一種接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)磁罩、銜鐵、電磁組件、以及軛鐵，電磁組件包括：自上而下疊置的置位線圈組、磁鋼組、復(fù)位線圈組，以及極靴；極靴固定在置位線圈組、磁鋼組、以及復(fù)位線圈組的中空腔中，且中部具有導(dǎo)向腔；磁鋼組包括自內(nèi)向外順序地固定連接的內(nèi)導(dǎo)磁圈、磁鋼件、以及外導(dǎo)磁圈，磁鋼件由永磁材料制成；銜鐵位于極靴的導(dǎo)向腔中，并能夠在導(dǎo)向腔中沿軸向上下移動，導(dǎo)磁罩自上而下罩在電磁組件和軛鐵上，并且導(dǎo)磁罩的頂壁貼靠置位線圈組的頂面，導(dǎo)磁罩的內(nèi)側(cè)壁與外導(dǎo)磁圈的外周壁以及軛鐵的外周壁過盈配合，由此形成閉合的磁路，從而大大增強了產(chǎn)品在該狀態(tài)的保持力，提供了產(chǎn)品的力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性。
【專利說明】一種接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械式電磁繼電器的極化磁路結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)特別適用于提高直動式高壓直流大功率接觸器的耐力學(xué)性能。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有自保持型高壓直流大功率接觸器的驅(qū)動部分普遍采用螺線管直動驅(qū)動，采用的極化磁路通常在產(chǎn)品的某一工作狀態(tài)磁路中存在空氣隙，導(dǎo)致磁路不閉合，磁效率較低，這種結(jié)構(gòu)的特點決定了在螺線管軸線方向上耐力學(xué)環(huán)境性能較差，尤其是耐沖擊能力最高只能做到30G，這大大限制了此類產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題是提供一種能夠增強產(chǎn)品的力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高接觸器的力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案包括:
[0005]一種接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)，包括:導(dǎo)磁罩、銜鐵、電磁組件、以及軛鐵,其中，電磁組件包括置位線圈組、磁鋼組、復(fù)位線圈組、以及極靴，置位線圈組、磁鋼組、以及復(fù)位線圈組自上而下疊置，并且置位線圈組、磁鋼組、以及復(fù)位線圈組的中空腔的位置上下對應(yīng)；極靴固定在置位線圈組、磁鋼組、以及復(fù)位線圈組的中空腔中，其由鐵磁材料制成，并且中部具有導(dǎo)向腔；磁鋼組整體呈環(huán)形，其包括自內(nèi)向外順序地固定連接的內(nèi)導(dǎo)磁圈、磁鋼件、以及外導(dǎo)磁圈，磁鋼件由永磁材料制成，并具有N極和S極；銜鐵呈圓柱形，其位于極靴的導(dǎo)向腔中，并能夠在導(dǎo)向腔中沿軸向上下移動；以及軛鐵為盤形件，其中部形成有通孔，導(dǎo)磁罩為一端開口、另一端封閉的中空圓筒，當安裝到位時，銜鐵位于極靴的導(dǎo)向腔中，電磁組件放置在所述軛鐵上，導(dǎo)磁罩自上而下罩在電磁組件和軛鐵上，并且導(dǎo)磁罩的頂壁貼靠置位線圈組的頂面，導(dǎo)磁罩的內(nèi)側(cè)壁與外導(dǎo)磁圈的外周壁以及軛鐵的外周壁過盈配合。
