CN218676817U - 一种凸轮开关的触点系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种凸轮开关的触点系统，其至少包括动触头组件和静触头组件，所述动触头组件至少包括动触头和动触片，其中，所述动触片通过在其片体两端开孔的方式安装所述动触头，并且所述动触片卡接在动触头座上，使得所述动触头能够跟随动触头座进行定向往复运动，并且所述动触头座通过在动触头座凹槽内设置动触头座支撑凸台的方式来改变所述动触片与所述动触头座的连接形态以及所述动触头座对所述动触片的支撑情况。本实用新型能够防止动触片受杠杆作用力发生弯曲变形，并且在分离与接触过程中产生的相对滑移，能够去除触点表面的污染物，进一步地保证开关的可靠性。

Description

一种凸轮开关的触点系统

技术领域

本实用新型涉及开关电器设备技术领域，尤其涉及一种凸轮开关的触点系统。

背景技术

凸轮开关是一种通过旋转方式推动凸轮转动来控制电路通断的开关。通过凸起与凹陷特征实现电气回路的接通与或分断。凸轮开关广泛地用于电力系统中。现有的凸轮开关通常是由一个或者多个模块化的触头盒模块通过堆叠的方式组合构成，通常每个触头盒包括两对动触点和两对静触点，动触点安装在动触头座上，在凸轮与复位弹簧的作用下发生往复运动。在动触点与静触点分离或接触时会产生电弧，电弧不仅会对触点产生很严重的烧蚀破坏作用，同时电弧还会使断开电路的时间延长，给负载设备的使用带来隐患。故现有的技术往往是在触头盒单元内部设置灭弧装置进行灭弧。

随着电力系统的不断发展，凸轮开关切换回路中的电流、电压不断地提升，现有的凸轮开关为了提高开断能力，通常是通过串联的方式增加断点的数量来提高分断的电流与电压，但是这种方式势必会导致开关的使用回路的数量减少，导致需要更多的层数来满足使用要求，增加了空间的占用。

尤其是直流回路中负载电感量高，电流大的工况条件下，由于感性负载存在回路中储存了大量的磁场能，开关在分断时此部分能量转换成电场能，触点之间的电压升高，电弧燃烧剧烈，燃弧时间变长，触点烧蚀严重，电弧对触头盒绝缘材料的侵蚀作用强，开关的使用寿命将变短，危及电力系统的安全运行。

针对上述现有技术的缺陷，本申请提供一种能够降低动触头与静触头的烧灼情况，以延长开关寿命的凸轮开关的触点系统。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于实用新型人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术之不足，本实用新型的技术方案提供一种凸轮开关的触点系统，其至少包括动触头组件和静触头组件，所述动触头组件能够相对于所述静触头组件发生往复运动，从而使所述动触头组件与所述静触头组件之间发生分离或接触，所述动触头组件至少包括动触头和动触片，其中，所述动触片通过在其片体两端开孔的方式安装所述动触头，并且所述动触片卡接在动触头座上，使得所述动触头能够跟随动触头座进行定向往复运动，并且所述动触头座通过在动触头座凹槽内设置动触头座支撑凸台的方式来改变所述动触片与所述动触头座的连接形态以及所述动触头座对所述动触片的支撑情况。

根据一种优选的实施方式，所述动触片的中段开设有与所述动触头座的动触头座凹槽相适配的限位缺口，使得所述动触片在复位弹力件的作用下被限制在所述动触头座凹槽中。

根据一种优选的实施方式，所述动触头座支撑凸台将其与所述动触片发生接触的端面限定为一个存在倾斜角度的倾斜面，使得所述动触片依据所述动触头座支撑凸台所限定的倾斜面的倾斜角度而使其片体平面与所述动触头座的轴线成设定夹角的方式与所述动触头座活动卡接。

