CN113035649A - 接触器及包括其的电气控制柜 - Google Patents

Abstract

一种接触器，包括框架；静触头；动触头，可以在闭合位置和断开位置之间运动，其中在所述闭合位置所述动触头和所述静触头接合，使得所述接触器闭合，而在所述断开位置，所述动触头与所述静触头脱离接合，使得所述接触器断开；以及复位机构，包括反力弹簧，所述反力弹簧为扭簧，用于将所述动触头朝向断开位置偏压，其中所述扭簧为一体式部件，包括具有纵向轴线的体部、从体部伸出的中间支脚和位于所述体部两端的扭臂，所述扭臂设置在动触头的相对两侧。还提供了一种包括该接触器的电气控制柜。该方案使得接触器能够实现更加平衡的动作，改善各相不同步问题。

Description

接触器及包括其的电气控制柜

技术领域

本公开的实施例涉及一种接触器和包括该接触器的电气控制柜。

背景技术

接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器分应用于电力、配电与其它用电场合。在电工学上，因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通断开大电流控制电路，所以经常用于控制电动机，也可用于控制工厂设备、电热器、工作母机和各样电力机组等电力负载，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大，适用于频繁操作和远距离控制，是自动控制系统中的重要元件之一。

接触器线圈断电时，接触器的复位装置使得接触器返回断开状态。一种常用的复位装置为复位弹簧，其为安装在接触器动触头组件和静触头组件之间的压缩弹簧，提供朝向断开位置的偏压力。当接触器线圈断电时，复位弹簧的偏压力使得接触器动触头组件运动到断开位置；而当接触器线圈通电时，电磁力克服复位弹簧的偏压力而使得动触头组件进入与静触头组件接触的闭合位置。在一种现有产品中，压缩弹簧可以为居中布置的一根压缩弹簧；在另一种现有产品中压缩弹簧为左右对称布置的两根压缩弹簧。无论何种方式布置，都需要在磁体的中间或者侧面留下空间来安装压缩弹簧，从而需要额外的宽度或深度来安装压缩弹簧。而且，对于交流接触器而言，其通常用于三相交流电路，在接触器闭合和断开时，要求三相同步。但是，对于上述这种利用压缩弹簧的方式来断开接触器的产品，经常会难以实现三相平衡，因此特别是第一相和第三相不同步。对于较小的接触器，这种现象还不是很明显。但是大型接触器，由于回复力和磁体重力都较大，三相不同步问题会比较明显。

另外一种现有的大功率接触器采用扭力弹簧。动触头组件包括动触头，其被安装在带枢轴的支架上，从而可以在闭合位置和断开位置之间枢转。支架两侧分别设置有两个扭力弹簧，扭力弹簧的支腿伸出到支架两侧的接合部位，从而为支架提供朝向断开位置枢转的偏压力。两个扭力弹簧安装在两个同轴的套筒中，其安装时其位于两个套筒之间位置处的固定端相对于彼此定位，使得两个扭力弹簧在支架两侧为支架提供基本相同的偏压力。从而在接触器线圈断电时，两个扭力弹簧的偏压力使得接触器动触头组件运动到断开位置。然而这种布置存在问题，首先是安装比较复杂，特别是两个扭力弹簧在套筒内的无视野安装和彼此定位；其次是这样的装置对称性无法保证，有时仍会存在一定的不平衡问题，也就是三相不同步问题。

发明内容

为了克服或者至少部分地减轻上述问题，提出了本发明。

根据第一方面，本发明公开了一种接触器，包括：框架；静触头；动触头，可以在闭合位置和断开位置之间运动，其中在所述闭合位置所述动触头和所述静触头接合，使得所述接触器闭合，而在所述断开位置，所述动触头与所述静触头脱离接合，使得所述接触器断开；以及复位机构，包括弹性元件，用于将所述动触头朝向断开位置偏压，其中所述弹性元件为一体式部件，包括体部以及位于所述体部两端的弹性力输出部件，所述弹性力输出部件设置在动触头的相对两侧。通过使用一体式弹性元件在动触头的相对两侧输出弹性力，实现了更加平衡的运动。

