CN114242476A - 机械式开关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种机械式开关装置，包括：开关结构、触点结构和驱动结构；其中，开关结构包括断开的电流输入端和电流输出端，触点结构包括电性连接的第一触点和第二触点；电流输入端和电流输出端分别与第一触点和第二触点对应；触点结构可在驱动结构的作用下沿朝向开关结构或背离开关结构的方向直线移动，以使第一触点和第二触点分别与电流输入端和电流输出端接触，或使第一触点和第二触点分别与电流输入端和电流输出端断开。本申请的环路较小，可降低开关回路电感，可减小电磁干扰，保证脉冲波形的稳定输出，降低发热量，因此其解决了相关技术中开关装置的开关回路会产生较大电感，影响脉冲波形，以及会产生电磁辐射干扰和释放大量热量的问题。

Description

机械式开关装置

技术领域

本申请涉及开关设备技术领域，具体而言，涉及一种机械式开关装置。

背景技术

高功率脉冲技术中，开关技术具有特殊重要的地位。它不仅决定了脉冲功率装置的输出特性，甚至是脉冲功率系统成败的关键。

中国专利(申请号：201510865028.6)公开了一种氢闸流管固定座及使用该固定座的氢闸流管装置，该装置由绝缘底板、绝缘套筒、阴极导流排等部件组成，绝缘底板上设有支撑座，支撑座上设有环形绝缘板，闸流管的法兰通过环形绝缘板上的安装孔固定。氢闸流管的阴极通过阴极导流排引出，方便接线。

上述方案中，氢闸流管的阳极和阴极导流排垂直布置，导致其电路构成一个较大的环路，从而使得开关回路会产生较大电感，影响脉冲波形，导致波形畸变。

并且，由于氢闸流管的工作过程是气体由放电前的隔离高电压状态转变为放电后的高导电状态过程，把脉冲时间间隔内储存的能量在脉冲瞬间转换成强功率脉冲输出，在此过程中，接口处会产生高频的电磁辐射，影响其他电子部件的正常工作，特别是在一些要求超稳定、高精度设备中，电子部件不能正常工作，将带来很大影响。

因此上述方案基于氢闸流管的开关装置无法适用于科技含量比较高的机器中，特别是要求超稳定、高精度的医疗设备。

进一步，氢闸流管工作时电压高，脉冲电流大，会发出大量的热量，管壁很烫，上述方案虽然提交在绝缘套筒的散热通风孔上方设有风扇，但风扇与氢闸流管相距较远，并且其吹出的风向绝缘套筒的腔内流动时，会被绝缘套筒底部的支撑板所阻挡，导致其热量回流，使得热量不能及时散发，不能满足其冷却要求，将影响设备的正常运行。

为了带负载开关功率器件，比如医用超高压放电装置，需要一种能够耐高压的，带着负载开合的开关装置，同时，避免电磁干扰其他电子部件，降低开关回路电感，保证输出理想的脉冲波形，同时适用于超稳定、高精度的医疗设备的高压开关装置。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种机械式开关装置，以解决相关技术中开关装置的开关回路会产生较大电感，影响脉冲波形，导致波形畸变，以及会产生电磁辐射干扰和释放大量热量的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种机械式开关装置，该机械式开关装置包括：开关结构、触点结构和驱动结构；其中，

所述开关结构包括断开的电流输入端和电流输出端，所述触点结构包括电性连接的第一触点和第二触点；

所述电流输入端和所述电流输出端分别与所述第一触点和所述第二触点对应；

所述触点结构可在所述驱动结构的作用下沿朝向所述开关结构或背离所述开关结构的方向直线移动，以使所述第一触点和所述第二触点分别与所述电流输入端和所述电流输出端接触，或使所述第一触点和所述第二触点分别与所述电流输入端和所述电流输出端断开；

