CN210110661U - 一种直流接触器的动触头组件及该直流接触器 - Google Patents

Abstract

一种直流接触器的动触头组件及该直流接触器，包括动触头(41)和推杆机构(42)，所述动触头(41)装在所述推杆机构(42)的顶端，其特征在于：所述推杆机构(42)上设置有铁磁扇叶(43)，所述铁磁扇叶(43)位于一对永磁体(3,3’)之间。通过增加扇叶结构，利用铁磁扇叶在吹弧磁场中受力不均匀而发生旋转来扰动灭弧室内部的气体，使氢气和氮气充分混合，实现更高电压下的有效灭弧。同时，扇叶旋转可以带动动触头运动，改变触头闭合时的接触位置，避免触头的局部集中烧蚀，延长产品的使用寿命。

Description

一种直流接触器的动触头组件及该直流接触器

技术领域

本实用新型属于低压电气技术领域，具体讲就是涉及一种直流接触器的动触头组件。

背景技术

直流接触器一般由线圈及外部磁路、灭弧室、静触头、动触头、活动轴组件、永磁体和塑料外壳等组成，主要用于电动汽车、充电桩、光伏和储能等领域。目前常见的直流接触器产品通常通过永磁体磁吹和氢气或氮气等惰性气体实现快速灭弧，工作电压一般为450V、750V，工作电流最大能够到300～400A，但随着电动汽车续航能力增加的要求，要求直流接触器具有1000V～1500V的工作电压，工作电流则需要达到800～1000A，但目前的直流接触器产品很难满足这样的要求，主要原因一方面是因为大部分直流接触器产品充的为单一的氢气或氮气，氢气的去游离作用强更易灭弧，但绝缘强度相比氮气要低，在高电压下容易引起重击穿和电弧重燃；氮气的绝缘强度虽然高，但在灭弧上要弱于氢气的性能。所以在高电压大电流直流接触器产品上常考虑使用氢气和氮气的混合气体，但由于两者密度不同，实际使用时要考虑如何避免两者发生分层而不能有效作用的问题。另外一方面，目前的直流接触器触头结构很容易因为开断过程中触头金属材料的转移导致寿命迅速下降。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对上述现有的直流接触器存在的技术缺陷，提供一种直流接触器的动触头组件及该直流接触器，通过增加扇叶结构，利用铁磁扇叶在吹弧磁场中受力不均匀而发生旋转来扰动灭弧室内部的气体，使氢气和氮气充分混合，实现更高电压下的有效灭弧。同时，扇叶旋转可以带动动触头运动，改变触头闭合时的接触位置，避免触头的局部集中烧蚀，延长产品的使用寿命。

技术方案

为了实现上述技术目的，本实用新型提供的一种直流接触器的动触头组件，包括动触头和推杆机构，所述动触头装在所述推杆机构的顶端，其特征在于：所述推杆机构上设置有铁磁扇叶，所述铁磁扇叶位于一对永磁体之间。

进一步地，所述铁磁扇叶能够转动，所述铁磁扇叶转动过程中能够带动所述动触头转动。

进一步地，所述推杆机构包括上活动轴,动触头固定装在所述上活动轴的顶端，所述上活动轴的下端紧配的伸入绝缘支撑件的内腔中，所述绝缘支撑件的内腔底部的卡槽中嵌装有微型轴承，下活动轴的顶端固定装在所述微型轴承的内圈孔中，触头弹簧套装在所述上活动轴上，一端抵住所述动触头的下表面，另一端抵住所述绝缘支撑件上表面。

进一步地，所述动触头外侧的上活动轴端头上装有开口挡圈一和垫片一用以限制所述动触头的自由度，所述上活动轴的下端为台阶状，所述上活动轴的下端通过绝缘支撑件上表面的过孔一装在所述绝缘支撑件的内腔中，所述台阶状的上活动轴的下端抵住所述绝缘支撑件内腔对应的台阶面。

进一步地，所述下活动轴的顶上位于所述微型轴承的底部外侧设置有台肩，所述微型轴承下表面抵住所述台肩使所述微型轴承内圈孔紧配的装在所述下活动轴上，所述微型轴承一端抵接在卡槽的台阶面上，另一端通过安装在绝缘支撑件内腔底部的开口挡圈三固定嵌装在所述绝缘支撑件内腔中。