优选地，弹性元件为扭簧且所述弹性力输出部件为扭臂，所述扭簧具有纵向轴线的体部、从体部伸出的中间支脚和位于所述体部两端的扭臂，所述扭臂设置在动触头的相对两侧。由于使用带有两侧扭臂的一体式反力弹簧，使得弹簧的安装会更加容易，并且两侧扭臂的反力更加均衡，改善了各相不同步问题。

优选地，扭臂沿相同方向平行于彼此伸出。优选地，接触器还包括促动机构，所述促动机构包括线圈，当线圈通电时促动机构促使动触头克服复位机构施加的偏压力而移动到闭合位置，当线圈断电时，所述复位机构使得动触头返回到断开位置。

优选地，复位机构还包括旋转臂，所述旋转臂包括与所述扭簧的体部的纵向轴线同轴的枢转轴线，从而所述旋转臂可以绕枢转轴线枢转，所述旋转臂可在第一位置和第二位置之间枢转，所述旋转臂的枢转带动所述动触头运动，所述第一位置对应于所述闭合位置、且所述第二位置对应于所述断开位置，所述弹性力输出部件施加的弹性力将旋转臂朝向第二位置偏压。通过一体式弹性元件带动旋转臂，进一步带动动触头运动，实现了更加可靠和平衡的力分布以及动触头运动。

优选地，旋转臂包括朝下的凹座，所述弹性元件的体部可以至少部分地容纳在所述凹座中。从而这样的结构下，扭簧可以简单地向上安放到凹座中，简化了安装步骤，消除了现有技术中必须盲装，安装难度大的问题。

优选地，凹座为弧形，且所述凹座的长度至少等于体部的长度。优选地，所述凹座为半圆形。凹座的形状与扭簧体部的大体圆形形状对应可以更好地匹配扭簧形状，实现更好地安装和限位功能，从而提供一种稳定可靠并且平衡的力输出机构，进一步改善各相不同步问题。

优选地，接触器还包括动触头支架，动触头安装在所述动触头支架上，以与动触头支架一起相对于静触头运动，所述动触头支架可枢转地安装到所述旋转臂，且所述动触头支架的枢转轴线与所述旋转臂的枢转轴线平行且间隔开。从而动触头的运动由双重枢转叠加而成，支架运动自由度高，能够提供为引导构件提供充分配合的效果。优选地，所述框架上设置有引导件，所述动触头支架设置有配合引导件，从而引导动触头支架在闭合位置和断开位置之间的运动。引导件的设置使得动触头的运动更加平衡可控，进一步改善了三相不同步问题。优选地，所述引导件为细长槽和设置在细长槽中的销中的一个，所述配合引导件为细长槽和设置在细长槽中的销中的另一个。优选地，所述引导件为轨道和在轨道上运动的滑块中的一个，所述所述配合引导件为轨道和在轨道上运动的滑块中的另一个。

优选地，所述体部包括第一体部和第二体部，所述第一体部和第二体部具有相同的纵向轴线，且所述支脚位于第一体部和第二体部之间。位于中间的支脚进一步提供对称平衡的运动输出，进一步改善各相不同步问题。

优选地，框架上设置有支撑部，所述扭簧的中间支脚抵靠支撑部上。优选地，旋转臂具有主体部和从主体部两侧伸出的臂部，所述弹性元件输出部卡入到对应臂部内侧上的卡接部。从而扭簧在两个扭臂的卡接位置和中间支脚共三个位置处得到支撑，在面向下方的凹座处通过凹座和体部的配合得到限位，实现了扭簧的可靠定位。

优选地，扭臂和所述支脚在垂直于扭簧的体部的纵向轴线的平面中的投影所成的角度不小于90度。该角度可以实现扭簧在扭臂和支脚处的可靠的支撑，有助于提供充分的扭力并且防止扭簧由于重力、冲击等原因落下。

