CN112071702B - 一种陶瓷式高压直流接触器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷式高压直流接触器，属于接触器技术领域。一种陶瓷式高压直流接触器，包括导电盖、静触头、排气管、陶瓷壳体、动触头、移动复位结构、连通结构、承接部和导电部，静触头设于导电盖底部的中间部位处，且静触头与导电盖为一体式结构，导电盖设于陶瓷壳体上部，承接部设于陶瓷壳体下部，导电部设于承接部下部，导电盖、陶瓷壳体、承接部和导电部之间形成密封腔体，可以通过动触点与静触点单点接触的方式，提高两者之间的接触稳定性，同时借助外界永磁体驱动磁铁移动，进而磁铁带动动触点移动至与静触点接触的方式，使得动触点的移动更加稳定，不易受外界环境的影响而存在无法移动的情况。

Description

一种陶瓷式高压直流接触器

技术领域

本发明涉及接触器技术领域，更具体地说，涉及一种陶瓷式高压直流接触器。

背景技术

直流接触器是用在直流回路中的一种接触器，适用于程控电源或不间断电源系统，应用于叉车、电动汽车、移动式电动充电桩等诸多的新能源领域中。

使用时，当接触器线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁芯，并带动推杆移动，推杆带动与推杆相连接的动触点移动至与静触点接触，当线圈断电时，电磁吸力消失，铁芯在释放弹簧的作用下释放，使动触点复原。

现有的接触器动触点的设置经常为双点设置，在使动触点运动至与静触点接触时，双设置的动触点可能存在其中一个触点已经与静触点接触，而另外一个触点未与静触点接触的情况，进而导致接触不良，动触点与静触点之间的接触不稳定，效果较低，且铁芯的运动通过线圈驱动，当存在意外情况线圈断电时，则不能驱动动触点移动至与静触点接触。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种陶瓷式高压直流接触器，它可以通过动触点与静触点单点接触的方式，提高两者之间的接触稳定性，同时借助外界永磁体驱动磁铁移动，进而磁铁带动动触点移动至与静触点接触的方式，使得动触点的移动更加稳定，不易受外界环境的影响而存在无法移动的情况。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种陶瓷式高压直流接触器，包括导电盖、静触头、排气管、陶瓷壳体、动触头、移动复位结构、连通结构、承接部和导电部；

所述静触头设于导电盖底部的中间部位处，且静触头与导电盖为一体式结构；

所述导电盖设于陶瓷壳体上部；所述承接部设于陶瓷壳体下部；所述导电部设于承接部下部；

所述导电盖、陶瓷壳体、承接部和导电部之间形成密封腔体，所述密封腔体内填充有用于灭弧的氢气；

所述排气管设于导电盖上端面上并与密封腔体相连通；

所述动触头设于密封腔体内，所述动触头可在密封腔体内进行纵向方向上的移动与静触头接触或脱离与静触头的接触状态以实现电学通路或电学开路；

所述移动复位结构设于密封腔体与动触头之间并用于驱动动触头进行纵向方向的移动与静触头接触以实现电学通路或脱离与静触头的接触以实现电学开路；

所述连通结构设于动触头与导电部之间用于使动触头与导电部之间保持电学通路状态，且可使动触头上移与静触头接触状态下，动触头与导电部之间仍保持电学通路状态。

进一步的，所述陶瓷壳体包括外壳、固设于外壳内壁的至少两个第一限位部和固设于第一限位部远离外壳的底部的第二限位部，所述导电盖与外壳的上端面相固定，所述承接部与外壳的下端面相固定，所述动触头位于两个第一限位部之间，通过第一限位部对动触头的纵向移动进行限位，使动触头移动过程中位置不易有偏移，同时第二限位部对塔簧进行限位，使得塔簧被压缩至回位的过程中不易偏移。

进一步的，所述陶瓷壳体包括外壳和固设于外壳内壁的至少两个第一限位部，所述导电盖与外壳的上端面相固定，所述承接部与外壳的下端面相固定，所述动触头位于两个第一限位部之间，通过第一限位部对动触头的纵向移动进行限位，使动触头移动过程中位置不易有偏移。

进一步的，所述移动复位结构包括套设于动触头与导电部之间的磁铁和套设于动触头外侧的塔簧，所述塔簧底端与动触头底端相接触，所述塔簧上端与第一限位部底部相接触，且塔簧上端位于第二限位部外侧，磁铁与外界永磁体配合使用，塔簧呈下开口小于上开口的喇叭状，使用过程中，为使动触头移动至与静触头接触，可借助与磁铁磁性相反的外界永磁体，将永磁体套在外壳外壁并使其沿外壳外壁向上移动，磁铁与永磁体之间的吸附作用使得磁铁跟随永磁体在密封腔体内向上移动，直至动触头与静触头接触，停止移动永磁体。

