连锁。本实施例为两个常闭触点组和两个常开触点组。

本实施例中，所述底座1中，在对应于常闭触点组的静簧4和常开触点组的静簧4之间还设有围框式隔离墙14，以增加常闭触点组的静簧和常开触点组的静簧之间爬电距离。

进一步的，还包括一外壳6，该外壳6固定在底座1上以将所述磁路部分2和接触部分包容在外壳6内；所述外壳6中，在对应于触点位置的两边分别设有一个具有上开口的凹槽61，所述凹槽61中装有磁钢7，以利用磁钢7的磁场来实现磁吹灭弧。

本实施例中，所述磁路部分2为对称式磁路结构，所述衔铁部件22为H型结构，所述磁路部分还包括上轭铁23、下轭铁24、线圈25和铁芯26，所述铁芯26插在线圈25中，铁芯26的两端分别与上轭铁23、下轭铁24相连接，所述衔铁部件22可转动地装在底座1上，并且配合在上轭铁23、下轭铁24之间。

本发明的一种强制导向的交直流通用继电器，采用了将动簧片设置成刚性动簧片3，将静簧设置成柔性静簧4，且将刚性动簧片3以无反力方式固定在一滑块5上，该滑块5可沿水平滑动地配合在底座1上；在磁路部分2设置推动臂21，将该推动臂21连接在磁路部分的衔铁部件22与滑块5之间，这样，就可以在磁路部分2正反向动作时带动滑块5往返运动，从而推拉刚性动簧片3随滑块5同步移动；同时将柔性静簧4装在底座1上，使柔性静簧4的静触点41与滑块5上的刚性动簧片3的动触点31处于相配合的位置，并利用柔性静簧4的柔性特征来满足磁路部分的衔铁部件22的超行程。本发明的这种结构，具有触点间隙大、反应速度快、带强制导向功能的特点。

本发明的一种强制导向的交直流通用继电器，采用了将动簧片3设置成刚性动簧片，且将刚性动簧片3以无反力方式直接固定在一滑块5上，一方面，消除了刚性动簧片3易掉落而与静触点短路的弊端出现，另一方面，滑块5上只装有刚性动簧片而没有其他部件，具有结构简单，占用空间小的特点，在有限的空间内可以装配更多触点组。本发明设置了两个常闭触点组和两个常开触点组。

本发明的一种强制导向的交直流通用继电器，采用了将动簧片3设置成刚性动簧片，且将刚性动簧片3以无反力方式直接固定在一滑块5上，以及将接触部分设置为转换型触点结构，其包括至少一个常闭触点组和一个常开触点组，常闭触点组和常开触点组分别包括两个动静触点对，当其中的一个动静触点对出现粘连时，所述滑块5无法继续移动，从而保证了触点组之间的相互连锁。

本发明的一种强制导向的交直流通用继电器，采用了在底座1设有向上凸起的凸台11，将滑块5可沿水平滑动地搭在凸台11上，并且在凸台11上设置至少两个导向柱12，在滑块5中设置通槽52，通过滑块5的通槽52的两侧槽壁与底座1的至少两个导向柱12的滑动接触实现对滑块5的导向，而且在凸台11的导向柱12中，在用来与滑块5的对应槽壁的相接触部位设为弧形结构121。本发明的这种结构，能够实现对滑块5往返移动的导向，而导向柱12的弧形结构设计，减少了滑块5与底座的凸台的导向柱12的接触面，减少了摩擦，使滑块的滑动更加顺畅。

本发明的一种强制导向的交直流通用继电器，采用了在滑块5的底端还设有向下凸伸的导向块53，且至少有四块导向块53分设在对应于凸台11的两边，并与凸台11的两侧壁滑动配合，以利用凸台11的两侧壁与每边的至少两块导向块53的滑动接触实现对滑块5的导向；且所述滑块5的导向块53中，在用来与凸台11的对应侧壁的相接触部位设为弧形结构。本发明的这种结构，通过在滑块5的底部再增加导向结构，使滑块5与底座的凸台11的配合更稳定，而导向块53的弧形结构设计，减少了滑块5与底座的凸台11的接触面，减少了摩擦，使滑块的滑动更加顺畅。

本发明的一种强制导向的交直流通用继电器，采用了在外壳6中，在对应于触点位置的两边分别设有一个具有上开口的凹槽61，所述凹槽中装有磁钢7，以利用磁钢7的磁场来实现磁吹灭弧。本发明的这种结构，是针对直流要求触点间隙大，交流要求快速动作，间隙不能太大，为平衡两者关系，采用磁钢灭弧结构，从而实现了交直流负载通用。

