CN109285732B - 直流接触器及其触头结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及直流接触器技术领域，提供一种用于直流接触器的触头结构，包括动触头机构以及静触头机构；动触头机构包括动触头组件以及第一母排，静触头机构包括静触头以及第二母排，静触头位于动触头组件的活动轨迹范围内；第二母排以及动触头组件均为L形结构，两个L形结构均具有开口，两个开口的朝向均相同。提供一种直流接触器，通过将动触头组件也设置为L形，并限定第二母排和动触头组件的摆放方向一致，可以保证当动触头机构接触静触头机构时，即合闸通流时，动触头组件的其中一段与第一母排之间产生的电动斥力能够抵消动触头组件的另一段与第一母排之间产生的电动斥力，大大减少了触点部分所需要的触头压力。

Description

直流接触器及其触头结构

技术领域

本发明涉及直流接触器技术领域，具体为一种直流接触器及其触头结构。

背景技术

直流牵引供电系统中为了降低车体与地之间的接触电压和跨步电压，一般在设有牵引变电所的车站和车场设置钢轨电位限制装置，在走行轨对地电位超标时，可将走行轨和变电所接地母排连接起来，这是国际上通用的一种保护人身安全的防护措施。而钢轨电位限制装置里的常闭接触器起着关键作用，它除了要求接触器能频繁分断额定电流和临界电流，还需耐受同等级别接触器3倍以上的短路电流。

市场上现有的直流接触器触头结构，其动触头组件多设为长条状，在合闸通流时，动触头组件的触点部分所需要的触头压力过大，电动斥力大，要解决这一缺陷需多极触头并联才能耐受较大短路电流，这样会带来接触器体积过大，操作功率过大和成本过高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流接触器及其触头结构，通过将动触头组件也设置为L形，并限定第二母排和动触头组件的摆放方向一致，可以保证当动触头机构接触静触头机构时，即合闸通流时，动触头组件的其中一段与第一母排之间产生的电动斥力能够抵消动触头组件的另一段与第一母排之间产生的电动斥力，大大减少了触点部分所需要的触头压力。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种用于直流接触器的触头结构，包括动触头机构，以及可与所述动触头机构活动接触的静触头机构；所述动触头机构包括动触头组件以及供所述触头组件安装的第一母排，所述静触头机构包括可与所述动触头组件配合的静触头以及供所述静触头安装的第二母排，所述静触头位于所述动触头组件的活动轨迹范围内；所述第二母排以及所述动触头组件均为L形结构，两个所述L形结构均具有开口，两个所述开口的朝向均相同。

进一步，所述动触头组件具有平行且并排设置的多片动触头板，每一片所述动触头板均具有供所述静触头机构接触的触点。

进一步，所述动触头机构还包括可带动所述动触头组件绕第一转动轴线旋转至与所述静触头机构接触的转架，所述转架具有相对设置的两块第一安装板，所述动触头组件安设于两块第一安装板上且位于两块所述第一安装板之间。

进一步，各所述动触头板与所述转架可转动连接且两者之间的转动轴线为第二转动轴线，所述第一转动轴线平行于第二转动轴线，所述转架还具有安装在两块所述第一安装板之间的第二安装板，各所述动触头板位于所述第二安装板与所述静触头机构之间，且所述第二安装板与所述动触头板之间夹设有触头弹簧且所述触头弹簧与所述触点均位于所述动触头板绕所述第二转动轴线旋转的同一转动侧。

进一步，还包括用于限制所述动触头组件绕所述第二转动轴线过度转动的限位件。

进一步，所述动触头组件与所述第一母排之间通过软连接焊接；所述软连接与所述动触头板的数量相同且一一对应，每一片所述动触头板通过与其对应的所述软连接与所述第一母排焊接。

进一步，还包括自励式磁吹组件，所述自励式磁吹组件包括依次串联的磁吹线圈以及引弧角，所述磁吹线圈安装在所述第二母排上，且与所述第二母排串联，所述引弧角设于灭弧室中。

进一步还包括用于驱使所述动触头机构接触所述静触头机构的第一驱动组件以及用于驱使所述动触头机构分开所述静触头机构的第二驱动组件。

进一步，所述第一驱动组件包括合闸弹簧，所述合闸弹簧与所述转架连接，且位于所述转架的下方；所述第二驱动组件包括电磁铁以及连杆，所述电磁铁通过所述连杆与所述转架连接；所述电磁铁的驱动方向与所述合闸弹簧的驱动方向相反。

