CN203588944U - 安装有弹性阻尼垫片的接触器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种安装有弹性阻尼垫片的接触器，包括有用弹性材料制作而成的弹性阻尼垫片，弹性阻尼垫片点焊在磁路部分上的轭铁上，该弹性阻尼垫片外侧设置有向上伸出的U型弹片，U型弹片与罩壳的内部侧壁接触，在弹性阻尼垫片上还设置有定位支撑片，定位支撑片向下伸出与罩壳的内底面接触。本实用新型运用有限元分析，通过改变产品内部总装部分和罩壳部分接触的定位及安装方式，增加弹性阻尼垫片，解决因为线圈质量过重，中心偏离轴线，造成整体重心与形心不对称，罩壳与机芯的连接不够紧密，对于质量较大的线圈约束不够而导致产品在振动冲击过程中，谐振点降低而使产品使用过程中在恶劣的环境下受到振动和冲击作用而失效的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种安装有弹性阻尼垫片的接触器，属于接触器技术领域。
背景技术
三相交流接触器在电能的传输和分配过程以及电气设备的控制和保护中起着不可替代的关键作用。三相交流接触器是一种适用于长距离频繁的接通和分断额定工作电压下的交流主电路及大容量控制电路的电器。同时随着科技水平的提高，生产、加工、制造的自动化程度越来越高，电气设备的控制系统日趋复杂，三相交流接触器作为控制系统的重要组成部分，需求量大，应用面广，种类繁多，应用对象和应用环境的多样化对开关电器的性能提出了更高的要求。其中，交流接触器作为主要的控制电器，被广泛应用于远距离、频繁接通与分断交流主电路和大容量控制电路，其性能优劣直接影响了整个电气系统的可靠性。
现有的三相交流接触器产品在航空领域较为恶劣的环境下，产品的现有性能已不能满足复杂环境条件下的使用要求，尤其产品的稳定性、抗冲击性能和工作可靠性较差。目前该型号接触器在振动方面存在结构缺陷：线圈质量过重，中心偏离接触器轴线，造成接触器整体重心与形心不对称。罩壳与机芯的连接不够紧密，对于质量较大的线圈约束不够。另外接触系统部分结构设计存在问题。
发明内容
本实用新型的目的在于：为了解决现有的三相交流接触器产品在航空领域较为恶劣的环境下，产品的现有性能已不能满足复杂环境条件下的使用要求，尤其是产品的振动和冲击性能工作可靠性较差的问题，本实用新型提供一种安装有弹性阻尼垫片的接触器。
本实用新型的技术方案：安装有弹性阻尼垫片的接触器，包括有用弹性材料制成而成的弹性阻尼垫片，弹性阻尼垫片点焊在磁路部分上的轭铁上，该弹性阻尼垫片外侧设置有向上伸出的U型弹片，U型弹片与罩壳的内部侧壁接触，在弹性阻尼垫片上还设置有定位支撑片，定位支撑片向下伸出与罩壳的内底面接触。
上述的安装有弹性阻尼垫片的接触器，所述定位支撑片的数量为3片或3片以上。
上述的安装有弹性阻尼垫片的接触器，所述定位支撑片的数量为4片。
上述的安装有弹性阻尼垫片的接触器，所述定位支撑片向下伸出高度为3.5～4.5mm。
上述的安装有弹性阻尼垫片的接触器，所述U型弹片的数量为4片。
上述的安装有弹性阻尼垫片的接触器，所述磁路部分上安装有衔铁部分，衔铁部分包括有用塑料材料制作而成的推动块。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型运用有限元分析，通过改变产品内部总装部分和罩壳部分接触、定位及安装方式，增加弹性阻尼垫片，解决因为线圈质量过重，中心偏离接触器轴线，造成接触器整体重心与形心不对称，罩壳与机芯的连接不够紧密，对于质量较大的线圈约束不够而导致产品在振动冲击过程谐振点降低而使产品失效的问题，U型弹片与罩壳侧壁紧密接触，从而提高了接触器中总装部分的稳定性，使得其振动变小；向下伸出的定位支撑片与罩壳底部接触，使得接触器的抗冲击能力提高。