进一步的，所述连通结构包括至少一个固设于动触头靠近下侧的外壁的第一定位部、至少一个固设于导电部上端面的第二定位部和固设于第一定位部与第二定位部之间的连接部，所述连接部为软性材质（第一定位部与第二定位部相错位，且两者之间具有一定的横向距离差），连接部的设置使动触头与导电部之间保持固定连接状态，进而使得动触头与导电部之间保持电学通路状态，且因连接部自身材质的设置使得动触头在密封腔体内向上移动时仍能保持与导电部的电学通路状态。

进一步的，所述动触头上端面固设有触头片，所述触头片与静触头接触实现电学通路，所述触头片上端面的面积大于静触头的下端面的面积，所述触头片的上端边缘处做倒角处理，触头片的设置起到引弧的作用，触头片的上端面的面积大于静触头的下端面的面积使得引弧效果更佳。

进一步的，所述动触头上端面固设有触头片，所述触头片与静触头接触实现电学通路，所述触头片上端面的面积小于静触头的下端面的面积，所述触头片的上端边缘处做倒角处理，触头片的设置起到引弧的作用，但相比于触头片的上端面的面积大于静触头的下端面的面积的触头片大小来说，引弧效果较弱，但是大于动触头的引弧效果。

进一步的，所述动触头上端面固设有触头片，所述触头片与静触头接触实现电学通路，所述触头片上端面的面积小于静触头的下端面的面积，触头片的设置起到引弧的作用，但相比于触头片上端面的面积小于静触头的下端面的面积，且触头片的上端边缘处做倒角处理的触头片来说，引弧效果较弱，但是大于动触头的引弧效果。

进一步的，所述动触头与导电部之间设有盖板，所述磁铁与盖板之间以及磁铁与动触头内顶端之间均设有缓冲结构，所述缓冲结构为硅胶垫或缓冲片，缓冲片为金属弹片，硅胶垫为橡胶塑料或红钢纸等非金属垫。

进一步的，所述导电盖位于密封腔体内的底部固设有屏蔽环，所述屏蔽环用于减少电弧对静触头和动触头的损伤。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以通过动触点与静触点单点接触的方式，提高两者之间的接触稳定性，同时借助外界永磁体驱动磁铁移动，进而磁铁带动动触点移动至与静触点接触的方式，使得动触点的移动更加稳定，不易受外界环境的影响而存在无法移动的情况。

（2）静触点和动触点均密封在密封腔体中，具有防水防氧化的功能，可在极端环境下工作，环境适应性强。

（3）使用陶瓷作为灭弧腔体材料，电气寿命中后期，触点间的耐压绝缘性能要优于塑料材质灭弧室的产品，同等电气寿命要求下，可通断更大功率的负载，性能可靠。

（4）通过不同大小的触头片的设置，进一步起到引弧作用，减少电弧对静触头和动触头的损伤。

（5）通过引弧片的设置，进行引弧，减少电弧对静触头和动触头的损伤。

附图说明

图1为本发明的实施例1、实施例3、实施例6和实施例7部分的正面立体剖面结构示意图；

图2为本发明的实施例1的动触头、导电部和连通结构部分的立体结构示意图；

图3为本发明的实施例1的陶瓷壳体部分的立体结构示意图；

图4为本发明的实施例1、实施例3、实施例6和实施例9部分的剖面结构示意图；

图5为本发明的实施例1、实施例3、实施例4和实施例9部分的剖面结构示意图；

图6为本发明的实施例3、实施例5和实施例8部分的剖面结构示意图；

图7为本发明的实施例2的陶瓷壳体部分的立体结构示意图。

图中标号说明：

11导电盖、12静触头、2排气管、3屏蔽环、4陶瓷壳体、41外壳、42第一限位部、43第二限位部、5动触头、51触头片、61磁铁、62塔簧、63盖板、7承接部、8导电部、91第一定位部、92连接部、93第二定位部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-6的一种陶瓷式高压直流接触器，它包括导电盖11、静触头12、排气管2、陶瓷壳体4、动触头5、移动复位结构、连通结构、承接部7和导电部8。

