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CN104377048A - 采用弹性机构的电气动触头及结构 - Google Patents

采用弹性机构的电气动触头及结构 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种采用弹性机构的电气动触头及结构，属于电气开关技术领域。包括活动件、支撑件、固定轴、弹性机构，活动件和支撑件通过固定轴相连，弹性机构连接动触头两侧的活动件，依靠弹性将两片活动件向中央收紧夹紧静触头。采用弹性机构的夹紧可使动触头适应不同厚度的静触头，并能够与静触头以平面接触的方式紧密贴合，大大减少了因接触不良而引起的发热。同时，通过弧形引导部分可避免机械及电弧损伤动触头，通过叠加触头金属片的方式可简化工艺、适应不同的容量需求。具有结构简单、成本低廉、适用性强、安全性好，且工艺简单等诸多优点，可广泛应用于低压插拔式断路器、隔离开关、电气设备及测量设备的钳形夹持机构和抽屉式断路器中。

Description

采用弹性机构的电气动触头及结构
技术领域
本发明涉及一种电气开关触头，特别是采用弹性机构的电气动触头及结构。属于电气开关技术领域。
背景技术
插拔式断路器、隔离开关、电气设备及测量设备的钳形夹持机构等因为其本身都不具备灭弧功能，使用时都严防其发热和由此引起的更严重故障如拉弧等。目前的电气动触头都是整体结构，由于要连接静触头厚度各异，动触头与静触头接触部分一般采用弧形结构，因此只能保持两种触头间只有一条线的接触面，容易发热和产生电弧。目前，该领域的应用技术仍无法解决机械振动、触头烧蚀等原因造成接触处温度升高的问题，且尚未有技术有效地解决由此引起的接触处氧化，触头局部熔焊、产生火花甚至电弧放电的问题，其安全性，可靠性和耐用性都有待提高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种采用弹性机构的电气动触头及结构，将传统的线接触变为面接触，增大了动静触头间的有效接触面积，有效防止触头发热。以具有弹性可旋转的活动件结构，使触头接触面可适应不同厚度静触头，具备了良好的适用性。同时通过简单精巧的结构设计降低了制造成本，并根据容量不同，通过叠加装有活动件和支撑件的动触头实现增强通流能力的目的，不但增加触头的散热效果，而且大大简化了制造工艺的复杂性，进一步降低了成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
所述的动触头包括活动件（1）、支撑件（2）、固定轴（3）、弹性机构（4）；活动件（1）和支撑件（2）上开有轴孔（5），固定轴（3）穿过轴孔（5），将活动件（1）与支撑件（2）叠放后连接到一起，使两者通过上下面紧密接触，形成充分的电流传导面积。活动件（1）面向静触头（6）侧为直边，当插入静触头（6）时，活动件（1）与静触头（6）形成面接触，接触面的大小可通过活动件（1）的直边的长短及其厚度确定，从而解决了传统的动静触头之间只有线接触，形成电流传导瓶颈，容易导致触头发热的问题。
为了自动适应静触头的厚度变化，采用弹性机构（4）连接动触头两侧的活动件（1），依靠弹性将两侧活动件（1）向中间收紧，使活动件（1）与静触头（6）形成紧密接触。动触头上活动件（1）可以根据静触头（6）的厚度不同，在弹性机构（4）作用下自动调整角度，与静触头（6）始终保证一个平面的接触面。当然，当活动件（1）旋转角度变化后，其与支撑件（2）之间的电气连接面积会发生变化，由于活动件（1）旋转角度变化不大，其影响可以忽略不计。
所述的活动件（1）与弹性机构（4）连接位置有固定槽孔（7），弹性机构（4）两端有直角形的固定端，分别连接到对称的两个活动件（1）的固定槽孔（7）上形成夹持结构。根据静触头（6）的厚度变化，该夹持结构保证对称的活动件（1）的两个直边紧密夹持住静触头（6）。
