CN108550503B - 一种直流接触器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种直流接触器，涉及电控装置技术领域，该直流接触器包括支架，支架包括基座以及设置于基座上的滑动架，滑动架由绝缘材料制成且能够相对于基座沿第一方向滑动；电磁铁组件；电磁铁组件包括静铁芯和动铁芯，静铁芯相对于基座固定，动铁芯能够相对于静铁芯沿第一方向移动，静铁芯外部设有线圈骨架及绕制在线圈骨架上的线圈，静铁芯和动铁芯之间设有复位弹簧，滑动架与动铁芯固定连接，复位弹簧向动铁芯施加向远离静铁芯移动的复位力；触头组件，触头组件包括沿第一方向相对设置的动触头和静触头，静触头固定于基座上，动触头与滑动架滑动连接，滑动架能够带动动触头向远离静触头的方向移动，动触头连接有触头弹簧。

Description

一种直流接触器

技术领域

本申请涉及电控装置技术领域，尤其涉及一种直流接触器。

背景技术

接触器分为交流接触器和直流接触器，它应用于电力、配电与用电。接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。直流接触器可以频繁接通与分断直流主电路，具有控制容量大，可远距离操作等特点，广泛应用于自动控制电路。

目前传统直流接触器结构如图1所示，主要包括线圈01、静铁芯02、动铁芯03、触头推杆04、绝缘柱05、动触片06、静触片07、绝缘垫08、触头弹簧09、弹簧挡片010、销钉011等，触头推杆04与动铁芯03相连并可随动铁芯03上下移动，触头推杆04的上端形成一台阶，绝缘柱05、动触片06、绝缘垫08、触头弹簧09和弹簧挡片010依次安装在触头推杆04的台阶上，销钉011穿过触头推杆上端的小孔将上述零件固定在触头推杆04上，触头弹簧09使动触片06与静触片07压紧接触。其工作原理如下：当线圈01通电时，线圈电流产生磁场，使静铁芯02产生电磁吸力吸引动铁芯03向上移动，动铁芯03向上移动时带动触头推杆04和动触片06向上移动，使动触片06与静触片07分离，主电路断开；当线圈01断电时，静铁芯02的电磁吸力消失，动铁芯03在复位弹簧的作用下向下移动，带动触头推杆04和动触片06向下移动，使动触片06与静触片07压紧接触，主电路连通。

上述结构形式的接触器，由于所需的零部件较多，因此导致接触器整体结构复杂、装配工时长且成本较高。另外，由于触头推杆04上套设有绝缘柱05和绝缘垫08，在触头推杆04上下滑动时，绝缘柱05和绝缘垫08不可避免的会与触头推杆04之间产生微小的相对运动和摩擦，从而使绝缘柱05和绝缘垫08脱落出一些粉末，当这些粉末落入动触片06和静触片07之间时会影响动触片06和静触片07的导通，使直流接触器失效，从而影响其使用寿命。

发明内容

本申请的实施例提供的直流接触器，使用零件少、结构简单、装配方便、成本较低且可提高直流接触器的可靠性。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种直流接触器，包括支架，支架包括基座以及设置于基座上的滑动架，滑动架由绝缘材料制成且能够相对于基座沿所述第一方向滑动；

电磁铁组件；电磁铁组件包括静铁芯和动铁芯，静铁芯相对于基座固定，动铁芯能够相对于静铁芯沿所述第一方向移动，静铁芯外部设有线圈骨架及绕制在线圈骨架上的线圈，静铁芯和动铁芯之间设有复位弹簧，滑动架与动铁芯固定连接，复位弹簧向动铁芯施加向远离静铁芯移动的复位力；

触头组件，触头组件包括沿所述第一方向相对设置的动触头和静触头，静触头固定于基座上，动触头与滑动架滑动连接，动触头能够相对于滑动架沿所述第一方向滑动，且滑动架能够带动动触头向远离静触头的方向移动，动触头连接有触头弹簧，触头弹簧用于向动触头施加向静触头靠近的压紧力，

当所述线圈通电时，所述动铁芯在磁场力的作用下克服所述复位弹簧的复位力向靠近所述静铁芯的方向移动，从而带动所述滑动架和所述动触头向远离所述静触头的方向移动，使所述动触头和所述静触头分离；

当所述线圈断电时，所述复位弹簧的复位力带动所述动铁芯向远离所述静铁芯的方向移动，从而带动所述滑动架向靠近所述静触头的方向移动，使所述动触头在所述触头弹簧的作用下挤压接触所述静触头。

