CN213781844U - 一种高频大功率开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及开关领域，并提供了一种高频大功率开关，包括静触点、动触点、支撑座和升降装置，静触点、升降装置均固定在所述支撑座上；所述静触点的数量为两个以上，并且这些静触点上下布置；对于每个所述静触点而言，其各自包括接线板和两个簧片组件，两个所述簧片组件夹住所述接线板并且它们固定连接在一起；对于每个所述簧片组件而言，其各自包括簧片和两个压环，所述簧片包括支撑环和周向布置在所述支撑环上的若干触指；两个所述压环夹住所述支撑环并且它们固定连接在一起；所述升降装置与所述动触点连接，以用于带动动触点的上下运动，从而使所述动触点与所有的触指接触和分离。该高频大功率开关结构简单、成本低，适用于不同的高压场合。

Description

一种高频大功率开关

技术领域

本实用新型属于开关领域，更具体地，涉及一种高频大功率开关。

背景技术

高频大功率开关应用在发射机等高压高频场合，在发射机内的主要作用有切换波段，短接线圈和改变工作状态等。高频大功率开关主要有动触点和静触点组成，动触点和静触点决定着耐压、电流密度、接触电阻等，是高频大功率开关的关键零件。

静触点中的簧片触指与动触点接触，每个接触点充当“桥梁”作用使电流均衡通过。现有的触指结构包括梅花触指、Z型触指、表带触指和弹簧触指。其中梅花触指为挤压或冲压件，装配零部件较多、装配复杂；Z型触指为挤压成型件，弯曲角度较大，制造困难；表带触指较梅花触指具有无需压紧弹簧、结构简单、接触点多、导电能力强等优点，但其对材料热处理工艺要求严格，要求加工精度高，成本也相对较高；弹簧触指是一种新型触指结构，弹簧触指允许在接触面设计上出现较大的公差、误差，且接触应力恒定、磨损小、使用周期长，广泛应用于高压及特高压断路器中的滑动点接触及动静接触设备。我国对弹簧触指的研究起步晚，目前在研究方面存在的主要问题是相同外形尺寸条件下，长时间导通电流能力还有待提高。触指的接触电阻所产生的焦耳热过大使接触点材料软化甚至熔焊。且过高的温升会使触指弹性下降，引起接触不良，影响电接触可靠性。同时，高温使材料绝缘性能下降，甚至可能发生电击穿或电路短路现象。

实用新型内容

本实用新型就以上问题，提出了一种高频大功率开关，该高频大功率开关具有较好的电气性能，触指有较好的弹性和电学性能，避免因电阻大或接触不良等问题而导致的发热问题，从而能够满足实际使用中的电气要求。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种高频大功率开关，该高频大功率开关包括静触点、动触点、支撑座和升降装置，其特征在于：

所述静触点、升降装置均固定在所述支撑座上；静触点的数量为两个以上，并且这些静触点上下布置；

对于每个所述静触点而言，其各自包括接线板和两个簧片组件，两个簧片组件夹住接线板并且它们固定连接在一起；

对于每个所述簧片组件而言，其各自包括簧片和两个压环，该簧片包括支撑环和周向布置在所述支撑环上的若干触指；两个所述压环夹住所述支撑环并且它们固定连接在一起；

所述升降装置与所述动触点连接，以用于带动动触点的上下运动。

优选地，所述支撑座包括支撑架、多层支撑棒组和多层支撑板，多层所述支撑棒组上下分层布置，每层支撑棒组均具有多根竖直设置的支撑棒，这些支撑板也上下设置并且通过所述支撑棒连接，每块所述支撑板均水平设置，最下层的支撑板通过支撑棒组安装在支撑架上，所述升降装置安装在所述支撑架上，每个所述静触点分别安装在一个所述支撑板上。

