CN111261459A - 接触器灭弧室的制作方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种接触器灭弧室的制作方法，所述接触器灭弧室的制作方法包括：在灭弧室的待焊接处放置钎焊焊料；将所述灭弧室放入加热炉的炉腔中；升高所述加热炉内的温度并对所述加热炉进行排气；其中，所述加热炉内的温度达到所述钎焊焊料的熔点温度在所述加热炉内的真空度达到预设真空度之后。本公开的灭弧室能够提高接触器的工作性能。

Description

接触器灭弧室的制作方法

技术领域

本公开涉及接触器制造领域，特别涉及一种接触器灭弧室的制作方法。

背景技术

接触器被广泛的应用于新能源汽车、光伏发电、充电桩等直流电力系统中。接触器的核心部件是灭弧室，由于灭弧室工作于高电压、大电流状态下，因此需要具有良好的绝缘、导流能力与可靠的开断能力。因此，灭弧室部件的装配与封接对于高压直流接触器生产制造显得尤为关键，是生产工艺过程中最重要的环节之一。

目前，传统直流接触器生产工艺都是先对各零件进行预组装和焊接，然后再对组装件进行排气。但是由于灭弧室内的触头大都采用Cu或CuCr系合金，在对灭弧室的缝隙处焊接后，且在排气操作前，灭弧室内的触头会与空气接触；如此，容易造成触头氧化，并且增大了空气中的尘埃粒子进入灭弧室内的概率的问题，进而造成了触头间绝缘强度降低，增大开断电弧重燃几率等问题，从而导致产品质量、性能下降。

发明内容

本公开的一个目的在于提高接触器的工作性能。

为解决上述技术问题，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，本公开提供一种接触器灭弧室的制作方法，其特征在于，所述接触器灭弧室的制作方法包括：

在灭弧室的待焊接处放置钎焊焊料；

将所述灭弧室放入加热炉的炉腔中；

升高所述加热炉内的温度并对所述加热炉进行排气；其中，所述加热炉内的温度达到所述钎焊焊料的熔点温度在所述加热炉内的真空度达到预设真空度之后。

可选的，所述升高所述加热炉内的温度并对所述加热炉炉腔内的空气进行排气，包括：

升高所述加热炉内的温度的过程中，开始对所述加热炉炉腔内的空气进行排气；

调节所述加热炉内的温度升高速度以及排气速度，使得所述加热炉内的真空度达到所述预设真空度时，所述加热炉内的温度小于所述钎焊焊料的熔点温度；

在加热炉内的真空度达到预设的真空度后，升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度；所述预设的熔钎温度高于所述钎焊焊料的熔点温度。

可选的，所述在所述加热炉内的真空度达到预设的真空度后，升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度，包括：

在所述加热炉内的真空度达到预设的真空度之后，停止升高所述加热炉内的温度第一预设时长；

升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度；其中，所述预设的熔钎温度高于所述钎焊焊料的熔点温度。

可选的，所述升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度的步骤之后，所述方法还包括：

停止升高所述加热炉内的温度达到第二预设时长。

可选的，所述升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度的步骤之前还包括：

向所述加热炉内充入灭弧气体。

可选的，所述向所述加热炉内充入灭弧气体，包括：

在所述加热炉内的真空度达到所述预设真空度后，且在加热炉内的温度低于所述钎焊焊料的熔点温度之前，向所述加热炉内充入灭弧气体。

可选的，所述升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度的步骤之后，所述方法还包括：

降低所述加热炉内的温度。

可选的，所述在灭弧室的待焊接处放置钎焊焊料之前，所述方法还包括：

清洗构成所述灭弧室的各部件，并将所述各部件进行装配。

可选的，所述加热炉为氢炉，所述氢炉内置有真空度检测装置，以用于检测炉腔内的真空度。

可选的，所述接触器灭弧室为直流接触器的灭弧室。

本公开通过首先在灭弧室的待焊接处放置钎焊焊料，并在加热炉的炉腔内进行灭弧室的排气和升温操作，并且所述加热炉内的温度达到所述钎焊焊料的熔点温度在所述加热炉内的真空度达到预设真空度之后。因此灭弧室在被钎焊密封之前会先进行排气，从而使得灭弧室内的触头与空气接触而被氧化，进而有效的减小灭弧主回路电阻，减小损耗。