根据一种优选的实施方式，所述动触片按照能够增强其在所述复位弹力件和动触头座凹槽的双重驱动作用力下的抗变形强度的方式在远离所述动触头座支撑凸台的表面设置有加强筋。

根据一种优选的实施方式，所述动触头穿过所述动触片且远离所述静触头组件的一端与所述复位弹力件的端部连接，从而使所述动触头组件在所述复位弹力件的驱动作用下与所述静触头组件接触。

根据一种优选的实施方式，所述动触头座远离所述动触头组件的一端与凸轮接触式连接，使得所述动触头座能够跟随所述凸轮的外轮廓的起伏而在其轴向上发生往复平移。

根据一种优选的实施方式，所述静触头组件至少包括静触片和设置在同组两个所述静触片上的静触头，使得在同一个所述动触片上的两个所述动触头的位置能够与所述静触头的位置相互对应，从而所述动触头在跟随所述动触头座的运动过程中与所述静触头发生接触。

根据一种优选的实施方式，在所述动触片与静触片的长度方向上布设有至少一个磁钢，使得磁钢所形成的磁力线方向至少部分与所述动触头与静触头发生分离时的电流方向相交，从而驱动分离过程产生的电弧发生偏移。

根据一种优选的实施方式，所述凸轮是通过旋转的方式来推动所述动触头座发生直线运动，并且所述动触头座在所述复位弹力件的回复作用下保持与所述凸轮的接触状态。

根据一种优选的实施方式，在所述动触片与静触片的两端分别设置有能够冷却电弧的电弧屏蔽片。

本实用新型的有益技术效果：

本装置通过设置加强筋和动触头座支撑凸台来增强动触片在运动过程中的受力面积和抗弯曲强度，防止动触片受杠杆作用力发生弯曲变形，并且倾斜设置的动触片能够在动触头与静触头发生接触和分离的过程中产生一个相对于动触头座的位置变动，使得动触头同步发生转动，从而动触头与静触头在分离与接触过程中产生的相对滑移，进而能够去除触点表面的污染物，进一步地保证开关的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型所提出的一种优选的凸轮开关的触点系统的结构示意图；

图2是本实用新型所提出的一种优选的凸轮开关的触点系统的动触点组件与静触点组件接触的平面工作原理图；

图3是本实用新型所提出的一种优选的凸轮开关的触点系统的动触点组件装配结构图；

图4是本实用新型所提出的一种优选的凸轮开关的触点系统的动触点组件的侧视图；

图5是本实用新型所提出的一种优选的凸轮开关的触点系统的磁力线分布与电弧运动位置关系图。

附图标记列表：

1-动触头组件；2-紧固螺钉；3-压线框；4-静触头组件；5-动触头座；6-凸轮；7-磁钢；8-绝缘件；9-电弧屏蔽片；101-复位弹力件；102-动触点；103-动触片；104-限位缺口；105-加强筋；401-静触片；402-静触头；501-动触头座凹槽；502-倾斜面；503-动触头座支撑凸台。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

本申请提供一种凸轮开关的触点系统，其包括动触头组件1、紧固螺钉2、压线框3、静触头组件4、动触头座5、凸轮6、磁钢7、绝缘件8和电弧屏蔽片9。

根据一种具体的实施方式，绝缘件8所限定的盒状绝缘腔室内根据装配需求在不同的区域设置有动触头组件1、紧固螺钉2、压线框3、静触头组件4、动触头座5、凸轮6、磁钢7和电弧屏蔽片9。静触头组件4、磁钢7和电弧屏蔽片9固定设置在绝缘件8的腔室内部。动触头组件1、动触头座5可以相对于静触头组件4在设定方向上进行往复运动，并且动触头座5远离动触头组件1的一端与凸轮6的环形轮廓面形成滑动配合,静触头组件4通过紧固螺钉2和压线框3与外部导线连接成电气回路。动触头组件1与动触头座5通过卡接的方式进行组装，并且动触头组件1能够在跟随动触头座5进行运动的过程中产生相对位置的改变，从而使动触头组件1与静触头组件4的接触过程中发生相对滑移，有利于去除触点表面的由于电弧烧灼所产生的污渍。