[0006]優(yōu)選地，置位線圈組和復(fù)位線圈組整體上均呈環(huán)形，其中，置位線圈組包括環(huán)形置位線圈框和置位線圈，置位線圈框包括兩個第一環(huán)形板和連接兩個第一環(huán)形板的內(nèi)周壁的第一環(huán)形連接件，兩個第一環(huán)形板與第一環(huán)形連接件構(gòu)成第一環(huán)形凹槽，并且位于第一環(huán)形連接件上面的第一環(huán)形板的頂面構(gòu)成置位線圈組的頂面，置位線圈纏繞在第一環(huán)形凹槽中，并且置位線圈框的內(nèi)環(huán)構(gòu)成所述置位線圈組的中空腔；以及復(fù)位線圈組包括環(huán)形復(fù)位線圈框和復(fù)位線圈，復(fù)位線圈包括兩個第二環(huán)形板和連接兩個第二環(huán)形板的內(nèi)周壁的第二環(huán)形連接件，兩個第二環(huán)形板與第二環(huán)形連接件構(gòu)成第二環(huán)形凹槽，復(fù)位線圈纏繞在第二環(huán)形凹槽中，并且復(fù)位線圈框的內(nèi)環(huán)構(gòu)成復(fù)位線圈組的中空腔。
[0007]優(yōu)選地，內(nèi)導(dǎo)磁圈為中部具有圓形孔的六角形板件，并且內(nèi)導(dǎo)磁圈的圓形孔構(gòu)成磁鋼組的中空腔；外導(dǎo)磁圈為中部具有第一六角形孔的圓形板件，并且內(nèi)導(dǎo)磁圈和外導(dǎo)磁圈均由軟磁材料制成；磁鋼件包括六塊梯形永磁鋼，梯形永磁鋼具有相同的N極和S極，并且拼接在一起形成中部具有第二六角形孔的六角形板件；以及內(nèi)導(dǎo)磁圈膠接固定在磁鋼件的第二六角形孔中，并且磁鋼件整體膠接固定在外導(dǎo)磁圈的第一六角形孔中。
[0008]優(yōu)選地，極靴為包括導(dǎo)向腔的筒形件，其外壁上設(shè)置有軸肩，極靴的軸肩焊接固定至磁鋼組的內(nèi)導(dǎo)磁圈的圓形孔的壁上。
[0009]優(yōu)選地，銜鐵的中部設(shè)置有軸向貫穿銜鐵的空氣泄放孔。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)具備有益的技術(shù)效果:
[0011](I)由于采用了高效磁路結(jié)構(gòu)，使得采用本結(jié)構(gòu)的接觸器產(chǎn)品的觸頭接通和分斷具有更高的速率，從而減少了直流電弧的燃弧時間，延長了產(chǎn)品的壽命。
[0012]( 2 )由于采用了新結(jié)構(gòu)，同時配合異種金屬激光焊接工藝，形成了 一種全新的高磁效率的極化磁路，進而極大地提高了產(chǎn)品整體的抗振動沖擊性能，沖擊可達75G。
[0013](3)采用根據(jù)本發(fā)明的磁路結(jié)構(gòu)的繼電器，無論在斷開或是導(dǎo)通工作狀態(tài)，其磁路是完全通過導(dǎo)磁材料閉合的，因此，大大增強了產(chǎn)品在該狀態(tài)的保持力，提供了產(chǎn)品的力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)的外形圖；
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的電磁組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是圖3所示的電磁組件的分解示意圖；
[0018]圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的磁鋼組的分解示意圖；
[0019]圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)的分解示意圖；以及
[0020]圖7為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)的剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合附圖和具體實施例對根據(jù)本發(fā)明的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)做進一步詳細的說明。
