本實(shí)用新型涉及一種樞軸銜鐵式高壓直流繼電器。

背景技術(shù)：

目前市場上的直流繼電器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，但工作電壓也較低，而工作電壓高的(高達(dá)25kV.DC.)千伏級(jí)高壓型直流繼電器卻往往體積較為龐大，使其使用受到限制。本實(shí)用新型涉及了一種樞軸銜鐵式的高壓直流繼電器，能夠耐受5KV直流高壓，并且采用緊湊型結(jié)構(gòu)，將其尺寸有效縮小，減小并節(jié)約了其安裝空間，具有實(shí)用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種樞軸銜鐵式高壓直流繼電器，并采用緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最大限度的縮小其體積。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種樞軸銜鐵式高壓直流繼電器，其特征為：包括外殼、觸頭組組件、樞軸銜鐵組件和電磁驅(qū)動(dòng)組件；其中外殼包括陶瓷密封罩和塑料外殼，塑料外殼上有安裝耳，便于安裝。

觸頭組組件包括觸頭組組件包括常開觸頭，常閉觸頭，COM端和動(dòng)觸頭片，常開觸頭、常閉觸頭和COM端與陶瓷密封罩以特定位置焊接，動(dòng)觸頭片本身通過卡簧固定在傳動(dòng)桿上，一端被限制在COM端卡槽內(nèi)，另一端在常開觸頭和常閉觸頭間。

樞軸銜鐵組件包括傳動(dòng)桿、絕緣子、銜鐵、半月片和鉸接連桿，動(dòng)觸頭片套在傳動(dòng)桿上，兩側(cè)被卡簧卡住限定位置，半月片焊接在導(dǎo)磁殼體上表面，銜鐵和半月片通過鉸接連桿連接在一起，銜鐵、絕緣子和傳動(dòng)桿釬焊在一起構(gòu)成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，也稱為樞軸銜鐵，以鉸接連桿為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

電磁驅(qū)動(dòng)組件包括線圈、骨架、鐵芯、內(nèi)密封環(huán)、導(dǎo)磁殼體和下蓋，線圈和骨架組成繞組，繞組套在鐵芯上放置在導(dǎo)磁外殼里為繼電器提供電磁驅(qū)動(dòng)力，內(nèi)密封環(huán)焊接在導(dǎo)磁殼體內(nèi)部上頂端，用來支撐彈簧。

彈簧安裝在內(nèi)密封環(huán)和導(dǎo)磁殼體形成的圓形凹槽內(nèi)，彈簧底部大圓抵在內(nèi)密封環(huán)上側(cè)面，彈簧上部小圓斜面與銜鐵下平面接觸；當(dāng)繼電器線圈失電，銜鐵受彈簧力向外擺動(dòng)，動(dòng)觸頭片接觸常閉觸頭觸頭；當(dāng)繼電器線圈帶電，銜鐵受電磁吸力克服彈簧阻力向內(nèi)擺動(dòng)，動(dòng)觸頭片接觸常開觸頭。

陶瓷密封罩、密封法蘭和電磁驅(qū)動(dòng)組件之間形成一個(gè)密封腔室，觸頭組組件的電接觸部分和樞軸銜鐵組件在密封腔室內(nèi)，繞組在密封腔室外。

其中帶有鍵槽的密封法蘭上側(cè)和陶瓷密封罩通過釬焊實(shí)現(xiàn)密封連接，下側(cè)和導(dǎo)磁殼體通過激光焊實(shí)現(xiàn)密封連接。

其中鐵芯和導(dǎo)磁殼體之間的孔隙則通過內(nèi)密封環(huán)與兩者之間的釬焊實(shí)現(xiàn)密封。

其中彈簧是非規(guī)則錐形結(jié)構(gòu)，具有良好的彈力特性。

其中鐵芯、銜鐵、半月片、導(dǎo)磁殼體和下蓋皆為導(dǎo)磁材料，并形成一個(gè)導(dǎo)磁回路。

其中內(nèi)密封環(huán)由不導(dǎo)磁材料做成，與鐵芯、導(dǎo)磁殼體釬焊在一起，形成密封腔室的一部分。

其中NO、NC觸頭和COM端的導(dǎo)電部分沿軸向延伸出外殼，并作為接線端，節(jié)省了徑向尺寸。

為了提高本繼電器的耐高壓能力，除了采用真空密封室，還采用鎢鉬合金作為觸頭材料，提高觸頭抗熔焊性能。

采用矮胖型的繞組尺寸，盡量占用徑向富余空間，節(jié)省軸向尺寸。

繞組在滅弧室外，便于更換。

安裝外殼有安裝耳，便于安裝，整體設(shè)計(jì)緊湊，節(jié)省空間，體積小。

為了保證高壓下繼電器分段能力，本實(shí)用新型采用多段位移放大傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，銜鐵為第一級(jí)，樞軸為第二級(jí)，動(dòng)觸頭片為第三級(jí)。該結(jié)構(gòu)能大幅提升分段速度，提高分段能力，機(jī)械可靠性高，適合大電壓切換。

本實(shí)用新型觸頭材料采用鎢鉬合金，抗熔焊性能高；殼內(nèi)為密封室并抽真空耐壓絕緣性能好；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有位移放大功能，提高分?jǐn)嗨俣?。本?shí)用新型具有很高的機(jī)械可靠性，能適應(yīng)多種觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，采用位移放大機(jī)構(gòu)提高分?jǐn)嗨俣?，適合大電壓切換，線圈組件設(shè)計(jì)在密封室外容易更換等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的外形結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的外形結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例去掉外殼后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面示意圖。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的彈簧。