本申请实施例提供的直流接触器，当线圈通电时，线圈电流产生磁场，使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁芯沿向上移动，动铁芯移动时带动滑动架向上滑动，滑动架向上滑动时带动触头组件中的动触头向上移动，使动触头与静触头分离，主电路断开；当线圈断电时，静铁芯的电磁吸力消失，动铁芯在复位弹簧的作用下向下移动，从而带动滑动架向下滑动，直至动触头与静触头在触头弹簧的压紧力的作用下压紧接触，实现主电路的导通。由于该结构中滑动架由绝缘材料制成，动触头被滑动架绝缘隔离，因此不需要额外设置绝缘柱和绝缘垫，从而减少了零部件的数量，使得直流接触器的结构简单、装配方便且成本较低。另外，由于不需要设置绝缘柱和绝缘垫，因此不会产生摩擦粉末，从而可防止直流接触器失效，延长其使用寿命。

在可能的实现方式中，基座上设有固定架，固定架的内侧设有沿第一方向延伸的滑槽，滑动架滑动卡接于滑槽内。由此，固定架内侧的滑槽可对滑动架起到导向作用，使滑动架沿第一方向运动时更加平稳，防止因滑动架歪斜而卡死。

在可能的实现方式中，滑动架为方框形结构，动触头伸入滑动架的方框内设置，滑动架包括相对设置的第一竖边框和第二竖边框，第一竖边框和第二竖边框均沿第一方向延伸，动触头的两侧分别开设有第一卡槽和第二卡槽，第一卡槽与第一竖边框滑动卡接，第二卡槽与第二竖边框滑动卡接。由此，当动触头相对于滑动架滑动时，边框和卡槽的卡接结构可对动触头形成导向，使动触头的运动更加平稳。

在可能的实现方式中，固定架包括挡板，挡板伸入滑动架的方框内设置且位于动触头的上方，触头弹簧位于挡板和动触头之间。由此，可便于安装触头弹簧，使得动触头和静触头之间的接触压力保持稳定。

在可能的实现方式中，滑动架与动铁芯通过连接杆连接，连接杆依次穿过静铁芯、复位弹簧和动铁芯。

在可能的实现方式中，线圈包括启动线圈和保持线圈，启动线圈的电阻小于保持线圈的电阻，所述电磁铁组件还包括设置在线圈骨架上的辅助静触头和辅助动触头，辅助动触头和辅助静触头沿第一方向弹性接触，滑动架上设有凸起部，辅助动触头的一端搭接于凸起部上，当滑动架带动动触头向远离静触头的方向移动时，凸起部将辅助动触头的一端向远离辅助静触头的方向抬起。由此，可达到减少能耗的目的。

在可能的实现方式中，还包括磁吹灭弧组件，磁吹灭弧组件包括第一磁铁和第二磁铁，第一磁铁和第二磁铁固定于基座上且分别位于动触头的两侧，第一磁铁和第二磁铁的相同磁极朝向动触头。此结构可保障可靠灭弧。

在可能的实现方式中，第一磁铁和第二磁铁为永磁体。永磁体无需设置灭弧线圈，因此结构简单，并且不受网络电压波动而影响灭弧的磁场强度，同时也没有电能损耗。

在可能的实现方式中，动触头包括第一动触点和第二动触点，静触头包括第一静触点和第二静触点，第一动触点与第一静触点相对设置，第二动触点与第二静触点相对设置，第一磁铁和第二磁铁的相同磁极分别朝向第一动触点和第二动触点。