还包括行程开关，且所述行程开关位于所述触点结构背离所述开关结构的运动方向上；所述行程开关用于限制所述触点结构在背离所述开关结构的运动方向上的最大位移。

进一步的，驱动结构包括：电磁线圈和伸缩拉杆；其中，

所述电磁线圈上设置有用于与电源连接的输电端；所述电磁线圈的中部呈中空设置；

所述伸缩拉杆设为磁性件并套设在所述电磁线圈的中空部，所述伸缩拉杆与所述电磁线圈的内圈滑动连接；

所述伸缩拉杆的其中一端延伸出所述电磁线圈并与所述触点结构背离所述开关结构的一端传动连接。

进一步的，驱动结构还包括连杆组件，所述连杆组件的第一端与所述伸缩拉杆的上端铰接，所述连杆组件的第二端与所述触点结构背离所述开关结构的一端铰接。

进一步的，还包括安装底板，所述安装底板上开设有滑槽，所述触点结构的一侧滑动设于所述滑槽内；

所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆通过转轴铰设于所述安装底板上，所述第一连杆的第一端和第二端分别与所述第二连杆的第一端和所述触点结构铰接；

所述第二连杆的第二端与所述伸缩拉杆延伸出所述电磁线圈的一端铰接。

进一步的，驱动结构还包括复位件，所述复位件用于在切断所述电磁线圈的电源时，使所述伸缩拉杆复位。

进一步的，复位件设置为弹性复位件，所述弹性复位件的第一端固定在所述伸缩拉杆上，第二端固定在所述电磁线圈上。

进一步的，触点结构还包括绝缘连杆，所述第一触点和所述第二触点均固设于所述绝缘连杆朝向所述开关结构的一端；

所述绝缘连杆朝向所述安装底板的一侧设置有滑动部，所述滑动部与所述滑槽滑动连接；

所述第一连杆的第二端与所述绝缘连杆背离所述开关结构的一端铰接。

进一步的，开关结构还包括固定在所述安装底板上的固定板，所述电流输入端和所述电流输出端均固定在所述固定板上。

进一步的，电流输入端包括分别设于所述固定板两侧的开关输入端和输入端弹簧触点，所述开关输入端和所述输入端弹簧触点电性连接，所述输入端弹簧触点和所述第一触点对应；

所述电流输出端包括分别设于所述固定板两侧的开关输出端和输出端弹簧触点，所述开关输出端和所述输出端弹簧触点电性连接，所述输出端弹簧触点和所述第二触点对应。

进一步的，所述行程开关固设于所述安装底板上，且所述行程开关位于所述绝缘连杆背离所述开关结构的运动方向上；

所述行程开关用于限制所述绝缘连杆在背离所述开关结构的运动方向上的最大位移。

进一步的，还包括壳体，所述壳体罩设固定在所述安装底板上，所述电磁线圈的线圈部、所述伸缩拉杆、所述连杆组件、所述触点结构、所述输入端弹簧触点和所述输出端弹簧触点均位于所述壳体内。

进一步的，壳体采用绝缘材料制成，所述壳体的外表面涂覆有导电金属漆。

进一步的，壳体内呈真空设置。

进一步的，还包括外壳体，所述壳体固定在所述外壳体的内部，且所述壳体固定在所述外壳体的中部位置，所述壳体的外表面和所述外壳体的内表面之间具有间隙，以形成保护腔室。

进一步的，保护腔室呈密封设置，所述保护腔室内填充有保护气体。

在本申请中，设置开关结构、触点结构和驱动结构；其中，开关结构包括断开的电流输入端和电流输出端，触点结构包括电性连接的第一触点和第二触点；电流输入端和电流输出端分别与第一触点和第二触点对应；触点结构可在驱动结构的作用下沿朝向开关结构或背离开关结构的方向直线移动，以使第一触点和第二触点分别与电流输入端和电流输出端接触，或使第一触点和第二触点分别与电流输入端和电流输出端断开。