并且，本公开技术方案通过在高温状态下排气，各个零件处于炉内的高温下，从而能够加快零件的排气速度，减少了在接触器使用过程中零件放气导致灭弧室的性能受损。因此本实施例技术方案能够提高灭弧室内的排气彻底性。

并且，本公开技术方案中，由于是在灭弧室焊接之前对加热炉进行排气，因此无需在灭弧室上预留排气口，从而减少了最后的封离工序(封离工序是用于封堵排气口)；需要说明的是，本公开技术方案仍旧可以对带有排气口的灭弧室进行排气、焊接、封离的操作。

进一步的，本公开方案中，灭弧室的排气、焊接、充气、封离的工序都在一个工艺过程中完成，可以无需人工干预，制作后的灭弧室产品一致性高，适合工业化批量生产。

综上所述，本公开技术方案能够提高接触器的工作性能。

附图说明

图1是根据一示例示出的直流接触器的结构示意图；

图2是根据一实施例示出的接触器灭弧室的制作方法的流程图；

图3是根据一实施例示出的图1中步骤S233的流程图；

图4是根据一是实施例示出的加热炉的加热温度与时间的关系；

图5是根据一实施例示出的接触器灭弧室的制作方法的流程图。

具体实施方式

尽管本公开可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本公开原理的示范性说明，而并非旨在将本公开限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本公开的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本公开的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施方式中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本公开的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

以下结合本说明书的附图，对本公开的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。

本公开技术方案提出一种接触器灭弧室的制作方法，可以用于制作接触器的灭弧室。在此接触器可以是直流接触器也可以是交流接触器。

首先，先以直流接触器为例，介绍直流接触器的具体结构。可以理解的是，本公开所提出的灭弧室的制作方法不限于用于此结构的直流接触器中。

请参阅图1，图1是根据一示例示出的直流接触器的结构示意图。直流接触器包括一个灭弧室11和至少两块永磁体12，在灭弧室11内包括相对配置的动触头13和静触头14、陶瓷外壳、可伐环和金属密封体等。静触头14有两个，且之间通过电弧绝缘墙15隔开。所述动触头套接在动触杆上端，动触头13上端有一个上挡圈，下端有一个下挡圈，上挡圈和下挡圈都固定在动触杆上端部，下挡圈与动触头13间有弹簧，动触杆下端固定在衔铁上，衔铁外有导向套，导向套与金属密封焊接在一起，金属密封体的材料为轭铁，衔铁与金属密封体间有间隙，该间隙大于动触头与静触头14之间的距离；所述静触头14通过过渡环焊接在陶瓷外壳上，静触头14材料是铜，铜与陶瓷焊接后易开焊，而在铜质静触头14和陶瓷外壳之间增加过渡环可以使静触头更加牢固地焊接在陶瓷外壳上。所述陶瓷外壳、可伐环和金属密封体装配后为密封腔，密封腔要求有良好的绝缘介电性能。动触头13和静触头14封装在密封腔内。

陶瓷外壳采用95氧化铝陶瓷材料，金属密封体采用与陶瓷外壳材料膨胀系数相接近的4J33高镍合金材料，克服了不同材料热膨胀系数不同而产生应力的问题。

以下将对本公开灭弧室的制作方法进行说明。

请参阅图2，图2是根据一实施例示出的接触器灭弧室的制作方法的流程图。在一实施例中，所述接触器灭弧室的制作方法包括：

步骤S21，在灭弧室的待焊接处放置钎焊焊料；

结合上述对直流接触器结构的实施例，可以首先对接触器的动触头1和静触头2、陶瓷外壳4和金属密封体5进行装配。按照操作方便，可以在装配的过程中，在待焊接处放置钎焊焊料；也可以在装配完成后，通过工具将钎焊焊料送入待焊接处。