在第二方面，本发明提供了一种电气控制柜，包括如前述任一段落中所述的接触器。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1示出了根据本发明的接触器的一部分的俯视图；

图2示出了根据本发明的实施例的扭簧的立体视图；

图3示出了根据本发明的实施例的扭簧的正视图；

图4是示出了根据本发明的实施例的接触器的一部分的示意性图示；

图5是示出了扭簧和旋转臂之间的配合关系的示意图；

图6是示出了旋转臂和动触头支架之间的配合关系的示意图；

图7是示出了动触头支架和框架之间的配合关系的示意图。

附图标记列表

10接触器 131穿孔

12反力弹簧(扭簧) 132滑块

13动触头支架 142凹座

14旋转臂 143凹入部

15轴 144穿孔

16框架 146短轴

121第一体部 148卡接部

122第二体部 161长孔

123第一扭臂 163支撑表面

124第二扭臂 162支撑部

125中间支脚 164轨道

165安装孔

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。例如，本领域技术人员可理解本公开的各实施例里的特征可彼此组合，组合后的实施方式仍属于本公开的范围。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1示出了根据一个实施例的接触器10的一部分的俯视图。图中所示的部分为包含动触头及其动作相关机构的部分。如图所示，接触器10包括框架16和安装在框架上的动触头支架13和旋转臂14。动触头安装在该动触头支架13的联动件上。动触头支架13可以带着动触头在闭合位置和断开位置之间运动。旋转臂14可枢转地安装在框架16上，且包括主体部和从主体部两侧伸出的臂部。

图2和图3示出了根据本发明的一个实施例的扭簧12。扭簧12包括第一体部121(如图右侧体部)和第二体部122(如图左侧体部)。第一体部121和第二体部122为扭簧的蓄力机构，在本实施例中为筒状盘绕线材，如图所示。第一体部121限定纵向轴线L，其与第二体部122的纵向轴线大体对齐。第一体部121。中间支脚125设置在第一和第二体部121、122之间。第一体部121和第二体部122的中间侧通过中间支脚125连接在一起。第一体部121和第二体部122的远离中间侧的端部上分别设置有第一扭臂123(如图右侧扭臂)和第二扭臂124(如图右侧扭臂)。第一扭臂123和第二扭臂124长度相同，彼此对称地布置。在所示实施例中，第一扭臂123和第二扭臂124以相同角度伸出，从而第一扭臂123和第二扭臂124平行于彼此。扭簧12的各个部分一起形成一体的单件式结构。此外，如图所示，扭簧 12的各个部分相对垂直于第一和第二体部121、122的纵向轴线L且平分连接部分的平面A以左右对称的方式布置。也就是说，连接部125的左右半部分相对于平面A对称，第一体部121和第二体部122相对于平面A对称布置，且第一扭臂123和第二扭臂124相对于平面A对称布置。

图4示出了接触器的一部分的示意性图示，其中示出了扭簧12的安装关系。旋转臂通过枢轴146可枢转地安装在框架16上。旋转臂12具有面向下方的半圆形凹座142，用于容纳扭簧12的第一和第二体部121、122。实际上可以看出，半圆形凹座142只容纳第一和第二体部121、122的大体一半。中间支脚125从旋转臂14的后部伸出(如果以旋转臂的臂部伸出方向为前)，并抵靠在框架上的支撑部162的支撑表面163上。臂部的内侧设置有卡接部148，其具有朝上敞开的凹口。扭簧12的扭臂123、124顺着旋转臂14的臂部的内侧延伸，并且通过卡入臂部内侧上设置的卡接部148上的凹口而固定到臂部148。卡接部148固定扭臂的横向位置，同时从下方托住扭臂。凹座142通过形状配合防止扭簧移动。但是仅看凹座142本身其允许扭簧12向下运动，从而凹座142也允许扭簧12简单地向上安装到位。支撑部162支撑支脚125，防止其落下。从而，扭簧12通过旋转臂14上的卡接部148、凹座142和框架16上的支撑部162保持在位。在所示实施例中，扭簧12的扭臂123、124与支脚在图4的视角上看(即在垂直于旋转臂14的枢转轴线的平面中)所成的角度为110°。从而确保支脚125、两个卡接部148对扭簧12实现三点支撑，同时凹座142对扭簧12限位。