在可能的实现方式中，基座的至少两个相邻的表面上均设有线圈接线螺孔。由此，使直流接触器在多种安装工位下均可方便接入线圈输入电缆，方便了生产操作，提高了装配效率。

附图说明

图1为一种直流接触器的结构示意图；

图2本申请实施例直流接触器的结构示意图；

图3本申请实施例直流接触器中电磁铁组件和滑动架连接的结构示意图；

图4本申请实施例直流接触器中基座和固定架的结构示意图；

图5本申请实施例直流接触器中动触头的结构示意图；

图6本申请实施例直流接触器中辅助触头与线圈接线螺孔在线圈骨架上安装方式的结构示意图；

图7本申请实施例直流接触器中辅助触头与滑动架连接的结构示意图；

图8本申请实施例直流接触器中磁吹灭弧组件的设置位置示意图；

图9本申请实施例直流接触器的外部结构示意图。

具体实施方式

如图2、图3所示，本申请实施例提供了一种直流接触器，包括：

支架1，支架1包括基座11以及设置于基座11上的滑动架12，滑动架12由绝缘材料制成且能够相对于基座11沿第一方向X滑动；

电磁铁组件2；电磁铁组件2包括静铁芯21和动铁芯22，静铁芯21相对于基座11固定，动铁芯22能够相对于静铁芯21沿第一方向X移动，静铁芯21设有线圈骨架及绕制在线圈骨架上的线圈(图中未示出)，静铁芯21和动铁芯22之间设有复位弹簧23，滑动架12与动铁芯22固定连接，复位弹簧23向动铁芯22施加向远离静铁芯21移动的复位力；

触头组件3，触头组件3包括沿第一方向X相对设置的动触头31和静触头32，静触头32固定于基座11上，动触头31滑动连接于滑动架12上，动触头31能够相对于滑动架12沿第一方向X滑动，且滑动架12能够带动动触头31向远离静触头32的方向移动，动触头31连接有触头弹簧33，触头弹簧33用于向动触头31施加向静触头32靠近的压紧力，

当所述线圈通电时，所述动铁芯22在磁场力的作用下克服所述复位弹簧23的复位力向靠近所述静铁芯21的方向移动，从而带动所述滑动架12和所述动触头31向远离所述静触头32的方向移动，使所述动触头31和所述静触头32分离；

当所述线圈断电时，所述复位弹簧23的复位力带动所述动铁芯22向远离所述静铁芯21的方向移动，从而带动所述滑动架12向靠近所述静触头32的方向移动，使所述动触头31在所述触头弹簧33的作用下挤压接触所述静触头32。

本申请实施例提供的直流接触器，当线圈通电时，线圈电流产生磁场，使静铁芯21产生电磁吸力吸引动铁芯22沿向上移动，动铁芯22移动时带动滑动架12向上滑动，滑动架12向上滑动时带动触头31组件3中的动触头31向上移动，使动触头31与静触头32分离，主电路断开；当线圈断电时，静铁芯21的电磁吸力消失，动铁芯22在复位弹簧23的作用下向下移动，从而带动滑动架12向下滑动，直至动触头与静触头在触头弹簧33的压紧力的作用下压紧接触，实现主电路的导通。由于该结构中滑动架12由绝缘材料制成，动触头被滑动架12绝缘隔离，因此不需要额外设置绝缘柱和绝缘垫，从而减少了零部件的数量，使得直流接触器的结构简单、装配方便且成本较低。另外，由于不需要设置绝缘柱和绝缘垫，因此不会产生摩擦粉末，从而可防止直流接触器失效，延长其使用寿命。

为了使滑动架12的运动更平稳，如图2、图4所示，可在基座11上设置固定架13，固定架13的内侧设有沿第一方向X延伸的滑槽131，滑动架12滑动卡接于滑槽131内。由此，固定架13内侧的滑槽131可对滑动架12起到导向作用，使滑动架12沿第一方向X运动时更加平稳，防止因滑动架12歪斜而卡死。

其中，滑动架12的结构可以有多种选择，例如，可以将滑动架12制作为柱状结构、板状结构、条状结构等，为了便于和动触头31滑动连接，可将滑动架12制作为图3所示的方框形结构，从而可将动触头31伸入滑动架12的方框内设置，其中，滑动架12包括相对设置的第一竖边框121和第二竖边框122，第一竖边框121和第二竖边框122均沿第一方向X延伸，如图5所示，动触头31的两侧分别开设有第一卡槽311和第二卡槽312，第一卡槽311与第一竖边框121滑动卡接，第二卡槽312与第二竖边框122滑动卡接。由此，当滑动架12向上滑动时，滑动架12的下边框克服触头弹簧33的压紧力并带动动触头31向上移动，当滑动架12向下滑动时，动触头31相对于滑动架12滑动，边框和卡槽的卡接结构可对动触头31形成导向，使动触头31的运动更加平稳，并且此结构在装配时不需要安装轴和孔的配合结构，只需将动触头31伸入滑动架12的方框内安装即可，装配方便且可防止动触头31掉出滑动架12的方框内。