优选地，所述触指为冲压形成的类S形的弹片。

优选地，所述动触点与所述升降装置通过支柱连接，以用于支撑所述动触点。

优选地，所述静触点还包括导向环，以用于所述动触点在上下运动过程中的导向。

优选地，所述触指经过热加工处理，以使触指的弹性达到设定要求。

优选地，所述触指的材料为铍青铜，其表面镀银。

优选地，所述触指包括圆弧段、直线段、接触段和尾段并且它们依次相连，所述接触段为静触点与动触点接触的部位，所述触指的圆弧段与所述支撑环连接。

优选地，所述直线段与所述支撑环形成的角度为θ，其范围为45°≤θ＜ 90°。

优选地，所述动触点包括上端盖、金属管和下端盖并且它们从上到下依次连接固定，所述金属管的材料为紫铜。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的高频大功率开关，静触点和升降装置固定在支撑座，静触点通过支撑棒连接，升降装置通过支柱与动触点连接。升降装置的上下运动带动动触点运动，从而实现开关的通断。支撑柱、支柱的结构使得整个高频大功率开关的结构简单。静触点包括S形的触指，其结构简单、体积小、成本低，有利于批量生产。

(2)本实用新型的高频大功率开关，触指经过热处理，使触指的弹性达到设定要求，保证了静触点与动触点的良好接触。

(3)本实用新型的高频大功率开关，触指采用具有良好弹性性能的铍青铜，并且触指表面镀银。触指良好的弹性性能，能够保证静触点与动触点的良好接触，避免发热问题。表面镀银处理，增强了触指的导电性，进一步避免了因发热问题带来的弹性性能的下降问题。

(4)本实用新型的高频大功率开关，触指包括圆弧段、直线段、接触段和尾段并且它们依次相连，触指的圆弧段固定在所述支撑环上。通过圆弧段与支撑环的连接，保证触指的底部具有一定的弯曲角度，避免因外力过大而折断，提高触指的寿命。

(5)本实用新型的高频大功率开关，动触点包括上端盖、金属管和下端盖，并且金属管采用的材质为金属铜，其结构简单、易于制造，且具有良好的导电性。

(6)本实用新型涉及一种S形触指的簧片，其结构简单、体积小、成本低，适合批量生产。基于S形触指的簧片设计一种高频大功率开关，经过不断的研究、设计、试验和改进，高频大功率开关满足电气要求。S形触指在产品的结构上有着显著的改进，是一种创新的结构形式，产生了好用及实用的效果。

附图说明

图1是本实用新型的高频大功率开关的轴侧图；

图2是本实用新型的高频大功率开关的主视图；

图3是本实用新型的高频大功率开关的局部剖视图；

图4是图1所示静触点的俯视图；

图5是图1所示静触点的剖视图；

图6是图5所示簧片的轴侧图；

图7是图5所示簧片的俯视图；

图8是图5所示簧片的侧视图；

图9是图5所示簧片的剖视图；

图10是图9所示簧片的S形触指的局部放大图；

图11是实用新型的动触点的剖视图；

图12是实用新型的升降装置的主视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参考图1～图12，一种高频大功率开关，该高频大功率开关包括静触点11、动触点12、支撑座和升降装置15。静触点11、升降装置15均固定在所述支撑座上；支撑座包括支撑架16、多层支撑棒14组和多层支撑板45，多层所述支撑棒14组上下分层布置，每层支撑棒14组均具有多根竖直设置的支撑棒14，这些支撑板45也上下设置并且通过所述支撑棒14连接，每块所述支撑板45 均水平设置，最下层的支撑板45通过支撑棒14组安装在支撑架16上，所述升降装置15安装在所述支撑架16上，每个所述静触点11分别安装在一所述支撑板45上。

支撑架16和支撑棒14均为强度高的高频绝缘材料制成，如聚乙烯、环氧树脂，并且支撑架16和支撑棒14的两端都为法兰结构，以用于固定连接；支撑板45的结构为外方内圆，内圆周向设计有通孔，以用于静触点11的安装，同时在支撑板45的4个顶角处设计有法兰安装孔，用于支撑棒14的固定。这样的层级结构以及材料的使用，使各组件之间的连接更加稳固，并且便于维修和拆卸。