进一步地，所述下活动轴的下端伸出所述绝缘支撑件内腔底部的过孔二。

进一步地，所述铁磁扇叶安装在绝缘支撑件的圆周方向的卡槽内或者与绝缘支撑件为一体式结构。

作为优选地，所述铁磁扇叶的数量不少于1个，且为纯铁类导磁性材料制作。

作为优选地，铁磁扇所述铁磁扇叶的数量为3个，相互之间的夹角互不相等，其中一个夹角等于120°。

作为优选地，所述绝缘支撑件为塑料或陶瓷绝缘材料制成。

进一步地，一对永磁体设置在一对静触头连线的两侧，并且相对面的极性相反。

进一步地，所述动触头为圆形片状结构。

一种直流接触器，包含上述所述的动触头组件，其特征在于：还包括陶瓷腔体，一对静触头，外磁路部分和可伐框片，所述一对静触头安装在所述陶瓷腔体上，一对永磁体安装在所述陶瓷腔体两侧，并与一对静触头中心连线相平行，动触头组件的上部位于由陶瓷腔体、一对静触头和可伐框片形成的腔体内部。

进一步地，所述外磁路部分包括磁轭板，磁轭筒，线圈，铁芯套筒，静铁芯，反力弹簧，线圈骨架和动铁芯，所述静铁芯与磁轭板连接固定，动铁芯套装在所述下活动轴上，下活动轴的下端通过静铁芯的中心孔穿出，反力弹簧装在所述下活动轴上一端连接静铁芯，另一端连接动铁芯，所述静铁芯和动铁芯装在铁芯套筒内，线圈骨架套装在所述铁芯套筒上，线圈装在线圈骨架上，所述磁轭筒装在所述线圈骨架上位于所述磁轭板下方。

有益效果

本实用新型提供的一种直流接触器的动触头组件及该直流接触器，铁磁扇叶的旋转可以在产品开断时扰动灭弧室内部的气体，使氢气和氮气充分混合，提高介质恢复速度，实现更高电压下的有效灭弧。同时，电弧除了在磁场作用下被拉长，动触头的旋转也可以拉长电弧，从而加快电弧的熄灭。另一方面，触头旋转后，下次接通时触头接触的位置就发生了变化，不再是刚被烧蚀的位置，避免了触头的局部集中烧蚀，延长触头使用寿命，有效提升产品的电寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例中直流接触器的产品图。

图2是本实用新型实施例中直流接触器的结构示意图。

图3是本实用新型实施例中动触头组件的产品图。

图4是本实用新型实施例中动触头组件的结构示意图。

图5是本实用新型实施例中触头系统的产品图。

图6是本实用新型实施例中触头系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。

实施例

如附图1和2所示，一种直流接触器，包含的动触头组件4，陶瓷腔体1，一对静触头2,2’，外磁路部分5和可伐框片6，所述一对静触头2,2’安装在所述陶瓷腔体1上，一对永磁体3,3’安装在所述陶瓷腔体1两侧，并与一对静触头2,2’中心连线相平行，动触头组件4的上部位于由陶瓷腔体1、一对静触头2,2’和可伐框片6形成的腔体内部。一对永磁体3,3’设置在一对静触头2,2’连线的两侧，并且相对面的极性相反。

所述外磁路部分5包括磁轭板51，磁轭筒52，线圈53，铁芯套筒54，静铁芯55，反力弹簧56，线圈骨架57和动铁芯58，所述静铁芯55与磁轭板51 连接固定，动铁芯58套装在所述下活动轴424上，下活动轴424的下端通过静铁芯55的中心孔穿出，反力弹簧56装在所述下活动轴424上一端连接静铁芯55，另一端连接动铁芯58，所述静铁芯55和动铁芯58装在铁芯套筒54内，线圈骨架57套装在所述铁芯套筒54上，线圈53装在线圈骨架57上，所述磁轭筒52装在所述线圈骨架57上位于所述磁轭板51下方。