在需要通电时，控制驱动结构动作使触点结构朝向开关结构移动，并使触点结构上电性连接的第一触点和第二触点分别与开关结构的电流输入端和电流输出端接触，使电流输入端和电流输出端由断开状态转变为连通状态，实现导通；在需要断电时，控制制驱动结构动作使触点结构背离开关结构移动，并使触点结构上电性连接的第一触点和第二触点分别与开关结构的电流输入端和电流输出端断开接触，使电流输入端和电流输出端连通状态由转变为断开状态，实现断路。

本申请以控制触点结构移动的方式来实现开关结构中电流输入端和电流输出端的导通和断路，是以一种机械的方式来实现开关动作。相对于相关技术中采用氢闸流管的结构而言，本申请的环路较小，可降低开关回路电感，也没有气体的状态转变，可减小电磁干扰，保证脉冲波形的稳定输出，降低发热量，因此其解决了相关技术中开关装置的开关回路会产生较大电感，影响脉冲波形，导致波形畸变，以及会产生电磁辐射干扰和释放大量热量的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的结构示意图；

图2是根据本申请实施例中断开时的结构示意图；

图3是根据本申请实施例中导通时的结构示意图；

图4是根据本申请实施例中壳体的结构示意图；

图5是根据本申请实施例中外壳体的结构示意图；

其中，1电磁线圈，1a线圈正极端，1b线圈负极端，2伸缩拉杆，3复位件，4第二连杆，5第一连杆，51转轴，6开关输出端，7输出端弹簧触点，8开关输入端，9输入端弹簧触点，10滑槽，11绝缘连杆，12第一触点，13行程开关，14安装底板，15壳体，16外壳体，17驱动结构，18连杆组件，19开关结构，191电流输入端，192电流输出端，20触点结构，21固定板，22第二触点。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

对于医用超高压放电装置，需要一种能够耐高压的，带着负载开合的开关装置，同时，避免电磁干扰其他电子部件，降低开关回路电感，保证输出理想的脉冲波形，同时适用于超稳定、高精度的医疗设备的高压开关装置。但是相关技术中采用的开关装置为氢闸流管装置，在使用氢闸流管装置时，开关回路会产生较大电感，影响脉冲波形。并且会产生高频的电磁辐射，无法应用到一些要求超稳定、高精度设备中。甚至在工作时电压高，脉冲电流大，会发出大量的热量，无法达到使用温度要求，影响设备的正常运行。

为解决上述问题，如图1至图3所示，本申请实施例提供了一种机械式开关装置，该机械式开关装置包括：开关结构19、触点结构20和驱动结构17；其中，

开关结构19包括断开的电流输入端191和电流输出端192，触点结构20包括电性连接的第一触点12和第二触点22；

电流输入端191和电流输出端192分别与第一触点12和第二触点22对应；

如图2和图3所示触点结构20可在驱动结构17的作用下沿朝向开关结构19或背离开关结构19的方向直线移动，以使第一触点12和第二触点22分别与电流输入端191和电流输出端192接触，或使第一触点12和第二触点22分别与电流输入端191和电流输出端192断开。

本实施例中，该机械式开关装置主要由开关结构19、触点结构20和驱动结构17三部分组成，其中开关结构19为固定结构，其安装在固定件上并保持固定状态。开关结构19由电流输入端191和电流输出端192组成，为实现分断功能，电流输入端191和电流输出端192呈断开设置，需要借助触点结构20中的第一触点12和第二触点22来实现导通。

触点结构20作为开关装置中的一个活动件，其具有可朝向开关结构19和背离开关结构19移动的自由度。而触点结构20主要由第一触点12和第二触点22组成，并且第一触点12和第二触点22处于电性连接的状态。如图3所示，当需要使开关结构19的电流输入端191和电流输出端192导通时，可控制触点结构20朝向开关结构19移动，并移动至第一触点12和电流输入端191接触，第二触点22与电流输出端192接触。