在此待焊接处可以位于金属密封体与陶瓷外壳之间，也可以在金属密封体与金属密封体之间。焊接的目的一方面是实现密闭密封腔，另一方面是实现组成灭弧室各个部件之间连接的紧固性。

不同于相关技术中采用的是氩弧焊，在实施例中采用的是钎焊焊料，钎焊焊料可以是固体的或液体的，此处不做限定。可以理解的是，在放置钎焊焊料后，待焊接处仍旧处于未焊接状态。

进一步的，在放置钎焊焊料之前，为了减少装配完成后的灭弧室上的附着物、氧化物、灰尘等。在一实施例中，所述在灭弧室的待焊接处放置钎焊焊料之前，所述方法还包括：

清洗构成灭弧室的各部件，并将所述各部件进行装配。

此处，可以用专用的清洗液对组成灭弧室的各部件进行清洗，也可以采用超声波清洗的方式，以清洗各部件表面的附着物、氧化物、灰尘等。

在放置后焊料后，本方法还包括：

步骤S22，将所述灭弧室放入加热炉的炉腔中。

在此加热炉为具有加热功能的炉子，可选的，该炉子具有接收组件，以接收设定的目标温度。当达到该目标温度后，加热炉会停止加热或工作于保温状态。

加热炉内部具有炉腔，并且炉壁上可以设置有排气口。排气口连接有抽气装置，以将炉腔内的空气排出到加热炉外部。在本步骤中，将装配好且放置好钎焊焊料的灭弧室放入加热炉中。

请参阅图3，图3是根据一实施例示出的图1中步骤S233的流程图。

步骤S23，升高所述加热炉内的温度并对所述加热炉进行排气；其中，所述加热炉内的温度达到所述钎焊焊料的熔点温度在所述加热炉内的真空度达到预设真空度之后。

真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值。随着排气的进行，加热炉内的真空度的绝对值越来越大。预设真空度在此为一个预设值，预设真空度设置的越高，对加热炉内的排气越彻底。当加热炉内的真空度达到预设真空度后，表示加热炉内的空气基本排出干净。因此可以通过加热炉的耐压性能以及灭弧室内的空气含量设定该预设真空度。

可以理解的是，在所述加热炉内的真空度达到预设真空度之前，所述加热炉内的温度不会达到所述钎焊焊料的熔点温度，即灭弧室的密封腔还没有密封，密封腔与加热炉的炉腔是连通的。因此当对加热炉内进行排气时，也意味着对灭弧室内进行排气，当所述加热炉内的真空度达到预设真空度，意味着灭弧室内的真空度达到预设真空度。

对应的，在本实施例中，加热炉内应设置真空度检测装置，以实时或按照指令对加热炉的真空度进行检测，并将检测结果通过声音、光、或显示的方式向操作者表达。

请参阅图4。在一具体的实施例中，所述升高所述加热炉内的温度并对所述加热炉进行排气，包括：

步骤S231，升高所述加热炉内的温度的过程中，开始对所述加热炉炉腔内的空气进行排气；

在此记该步骤S231中的温度升高阶段为第一温度升高阶段。在一实施例中，升高所述加热炉内的温度与对所述加热炉进行排气可以是同时开始，也可以是升高所述加热炉内的温度达到一定的温度值后，才对加热炉内进行排气。

示意性的，持续性的设能高加热炉内的温度，并同时控制抽气装置对加热炉内的空气进行排气。由此可以看出，本实施例中，是在高温下进行排气的。

在高温下排气，可以使炉内空气膨胀，从而提高排气效果。更为重要的是，组成灭弧室的各个零件内部和表面都含有空气，在接触器长久的工作过程中，零件内和表面的空气会不断的释放出来，从而造成灭弧室内空气纯度下降，影响高压直流接触器的开断性能和通流性能。在本实施例中，在排气过程中，各个零件处于炉内的高温下，从而能够加快零件的排气速度，减少了在接触器使用过程中零件放气导致灭弧室的性能受损。因此本实施例技术方案能够提高灭弧室内的排气彻底性。