如附图3和4所示，所述动触头组件4包括动触头41和推杆机构42，所述动触头41装在所述推杆机构42的顶端，其中，所述推杆机构42上设置有铁磁扇叶43，所述铁磁扇叶43位于一对永磁体3,3’之间。所述铁磁扇叶43 能够转动，所述铁磁扇叶43转动过程中能够带动所述动触头41转动。所述铁磁扇叶43安装在绝缘支撑件422的圆周方向的卡槽422d内或者与绝缘支撑件 422为一体式结构。所述铁磁扇叶43的数量不少于1个，且为纯铁类导磁性材料制作，所述绝缘支撑件422为塑料或陶瓷绝缘材料制成。本实施例中所述铁磁扇叶43的数量为3个，相互之间的夹角互不相等，其中一个夹角等于120°，其它两个夹角可根据转动情况设定，使得铁磁扇叶43整体受到合适的磁力转矩，动触头41的旋转角度更符合要求。

详细地讲，如附图4所示，所述推杆机构42包括上活动轴421,动触头41 固定装在所述上活动轴421的顶端，本实施例中，所述动触头41为圆形片状结构。所述上活动轴421的下端紧配的伸入绝缘支撑件422的内腔中，所述绝缘支撑件422的内腔底部的卡槽422a中嵌装有微型轴承423，下活动轴424 的顶端固定装在所述微型轴承423的内圈孔中，触头弹簧425套装在所述上活动轴421上，一端抵住所述动触头41的下表面，另一端抵住所述绝缘支撑件 422上表面。

所述动触头41外侧的上活动轴421端头上装有开口挡圈一426和垫片一 427用以限制所述动触头41的自由度，所述上活动轴421的下端为台阶状，所述上活动轴421的下端通过绝缘支撑件422上表面的过孔一422b装在所述绝缘支撑件422的内腔中，所述台阶状的上活动轴421的下端抵住所述绝缘支撑件422内腔对应的台阶面。

所述下活动轴424的顶端穿过所述微型轴承423内圈孔的端头上装有开口挡圈二428，所述下活动轴424上位于所述微型轴承423的底部外侧设置有台肩424a，所述微型轴承423下表面抵住所述台肩424a使所述微型轴承423内圈孔紧配的装在所述下活动轴424上，所述微型轴承423一端抵接在卡槽422a 的台阶面上，另一端通过安装在绝缘支撑件422内腔底部的开口挡圈三固定嵌装在所述绝缘支撑件422内腔中。所述下活动轴424的下端伸出所述绝缘支撑件422内腔底部的过孔二422c。

本实施例的工作过程是：如附图1和2所示，线圈53通电时，动铁芯58 在电磁力作用下先后克服反力弹簧56和触头弹簧425的弹簧力，带动下活动轴424朝向静铁芯55运动，使得动触头组件4的动触头41与一对静触头2,2’接触并在一定的触头压力下保持，实现接触器主回路的可靠接通；

线圈53通电时，动铁芯58在上升过程中会在一横向分力的作用下带动动触头41旋转一定角度，从而使动触头41与一对静触头2,2’的接触位置发生变化，降低动触头41的同一位置的烧蚀磨损程度，提高产品电寿命。

线圈断电时，电磁吸力消失，动铁芯58在反力弹簧56和触头弹簧425的弹簧力及自身重力的作用下快速与静铁芯55分离，并带动动触头组件4往下运动实现动触头41与一对静触头2,2’的断开，实现接触器主回路的分断。

线圈断电后，由于动触头组件4中动触头41与静触头2分离，弹簧压力消失，如附图5和6所示，该动触头组件4在圆周方向活动的处于一对永磁体 3,3’的磁场中，铁磁扇叶43在磁场中整体受到磁力转矩，由于永磁体磁场分布不均匀加上外磁路部分5的剩余磁场影响，即便铁磁扇叶43在磁场中处于结构上相对平衡的位置，该铁磁扇叶43所受到的整体磁力转矩仍然可以使铁磁扇叶可带动动触头组件4围绕微型轴承423进行旋转，从而带动动触头41 的旋转。随着动触头组件4的下降，铁磁扇叶43逐渐离开一对永磁体3,3’形成的磁场内，铁磁扇叶43受到的磁场力逐步减小，动触头组件4最终会停止旋转。

本实用新型实施例所附图式所绘示的结构、比例、大小、数量等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“顺时针”、“逆时针”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

Claims (14)

1.一种直流接触器的动触头组件，包括动触头(41)和推杆机构(42)，所述动触头(41)装在所述推杆机构(42)的顶端，其特征在于：所述动触头41为圆形片状结构，所述推杆机构(42)上设置有铁磁扇叶(43)，所述铁磁扇叶(43)位于一对永磁体(3,3’)之间。