所述静触点11的数量为两个以上，并且这些静触点11上下布置；对于每个所述静触点11而言，其各自包括接线板44和两个簧片组件49，两个所述簧片组件49夹住所述接线板44并且它们固定连接在一起；对于每个所述簧片组件49而言，其各自包括簧片43和两个压环，该簧片43包括支撑环52和周向布置在支撑环52上的若干触指51；两个压环夹住支撑环52，每个所述静触点 11还包括导向环48，导向环48则在压环的外侧并且它们固定连接在一起，为防止尖端放电，并用铜制六角头盖型螺栓和六角头盖型螺母固定。

其中，接线板44为用于导电的外方内圆结构，但也可以单边接，接线板 44的形式较为多样，材质为紫铜，表面镀银处理，接线板44上加工有螺纹通孔，用于固定接线端子。簧片43的材料为弹性较好的铍青铜，表面镀银，以增强导电性能；触指51为冲压形成的类S形的弹片，为保证触指51具有弹性，冲压成型后进行热处理，安装时簧片43的触指51朝上。导向环48用于动触点 12上下运动过程中的导向，由强度高的高频绝缘材料制作而成，如聚乙烯、环氧树脂，圆周向设计有通孔。第一压环41为用于导电的环形结构，材质为紫铜，表面镀锡处理，环上周向设计有螺钉盲孔；第二压环42为用于导电的环形结构，材质为紫铜，表面镀锡处理，环上周向设计有沉孔，与第一压环41配合安装固定。

进一步的，所述触指51包括圆弧段74、直线段73、接触段72和尾段71 并且它们依次相连，接触段72为静触点11与动触点12接触的部位，所述触指 51的圆弧段74与支撑环52连接其中，直线段73与所述支撑环52形成的角度为θ，其范围为45^°≤θ＜90^°。

接线板44、压环等在材料上选择紫铜，进一步的，通过在触指51上设置圆弧段74，保证触指51与动触点12的接触压力，减小了导通电阻。电阻的减小，减少了焦耳热，提高了触指51的使用寿命。

在工作过程中，触指51的接触段72与动触点12接触。为保证触指51能够有足够的弹性，在设计过程中保证内径D的前提下尽量增大触指51根部圆角 R，簧片43内径D和接触段72的外径d、触指51的数量和倾斜角度θ根据接触电阻的要求综合考虑确定，在加工簧片43时要进行热处理，以保证触指51 的弹性。触指51良好的弹性，有利于保证静触点11与动触点12的接触良好，从而减小导通电阻。

升降装置15与动触点12连接，以用于带动动触点12的上下运动，从而使所述动触点12与所有的触指51接触和分离。进一步的，动触点12与所述升降装置15通过支柱13连接，以用于支撑动触点12。

动触点12的长度L根据静触点11之间的间距确定，保证铜芯上端和下端与静触点11中的簧片43接触，同时保证动触点12与静触点11中的簧片43 同轴。动触点12由上端盖81、金属管82和下端盖83焊接而成，金属管82的材料为紫铜；上端盖81与动触点上端31相连，下端盖83与动触点下端32动触点12的外径d根据簧片43自由状态的内径D确定，控制簧片43触指51的压缩量，保证接触电阻在要求的范围内，同时保证铜芯外表面的光洁度，下端盖83上设计有法兰安装螺纹孔。

所述升降装置15由丝杠螺母运动机构101、减速器102和电机组成，丝杠螺母运动机构101上的法兰通过支柱13固定动触点12，电机通过减速器102 带动固定在丝杠螺母运动机构101上的动触点12上下运动，升降装置15的行程根据高频大功率开关的类型(单刀单掷和单刀双掷)确定，电机设计有非导磁屏蔽罩，防止电机在高频高功率环境在工作发热。升降装置15的负载根据动触点12的重量以及在上下运动过程中的摩擦力计算确定。支柱13的材料采用高强度的高频绝缘材料，如聚乙烯、环氧树脂，进一步保证连接的紧固。

丝杠螺母运动机构101主要是将旋转运动变换为直线运动或者将直线运动转变为旋转运动，在本实用新型中是将丝杠螺母的旋转运动转化为动触点12 直线运动，进而控制动触点12与静触点11的接触。丝杠螺母运动机构101具有转动平稳的特性，能够很好的控制丝杠的上下运动，从而带动由支柱13连接的动触点12的上下运动，具有较好的平稳性。