本发明实施例提供另一种技术方案：一种直流接触器，包括壳体，还包括上述的触头结构，所述壳体具有相对设置的两块第三安装板，两块所述第三安装板之间具有安装所述触头结构的安装区间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过将动触头组件也设置为L形，并限定第二母排和动触头组件的摆放方向一致，可以保证当动触头机构接触静触头机构时，即合闸通流时，动触头组件的其中一段与第一母排之间产生的电动斥力能够抵消动触头组件的另一段与第一母排之间产生的电动斥力，大大减少了触点部分所需要的触头压力。

2、通过多触点接触，增加了动触头机构与静触头机构之间的接触面积以及散热面积，降低了接触电阻，同时还能有效减少动触头组件的合闸弹跳。

3、通过设置触头弹簧，在动触头组件抵住它的时候能够提供较大的触头压力，同时使动触头板之间的电动斥力均匀分散于多个触点上。

4、通过将第二母排设置为L形，使得磁吹线圈有足够的空间安装，便于与装在它上面的磁吹线圈以及灭弧室中的引弧角串联以组成自励式磁吹组件。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于直流接触器的触头结构的动触头机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种用于直流接触器的触头结构的动触头机构与静触头机构接触时的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种直流接触器的内部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种直流接触器的整体结构示意图；

附图标记中：1-动触头机构；10-动触头组件；100-动触头板；101-触头轴；11-转架；110-第一安装板；111-转架轴；112-第二安装板；12-触头弹簧；13-第一母排；14-第一母排支座；15-软连接；2-静触头机构；20-静触头；21-第二母排；22-第二母排支座；3-限位件；30-腰形孔；4-开口；50-磁吹线圈；51-引弧角；52-灭弧室；60-合闸弹簧；61-电磁铁；62-连杆；7-第三安装板；8-壳体；9-触点。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例提供一种用于直流接触器的触头结构，包括动触头机构1，以及可与所述动触头机构1活动接触的静触头机构2；所述动触头机构1包括动触头组件10以及供所述触头组件10安装的第一母排13，所述静触头机构2包括可与所述动触头组件10配合的静触头20以及供所述静触头20安装的第二母排21，所述静触头20位于所述动触头组件10的活动轨迹范围内，所述第二母排21以及所述动触头组件10均为L形结构，两个所述L形结构均具有开口4，两个所述开口4的朝向均相同。在本实施例中，静触头20是静触头机构2中与动触头组件10直接接触的部位，它与动触头组件10接触才达到合闸的目的，与动触头组件10分开，才达到分闸的目的。两个母排均可以当做导线使用。将动触头组件10以及第二母排21均设置为L形，并限定第二母排21和动触头组件10的摆放方向一致，可以保证当动触头机构1接触静触头机构2时，即合闸通流时，动触头组件10的其中一段与第二母排21之间产生的电动斥力能够抵消动触头组件10的另一段与第二母排21之间产生的电动斥力，大大减少了触点9所需要的触头压力。由图1中，可以看出，动触头组件10的大体形状为L形，其水平的一段通过所述软连接15与其下方的第一母排13焊接，其竖直的一段用来抵压触头弹簧12，这两段之间由平滑之间的连接线条平滑，其在该竖直段相对能够抵压触头弹簧12的一面上设有凸出部，该凸出部可以便于与静触头20接触，接触的形式请参见图2。优选的，设有第一母排支座14支起所述第一母排13，还设有第二母排支座22支起所述第二母排21。

优化上述动触头组件，请参阅图1，所述动触头组件10具有平行且并排设置的多片动触头板100，每一片所述动触头板100均具有供所述静触头机构2接触的触点9。在本实施例中，本申请将所述动触头组件10改进得由多片动触头板100组合而成，将现有技术中通常的单触点改进为多触点，一方面，增加了所述动触头机构1与所述静触头机构2之间的接触面积以及散热面积，降低了接触电阻，另一方面，还能有效减少所述动触头组件10的合闸弹跳，使得本结构的电使用寿命更长，短时耐受能力更强，且整体结构紧凑，始于推广使用。作为本实施例的一个优选的方案，在相邻的两片动触头板100之间夹设有绝缘垫片，可以进行隔离。