静触头12设于导电盖11底部的中间部位处，且静触头12与导电盖11为一体式结构。

导电盖11设于陶瓷壳体4上部。

承接部7设于陶瓷壳体4下部，具体的承接部7为连接圈。

导电部8设于承接部7下部，具体的导电部8为导电片。

导电盖11、陶瓷壳体4、承接部7和导电部8之间形成密封腔体，密封腔体内填充有用于灭弧的氢气（填充氢气前先进行抽真空操作）。

排气管2设于导电盖11上端面上并与密封腔体相连通。

动触头5设于密封腔体内，动触头5可在密封腔体内进行纵向方向上的移动与静触头12接触或脱离与静触头12的接触状态以实现电学通路或电学开路。

动触头5的上端面的面积大于静触头12的下端面的面积，且动触头5的上端面的边缘处做倒圆角处理，以减少电弧损伤。

移动复位结构设于密封腔体与动触头5之间并用于驱动动触头5进行纵向方向的移动与静触头12接触以实现电学通路或脱离与静触头12的接触以实现电学开路。

连通结构设于动触头5与导电部8之间用于使动触头5与导电部8之间保持电学通路状态，且可使动触头5上移与静触头12接触状态下，动触头5与导电部8之间仍保持电学通路状态。

陶瓷壳体4包括外壳41、固设于外壳41内壁的至少两个第一限位部42和固设于第一限位部42远离外壳41的底部的第二限位部43，导电盖11与外壳41的上端面相固定，承接部7与外壳41的下端面相固定，动触头5位于两个第一限位部42之间，通过第一限位部42对动触头5的纵向移动进行限位，使动触头5移动过程中位置不易有偏移，同时第二限位部43对塔簧62进行限位，使得塔簧62被压缩至回位的过程中不易偏移。

移动复位结构包括套设于动触头5与导电部8之间的磁铁61和套设于动触头5外侧的塔簧62，塔簧62底端与动触头5底端相接触，塔簧62上端与第一限位部42底部相接触，且塔簧62上端位于第二限位部43外侧，磁铁61与外界永磁体配合使用，塔簧62呈下开口小于上开口的喇叭状，使用过程中，为使动触头5移动至与静触头12接触，可借助与磁铁61磁性相反的外界永磁体，将永磁体套在外壳41外壁并使其沿外壳41外壁向上移动，磁铁61与永磁体之间的吸附作用使得磁铁61跟随永磁体在密封腔体内向上移动，直至动触头5与静触头12接触，停止移动永磁体。

连通结构包括至少一个固设于动触头5靠近下侧的外壁的第一定位部91、至少一个固设于导电部8上端面的第二定位部93和固设于第一定位部91与第二定位部93之间的连接部92，连接部92为软性材质（第一定位部91与第二定位部93相错位，且两者之间具有一定的横向距离差），连接部92的设置使动触头5与导电部8之间保持固定连接状态，进而使得动触头5与导电部8之间保持电学通路状态，且因连接部92自身材质的设置使得动触头5在密封腔体内向上移动时仍能保持与导电部8的电学通路状态。

导电部8为凸形结构，导电部8的中心部位开设有凹槽，磁铁61在凹槽内滑动。

使用时，将外界永磁体套在外壳41外，并使永磁体沿外壳41外壁向上移动，进而带动磁铁61向上移动，磁铁61移动时驱动动触头5向上移动，当动触头5移动至与静触头12接触时，停止移动永磁体，此时，静触头12与动触头5之间处于电学通路状态，反之取下外界永磁体即可使静触头12与动触头5脱离，形成电学开路。

实施例2：

请参阅图7，陶瓷壳体4包括外壳41和固设于外壳41内壁的至少两个第一限位部42，导电盖11与外壳41的上端面相固定，承接部7与外壳41的下端面相固定，动触头5位于两个第一限位部42之间，通过第一限位部42对动触头5的纵向移动进行限位，使动触头5移动过程中位置不易有偏移。

实施例3：

请参阅图4，动触头5上端面固设有触头片51，触头片51与静触头12接触实现电学通路，触头片51上端面的面积大于静触头12的下端面的面积，触头片51的上端边缘处做倒角处理，触头片51的设置起到引弧的作用，触头片51的上端面的面积大于静触头12的下端面的面积使得引弧效果更佳。

实施例4：

请参阅图5，动触头5上端面固设有触头片51，触头片51与静触头12接触实现电学通路，触头片51上端面的面积小于静触头12的下端面的面积，触头片51的上端边缘处做倒角处理，触头片51的设置起到引弧的作用，但相比于触头片51的上端面的面积大于静触头12的下端面的面积的触头片51大小来说，引弧效果较弱，但是大于动触头5的引弧效果。

实施例5：

请参阅图6，动触头5上端面固设有触头片51，触头片51与静触头12接触实现电学通路，触头片51上端面的面积小于静触头12的下端面的面积，触头片51的设置起到引弧的作用，但相比于触头片51上端面的面积小于静触头12的下端面的面积，且触头片51的上端边缘处做倒角处理的触头片51来说，引弧效果较弱，但是大于动触头5的引弧效果。