由于第一触点12和第二触点22处于电性连接的状态，因此电流输入端191可通过第一触点12和第二触点22与电流输出端192导通。当电流输入端191和电流输出端192连接外部负载时，呈导通状态的电流输入端191和电流输出端192也会使负载内的电路处于导通状态。由于电流输入端191和电流输出端192的的导通和分断状态均由触点结构20的机械移动来实现，因此相对于相关技术中氢闸流管装置而言，其构成的环路较小，可降低开关回路电感，也没有气体的状态转变，可减小电磁干扰，保证脉冲波形的稳定输出，降低发热量。

本实施例中的驱动结构17作为另一个活动件可在外部控制的作用下进行动作，驱动结构17所要实现的动作为带动触点结构20朝向开关结构19或背离开关结构19移动，因此驱动结构17的具体设置方式需要视触点结构20的移动路径来定。

例如，当触点结构20和开关结构19呈上下分布并位于一条直线上，并且触点结构20的移动路径为直线时，驱动结构17可设置为一种直线位移驱动机构，其可在外部控制下带动触点结构20朝上下移动，从而靠近开关结构19或远离开关结构19。

而在另一种方式中，触点结构20的移动路径可为弧线，因此对于的驱动结构17则可设置为具有旋转输出的结构，其可在外部控制下带动触点结构20旋转，并沿预设的弧线移动，从而靠近开关结构19或远离开关结构19。当然，可以理解的是，驱动结构17的具体形式不限于上述的两种方式，也可采用其他的形式，只需要使驱动结构17的最终输出与触点结构20预设的移动方向匹配即可。

如图1至图3所示，还包括行程开关13，行程开关13固设于安装底板14上，且行程开关13位于绝缘连杆11背离开关结构19的一端；

行程开关13用于限制绝缘连杆11在背离开关结构19的运动方向上的最大位移。

具体的，需要说明的是，行程开关13安装在绝缘连杆11的下方，二者之间具有一定的间距，当绝缘连杆11在第一连杆5的作用下向下移动时，会逐渐靠近行程开关13的监测端，此时第一连杆5的端部也逐渐靠近行程开关13的监测端。行程开关13的监测端可为弹片，当绝缘连杆11向下移动至设定位置，绝缘连杆11下端或第一连杆5端部会与行程开关13的弹片接触，此时即可判断绝缘连杆11向下移动已到设定位置，并由行程开关13发出反馈信号，进而可控制其他的设备动作，实现对绝缘连杆11行程的反馈。

本申请以控制触点结构20移动的方式来实现开关结构19中电流输入端191和电流输出端192的导通和断路，是以一种机械的方式来实现开关动作。相对于相关技术中采用氢闸流管的结构而言，本申请的环路较小，可降低开关回路电感，也没有气体的状态转变，可减小电磁干扰，保证脉冲波形的稳定输出，降低发热量，因此其解决了相关技术中开关装置的开关回路会产生较大电感，影响脉冲波形，导致波形畸变，以及会产生电磁辐射干扰和释放大量热量的问题。

如图1至图3所示，以触点结构20的移动路径为直线为例，本实施例提供一种与之匹配的驱动结构17，具体的，该驱动结构17包括：电磁线圈1和伸缩拉杆2；其中，

电磁线圈1上设置有用于与电源连接的输电端；电磁线圈1的中部呈中空设置；

伸缩拉杆2设为磁性件并套设在电磁线圈1的中空部，伸缩拉杆2与电磁线圈1的内圈滑动连接；

伸缩拉杆2的其中一端延伸出电磁线圈1并与触点结构20背离开关结构19的一端传动连接。

具体的，需要说明的是，该驱动结构17主要由电磁线圈1和伸缩拉杆2两部分组成，电磁线圈1为漆包线线圈，其包括线圈正极端1a和线圈负极端1b。而线圈正极端1a和线圈负极端1b形成电磁线圈1的输电端，当其与电源连接后可向线圈输入电流从而产生磁场，磁场的方向可通过改变电流的输入方向来调整。