如图4所示，旋转臂14的臂部的自由端上还设置有穿孔144。如图6所示，动触头支架13上设置有对应的穿孔131，轴15穿过穿孔131和穿孔 144，从而动触头支架通过轴15铰接到旋转臂14。如图5所示，旋转臂14 具有朝向下方的半圆形凹座，扭簧12从下方安装到旋转臂14。如图7所示，轴15的端部伸入框架16上的长孔161内，从而保证动触头支架13在闭合位置和断开位置之间运动时长孔161引导轴15的端部在长孔161内运动。框架上还设置有轨道164，而动触头支架上设置有滑块132。滑块132被安装在轨道164上，从而轨道164引导滑块的运动，由此引导动触头支架13 的运动。旋转臂14的枢轴为位于主体部两侧的短轴146，其可以可枢转地安装到框架上的相应容座内。此外，可以注意到旋转臂14的主体部的后侧的与中间支脚对应的位置处存在凹入部143。由于中间支脚125抵靠到支撑部上而不能进一步运动，当旋转臂14朝向中间支脚125运动时，该凹入部143 可以用于至少部分地容纳中间支脚125。这样的结构可以避免旋转臂14在枢转过程中挤压到中间支脚125和/或被中间支脚125阻挡。

在本实施例中，安装扭簧12的时候，只需要从底部将扭簧12的体部向上放入半圆形凹座142内，这个过程在视觉可见的情况下进行，因此变得非常容易。然后，将两个扭臂123、124分别卡入两侧的卡接部148，然后将旋转臂14的短轴146安放入框架上的相应容座内，在此实施例中为安装孔165。此时，扭簧12的中间支脚125抵靠支撑部162的支撑表面163并适当变形。

在所示实施例中，采用扭簧作为弹性元件，实际上其它弹性元件也是可能的，只要弹性元件为一体式部件，包括主体和位于主体两端的对称的弹力输出部件，例如具有这样结构的板簧等。这样的结构能够允许一体式弹性元件从动触头两侧施加弹性力，使得运动更加平衡。

在所示实施例中，扭簧的扭臂通过从上向下卡接卡入到卡接部的凹口内，然而任何其它适当的结构都是可以的，只要能够从下方稳定地托住扭臂，使得扭臂施加的扭力能够带动整个旋转臂旋转，例如卡接部可以位于旋转臂14 上，也可以直接位于轴15上。短轴146也可以一贯穿14的长通轴代替。

在所示实施例中的凹座为半圆形，以容纳大体圆形的扭簧体部。本领域技术人员可以理解，凹座表面不需要是完整的，而可以是部分镂空的，只要其能够实现对扭簧体部的容纳和一定程度的限位功能即可。此外，凹座可以不是半圆形，而可以是小于180°的弧形，只要这样的弧形构造能够部分地容纳扭簧体部并且实现一定的限位功能即可，也可以是大于180°，例如稍微大于，只要扭簧能从下侧塞入该空间，而不需要盲装即可。因此，优选地，弧形凹部所对的角度可以在150°到200°之间。

在所示实施例中扭簧的支脚和扭臂之间的角度为110°，然而任何能够实现三点支撑以防止扭簧落下的角度都是可以的。优选地，扭簧的支脚和扭臂在垂直于扭簧的体部的纵向轴线的平面中所成的角度不小于90°。优选地，两者所成的角度在90°到145°之间。更优选地，角度在100°到120°之间。

在实施例中所示支撑部由形成在框架上的凸台形成，然而这不是必须的，支撑部可以是框架壁等任何结构，只要其具有适当的支撑表面。优选地，该支撑表面的角度不小于90°，以实现至少带有部分向上分量的支撑。