优选地，动触头组件1包括复位弹力件101、动触头102和动触片103。在动触片103上开设有用于铆接动触头102的圆孔，并且动触头102插入动触片103的圆孔内的一端还通过铆接的方式与复位弹力件101的一端连接，从而使复位弹力件101、动触头102和动触片103构成一个整体。优选地，动触头102插入动触片103的圆孔内的一端还是远离静触头组件4的一端，从而使动触头组件1在复位弹力件101的驱动作用下与静触头组件4接触。进一步优选地，复位弹力件101远离动触头102的一端还与绝缘件8的腔室内壁连接，从而在动触头组件1与绝缘件8之间的距离发生变化时，复位弹力件101依据其被压缩情况而为动触头102提供大小变化的回复驱动作用力。

优选地，复位弹力件101可以是锥形复位弹簧，并且锥形复位弹簧的小径端与动触头102连接，从而使锥形复位弹簧在提供回复作用力的情况下，还能够在一定程度上限定动触头102发生运动时的平衡性，避免动触头102定向移动过程中出现摇晃的问题。优选地，动触片103的中段开设有与动触头座5的动触头座凹槽501相适配的限位缺口104，使得动触片103在复位弹力件101的作用下被限制在动触头座凹槽501中。优选地，动触片103按照能够增强其在复位弹力件101和动触头座凹槽501的双重驱动作用力下的抗变形强度的方式在远离动触头座支撑凸台503的表面设置有加强筋105。优选地，加强筋105可以选用横截面呈U型的加强筋，使得加强筋105能够更好地维持动触片103在受力运动过程中的片体形状。

如图3所示，静触头组件4包括静触片401和静触头402。静触片401与静触头402通过铆接的方式固定在一起。如图1和2所示，静触片401被固定在绝缘件8的内部，并且两组静触片401是在绝缘件8的腔室内沿着腔室的一条轴线对称分布的，并且同组的两个静触片401也是在绝缘件8的腔室内沿另一条轴线对称分布。优选地，上述两条轴线相互垂直。优选地，静触片401按照静触头402的轴线能够与复位弹力件101的轴线重合的方式在其置于绝缘体8所限定的动触头组件1的运动空间内的片体上铆接静触头402，使得动触头402沿复位弹力件101的轴线发生往复运动时，动触头402能够周期性地与静触头402发生接触。优选地，静触片401远离静触头402的部分片体通过进行如图3所示的弯折处理以被限位设置在绝缘件8的腔室中，并且使得静触片401被弯折区域能够通过紧固螺钉2、压线框3与外部导线进行连接，以构成电气回路。优选地，同组的两个静触片401是分别设置在两个静触片401上的静触头402同时与在同一个动触片103上的两个动触头102发生接触时形成完整回路。当动触片103继续运动而使得动触头102与静触头402发生分离时，回路断开。

如图4和5所示，在动触头座5上开设有用于安装动触片103的动触头座凹槽501；动触头座凹槽501的槽底固定设置有能够限定在动触头102与静触头402分开时动触片103与动触头座5之间连接形态的动触头座支撑凸台503。优选地，动触头座支撑凸台503将其与动触片103发生接触的端面限定为一个存在倾斜角度的倾斜面502，从而动触片103依据动触头座支撑凸台503所限定的倾斜面502的倾斜角度和复位弹力件101的回复作用力而使其片体平面与动触头座5的轴线成设定夹角的方式与动触头座5活动卡接。进一步优选地，在动触头102与静触头402分离时，动触片103在动触头座凹槽501内保持与倾斜面502相同的倾斜角度。优选地，设定夹角可以是指在动触头102与静触头402发生接触和分离的过程中，动触片103与动触头座5的轴线的夹角在0°与倾斜面502的倾斜角的角度值之间发生变动。优选地，动触片103是将开设有限位缺口104的中段片体卡入动触头座凹槽501中，并且动触头座凹槽501内镶嵌安装有将其槽壁与动触片103分隔开的绝缘件8，使得动触片103内存在电流时，电流不会传输至动触头座5。优选地，动触头102能够跟随动触头座5进行定向往复运动，并且动触片103根据其所受到的顶升作用力、回复作用力以及倾斜面502所提供的支撑力的参数变化而改变动触片103与动触头座5的连接形态以及动触头座5对动触片103的支撑情况。优选地，连接形态是指在动触头座5和复位弹力件101的共同作用力下限定动触片103呈现一个倾斜状态，使得动触头102与静触头402在发生接触和分离过程中会存在一个相对滑动，使得动触头102与静触头402之间滑动摩擦能够去除动触头102与静触头402表面的污渍。