步骤S232，调节所述加热炉内的温度升高速度以及排气速度，使得所述加热炉内的真空度达到所述预设真空度时，所述加热炉内的温度小于所述钎焊焊料的熔点温度；

通过调节加热炉的加热功率，可以调节加热炉内的温度升高速度。通过调节抽气装置的抽气速度，能够调节加热炉内的排气速度。

步骤S233，在加热炉内的真空度达到预设的真空度后，升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度；所述预设的熔钎温度高于所述钎焊焊料的熔点温度。

在此记步骤S233中的温度升高阶段为第二温度升高阶段。根据所选择的具体钎焊焊料的不同，相应的所述钎焊焊料的熔点温度不同。在加热炉内的真空度达到预设的真空度后，意味着灭弧室内的真空度也达到了要求，此时再使加热炉内的温度达到钎焊焊料的熔点，以使钎焊焊料融化，从而对实现了对待焊接处的自动焊接，以实现灭弧室的密封。

进一步的，为了提高焊接效果，在一实施例中，步骤S233，所述在所述加热炉内的真空度达到预设的真空度后，升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度，包括：

在所述加热炉内的真空度达到预设的真空度之后，停止升高所述加热炉内的温度第一预设时长；

步骤S2332，升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度；其中，所述预设的熔钎温度高于所述钎焊焊料的熔点温度。

停止升高加热炉内的温度包括两种方案，第一种是，停止对加热炉的热量供应，此时加热炉的温度会缓缓下降；第二种是，对加热炉内进行保温，以维持当前温度。在本实施例中，采用的是第二种方案。在此称该阶段为第一保温阶段。

在对加热炉保温的过程中，可以使得加热炉内的温度变得均匀，进而使得灭弧室各个待焊接处的温度达到一致性，从而在加热炉加热到熔纤温度时，各个待焊接处均能够在差不多的时间内融化以完成焊接，提高各个待焊接处焊接效果的一致性。

进一步的，所述升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度；所述预设的熔钎温度高于所述钎焊焊料的熔点温度的步骤之后，所述方法还包括：

停止升高所述加热炉内的温度第二预设时长；

降低所述炉腔内的温度。

在钎焊焊料融化而完成对待焊接处的焊接后，本实施例中，进一步保持当前温度达到第二预设时长，以使钎焊焊料充分融化，提高焊接质量，在此称该阶段为第二保温阶段。

第二预设时长的设置可以根据钎焊焊料、加热炉内的温度、待焊接处的面积等因素设置。

请参阅图5，图5是根据一实施例示出的接触器灭弧室的制作方法的流程图。在下述实施例中，通过在灭弧室内充入灭弧气体，以提高灭弧室的灭弧性能。

所述升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度；所述预设的熔钎温度高于所述钎焊焊料的熔点温度的步骤之前还包括：

步骤S2331，向所述加热炉内充入灭弧气体。

灭弧气体可以是氢气、氮气。本实施例中，采用的是氢气，对应的加热炉为氢炉。氢气的弧压高，能够提高动触头与静触头的开断能力，从而提高接触器的工作可靠性。

在一种实施例中，可以在排气的过程中进行充入氢气。利用氢气排出加热炉内的空气。

在另一种实施中，所述向所述加热炉内充入灭弧气体，包括：

在所述加热炉内的真空度达到所述预设真空度后，且在预设的熔钎温度低于所述钎焊焊料的熔点温度之前，向所述加热炉内充入灭弧气体。

在该实施例中，是在加热炉内的真空度达到预设的真空度后，即在加热炉内的空气排空到一定程度后，再通入氢气，氢气一方面可以进一步赶出残留在灭弧室内的空气，另一方面氢气充满了灭弧室内。由此可以提高排气的彻底性。