如图1至图3所示，由于电磁线圈1的中部呈中空设置，当电磁线圈1通电后，在中空部会产生对应的磁场。而伸缩拉杆2则套设在电磁线圈1的中空部并滑动连接，即伸缩拉杆2可相对于电磁线圈1直线移动。为使电磁线圈1产生的磁场可作用在伸缩拉杆2上，伸缩拉杆2也采用磁性材料制成，例如铁或不锈钢。

当电磁线圈1通电时，在其中空部产生的磁场直接作用于伸缩拉杆2上，可带动伸缩拉杆2直线移动。为便于伸缩拉杆2与触点结构20连接，因此伸缩拉杆2的一端需要延伸出电磁线圈1。由于伸缩拉杆2与触点结构20传动连接，因此可将伸缩拉杆2的直线运动直接或间接的作用在触点结构20上，从而带动触点结构20上下移动，实现朝向开关结构19的移动或背离开关结构19的移动。

如图1至图3所示，伸缩拉杆2和触点结构20之间可采用直接传动或间接传动的方式，当采用直接传动时伸缩拉杆2需要安装在触点结构20的正下方，此时触点结构20的移动和伸缩拉杆2的移动长度是相同的。而采用间接传动时需要使用到中间传动件，此时伸缩拉杆2的安装位置不限，具体位置可视中间传动件的结构而定，并且还可通过中间传动件来改变传动比，使得伸缩拉杆2小幅度的移动即可带动触点结构20的大幅度移动，例如采用杠杆结构。

因此，为减小整个开关装置布置所需空间，以及增加伸缩拉杆2和触点结构20的传动比，本实施例中的驱动结构17还包括连杆组件18，连杆组件18的第一端与伸缩拉杆2的上端铰接，连杆组件18的第二端与触点结构20背离开关结构19的一端铰接。

具体的，需要说明的是，此处连杆组件18作为伸缩拉杆2和触点结构20的中间传动件，其整体采用杠杆结构，通过连杆组件18的两端分别与伸缩拉杆2和触点结构20铰接，来将伸缩拉杆2的直线运动转化为连杆组件18的旋转运动，再将连杆组件18的旋转运动转化为触点结构20的直线运动，从而减小整个开关装置布置所需空间，以及增加伸缩拉杆2和触点结构20的传动比。

如图1至图3所示，由于触点结构20、开关结构19和电磁线圈1均需要进行安装使用，因此本实施例中的机械式开关装置还包括安装底板14，安装底板14上开设有滑槽10，触点结构20的一侧滑动设于滑槽10内，滑槽10的开设方向与触点结构20的移动路径匹配。当触点结构20的移动路径为上下直线移动时，滑槽10也沿竖直方向开设。

如图1至图3所示，连杆组件18包括第一连杆5和第二连杆4，第一连杆5通过转轴51铰设于安装底板14上，第一连杆5的第一端和第二端分别与第二连杆4的第一端和触点结构20铰接；

第二连杆4的第二端与伸缩拉杆2延伸出电磁线圈1的一端铰接。

具体的，需要说明的是，连杆组件18主要由第一连杆5和第二连杆4两部分组成，第一连杆5的中部通过转轴51铰接在安装底板14的表面，触点结构20和伸缩拉杆2位于第一连杆5的两端，第一连杆5的两端作为摆臂可上下摆动。为将伸缩拉杆2的直线运动传递至触点结构20上，在伸缩拉杆2的上端还铰接有第二连杆4，第二连杆4则与第一连杆5的第一端铰接，并且使第一连杆5的第二端与触点结构20下端铰接。

通过上述连杆组件18的设置，当伸缩拉杆2向下移动时，通过第二连杆4和第一连杆5配合，使得触头结构可向上移动；同理，当伸缩拉杆2向上移动时，通过第二连杆4和第一连杆5配合，使得触头结构可向下移动。

通过调整第一连杆5上转轴51的安装，可调整伸缩拉杆2和触头结构的传动比，当转轴51贴近伸缩拉杆2布置时，可增大传动比，相反则可减小传动比。可视具体使用情况进行转轴51的布置。