为了便于安装触头弹簧33，固定架13的结构可以如图2所示，固定架13包括挡板132，挡板132伸入滑动架12的方框内设置且位于动触头31的上方，触头弹簧33位于挡板132和动触头31之间。由此，可将触头弹簧33一端与挡板132抵靠，另一端与动触头31抵靠，由于挡板132是不动的，因此每次动触头31和静触头32压紧接触时，触头弹簧33对动触头31施加的压紧力都是一致的，从而使得动触头31和静触头32之间的接触压力保持稳定，使主电路的连接更加可靠。

具体地，如图3所示，滑动架12与动铁芯22之间可以通过连接杆4连接，连接杆4一端与滑动架12固定连接，另一端依次穿过静铁芯21和复位弹簧23后和动铁芯22连接。

直流接触器包括单线圈直流接触器和双线圈直流接触器，本申请实施例提供的直流接触器既可适用单线圈直流接触器也可适用双线圈直流接触器，当直流接触器为单线圈直流接触器时，只有一个线圈以及对应的一对动触头31和静触头32，此时在动触头31和静触头32吸合过程和保持过程所消耗的电能是一样的。为了减少能耗，可采用双线圈直流接触器的结构，即包括启动线圈和保持线圈两个线圈，启动线圈的电阻小于保持线圈的电阻，对应地，如图6、图7所示，电磁铁组件2还包括设置在线圈骨架26上的辅助静触头24和辅助动触头25，辅助动触头24和辅助静触头25沿第一方向X弹性接触，滑动架12上设有凸起部123，辅助动触头24的一端搭接于凸起部123上，当滑动架12带动动触头31向远离静触头32的方向移动时，凸起部123将辅助动触头24的一端向远离辅助静触头25的方向抬起。由此，在直流接触器刚启动时，由于动铁芯22与静铁芯的距离较大，因此所需的磁通量也较大，此时保持线圈被辅助动触头24和辅助静触头25短接，仅启动线圈通过电流，由于启动线圈的电阻小于保持线圈的电阻，因此通过启动线圈的电流较大，能产生较大的启动力，以带动动铁芯22向静铁芯21移动，当动铁芯22和静铁芯21吸合到位后，辅助动触头24和辅助静触头25断开，从而使保持线圈接入线圈回路，此时线圈回路的电流及功耗大大减小，但产生的电磁力已足够将动触头31保持在吸合状态，从而可达到减少能耗的目的。此结构将辅助动触头24和辅助静触头25均设置于线圈骨架26的上方，其连通和断开的操作同样是由滑动架12来完成，从而使结构更加简单，安装更加方便。

由于直流分断时感性负载存储的磁场能量瞬时释放，断点处会产生高能电弧，为了保证当触头断开电路时产生的电弧可靠的熄灭，减少电弧对触头的破坏作用，以保证电气的可靠工作，可采用磁吹灭弧的方法，其原理为：在一个与电弧电流方向垂直的磁场下，电弧受电磁力的作用而拉长，被吹入由固体介质构成的灭弧罩内，与固体介质相接触，使电弧被冷却。具体结构可以如图8所示，直流接触器包括磁吹灭弧组件，磁吹灭弧组件包括第一磁铁51和第二磁铁52，第一磁铁51和第二磁铁52固定于基座11上且分别位于动触头31的两侧，第一磁铁51和第二磁铁52的相同磁极朝向动触头31。第一磁铁51和第二磁铁52平行放置于动触头31的两侧，第一磁铁51的S极和第二磁铁52的S极均朝向动触头31，或者第一磁铁51的N极和第二磁铁52的N极均朝向动触头31，此结构无论电流方向如何，分断时的电弧磁吹均为同一方向，从而可保障可靠灭弧。

其中，第一磁铁51和第二磁铁52可以为电磁铁也可以为永磁体，由于永磁体无需设置灭弧线圈，因此结构简单，并且不受网络电压波动而影响灭弧的磁场强度，同时也没有电能损耗。

动触头31和静触头32的具体结构如图8所示，动触头31包括第一动触点313和第二动触点314，静触头32包括第一静触点(图中未示出)和第二静触点(图中未示出)，第一动触点313与第一静触点相对设置，第二动触点314与第二静触点相对设置，第一磁铁51和第二磁铁52的相同磁极分别朝向第一动触点313和第二动触点314。