进一步的，所述升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度；其中，所述预设的熔钎温度高于所述钎焊焊料的熔点温度的步骤之后，还包括：

降低所述加热炉内的温度。

在该步骤中，升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度后，钎焊焊料融化，完成对待焊接处的焊接后，开始缓缓降低加热炉内的温度。

在加热炉内的温度降低到一定的温度后，可以将灭弧室从加热炉中取出，并进一步装配其他的部件，以最终形成接触器的成品。

本公开通过首先在灭弧室的待焊接处放置钎焊焊料，并在加热炉的炉腔内进行灭弧室的排气和升温操作，并且所述加热炉内的温度达到所述钎焊焊料的熔点温度在所述加热炉内的真空度达到预设真空度之后。因此灭弧室在被钎焊密封之前会先进行排气，从而使得灭弧室内的触头与空气接触而被氧化，进而有效的减小灭弧主回路电阻，减小损耗。

并且，本公开技术方案通过在高温状态下排气，各个零件处于炉内的高温下，从而能够加快零件的排气速度，减少了在接触器使用过程中零件放气导致灭弧室的性能受损。因此本实施例技术方案能够提高灭弧室内的排气彻底性。

并且，本公开技术方案中，由于是在灭弧室焊接之前对加热炉进行排气，因此无需在灭弧室上预留排气口，从而减少了最后的封离工序(封离工序是用于封堵排气口)；需要说明的是，本公开技术方案仍旧可以对带有排气口的灭弧室进行排气、焊接、封离的操作。

进一步的，本公开方案中，灭弧室的排气、焊接、充气、封离的工序都在一个工艺过程中完成，可以无需人工干预，制作后的灭弧室产品一致性高，适合工业化批量生产。

综上所述，本公开技术方案能够提高接触器的工作性能。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种接触器灭弧室的制作方法，其特征在于，所述接触器灭弧室的制作方法包括：

在灭弧室的待焊接处放置钎焊焊料；

将所述灭弧室放入加热炉的炉腔中；

升高所述加热炉内的温度并对所述加热炉进行排气；其中，所述加热炉内的温度达到所述钎焊焊料的熔点温度在所述加热炉内的真空度达到预设真空度之后。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述升高所述加热炉内的温度并对所述加热炉炉腔内的空气进行排气，包括：

升高所述加热炉内的温度的过程中，开始对所述加热炉炉腔内的空气进行排气；

调节所述加热炉内的温度升高速度以及排气速度，使得所述加热炉内的真空度达到所述预设真空度时，所述加热炉内的温度小于所述钎焊焊料的熔点温度；

在加热炉内的真空度达到预设的真空度后，升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度；所述预设的熔钎温度高于所述钎焊焊料的熔点温度。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述在所述加热炉内的真空度达到预设的真空度后，升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度，包括：

在所述加热炉内的真空度达到预设的真空度之后，停止升高所述加热炉内的温度第一预设时长；

升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度；其中，所述预设的熔钎温度高于所述钎焊焊料的熔点温度。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度的步骤之后，所述方法还包括：

停止升高所述加热炉内的温度达到第二预设时长。

5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度的步骤之前还包括：

向所述加热炉内充入灭弧气体。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述向所述加热炉内充入灭弧气体，包括：

在所述加热炉内的真空度达到所述预设真空度后，且在加热炉内的温度低于所述钎焊焊料的熔点温度之前，向所述加热炉内充入灭弧气体。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述升高所述加热炉内的温度至预设的熔钎温度的步骤之后，所述方法还包括：

降低所述加热炉内的温度。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在灭弧室的待焊接处放置钎焊焊料之前，所述方法还包括：

清洗构成所述灭弧室的各部件，并将所述各部件进行装配。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热炉为氢炉，所述氢炉内置有真空度检测装置，以用于检测炉腔内的真空度。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接触器灭弧室为直流接触器的灭弧室。

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