[0022]如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)磁罩1、銜鐵2、電磁組件3、以及軛鐵4。電磁組件3是根據(jù)本發(fā)明的磁路結(jié)構(gòu)中電磁和永磁力的源泉，同時也是磁路的一部分。導(dǎo)磁罩I和軛鐵4提供完全閉合的磁路.銜鐵為活動部件，可依靠永磁力保持在置位或復(fù)位位置。
[0023]具體地，如圖1-圖7所示，在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，軛鐵4為盤形件。導(dǎo)磁罩I為一端開口、另一端封閉的中空圓筒。銜鐵2呈圓柱形。
[0024]電磁組件3包括置位線圈組6、磁鋼組7、復(fù)位線圈組8、以及極靴5。其中，置位線圈組6包括置位線圈框61和置位線圈62，置位線圈框61包括兩個第一環(huán)形板611和連接兩個第一環(huán)形板的內(nèi)周壁的第一環(huán)形連接件612，兩個第一環(huán)形板611與第一環(huán)形連接件612構(gòu)成第一環(huán)形凹槽613,置位線圈62纏繞在該第一環(huán)形凹槽613,并且置位線圈框61的內(nèi)環(huán)構(gòu)成置位線圈組6的中空腔。類似地，復(fù)位線圈組8包括復(fù)位線圈框81和復(fù)位線圈82，復(fù)位線圈81包括兩個第二環(huán)形板811和連接兩個第二環(huán)形板的內(nèi)周壁的第二環(huán)形連接件812，兩個第二環(huán)形板811與第二環(huán)形連接件812構(gòu)成第二環(huán)形凹槽813，復(fù)位線圈82纏繞在該第二環(huán)形凹槽813中，并且復(fù)位線圈框81的內(nèi)環(huán)構(gòu)成復(fù)位線圈組8的中空腔。磁鋼組7整體呈環(huán)形，其包括內(nèi)導(dǎo)磁圈9、磁鋼件10、以及外導(dǎo)磁圈11。內(nèi)導(dǎo)磁圈9為中部具有圓形孔91的六角形板件，并且內(nèi)導(dǎo)磁圈9的圓形孔91構(gòu)成磁鋼組7的中空腔。外導(dǎo)磁圈11為中部具有第一六角形孔1101的圓形板件,并且內(nèi)導(dǎo)磁圈9和外導(dǎo)磁圈11均由軟磁材料制成。磁鋼件10包括六塊梯形永磁鋼1001，六個梯形永磁鋼1001均具有相同的N極和S極，并且拼接在一起形成中部具有第二六角形孔1002的六角形板件。內(nèi)導(dǎo)磁圈9膠接固定在磁鋼件10的第二六角形孔1002中，并且磁鋼件10整體膠接固定在外導(dǎo)磁圈11的第一六角形孔1101中。
[0025]上述置位線圈組6、磁鋼組7、以及復(fù)位線圈組8自上而下疊置，并且置位線圈組6、磁鋼組7、以及復(fù)位線圈組8的中空腔的位置上下對應(yīng)。極靴5固定在置位線圈組6、磁鋼組7、以及復(fù)位線圈組8的中空腔中，并且其中部具有導(dǎo)向腔51。銜鐵2位于極靴5的導(dǎo)向腔51中，并能夠在該導(dǎo)向腔中沿軸向上下移動。
[0026]圖3和圖4所示，在本優(yōu)選實施例中，極靴5為中部具有導(dǎo)向腔51的筒形結(jié)構(gòu)，其外壁上設(shè)置有軸肩52，極靴(5)通過其軸肩52焊接固定至磁鋼組7的內(nèi)導(dǎo)磁圈9的圓形孔91的壁上，由此使得極靴5能夠如上所述地固定在置位線圈組6、磁鋼組7、以及復(fù)位線圈組8的中空腔中。
[0027]磁鋼組7通過置位線圈組6和復(fù)位線圈組8壓緊而固定。置位線圈組和復(fù)位線圈組可以通過相同繞制方向施加不同電流方向或相反繞制方向施加相同電流方向來獲取相反的電磁場。極靴5除了是磁路的一部分外，也通過導(dǎo)向腔51為銜鐵的運動提供導(dǎo)向腔體。