控制器17用于控制升降装置15的上升和下降，控制器17侧挂安装在支撑架16上。电机103固定在支撑架上，以用于驱动丝杠螺母运动机构101。

应理解，以上为本实施例的不同特征的许多不同的实施例或例子。以上描述的构件与安排的特定例子，以简化说明实施例。

当然，这些仅仅是例子而不是用以限制具体的实施方式，举例来说，元件尺寸并不限于所揭露的范围或数值，而可依制程条件或装置所需的性质而定。如接触段72的内圆直径D,触指51的弧线段的半径R，动触点12的金属管82 的长度L及其直径d等，可以根据实际情况来确定其数值和大小。

再者，在说明中，第一特征形成在第二特征的上方或之上，这可能包含第一特征与第二特征以直接接触的方式形成的实施例，这也可能包含额外特征，可能形成在插入第一特征与第二特征的实施例，这使得第一特征与第二特征可能没有直接接触，为了简单与清楚说明，可依不同比例任意绘制各种特征。如支撑座中最下端的支撑板45，既可以通过支撑棒14与支撑座相连，也可以直接固定在支撑架16上。

再者，在此可能会使用空间相对用语，例如“底下”、“下方”、“较低”、“上方”、“较高”等等，以方便说明如附图所绘示的一个元件或一个特征与另一元件或特征的关系。这些空间上相对的用语除了涵盖在附图中所绘示的方向，也欲涵盖装置在使用或操作中不同的方向。设备可能以不同方式定位(例如旋转90度或在其他方位上)，而在此所使用的空间上相对的描述同样也可以有相对应的解释。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高频大功率开关，包括静触点、动触点、支撑座和升降装置，其特征在于：

所述静触点、升降装置均固定在所述支撑座上；

所述静触点的数量为两个以上，并且这些静触点上下布置；

对于每个所述静触点而言，其各自包括接线板和两个簧片组件，两个所述簧片组件夹住所述接线板并且它们固定连接在一起；

对于每个所述簧片组件而言，其各自包括簧片和两个压环，所述簧片包括支撑环和周向布置在所述支撑环上的若干触指；两个所述压环夹住所述支撑环并且它们固定连接在一起；

所述升降装置与所述动触点连接，以用于带动动触点的上下运动。

2.根据权利要求1所述的一种高频大功率开关，其特征在于，所述支撑座包括支撑架、多层支撑棒组和多层支撑板，多层所述支撑棒组上下分层布置，每层支撑棒组均具有多根竖直设置的支撑棒，这些支撑板也上下设置并且通过所述支撑棒连接，每块所述支撑板均水平设置，最下层的支撑板通过支撑棒组安装在支撑架上，所述升降装置安装在所述支撑架上，每个所述静触点分别安装在一个所述支撑板上。

3.根据权利要求1所述的一种高频大功率开关，其特征在于，所述触指为冲压形成的类S形的弹片。

4.根据权利要求1所述的一种高频大功率开关，其特征在于，所述动触点与所述升降装置通过支柱连接，以用于支撑所述动触点。

5.根据权利要求1所述的一种高频大功率开关，其特征在于，所述静触点还包括导向环，以用于所述动触点在上下运动过程中的导向。

6.根据权利要求1所述的一种高频大功率开关，其特征在于，所述触指经过热加工处理，以使触指的弹性达到设定要求。

7.根据权利要求1所述的一种高频大功率开关，其特征在于，所述触指的材料为铍青铜，其表面镀银。

8.根据权利要求1所述的一种高频大功率开关，其特征在于，所述触指包括圆弧段、直线段、接触段和尾段并且它们依次相连，所述接触段为静触点与动触点接触的部位，所述触指的圆弧段与所述支撑环连接。

9.根据权利要求8所述的一种高频大功率开关，其特征在于，所述直线段与所述支撑环形成的角度为θ，其范围为45°≤θ＜90°。

10.根据权利要求1所述的一种高频大功率开关，其特征在于，所述动触点包括上端盖、金属管和下端盖并且它们从上到下依次连接固定，所述金属管的材料为紫铜。

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