由于电磁线圈1磁场的方向可通过改变输入电流的方向来调整，因此当伸缩拉杆2为磁铁时，可通过控制电磁线圈1磁场的方向来使伸缩拉杆2向下移动或向上移动。而当伸缩拉杆2仅为铁或不锈钢类型的磁性材料时，电磁线圈1产生的磁场只能控制伸缩拉杆2单向移动，因此对于伸缩拉杆2反向的移动则需要额外设置复位结构来实现。

因此，如图1至图3所示，本实施例中的驱动结构17还包括复位件3，复位件3用于在切断电磁线圈1的电源时，使伸缩拉杆2复位，复位件3设置为弹性复位件，弹性复位件的第一端固定在伸缩拉杆2上，第二端固定在电磁线圈1上。弹性复位件可设置为弹簧，当伸缩拉杆2在电磁线圈1的磁场作用下向下移动时压缩弹簧，并使触头结构和开关结构19接触。此时伸缩拉杆2获得弹性势能，当电磁线圈1断电时，磁场做伸缩拉杆2的作用力消失，在弹性势能的作用下伸缩拉杆2向上移动并带动触头结构和开关结构19分离。

本实施例对触头结构进行具体说明，详细如下：

如图1至图3所示，触点结构20还包括绝缘连杆11，第一触点12和第二触点22均固设于绝缘连杆11朝向开关结构19的一端；

绝缘连杆11朝向安装底板14的一侧设置有滑动部，滑动部与滑槽10滑动连接；

第一连杆5的第二端与绝缘连杆11背离开关结构19的一端铰接。

具体的，需要说明的是，绝缘连杆11整体可呈T形结构，第一触点12和第二触点22固定在绝缘连杆11的上端。第一触点12和第二触点22可为一体结构，其可由一块导电材料制成，第一触点12和第二触点22可嵌设固定在绝缘连杆11上端。为便于绝缘连杆11和安装底板14上滑槽10的配合，在绝缘连杆11朝向安装底板14的一侧设置有滑动部，滑动部可为设置在绝缘连杆11贴近安装底板14一侧的凸起结构。为便于绝缘连杆11和第一连杆5之间的铰接，在绝缘连杆11的下端开设有通槽，第一连杆5的端部铰接在该通槽内。

为便于将开关结构19安装在安装底板14上，开关结构19还包括固定在安装底板14上的固定板21，固定板21位于绝缘连杆11的正上方，电流输入端191和电流输出端192均固定在固定板21上。

如图1至图3所示，电流输入端191包括分别设于固定板21两侧的开关输入端8和输入端弹簧触点9，开关输入端8和输入端弹簧触点9电性连接，输入端弹簧触点9和第一触点12对应；

电流输出端192包括分别设于固定板21两侧的开关输出端6和输出端弹簧触点7，开关输出端6和输出端弹簧触点7电性连接，输出端弹簧触点7和第二触点22对应。

具体的，需要说明的是，开关输入端8和输入端弹簧触点9分别固定在固定板21的上下两端，开关输入端8作为与负载连接的插片结构，其可采用铜片等导电材料制成。输入端弹簧触点9用于与绝缘连杆11上的第一触点12接触，因此输入端弹簧触点9可设置为圆柱形结构，其上端固定在固定板21上并延伸出一小段，便于输入端弹簧触点9和开关输入端8连接。而开关输入端8和输入端弹簧触点9之间可采用导线进行连接。开关输出端6和输出端弹簧触点7的设置方式与开关输入端8和输入端弹簧触点9的设置方式相同，二者的结构相同，只是位于固定板21上的不同位置，并与负载的不同位置连接而已，因此此处不再赘述。

为使该开关装置可稳定的实现分断和导通。在分断时，输入端弹簧触点9和第一触点12之间的间距，以及输出端弹簧触点7和第二触点22之间的间距(l)应符合以下公式：

U_C是该开关装置要通断的高压电场的电压值，p和l分别是空气压强和电极间的距离，T是绝对温度。而A和B是系数，A取值8.5，B取值466，γ为表面电离系数取值0.025，T取值25。L即为计算得到的电极间的距离