本发明的一种强制导向的交直流通用继电器，采用了在所述底座1中，在对应于常闭触点组的静簧和常开触点组的静簧之间还设有围框式隔离墙14，以增加常闭触点组的静簧和常开触点组的静簧之间爬电距离，同时，围框的中间还可用来容纳燃弧所产生的积碳，避免因积碳的堆集造成常闭触点组的静簧与常开触点组的静簧之间短路。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (13)

1.一种强制导向的交直流通用继电器，包括底座、磁路部分和接触部分；所述磁路部分装在底座上；其特征在于：所述接触部分包括装有动触点的刚性动簧片和装有静触点的柔性静簧，所述刚性动簧片以无反力方式固定在一滑块上，该滑块可沿水平滑动地配合在底座上；所述磁路部分设有推动臂，该推动臂连接在磁路部分的衔铁部件与滑块之间，以在磁路部分正反向动作时带动滑块往返运动，从而推拉刚性动簧片随滑块同步移动；所述柔性静簧装在底座上，使柔性静簧的静触点与滑块上的刚性动簧片的动触点处于相配合的位置，并利用柔性静簧的柔性特征来满足磁路部分的衔铁部件的超行程。

2.根据权利要求1所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述滑块设有第一卡槽，所述推动臂的一端插套在滑块的第一卡槽中，推动臂的另一端与衔铁部件相固定，通过推动臂的一端与滑块的第一卡槽的两个相对槽壁的配合，以实现磁路部分正反向动作时带动滑块往返运动。

3.根据权利要求1所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述底座设有向上凸起的凸台，所述滑块可沿水平滑动地搭在凸台上，所述滑块与凸台之间设有相互配合的导向部，以使滑块能够在凸台上导向运动。

4.根据权利要求3所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述的导向部包括设置在滑块中的通槽和设置在凸台上的至少两个导向柱，所述凸台的至少两个导向柱配合在滑块的通槽中，以利用滑块的通槽的两侧槽壁与至少两个导向柱的滑动接触实现对滑块的导向。

5.根据权利要求4所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述凸台的导向柱中，在用来与滑块的对应槽壁的相接触部位设为弧形结构。

6.根据权利要求4所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述至少两个导向柱向上通出所述滑块的通槽，在两个导向柱的上端还固接一盖板，以利用盖板限制所述滑块向上移动。

7.根据权利要求4所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述的导向部还包括由滑块的底端向下凸伸的导向块，且至少有四块导向块分设在对应于凸台的两边，并与凸台的两侧壁滑动配合，以利用凸台的两侧壁与每边的至少两块导向块的滑动接触实现对滑块的导向。

8.根据权利要求7所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述滑块的导向块中，在用来与凸台的对应侧壁的相接触部位设为弧形结构。

9.根据权利要求2所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述接触部分采用触点桥式结构，其包括直片形状的刚性动簧片和配合在直片形状的刚性动簧片的两端的分别作为电流引入、电流引出的两个柔性静簧；所述直片形状的刚性动簧片的两端分别固定一个动触点，所述刚性动簧片的中间固定在所述滑块上；所述滑块设有用来配合于所述刚性动簧片的第二卡槽，该第二卡槽为通槽。

10.根据权利要求9所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述接触部分为转换型触点结构，其包括至少一个常闭触点组和一个常开触点组，常闭触点组和常开触点组分别包括两个动静触点对，当其中的一个动静触点对出现粘连时，所述滑块无法继续移动，从而保证了触点组之间的相互连锁。

11.根据权利要求10所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述底座中，在对应于常闭触点组的静簧和常开触点组的静簧之间还设有围框式隔离墙，以增加常闭触点组的静簧和常开触点组的静簧之间爬电距离。

12.根据权利要求10所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：进一步的，还包括一外壳，该外壳固定在底座上以将所述磁路部分和接触部分包容在外壳内；所述外壳中，在对应于触点位置的两边分别设有一个具有上开口的凹槽，所述凹槽中装有磁钢，以利用磁钢的磁场来实现磁吹灭弧。

13.根据权利要求2所述的强制导向的交直流通用继电器，其特征在于：所述磁路部分为对称式磁路结构，所述衔铁部件为H型结构，所述磁路部分还包括上轭铁、下轭铁、线圈和铁芯，所述铁芯插在线圈中，铁芯的两端分别与上轭铁、下轭铁相连接，所述衔铁部件可转动地装在底座上，并且配合在上轭铁、下轭铁之间。