附圖標(biāo)號(hào)：陶瓷密封罩1，外殼2，抽真空預(yù)留孔3，4、5、6、7是四個(gè)螺絲，8、9是導(dǎo)線引出孔，10下蓋，NO觸頭11，NC觸頭12，COM端13，動(dòng)觸頭片14，卡簧15，傳動(dòng)桿16，絕緣子17，銜鐵18，半月片19，導(dǎo)磁殼體20，21鍵槽，鉸接連桿22，線圈23、骨架24、鐵芯25、橡膠墊片26、內(nèi)密封環(huán)27，密封法蘭28。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)例包括外殼、觸頭組組件、樞軸銜鐵組件和電磁驅(qū)動(dòng)組件。外殼包括陶瓷密封罩1和塑料外殼2，塑料外殼2上有安裝耳，便于安裝。

如圖4所示，觸頭組組件包括NO常開觸頭11、NC常閉觸頭12、COM公共端13和動(dòng)觸頭片14。NO觸頭11、NC觸頭12和COM13通過釬焊與陶瓷密封罩1焊接在一起。動(dòng)觸頭片14通過卡簧15固定在傳動(dòng)桿16上。動(dòng)觸頭片14一端卡在COM端13位于密封腔室的卡槽內(nèi)，另一端在NO、NC觸頭間。

如圖4所示，樞軸銜鐵組件包括傳動(dòng)桿16、絕緣子17、銜鐵18、半月片19和鉸接連桿22。半月片19焊接在導(dǎo)磁殼體20上表面，銜鐵18和半月片19通過鉸接連桿22連接在一起。銜鐵18、傳動(dòng)桿16、絕緣子17和卡簧15構(gòu)成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，也稱為樞軸銜鐵,可以以鉸接連桿22為軸擺動(dòng)；同時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)起絕緣和傳動(dòng)作用,具有位移放大功能，能提高分?jǐn)嗨俣取?/p>

如圖2、圖3、圖5所示，電磁驅(qū)動(dòng)組件包括下蓋10、線圈23、骨架24、鐵芯25和導(dǎo)磁殼體20，8、9是骨架24上的繞組導(dǎo)線引出孔。線圈和骨架組成繞組。內(nèi)密封環(huán)27由不導(dǎo)磁材料做成，與鐵芯25、導(dǎo)磁殼體20釬焊在一起，形成密封腔室的一部分。繞組套在鐵芯25上，橡膠墊片26用于穩(wěn)固繞組。下蓋10通過四個(gè)螺絲4、5、6、7緊固在導(dǎo)磁殼體20上，便于更換繞組。鐵芯25、銜鐵18、半月片19、導(dǎo)磁殼體20和下蓋10皆為導(dǎo)磁材料，并形成一個(gè)導(dǎo)磁回路。

如圖3、圖4所示，為了實(shí)現(xiàn)密封，設(shè)計(jì)了帶有鍵槽21(用于裝配工藝)的密封法蘭28，密封法蘭28上側(cè)和陶瓷密封罩1通過釬焊實(shí)現(xiàn)密封連接，下側(cè)和導(dǎo)磁殼體20通過激光焊實(shí)現(xiàn)密封連接；三個(gè)延伸出陶瓷密封罩1的接線柱也通過釬焊實(shí)現(xiàn)密封；鐵芯25和導(dǎo)磁殼體20之間的孔隙則通過內(nèi)密封環(huán)27與兩者之間的釬焊實(shí)現(xiàn)密封。以上部件整體圍成一個(gè)密封腔室，最后通過圖1中的抽真空預(yù)留孔3實(shí)現(xiàn)抽真空。

圖6是不規(guī)則錐形彈簧，安裝在內(nèi)密封環(huán)27和導(dǎo)磁殼體20形成的圓形凹槽內(nèi)，彈簧底部大圓抵在內(nèi)密封環(huán)27上側(cè)面，彈簧上部小圓斜面與銜鐵18下平面接觸。

當(dāng)線圈23失電時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)只受彈簧反力向外擺動(dòng)，動(dòng)觸頭片在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，以其和COM端卡槽之間的活動(dòng)鏈接為支點(diǎn)，另一端向NC觸頭12運(yùn)動(dòng)并最終貼在NC觸頭上，使COM端13和NC觸頭12導(dǎo)通。

當(dāng)線圈帶電時(shí)，導(dǎo)磁回路有磁通通過產(chǎn)生電磁力，電磁力克服彈簧阻力使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向內(nèi)擺動(dòng)，動(dòng)觸頭片在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，以其和COM端卡槽之間的活動(dòng)鏈接為支點(diǎn)，另一端向NO觸頭11運(yùn)動(dòng)并最終貼在NO觸頭上，使COM端13和NO觸頭12導(dǎo)通。

本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)采用密封結(jié)構(gòu)、內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)和樞軸銜鐵式結(jié)構(gòu)。采用密封結(jié)構(gòu)，密封室抽真空能夠提高高壓滅弧能力，主要采用金屬、陶瓷釬焊和金屬之間激光焊來實(shí)現(xiàn)。內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)采用的是傳動(dòng)桿、絕緣子和銜鐵之間的釬焊實(shí)現(xiàn)。樞軸銜鐵式結(jié)構(gòu)具有多段位移放大功能，能夠有效提高分?jǐn)嗨俣?。NO、NC觸頭和動(dòng)觸頭片間距為1.4mm，分段速度能達(dá)到8ms，有效的保證了絕緣強(qiáng)度和分段能力。采用較小的電磁線圈尺寸和觸頭軸向布置有效的減小了繼電器尺寸，使其尺寸控制在100mmX100mmX100mm以內(nèi)。