所述的动触头插入静触头（6）时，活动件（1）为了适应静触头的厚度，会围绕固定轴（3）旋转一定角度，为了保证支撑件（2）不至于阻挡活动件（1）的旋转，支撑件（2）临近固定槽孔（7）的部位窄于对应位置的活动件（1）；为了避免支撑件尺寸过小，也可以在支撑件（2）的该部位设置轨道槽，沿着弹性机构（4）两端的直角形固定端的活动轨迹设置，为活动件（1）的旋转预留空间。
所述的活动件（1）和支撑件（2）上端部为弧形，在插入静触头（6）时，可起到导向作用，做成弧形便于插入。且插入静触头（6）时，活动件（1）的直边部分突出于支撑件（2），支撑件（2）不与静触头（6）接触。这样，如果是带电插入，由于静触头（6）先接触活动件（1）和支撑件（2）上端部的弧形处，若产生电弧，只是作用在该处，从而对活动件（1）直边部分不会产生电弧损伤，即不会对动触头有效工作面造成影响；同理，带电拔出时，电弧也是只影响活动件（1）和支撑件（2）上端部的弧形处。
所述的固定轴（3）端部有弹性部件（8），可以是弹簧或弹性垫片。固定轴（3）将多片活动件（1）和支撑件（2）交替叠放连接，由于要保证活动件（1）可旋转，不能固定太紧，但为了保证活动件（1）和支撑件（2）每一片的上下面良好接触，还不能固定太松，因此在固定轴（3）端部增加弹性部件（9），使得多片活动件（1）和支撑件（2）之间为弹性压紧方式。
所述的活动件（1）和支撑件（2）均分别包括一片或多片结构相同的金属片，组装时活动件（1）和支撑件（2）的各组成金属片交替叠放。根据容量的不同，可采用不同数量的金属片叠放，从而简化制造工艺。同时，活动件（1）和支撑件（2）交替叠放后，由于二者尺寸不同，中间会形成规则的栅状空间，有利于触头散热。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点： 
动触头采用活动件，可根据静触头厚度的不同，通过弹性机构的弹力自动调整角度，使之与静触头始终保证一个平面的接触面，有效的增大接触导流面积，防止触头因接触不良发生的发热和拉弧现象。
采用弧形部分负责引导、直边部分负责通流的结构，使得无论在插入和拔出静触头时，若有电弧产生都是作用在弧形部分上，不会对活动件导通电流的正常工作造成影响，即对触头导流接触面起到良好的保护作用。
根据通流容量不同，通过增加活动件和支撑件叠加数量改变动触头通流能力，不但增加了触头的散热效果，而且大大简化了制造工艺，且成本低廉、装配方便。
附图说明
图1：本发明的动触头整体结构图。
图2：本发明的动触头插入静触头后的示意图。
图3：传统动触头插入静触头后的示意图。
图4：本发明采用四层叠加的动触头侧视图。
图中：1-活动件、2-支撑件、3-固定轴、4-弹性机构、5-轴孔、6-静触头、7-固定槽孔、8-弹性部件。
具体实施方式
如图1所示本发明提供了一种弹性电气动触头，结构包括活动件（1）、支撑件（2）、固定轴（3）、弹性机构（4）；活动件（1）和支撑件（2）上开有轴孔（5），固定轴（3）穿过轴孔（5），将活动件（1）与支撑件（2）连接到一起，弹性机构（4）连接触头两侧的活动件（1），依靠弹性将两片活动件（1）向中央收紧。
当插入静触头（6）后，如图2所示，动触头上活动件（1）可以根据静触头（6）的厚度不同，在弹性机构（4）作用下自动调整角度，使其直边部分与静触头（6）始终保证一个平面的接触面，活动件（1）和支撑件（2）之间的电气连接，则通过相邻的上下表面紧密接触和弹性垫片实现，如图1和图2中活动件（1）与支撑件（2）重叠的阴影部分。当与静触头（6）配合在一起时，活动件（1）旋转还可能使活动件（1）和支撑件（2）之间的电气连接面积发生变化，但变化不大，影响可以忽略不计。