2.如权利要求1所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：所述铁磁扇叶(43)能够转动，所述铁磁扇叶(43)转动过程中能够带动所述动触头(41)转动。

3.如权利要求1所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：所述推杆机构(42)包括上活动轴(421),动触头(41)固定装在所述上活动轴(421)的顶端，所述上活动轴(421)的下端紧配的伸入绝缘支撑件(422)的内腔中，所述绝缘支撑件(422)的内腔底部的卡槽(422a)中嵌装有微型轴承(423)，下活动轴(424)的顶端固定装在所述微型轴承(423)的内圈孔中，触头弹簧(425)套装在所述上活动轴(421)上，一端抵住所述动触头(41)的下表面，另一端抵住所述绝缘支撑件(422)上表面。

4.如权利要求3所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：所述动触头(41)外侧的上活动轴(421)端头上装有开口挡圈一(426)和垫片一(427)用以限制所述动触头(41)的自由度，所述上活动轴(421)的下端为台阶状，所述上活动轴(421)的下端通过绝缘支撑件(422)上表面的过孔一(422b)装在所述绝缘支撑件(422)的内腔中，所述台阶状的上活动轴(421)的下端抵住所述绝缘支撑件(422)内腔对应的台阶面。

5.如权利要求3所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：所述下活动轴(424)的顶端穿过所述微型轴承(423)内圈孔的端头上装有开口挡圈二(428)，所述下活动轴(424)上位于所述微型轴承(423)的底部外侧设置有台肩(424a)，所述微型轴承(423)下表面抵住所述台肩(424a)使所述微型轴承(423)内圈孔紧配的装在所述下活动轴(424)上，所述微型轴承(423)一端抵接在卡槽(422a)的台阶面上，另一端通过安装在绝缘支撑件(422)内腔底部的开口挡圈三(429)固定嵌装在所述绝缘支撑件(422)内腔中。

6.如权利要求5所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：所述下活动轴(424)的下端伸出所述绝缘支撑件(422)内腔底部的过孔二(422c)。

7.如权利要求1或2所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：所述铁磁扇叶(43)安装在绝缘支撑件(422)的圆周方向的卡槽(422d)内或者与绝缘支撑件(422)为一体式结构。

8.如权利要求1或2所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：所述铁磁扇叶(43)的数量不少于1个，且为纯铁类导磁性材料制作。

9.如权利要求8所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：铁磁扇所述铁磁扇叶(43)的数量为3个，相互之间的夹角互不相等，其中一个夹角等于120°。

10.如权利要求3或4或5所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：所述绝缘支撑件(422)为塑料或陶瓷绝缘材料制成。

11.如权利要求3或4或5所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：一对永磁体(3,3’)设置在一对静触头(2,2’)连线的两侧，并且相对面的极性相反。

12.如权利要求1或2所述的一种直流接触器的动触头组件，其特征在于：所述动触头(41)为圆形片状结构。

13.一种直流接触器，包含上述权利要求1～11中任一项权利要求所述的动触头组件(4)，其特征在于：还包括陶瓷腔体(1)，一对静触头(2,2’)，外磁路部分(5)和可伐框片(6)，所述一对静触头(2,2’)安装在所述陶瓷腔体(1)上，一对永磁体(3,3’)安装在所述陶瓷腔体(1)两侧，并与一对静触头(2,2’)中心连线相平行，动触头组件(4)的上部位于由陶瓷腔体(1)、一对静触头(2,2’)和可伐框片(6)形成的腔体内部。

14.如权利要求13所述的一种直流接触器，其特征在于：所述外磁路部分(5)包括磁轭板(51)，磁轭筒(52)，线圈(53)，铁芯套筒(54)，静铁芯(55)，反力弹簧(56)，线圈骨架(57)和动铁芯(58)，所述静铁芯(55)与磁轭板(51)连接固定，动铁芯(58)套装在下活动轴(424)上，下活动轴(424)的下端通过静铁芯(55)的中心孔穿出，反力弹簧(56)装在下活动轴(424)上一端连接静铁芯(55)，另一端连接动铁芯(58)，所述静铁芯(55)和动铁芯(58)装在铁芯套筒(54)内，线圈骨架(57)套装在所述铁芯套筒(54)上，线圈(53)装在线圈骨架(57)上，所述磁轭筒(52)装在所述线圈骨架(57)上位于所述磁轭板(51)下方。

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