支撑情况是指动触片103可以进行在初始状态时保持一个与倾斜面502贴合的状态，当动触头102与静触头402发生接触时，动触头102的受力分布情况发生变化，动触片103与动触头座支撑凸台503的接触情况也发生改变，从而促使动触头102相对于静触头402发生偏转，使得动触头102与静触头402出现滑动摩擦。此外，动触头支撑凸台503还能够增大动触片103与动触头座凹槽501之间的接触面积，从而增强对动触片103的支撑效果，使得动触片103的受力面积更大，作用力更分散，延长使用过程中的形态稳定性。

优选地，动触头座5远离动触头组件1的一端与凸轮6接触式连接，使得动触头座5能够跟随凸轮6的外轮廓的起伏而在其轴向上发生往复平移。进一步优选地，凸轮6是通过旋转的方式来推动动触头座5发生直线运动，并且动触头座5在复位弹力件101的回复作用下保持与凸轮6的接触状态。

如图1所示，在动触片103与静触片401的长度方向上布设有至少一个磁钢7，使得磁钢7所形成的磁力线方向至少部分与动触头102与静触头402发生分离时的电流方向相交，从而驱动分离过程产生的电弧发生偏移。如图2所示，在动触片103与静触片401的两端分别设置有能够冷却电弧的电弧屏蔽片9。优选地，磁钢7能够驱动动触头102与静触头402在分离过程产生的电弧发生偏移，使得电弧被牵引到电弧屏蔽片9上进行灭弧处理，减小了动触头102与静触头402在分离后的一定时间和一定间距范围内始终保持通过电弧进行连接的状态保持时长，缩短燃弧时间，加速电弧熄灭，降低电弧对触头烧蚀。此外，电弧屏蔽片9能够避免电弧对绝缘件8所形成的腔室内壁的伤害，延长绝缘件8所形成的盒体的使用寿命。

优选地，在动触头组件1在复位弹力件101的回复作用下向静触头组件4靠近时，复位弹力件101先压迫动触片103与动触头座支撑凸台503的较高一侧接触时，较高一侧提供为动触片103的部分边缘片体提供一个稳定支撑力，使得动触片103在宽度方向上的一侧受到一个支撑力，从而保持与动触头座支撑凸台503之间的相对位置关系，但是动触片103在宽度方向上的另一侧与动触头座支撑凸台503的较低一侧还存在一定的间隙，此时动触片103在复位弹力件101的回复作用力下发生绕其与动触头座支撑凸台503的接触位置进行一定夹角范围的转动，使得动触片103以与倾斜面502相同的倾斜角度抵靠在动触头座支撑凸台503上，此时复位弹力件101的轴线不垂直于动触片103所限定的平面，故动触片103所受回复作用力不均匀分布。当动触头102与静触头402发生接触的过程中，随着动触片103不再受到动触头座支撑凸台503所提供的支撑力，此时，动触头102所受的静触头402的支撑力逐渐增大，直至与复位弹力件101的回复作用力大小相同，方向相反，此时，动触片103逐渐与倾斜面502之间发生至少分布分离，使得动触片103所在平面垂直于复位弹力件101的轴线方向。在此过程中动触头102与静触头402的接触点会发生相对变动，使得动触头102与静触头402出现相对滑动，从而以滑动摩擦的方式去除了动触头102与静触头402相互接触的表面区域的污染物。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种凸轮开关的触点系统，其至少包括动触头组件（1）和静触头组件（4），所述动触头组件（1）能够相对于所述静触头组件（4）发生往复运动，从而使所述动触头组件（1）与所述静触头组件（4）之间发生分离或接触，其特征在于，