继续优化上述动触头机构1，请参阅图1-图3，所述动触头机构1还包括可带动所述动触头组件10绕第一转动轴线旋转至与所述静触头机构2接触的转架11，所述转架11具有相对设置的两块第一安装板110，所述动触头组件10安设于两块第一安装板110上且位于两块所述第一安装板110之间。在本实施例中，所述动触头组件10设在两块第一安装板110形成的区间中，所述转架11转动，所述转架11带动动触头组件10转动，当朝靠近所述静触头机构2的方向转动时，即进行合闸动作，当朝远离所述静触头机构2的方向转动时，即进行分闸动作。可以采用所述转架轴111作为所述转架11的转动轴，优选的，所述转架轴111有两个，且分别垂直于两块第一安装板110设置，该转架轴111的转动轴即上述第一转动轴线。

进一步优化上述动触头机构1，请参阅图1，各所述动触头板100与所述转架11可转动连接且两者之间的转动轴线为第二转动轴线，所述第一转动轴线平行于第二转动轴线，所述转架11还具有安装在两块所述第一安装板110之间的第二安装板112，各所述动触头板100位于所述第二安装板112与所述静触头机构2之间，且所述第二安装板112与所述动触头板100之间夹设有触头弹簧12且所述触头弹簧12与所述触点均位于所述动触头板100绕所述第二转动轴线旋转的同一转动侧。在本实施例中，第二安装板112安装在两块第一安装板110之间后，动触头组件10在活动的时候会抵压到该第二安装板112上，因此在该第二安装板112上设触头弹簧12，在动触头组件10抵压过来时，会压住所述触头弹簧12，此时能够提供较大的触头压力，同时使所述动触头板100之间的电动斥力均匀分散于多个触点上。可以采用所述触头轴101作为所述动触头组件10的转动轴，优选的，触头轴101依次穿过各块动触头板100，一方面可以将各块动触头板100串起来，另一方面可以作为其转动轴，所述触头轴101超出所述动触头组件10外的部分可以卡入两块第一安装板110预留的通孔中，并可以在该通孔中转动，通常情况下，在摩擦力的作用下，转架11转动时，所述动触头组件10会跟着转架11一起转动，当接触到所述静触头机构2后，所述动触头组件10被抵住了，触头轴101才会在其对应的通孔中转动，此时动触头组件10就会抵压触头弹簧12。优选的，每一动触头板100都对应有至少一个触头弹簧12，以保证电动斥力更好的分散。

进一步优化上述方案，请参阅图2和图3，本结构还包括用于限制所述动触头组件10绕所述第二转动轴线过度转动的限位件3。在本实施例中，通过该限位件3来限制动触头组件10的活动幅度，以使其能够在设定的角度范围内转动，不至于因无法控制其转动的幅度而导致电动斥力的不可控。作为本实施例的一个优选的方案，该限位件3可以为限位轴，它依次穿过各所述动触头板100，具体的在各所述动触头板100上均具有腰形孔30，限位轴从这些腰形孔30中穿过，在动触头组件10转动的过程中阻挡其过度运动即可，该限位件3安装的位置可以根据实际需要该动触头组件10转动的幅度来选择安装。当然除此以外，也可以采用其他的例如卡块等限制动触头组件10过度转动。

继续优化上述动触头机构1，请参阅图2和图3，所述动触头组件10与所述第一母排13之间通过软连接15焊接；所述软连接15与所述动触头板100的数量相同且一一对应，每一片所述动触头板100通过与其对应的所述软连接15与所述第一母排13焊接。在本实施例中，通过单独的软连接15与母线焊接，可以使导电性更强，承受的电流更大，电阻值更小，提升该部位的使用寿命。

作为本发明实施例的优化上述方案，请参阅图3，本结构还包括自励式磁吹组件，所述自励式磁吹组件包括依次串联的磁吹线圈50以及引弧角51，所述磁吹线圈50安装在所述第二母排21上，且与所述第二母排21串联，所述引弧角51设于灭弧室52中。实际上，现有技术中的每个触头结构都需要具有自励式磁吹系统(本发明中将其命名为自励式磁吹组件，实际上它们是一样的)，然而现有技术中为了可以提高接触器的短时耐受能力，因此通常将供该系统安装的母排设计为直线形，然而这种做法就会不便于自励式磁吹组件的安装，从而导致生产效率低下，而在本实施例中，将该形状设为L形，使得该L形结构具有供自励式磁吹组件安装的足够空间，进而提升了加工效率，且成品率高。