2、增加弹性阻尼垫片后，接触器产生振动时能量从轭铁-线圈-铁心-衔铁系统-接触系统，或者从轭铁-立柱-支架-衔铁系统-接触系统，通过改进罩壳与机芯的连接方式，加强罩壳对机芯的约束，此时的基座较稳，振动不易被放大，稳定性能得到较大的提高。
3、弹性阻性垫片和铆装后的磁路部分进行点焊配合，保证它和磁路部分连接牢固，同时使得弹性阻尼垫片和罩壳底部以及罩壳内部侧壁相接触，使得振动过程中，接触器的稳定性变高，抗冲击能力增强，提高了产品的振动谐振点。
4、弹性阻尼垫片采用弹簧不锈钢带材料制作，该材料具有抗拉强度大的特点，在使用过程中弹性力较好，具有较强的延展性；该弹性阻尼垫片在加工过程中分别有四个U型弹片和四个定位支撑片，四个U型弹片每个产生10N的弹力，保证在装配过程中使得弹性阻尼垫片充分和罩壳接触，从而使得机芯的稳定性能更好，而且垫片与罩壳之间并无干涉现象。
5、将推动块压块由铜块改为酚醛玻璃纤维压块后，降低了推动块的质量，使得推动块在振动过程中，转动惯量降低，从而振动谐振点提高，并且将动静触点之间等效弹簧的拉力峰值从0.45降低到0.39N，减少了13.3%，使得接触器的稳定性能更好。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；
附图2为本实用新型的弹性阻尼垫片的结构示意图；
附图3为本实用新型的弹性阻尼垫片的底部结构示意图；
附图4为改进前接触器的振动示意图；
附图5为增加弹性阻尼垫片后的振动示意图；
附图6为改进前接触器的振动等效图；
附图7为本实用新型的振动等效图；
附图标记：1-底座，2-静簧片，3-动触点，4-推动块，5-衔铁，6-磁钢，7-极靴，8-线圈，9-轭铁，10-弹性阻尼垫片，11-支撑柱，12-铁心，13-支架，14-罩壳，15-振动台，16-U型弹片，17-定位支撑片。
具体实施方式
本实用新型的实施例：安装有弹性阻尼垫片的接触器，如附图1-3所示，包括有弹性阻尼垫片10，该弹性阻尼垫片10点焊在接触器的磁路部分上的轭铁9上，该弹性阻尼垫片10四周外侧上设置有4片向上伸出的U型弹片16，在该弹性阻尼垫片10上还设置有3片或3片以上的向下伸出的定位支撑片17。
增加了弹性阻尼垫片10的接触器在组装时，在底座1上铆装静簧片2组成接触部分；在支架13上装入磁钢6、极靴7，然后将轭铁9、轭铁9上的线圈8、以及线圈8侧面安装有的支撑柱11、线圈8上方安装有的铁心12进行铆装，组成磁路部分；然后将动触点3铆装到推动块4上，装入衔铁5组成衔铁部分；再将衔铁部分装入支架13上，和磁路部分用电焊机进行点焊，构成总装部分。当总装部分组装完毕后，在总装部分的轭铁9上点焊弹性阻尼垫片10，最后装入罩壳14，装入罩壳14后，U型弹片16与罩壳14的内部侧壁接触，使得接触器工作过程中，总装部分与罩壳14接触紧密，从而保证总装部分的稳定性，避免总装部分在罩壳14内出现晃动；定位支撑片17主要是起到一个弹性的作用，在保证其弹力的前提下，综合考虑系统的稳定性能，将定位支撑片17设置为4片，每一片定位支撑片17向下伸出与罩壳14的内底面接触，使得接触器振动过程中抗冲击能力增强。该定位支撑片17向下伸出的高度应该在3.5～4.5mm之间，在该范围值内，定位支撑片17的抗冲击性以及抗变形性综合最好，高度过低，抗冲击性较差，高度过高，定位支撑片17在冲击过程中容易变形。且每一片定位支撑片17之间的高度差不应超过0.1mm，避免出现系统重心偏移。