所述动触头组件（1）至少包括动触头（102）和动触片（103），其中，所述动触片（103）通过在其片体两端开孔的方式安装所述动触头（102），并且所述动触片（103）卡接在动触头座（5）上，使得所述动触头（102）能够跟随动触头座（5）进行定向往复运动，

并且所述动触头座（5）通过在动触头座凹槽（501）内设置动触头座支撑凸台（503）的方式来改变所述动触片（103）与所述动触头座（5）的连接形态以及所述动触头座（5）对所述动触片（103）的支撑情况。

2.如权利要求1所述的凸轮开关的触点系统，其特征在于，所述动触片（103）的中段开设有与所述动触头座（5）的动触头座凹槽（501）相适配的限位缺口（104），使得所述动触片（103）在复位弹力件（101）的作用下被限制在所述动触头座凹槽（501）中。

3.如权利要求1所述的凸轮开关的触点系统，其特征在于，所述动触头座支撑凸台（503）将其与所述动触片（103）发生接触的端面限定为一个存在倾斜角度的倾斜面（502），使得所述动触片（103）依据所述动触头座支撑凸台（503）所限定的倾斜面（502）的倾斜角度而使其片体平面与所述动触头座（5）的轴线成设定夹角的方式与所述动触头座（5）活动卡接。

4.如权利要求2所述的凸轮开关的触点系统，其特征在于，所述动触片（103）按照能够增强其在所述复位弹力件（101）和动触头座凹槽（501）的双重驱动作用力下的抗变形强度的方式在远离所述动触头座支撑凸台（503）的表面设置有加强筋（105）。

5.如权利要求4所述的凸轮开关的触点系统，其特征在于，所述动触头（102）穿过所述动触片（103）且远离所述静触头组件（4）的一端与所述复位弹力件（101）的端部连接，从而使所述动触头组件（1）在所述复位弹力件（101）的驱动作用下与所述静触头组件（4）接触。

6.如权利要求1所述的凸轮开关的触点系统，其特征在于，所述动触头座（5）远离所述动触头组件（1）的一端与凸轮（6）接触式连接，使得所述动触头座（5）能够跟随所述凸轮（6）的外轮廓的起伏而在其轴向上发生往复平移。

7.如权利要求1所述的凸轮开关的触点系统，其特征在于，所述静触头组件（4）至少包括静触片（401）和设置在同组两个所述静触片（401）上的静触头（402），使得在同一个所述动触片（103）上的两个所述动触头（102）的位置能够与所述静触头（402）的位置相互对应，从而所述动触头（102）在跟随所述动触头座（5）的运动过程中与所述静触头（402）发生接触。

8.如权利要求7所述的凸轮开关的触点系统，其特征在于，在所述动触片（103）与静触片（401）的长度方向上布设有至少一个磁钢（7），使得磁钢（7）所形成的磁力线方向至少部分与所述动触头（102）与静触头（402）发生分离时的电流方向相交，从而驱动分离过程产生的电弧发生偏移。

9.如权利要求5所述的凸轮开关的触点系统，其特征在于，所述凸轮（6）是通过旋转的方式来推动所述动触头座（5）发生直线运动，并且所述动触头座（5）在所述复位弹力件（101）的回复作用下保持与所述凸轮（6）的接触状态。

10.如权利要求8所述的凸轮开关的触点系统，其特征在于，在所述动触片（103）与静触片（401）的两端分别设置有能够冷却电弧的电弧屏蔽片（9）。

Images