作为本发明实施例的优化上述方案，请参阅图1-3，本结构还包括用于驱使所述动触头机构1接触所述静触头机构2的第一驱动组件以及用于驱使所述动触头机构1分开所述静触头机构2的第二驱动组件。在本实施例中，所述动触头机构1的活动都是需要有驱动组件来驱动的，如此才能够达到远程操控的目的。作为本实施例中该第一驱动组件包括合闸弹簧60，该合闸弹簧60能够提供合闸的动力，以驱使所述转架11转动，直至各所述动触头板100与静触头20接触，并将触头弹簧12压缩到一定超程后即可完成合闸，该合闸弹簧60位于所述转架11的下方，它具有被远程操控的特性。另外，该第二驱动组件包括所述电磁铁61和所述连杆62，具体的，所述电磁铁61通过所述连杆62拉动所述转架11反转(相对于合闸时的正转)，同时压缩合闸弹簧60，其动作顺序与合闸顺序相反，即可完成分闸，采用电磁铁61通电后具有磁性的特性，使得该工序也可以实现远程操控的目的。

请参阅图3和图4，本发明实施例提供一种直流接触器，包括壳体8和上述的触头结构，所述壳体8具有相对设置的两块第三安装板7，两块所述第三安装板7之间具有安装所述触头结构的安装区间。在本实施例中，触头结构是安装在壳体8内的，壳体8有一个底座，然后再就是两块平行的第三安装板7，其他两侧通透，便于散热。在第一安装板110上设有转架轴111，在第三安装板7上具有供该转架轴111插入的通孔，可以给转架11一个转动的支点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于直流接触器的触头结构，包括动触头机构，以及可与所述动触头机构活动接触的静触头机构；其特征在于：所述动触头机构包括动触头组件以及供所述触头组件安装的第一母排，所述静触头机构包括可与所述动触头组件配合的静触头以及供所述静触头安装的第二母排，所述静触头位于所述动触头组件的活动轨迹范围内；所述第二母排以及所述动触头组件均为L形结构，两个所述L形结构均具有开口，两个所述开口的朝向均相同，第二母排的其中一段正对所述动触头组件的其中一段，第二母排的另外一段正对所述动触头组件的另外一段。

2.如权利要求1所述的用于直流接触器的触头结构，其特征在于：所述动触头组件具有平行且并排设置的多片动触头板，每一片所述动触头板均具有供所述静触头机构接触的触点。

3.如权利要求2所述的用于直流接触器的触头结构，其特征在于：所述动触头机构还包括可带动所述动触头组件绕第一转动轴线旋转至与所述静触头机构接触的转架，所述转架具有相对设置的两块第一安装板，所述动触头组件安设于两块第一安装板上且位于两块所述第一安装板之间。

4.如权利要求3所述的用于直流接触器的触头结构，其特征在于：各所述动触头板与所述转架可转动连接且两者之间的转动轴线为第二转动轴线，所述第一转动轴线平行于第二转动轴线，所述转架还具有安装在两块所述第一安装板之间的第二安装板，各所述动触头板位于所述第二安装板与所述静触头机构之间，且所述第二安装板与所述动触头板之间夹设有触头弹簧且所述触头弹簧与所述触点均位于所述动触头板绕所述第二转动轴线旋转的同一转动侧。

5.如权利要求4所述的用于直流接触器的触头结构，其特征在于：还包括用于限制所述动触头组件绕所述第二转动轴线过度转动的限位件。

6.如权利要求2所述的用于直流接触器的触头结构，其特征在于：所述动触头组件与所述第一母排之间通过软连接焊接；所述软连接与所述动触头板的数量相同且一一对应，每一片所述动触头板通过与其对应的所述软连接与所述第一母排焊接。

7.如权利要求1所述的用于直流接触器的触头结构，其特征在于：还包括自励式磁吹组件，所述自励式磁吹组件包括依次串联的磁吹线圈以及引弧角，所述磁吹线圈安装在所述第二母排上，且与所述第二母排串联，所述引弧角设于灭弧室中。

8.如权利要求3所述的用于直流接触器的触头结构，其特征在于：还包括用于驱使所述动触头机构接触所述静触头机构的第一驱动组件以及用于驱使所述动触头机构分开所述静触头机构的第二驱动组件。

9.如权利要求8所述的用于直流接触器的触头结构，其特征在于：所述第一驱动组件包括合闸弹簧，所述合闸弹簧与所述转架连接，且位于所述转架的下方；所述第二驱动组件包括电磁铁以及连杆，所述电磁铁通过所述连杆与所述转架连接；所述电磁铁的驱动方向与所述合闸弹簧的驱动方向相反。

10.一种直流接触器，包括壳体，其特征在于：还包括如权利要求1-9任一所述的触头结构，所述壳体具有相对设置的两块第三安装板，两块所述第三安装板之间具有安装所述触头结构的安装区间。