由于该弹性阻尼垫片10必须具有良好的抗冲击性，故制作时采用弹性材料制作而成，在诸多弹性材料中因弹簧不锈钢带材料抗拉强度大，在使用过程中弹性力较好，具有较强的延展性，故优选使用弹簧不锈钢带材料制作该弹性阻尼垫片10。
改进前的接触器在振动过程中，其能量的传递如附图4所示，将接触器放置在振动台15上，当振动台15产生振动后，振动产生的能量会经过2条路径进行传递，1条路径经过振动台15→罩壳→安装耳→轭铁→线圈→铁心→衔铁系统→接触系统或从轭铁后→支撑柱→支架→衔铁系统→接触系统；另外1条路径则经过振动台15→罩壳→罩壳侧壁→底座→接触系统。而且在能量传递的过程中罩壳还对振动有放大作用，使得罩壳对质量较大的线圈的约束力较弱，线圈自身在振动过程中会产生晃动，属于一个基座不稳的系统，对振动的放大作用较强。
经过加装弹性阻尼垫片10后的接触器，其振动过程中能量的传递如附图5所示，振动台15振动产生的能量经过振动台15→轭铁9→线圈8→铁心12→衔铁系统→接触系统或从轭铁9后→支撑柱11→支架13→衔铁系统→接触系统。此时质量较大的线圈8相当于直接固定在振动台15上，此时的基座较稳，振动不易被放大，稳定性能得到较大的提高。
使用MSC.Patran/Nastran软件对原有的接触器和经过改进后的接触器进行有限元分析。模态分析的结果显示共振频段集中在655.06～1429.5Hz，其中655.06Hz为衔铁共振，其余各阶频率均为动静簧片共振。对接触器进行频率响应分析，以模拟接触器在振动台上的扫频振动。附图6所示为原有接触器测得的动静触点之间等效弹簧的拉力峰值约为0.45N。
将推动块4压块由铜块改为塑料压块后，降低了推动块4的质量，使得推动块4在振动过程中，转动惯量降低，从而振动谐振点提高，由于酚醛玻璃纤维材料耐高温性能比较好，而且质量较轻，稳定性比较强，故优选使用酚醛玻璃纤维材料制作推动块4的压片。如图7仿真结果所示，使用该材料制作的推动块4的压块在使用过程中，动静触点之间等效弹簧的拉力峰值约为0.39N，减少了13.3%，增加弹性阻尼垫片后，取消了原来的安装耳，使得弹性阻尼垫片10的四个定位支撑片17和罩壳14底部接触，弹性阻尼垫片10的每个定位支撑片17高度为3.5mm，产生的弹力大小为8-12N，此时如附图7的仿真结果所示，动静触点之间等效弹簧的拉力峰值约为0.3N，减少了33.3%，使得接触器的抗冲击能力以及稳定性能都得到了提高。
Claims (6)
1.安装有弹性阻尼垫片的接触器，其特征在于：包括有用弹性材料制作而成的弹性阻尼垫片（10），弹性阻尼垫片（10）点焊在磁路部分上的轭铁（9）上，该弹性阻尼垫片（10）外侧设置有向上伸出的U型弹片（16），U型弹片（16）与罩壳（14）的内部侧壁接触，在弹性阻尼垫片（10）上还设置有定位支撑片（17），定位支撑片（17）向下伸出与罩壳（14）的内底面接触。
2.根据权利要求1所述的安装有弹性阻尼垫片的接触器，其特征在于：所述定位支撑片（17）数量为3片或3片以上。
3.根据权利要求2所述的安装有弹性阻尼垫片的接触器，其特征在于：所述定位支撑片（17）数量为4片。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的安装有弹性阻尼垫片的接触器，其特征在于：所述定位支撑片（17）向下伸出高度为3.5～4.5mm。
5.根据权利要求1所述的安装有弹性阻尼垫片的接触器，其特征在于：所述U型弹片（16）的数量为4片。
6.根据权利要求1所述的安装有弹性阻尼垫片的接触器，其特征在于：所述磁路部分上安装有衔铁部分，衔铁部分包括有用塑料材料制作而成的推动块（4）。
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