实施例6：

动触头5与导电部8之间设有盖板63，磁铁61与盖板63之间以及磁铁61与动触头5内顶端之间均设有缓冲结构，缓冲结构为硅胶垫或缓冲片，缓冲片为金属弹片，硅胶垫为橡胶塑料或红钢纸等非金属垫。

实施例7：

导电盖11位于密封腔体内的底部固设有屏蔽环3，屏蔽环3用于减少电弧对静触头12和动触头5的损伤。

实施例8：

请参阅图6，导电盖11的内顶端上固设有引弧片，引弧片位于静触头12的外侧，通过引弧片的设置，有利于减少动触头5与静触头12接触和脱离瞬间电弧的产生。

实施例9：

导电部8为T形结构，导电部8的中心部位开设有凹槽，盖板63固设于凹槽内。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；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；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种陶瓷式高压直流接触器，其特征在于：包括导电盖（11）、静触头（12）、排气管（2）、陶瓷壳体（4）、动触头（5）、移动复位结构、连通结构、承接部（7）和导电部（8）；

所述静触头（12）设于导电盖（11）底部的中间部位处，且静触头（12）与导电盖（11）为一体式结构；

所述导电盖（11）设于陶瓷壳体（4）上部；所述承接部（7）设于陶瓷壳体（4）下部；所述导电部（8）设于承接部（7）下部；

所述导电盖（11）、陶瓷壳体（4）、承接部（7）和导电部（8）之间形成密封腔体，所述密封腔体内填充有用于灭弧的氢气；

所述排气管（2）设于导电盖（11）上端面上并与密封腔体相连通；

所述动触头（5）设于密封腔体内，所述动触头（5）可在密封腔体内进行纵向方向上的移动与静触头（12）接触或脱离与静触头（12）的接触状态以实现电学通路或电学开路；

所述移动复位结构设于密封腔体与动触头（5）之间并用于驱动动触头（5）进行纵向方向的移动与静触头（12）接触以实现电学通路或脱离与静触头（12）的接触以实现电学开路；

所述连通结构设于动触头（5）与导电部（8）之间用于使动触头（5）与导电部（8）之间保持电学通路状态，且可使动触头（5）上移与静触头（12）接触状态下，动触头（5）与导电部（8）之间仍保持电学通路状态；

所述陶瓷壳体（4）包括外壳（41）、固设于外壳（41）内壁的至少两个第一限位部（42）和固设于第一限位部（42）远离外壳（41）的底部的第二限位部（43），所述导电盖（11）与外壳（41）的上端面相固定，所述承接部（7）与外壳（41）的下端面相固定，所述动触头（5）位于两个第一限位部（42）之间；

所述移动复位结构包括套设于动触头（5）与导电部（8）之间的磁铁（61）和套设于动触头（5）外侧的塔簧（62），所述塔簧（62）底端与动触头（5）底端相接触，所述塔簧（62）上端与第一限位部（42）底部相接触，且塔簧（62）上端位于第二限位部（43）外侧，磁铁（61）与外界永磁体配合使用；

所述连通结构包括至少一个固设于动触头（5）靠近下侧的外壁的第一定位部（91）、至少一个固设于导电部（8）上端面的第二定位部（93）和固设于第一定位部（91）与第二定位部（93）之间的连接部（92），所述连接部（92）为软性材质。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷式高压直流接触器，其特征在于：所述动触头（5）上端面固设有触头片（51），所述触头片（51）与静触头（12）接触实现电学通路，所述触头片（51）上端面的面积大于静触头（12）的下端面的面积，所述触头片（51）的上端边缘处做倒角处理。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷式高压直流接触器，其特征在于：所述动触头（5）上端面固设有触头片（51），所述触头片（51）与静触头（12）接触实现电学通路，所述触头片（51）上端面的面积小于静触头（12）的下端面的面积，所述触头片（51）的上端边缘处做倒角处理。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷式高压直流接触器，其特征在于：所述动触头（5）上端面固设有触头片（51），所述触头片（51）与静触头（12）接触实现电学通路，所述触头片（51）上端面的面积小于静触头（12）的下端面的面积。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷式高压直流接触器，其特征在于：所述动触头（5）与导电部（8）之间设有盖板（63），所述磁铁（61）与盖板（63）之间以及磁铁（61）与动触头（5）内顶端之间均设有缓冲结构。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷式高压直流接触器，其特征在于：所述导电盖（11）位于密封腔体内的底部固设有屏蔽环（3），所述屏蔽环（3）用于减少电弧对静触头（12）和动触头（5）的损伤。

7.根据权利要求5所述的一种陶瓷式高压直流接触器，其特征在于：所述缓冲结构为硅胶垫。

8.根据权利要求5所述的一种陶瓷式高压直流接触器，其特征在于：所述缓冲结构为缓冲片。

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