UC是该开关装置要通断的高压电场的电压值，p和l分别是空气压强和电极间的距离，T是绝对温度。而A和B是系数，A取值8.5，B取值466，γ为表面电离系数取值0.025，T取值25。L即为计算得到的电极间的距离

如图1至图3所示，还包括行程开关13，行程开关13固设于安装底板14上，且行程开关13位于绝缘连杆11背离开关结构19的一端；

行程开关13用于限制绝缘连杆11在背离开关结构19的运动方向上的最大位移。

具体的，需要说明的是，行程开关13安装在绝缘连杆11的下方，二者之间具有一定的间距，当绝缘连杆11在第一连杆5的作用下向下移动时，会逐渐靠近行程开关13的监测端，此时第一连杆5的端部也逐渐靠近行程开关13的监测端。行程开关13的监测端可为弹片，当绝缘连杆11向下移动至设定位置，绝缘连杆11下端或第一连杆5端部会与行程开关13的弹片接触，此时即可判断绝缘连杆11向下移动已到设定位置，并由行程开关13发出反馈信号，进而可控制其他的设备动作，实现对绝缘连杆11行程的反馈。

如图4所示，还包括壳体15，壳体15罩设固定在安装底板14上，电磁线圈1的线圈部、伸缩拉杆2、连杆组件18、触点结构20、输入端弹簧触点9和输出端弹簧触点7均位于壳体15内。

具体的，需要说明的是，壳体15采用绝缘材料制成，可为塑料材质，优选尼龙材料，尼龙材料有较好的绝缘特性，同时具有很好的力学支撑特性。电磁线圈1的输出端从壳体15的下端延伸出壳体15，并在输出端和壳体15的连接处进行密封设置，可采用绝缘的密封圈进行密封。开关输入端8和开关输出端6作为与负载连接的插片结构从壳体15的上端延伸出壳体15，并在和壳体15的连接处进行密封设置，同样可采用绝缘的密封圈进行密封。

为减小该开关装置中电子元件的电磁辐射，壳体15的外表面涂覆有导电金属漆。以便屏蔽内部的电子元件在接触瞬间产生的电磁辐射，导电金属漆凝固后在尼龙壳体15的外表面形成致密的金属层，防止电磁波外泄。当第一触点12和第二触点22分别与输入端弹簧触点9和输出端弹簧触点7接触的瞬间会产生电弧，因此为对壳体15内进行灭弧，壳体15内呈真空设置，从而可有效的灭弧。

为进一步提高该开关装置的安全性，如图5所示，本实施例中该开关装置还包括外壳体16，壳体15固定在外壳体16的内部，且壳体15固定在外壳体16的中部位置，壳体15的外表面和外壳体16的内表面之间具有间隙，以形成保护腔室。保护腔室呈密封设置，保护腔室内填充有保护气体。

保护气体的类型为SF6,SF6气体具有最高的电离能。SF6，是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体，分子量为146.06，在20℃和0.1MPa时密度为6.1kg/m3，约为空气密度的5倍，六氟化硫在常温常压下为气态。六氟化硫分子结构呈八面体排布，键合距离小、键合能高，因此其稳定性很高。同时，外壳体16同样采用尼龙材料制作，外壳体16的外面同样涂覆有导电金属漆。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种机械式开关装置，其特征在于，包括：开关结构、触点结构和驱动结构；其中，

所述开关结构包括断开的电流输入端和电流输出端，所述触点结构包括电性连接的第一触点和第二触点；

所述电流输入端和所述电流输出端分别与所述第一触点和所述第二触点对应；

所述触点结构可在所述驱动结构的作用下沿朝向所述开关结构或背离所述开关结构的方向直线移动，以使所述第一触点和所述第二触点分别与所述电流输入端和所述电流输出端接触，或使所述第一触点和所述第二触点分别与所述电流输入端和所述电流输出端断开；