本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等同范围来限定。

Claims (17)

1.一种接触器，包括：

框架；

静触头；

动触头，可以在闭合位置和断开位置之间运动，其中在所述闭合位置所述动触头和所述静触头接合，使得所述接触器闭合，而在所述断开位置，所述动触头与所述静触头脱离接合，使得所述接触器断开；以及

复位机构，包括弹性元件，用于将所述动触头朝向断开位置偏压，其中所述弹性元件为一体式部件，包括体部以及位于所述体部两端的弹性力输出部件，所述弹性力输出部件设置在动触头的相对两侧。

2.如权利要求1所述的接触器，其中所述弹性元件为扭簧且所述弹性力输出部件为扭臂，所述扭簧具有纵向轴线的体部、从体部伸出的中间支脚和位于所述体部两端的扭臂，所述扭臂设置在动触头的相对两侧。

3.如权利要求2所述的接触器，其中所述扭臂沿相同方向平行于彼此伸出。

4.如权利要求1所述的接触器，其中所述接触器还包括促动机构，所述促动机构包括线圈，当线圈通电时促动机构促使动触头克服复位机构施加的偏压力而移动到闭合位置，当线圈断电时，所述复位机构使得动触头返回到断开位置。

5.如权利要求1-4中任一项所述的接触器，其中所述复位机构还包括旋转臂，所述旋转臂包括与所述扭簧的体部的纵向轴线同轴的枢转轴线，从而所述旋转臂可以绕枢转轴线枢转，所述旋转臂可在第一位置和第二位置之间枢转，所述旋转臂的枢转带动所述动触头运动，所述第一位置对应于所述闭合位置、且所述第二位置对应于所述断开位置，所述弹性力输出部件施加的弹性力将旋转臂朝向第二位置偏压。

6.如权利要求5所述的接触器，其中所述旋转臂包括朝下的凹座，所述弹性元件的体部可以至少部分地容纳在所述凹座中。

7.如权利要求6所述的接触器，其中所述凹座为弧形，且所述凹座的长度至少等于体部的长度。

8.如权利要求7所述的接触器，其中所述凹座为半圆形。

9.如权利要求1-4中任一项所述的接触器，其中所述接触器还包括动触头支架，动触头安装在所述动触头支架上，以与动触头支架一起相对于静触头运动，所述动触头支架可枢转地安装到所述旋转臂，且所述动触头支架的枢转轴线与所述旋转臂的枢转轴线平行且间隔开。

10.如权利要求9所述的接触器，其中所述框架上设置有引导件，所述动触头支架设置有配合引导件，从而引导动触头支架在闭合位置和断开位置之间的运动。

11.如权利要求10中所述的接触器，其中所述引导件为细长槽和设置在细长槽中的销中的一个，所述配合引导件为细长槽和设置在细长槽中的销中的另一个。

12.如权利要求10中所述的接触器，其中所述引导件为轨道和在轨道上运动的滑块中的一个，所述所述配合引导件为轨道和在轨道上运动的滑块中的另一个。

13.如权利要求2-4中任一项所述的接触器，其中所述体部包括第一体部和第二体部，所述第一体部和第二体部具有相同的纵向轴线，且所述支脚位于第一体部和第二体部之间。

14.如权利要求2-4中任一项所述的接触器，其中所述框架上设置有支撑部，所述扭簧的中间支脚抵靠支撑部上。

15.如权利要求5中任一项所述的接触器，其中旋转臂具有主体部和从主体部两侧伸出的臂部，所述弹性力输出部件卡入到对应臂部内侧上的卡接部。

16.如权利要求2-4中任一项所述的接触器，其中所述扭臂和所述支脚在垂直于扭簧的体部的纵向轴线的平面中的投影所成的角度不小于90度。

17.一种电气控制柜，包括如权利要求1-16中任一项所述的接触器。

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