由于安装环境的限制，直流接触器有时需要竖装，有时可能需要侧装，为了接线方便，可在直流接触器的至少两个相邻的表面上均设有线圈接线螺孔。如图9所示，可在基座11的上表面和侧面均设置线圈接线螺孔6，由此，使直流接触器在多种安装工位下均可方便接入线圈输入电缆，方便了生产操作，提高了装配效率。如图6所示，线圈接线螺孔6还可直接设置在线圈骨架26上。如图9所示，基座11上还设有用于接入主电路的主电路接线端7，主电路接线端7用于和主直流电路连接。

本发明实施例提供的直流接触器，可应用于通信电源、工程机械、电动机车等设备。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种直流接触器，包括：

支架，所述支架包括基座以及设置于所述基座上的滑动架，所述滑动架由绝缘材料制成且能够相对于所述基座沿第一方向滑动；

电磁铁组件，所述电磁铁组件包括静铁芯和动铁芯，所述静铁芯相对于所述基座固定，所述动铁芯能够相对于所述静铁芯沿所述第一方向移动，所述静铁芯外部设有线圈骨架及绕制在线圈骨架上的线圈，所述静铁芯和动铁芯之间设有复位弹簧，所述滑动架与所述动铁芯固定连接；

触头组件，所述触头组件包括沿所述第一方向相对设置的动触头和静触头，所述静触头固定于所述基座上，所述动触头与所述滑动架滑动连接，所述动触头能够相对于所述滑动架沿所述第一方向滑动，且所述滑动架能够带动所述动触头向远离所述静触头的方向移动，所述动触头连接有触头弹簧，所述触头弹簧用于向所述动触头施加向所述静触头靠近的压紧力；

所述滑动架为方框形结构，所述动触头伸入所述滑动架的方框内设置，所述滑动架包括相对设置的第一竖边框和第二竖边框，所述第一竖边框和第二竖边框均沿所述第一方向延伸，所述动触头的两侧分别开设有第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽与所述第一竖边框滑动卡接，所述第二卡槽与所述第二竖边框滑动卡接；

当所述线圈通电时，所述动铁芯在磁场力的作用下克服所述复位弹簧的复位力向靠近所述静铁芯的方向移动，从而带动所述滑动架和所述动触头向远离所述静触头的方向移动，使所述动触头和所述静触头分离；

当所述线圈断电时，所述复位弹簧的复位力带动所述动铁芯向远离所述静铁芯的方向移动，从而带动所述滑动架向靠近所述静触头的方向移动，使所述动触头在所述触头弹簧的作用下挤压接触所述静触头。

2.根据权利要求1所述的直流接触器，其特征在于，所述支架还包括固定于所述基座上的固定架，所述固定架的内侧设有沿所述第一方向延伸的滑槽，所述滑动架滑动卡接于所述滑槽内。

3.根据权利要求2所述的直流接触器，其特征在于，所述固定架包括挡板，所述挡板伸入所述滑动架的方框内设置且位于所述动触头的上方，所述触头弹簧位于所述挡板和所述动触头之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的直流接触器，其特征在于，所述滑动架与所述动铁芯通过连接杆连接，所述连接杆依次穿过所述静铁芯、复位弹簧和动铁芯。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的直流接触器，其特征在于，所述线圈包括启动线圈和保持线圈，所述启动线圈的电阻小于所述保持线圈的电阻，所述电磁铁组件还包括设置在线圈骨架上的辅助静触头和辅助动触头，所述辅助动触头和辅助静触头沿所述第一方向弹性接触，所述滑动架上设有凸起部，所述辅助动触头的一端搭接于所述凸起部上，当所述滑动架带动所述动触头向远离所述静触头的方向移动时，所述凸起部将所述辅助动触头的一端向远离所述辅助静触头的方向抬起。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的直流接触器，其特征在于，还包括磁吹灭弧组件，所述磁吹灭弧组件包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁固定于所述基座上且分别位于所述动触头的两侧，所述第一磁铁和第二磁铁的相同磁极朝向所述动触头。

7.根据权利要求6所述的直流接触器，其特征在于，所述第一磁铁和第二磁铁为永磁体。

8.根据权利要求6所述的直流接触器，其特征在于，所述动触头包括第一动触点和第二动触点，所述静触头包括第一静触点和第二静触点，所述第一动触点与所述第一静触点相对设置，所述第二动触点与所述第二静触点相对设置，所述第一磁铁和第二磁铁的相同磁极分别朝向所述第一动触点和第二动触点。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的直流接触器，其特征在于，所述基座的至少两个相邻的表面上均设有线圈接线螺孔。

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