还包括行程开关，且所述行程开关位于所述触点结构背离所述开关结构的运动方向上；所述行程开关用于限制所述触点结构在背离所述开关结构的运动方向上的最大位移。

2.根据权利要求1所述的机械式开关装置，其特征在于，所述驱动结构包括：电磁线圈和伸缩拉杆；其中，

所述电磁线圈上设置有用于与电源连接的输电端；所述电磁线圈的中部呈中空设置；

所述伸缩拉杆设为磁性件并套设在所述电磁线圈的中空部，所述伸缩拉杆与所述电磁线圈的内圈滑动连接；

所述伸缩拉杆的其中一端延伸出所述电磁线圈并与所述触点结构背离所述开关结构的一端传动连接。

3.根据权利要求2所述的机械式开关装置，其特征在于，所述驱动结构还包括连杆组件，所述连杆组件的第一端与所述伸缩拉杆的上端铰接，所述连杆组件的第二端与所述触点结构背离所述开关结构的一端铰接。

4.根据权利要求3所述的机械式开关装置，其特征在于，还包括安装底板，所述安装底板上开设有滑槽，所述触点结构的一侧滑动设于所述滑槽内；

所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆通过转轴铰设于所述安装底板上，所述第一连杆的第一端和第二端分别与所述第二连杆的第一端和所述触点结构铰接；

所述第二连杆的第二端与所述伸缩拉杆延伸出所述电磁线圈的一端铰接。

5.根据权利要求2至4任一项所述的机械式开关装置，其特征在于，所述驱动结构还包括复位件，所述复位件用于在切断所述电磁线圈的电源时，使所述伸缩拉杆复位。

6.根据权利要求5所述的机械式开关装置，其特征在于，所述复位件设置为弹性复位件，所述弹性复位件的第一端固定在所述伸缩拉杆上，第二端固定在所述电磁线圈上。

7.根据权利要求4所述的机械式开关装置，其特征在于，所述触点结构还包括绝缘连杆，所述第一触点和所述第二触点均固设于所述绝缘连杆朝向所述开关结构的一端；

所述绝缘连杆朝向所述安装底板的一侧设置有滑动部，所述滑动部与所述滑槽滑动连接；

所述第一连杆的第二端与所述绝缘连杆背离所述开关结构的一端铰接。

8.根据权利要求7所述的机械式开关装置，其特征在于，所述开关结构还包括固定在所述安装底板上的固定板，所述电流输入端和所述电流输出端均固定在所述固定板上。

9.根据权利要求8所述的机械式开关装置，其特征在于，所述电流输入端包括分别设于所述固定板两侧的开关输入端和输入端弹簧触点，所述开关输入端和所述输入端弹簧触点电性连接，所述输入端弹簧触点和所述第一触点对应；

所述电流输出端包括分别设于所述固定板两侧的开关输出端和输出端弹簧触点，所述开关输出端和所述输出端弹簧触点电性连接，所述输出端弹簧触点和所述第二触点对应。

10.根据权利要求9所述的机械式开关装置，其特征在于，还包括壳体，所述壳体罩设固定在所述安装底板上，所述电磁线圈的线圈部、所述伸缩拉杆、所述连杆组件、所述触点结构、所述输入端弹簧触点和所述输出端弹簧触点均位于所述壳体内。

11.根据权利要求10所述的机械式开关装置，其特征在于，所述壳体采用绝缘材料制成，所述壳体的外表面涂覆有导电金属漆；

所述壳体内呈真空设置。

12.根据权利要求11所述的机械式开关装置，其特征在于，还包括外壳体，所述壳体固定在所述外壳体的内部，且所述壳体固定在所述外壳体的中部位置，所述壳体的外表面和所述外壳体的内表面之间具有间隙，以形成保护腔室；

保护腔室呈密封设置，所述保护腔室内填充有保护气体。

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