其中活动件（1）与静触头接触部分是一光滑平面，夹紧时与静触头（6）的接触面充分贴合。活动件（1）面向动触头中轴线的直边部分即是与静触头（6）的接触部分，由于其具有一定的厚度，从侧面看就是一个长条形的平面，因此采用光滑平面可有效增大两者间的有效电气接触面积。
同时，活动件（1）与弹性机构（4）连接位置有固定槽孔（7）；弹性机构（4）两端有直角形的固定端，分别插到对称的两个活动件（1）的固定槽孔（7）上形成夹持结构，由于弹性机构（4）的弹性，夹持的厚度可变。
在插入静触头（6）后，活动件（1）适应静触头（6）的厚度，自动围绕固定轴（3）旋转一定角度，为了保证支撑件（2）不至于阻挡活动件（1）的旋转，支撑件（2）临近固定槽孔（7）的部位窄于对应位置的活动件（1），为活动件（1）的旋转预留空间。
支撑件（2）上端部为弧形。在插入静触头时，支撑件（2）上端部起到导向作用，做成弧形便于插入，且插入静触头（6）时，活动件（1）的直边部分突出于支撑件（2），使得支撑件（2）不与静触头（6）接触。在避免了电弧或机械原因对有效接触面造成损伤的同时，也避免了支撑件（2）干扰活动件（1）与静触头（6）的充分接触。
图3为传统动触头结构插入静触头后的示意图，与图2的本发明的动触头结构相比较可以看出，本发明的动触头上活动件（1）可以根据静触头（6）的厚度不同，自动旋转一定角度，与之始终保证一个平面的接触面，而不是线接触，有效的增加了通流面积。
图4为多个活动件（1）和支撑件（2）叠放后构成动触头的示意图，动触头是由多片活动件（1）和支撑件（2）交替叠放而成，固定轴（3）将其连接固定。由于既要保证活动件（1）可旋转，又要保证活动件（1）和支撑件（2）每一片的上下面良好接触，因此在固定轴（3）端部增加弹性部件（8），图中采用的是弹性垫片，保持对叠片形成一定的压力，使其能紧密良好接触；同时又不完全压死，使活动件（1）在静触头（6）的插入推力下能够旋转并自动调整角度。
根据容量的不同，可采用不同数量的触头金属片结构，从而简化制造工艺。同时，活动件（1）和支撑件（2）交替叠放后，由于二者尺寸不同，中间形成了规则的栅状空间，有利于触头整体散热。
以上所述仅为本发明的较佳实施实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.采用弹性机构的电气动触头及结构，其特征在于：动触头包括活动件（1）、支撑件（2）、固定轴（3）、弹性机构（4）；活动件（1）和支撑件（2）上开有轴孔（5），固定轴（3）穿过轴孔（5），将活动件（1）与支撑件（2）叠放后连接到一起，使两者通过上下面紧密接触；活动件（1）面向静触头（6）侧为直边，当插入静触头（6）时，活动件（1）与静触头（6）形成面接触，弹性机构（4）连接动触头两侧的活动件（1），依靠弹性将两侧活动件（1）向中间收紧，使活动件（1）与静触头（6）形成紧密接触。
2.根据权利要求1所述的采用弹性机构的电气动触头及结构，其特征在于：活动件（1）与弹性机构（4）连接位置有固定槽孔（7），弹性机构（4）两端有直角形的固定端，分别连接到对称的两个活动件（1）的固定槽孔（7）上形成夹持结构。
3.根据权利要求1所述的采用弹性机构的电气动触头及结构，其特征在于：支撑件（2）临近固定槽孔（7）的部位窄于对应位置的活动件（1）。
4.根据权利要求1所述的采用弹性机构的电气动触头及结构，其特征在于：活动件（1）和支撑件（2）上端部为弧形，且插入静触头（6）后，活动件（1）的直边部分突出于支撑件（2），支撑件（2）不与静触头（6）接触。
5.根据权利要求1所述的采用弹性机构的电气动触头及结构，其特征在于：固定轴（3）端部有弹性部件（8）。
6.根据权利要求1所述的采用弹性机构的电气动触头及结构，其特征在于：活动件（1）和支撑件（2）均分别包括一片或多片结构相同的金属片，组装时活动件（1）和支撑件（2）的各组成金属片交替叠放。
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