[0028]如圖5所示，磁鋼組7由內(nèi)導(dǎo)磁圈9、外導(dǎo)磁圈11和六塊梯形永磁鋼1001拼裝后膠接而成。六塊梯形永磁鋼1001具有相同的N、S極。六塊永磁鋼1001和軟磁材料做成的內(nèi)導(dǎo)磁圈9和外導(dǎo)磁圈11之間通過高精密機加工獲得較高的裝配精度以最大限度減小磁路磁阻。
[0029]如圖7所示，圓柱形銜鐵2以適當間隙配合推入電磁組件中極靴5的導(dǎo)向腔，以保證銜鐵能夠順暢地上下作活塞運動。軛鐵4依靠自身的外圓周與導(dǎo)磁罩I之間軸孔過盈配合，并且電磁組件3裝在其中。導(dǎo)磁罩I利用自身腔體的內(nèi)側(cè)壁與軛鐵4的外圓周和外導(dǎo)磁圈的外圓周之間形成良好的過盈配合，并且導(dǎo)磁罩的頂壁還與電磁組件的置位線圈組6的置位線圈框61的位于上面的第一環(huán)形板611的頂面貼合，由此形成完整的磁路結(jié)構(gòu)。
[0030]如圖7所示，導(dǎo)磁罩1、銜鐵2、軛鐵4、極靴5、內(nèi)導(dǎo)磁圈9、外導(dǎo)磁圈11均為鐵磁材料加工而成，而且彼此間通過良好的裝配精度保證磁路的最小磁阻。梯形永磁鋼1001為永磁材料加工，可根據(jù)需要選擇不同牌號的材料。兩個線圈組6和8為非導(dǎo)磁材料。
[0031 ] 此外，優(yōu)選地，在銜鐵2的中部設(shè)置軸向貫穿銜鐵2的空氣泄放孔21，并在軛鐵4的中部形成通孔41，該通孔41的位置與空氣泄放孔21的位置相對應(yīng)，由此，可以保證銜鐵在極靴腔體內(nèi)高速活塞式運動時最大限度地減小空氣阻力。需要說明的是，空氣泄放孔21的形狀可以根據(jù)實際情況而設(shè)置，在此不做具體限定。
[0032]整個磁路結(jié)構(gòu)的工作原理如下:根據(jù)能量最低原理，當置位線圈62和復(fù)位線圈82均不加電時，銜鐵2要么位于置位狀態(tài)(圖7所示狀態(tài))要么位于復(fù)位狀態(tài)。現(xiàn)以圖7所示的置位狀態(tài)為例說明其工作原理。在圖示狀態(tài)時，由磁鋼件10、外導(dǎo)磁圈11、導(dǎo)磁罩1、軛鐵
4、銜鐵2、內(nèi)導(dǎo)磁圈9形成一個完全閉合的磁路，依靠磁鋼件10的永磁力將銜鐵2保持在該位置。當給復(fù)位線圈82施加脈沖電壓時，該線圈產(chǎn)生的電磁場與銜鐵2中的永磁場方向相反，而與銜鐵2和導(dǎo)磁罩I所形成的磁間隙中的漏磁場方向相同，因此銜鐵2和軛鐵4之間的電磁吸力迅速減小,而銜鐵2與導(dǎo)磁罩I所形成的磁間隙中的電磁吸力迅速增大,這導(dǎo)致銜鐵2飛速向上移動至與導(dǎo)磁罩貼合的位置，即復(fù)位位置。在復(fù)位狀態(tài)下，由磁鋼件10、夕卜導(dǎo)磁圈11、導(dǎo)磁罩1、銜鐵2、內(nèi)導(dǎo)磁圈9形成一個完全閉合的磁路,依靠磁鋼件10的永磁力將銜鐵2保持在該位置。上述過程反之依然，可以通過給置位線圈62施加脈沖電壓實現(xiàn)銜鐵2由復(fù)位狀態(tài)切換到置位狀態(tài)。一旦完成銜鐵2的狀態(tài)切換，置位線圈6或復(fù)位線圈8不必再加電，因此該結(jié)構(gòu)功耗極低。另外無論銜鐵是在置位狀態(tài)還是在復(fù)位狀態(tài)，永磁鋼都處于一個完全閉合的磁路中，這將大大提聞磁路磁效率，進而大大提聞廣品的力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性。
[0033]由上面的描述可以看到，根據(jù)本發(fā)明的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點:
[0034](I)通過將永磁鋼置于兩線圈之間，利用導(dǎo)磁零件之間的良好機械配合實現(xiàn)了無論銜鐵處于置位狀態(tài)還是復(fù)位狀態(tài)均能形成完全閉合的磁路；
[0035](2)通過6塊梯形永磁鋼的拼裝，解決了一體化小尺寸磁鋼環(huán)的加工難題；
[0036](3)在銜鐵中心或其他位置加工了空氣泄放孔，以保證銜鐵在極靴腔體內(nèi)高速活塞式運動時最大限度減小空氣阻力，以滿足繼電器或接觸器置位狀態(tài)和復(fù)位狀態(tài)的快速切換要求。
[0037]在此，需要說明的是，對于那些本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際需要、同時結(jié)合本說明書中的描述以及現(xiàn)有技術(shù)能夠容易地實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，如，軛鐵4和導(dǎo)磁罩I的的除上述描述之外的具體結(jié)構(gòu)(如其下面需要與其它相關(guān)部件進行定位的結(jié)構(gòu))，在這里不再贅述。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非用來限制本發(fā)明的保護范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，可以對本發(fā)明做出若干的修改和替換，所有這些修改和替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:導(dǎo)磁罩(I)、銜鐵(2)、電磁組件(3)、以及軛鐵(4)，其中， 所述電磁組件(3)包括置位線圈組(6)、磁鋼組(7)、復(fù)位線圈組(8)、以及極靴(5)，所述置位線圈組(6)、磁鋼組(7)、以及復(fù)位線圈組(8)自上而下疊置，并且所述置位線圈組(6)、磁鋼組(7)、以及復(fù)位線圈組(8)的中空腔的位置上下對應(yīng)；所述極靴(5)固定在所述置位線圈組(6)、磁鋼組(7)、以及復(fù)位線圈組(8)的中空腔中，其由鐵磁材料制成，并且中部具有導(dǎo)向腔(51);所述磁鋼組(7)整體呈環(huán)形，其包括自內(nèi)向外順序地固定連接的內(nèi)導(dǎo)磁圈(9)、磁鋼件(10)、以及外導(dǎo)磁圈(11)，所述磁鋼件(10)由永磁材料制成，并具有N極和S極； 所述銜鐵(2)呈圓柱形，其位于所述極靴(5)的導(dǎo)向腔(51)中，并能夠在所述導(dǎo)向腔(51)中沿軸向上下移動；以及 所述軛鐵(4)為盤形件，其中部形成有通孔(41)，所述導(dǎo)磁罩(I)為一端開口、另一端封閉的中空圓筒，當安裝到位時，所述銜鐵(2)位于所述極靴(5)的導(dǎo)向腔(51)中，所述電磁組件(3 )放置在所述軛鐵(4 )上，所述導(dǎo)磁罩(I)自上而下罩在所述電磁組件(3 )和軛鐵(4)上，并且所述導(dǎo)磁罩(I)的頂壁貼靠所述置位線圈組(6)的頂面，所述導(dǎo)磁罩(I)的內(nèi)側(cè)壁與所述外導(dǎo)磁圈(11)的外周壁以及所述軛鐵(4)的外周壁過盈配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述置位線圈組(6)和所述復(fù)位線圈組(8)整體上均呈環(huán)形，其中， 所述置位線圈組(6)包括環(huán)形置位線圈框(61)和置位線圈(62)，所述置位線圈框(61)包括兩個第一環(huán)形板(611)和連接兩個第一環(huán)形板的內(nèi)周壁的第一環(huán)形連接件(612)，所述兩個第一環(huán)形板(611)與第一環(huán)形連接件(612)構(gòu)成第一環(huán)形凹槽(613)，并且位于第一環(huán)形連接件上面的第一環(huán)形板611的頂面構(gòu)成所述置位線圈組(6)的頂面，所述置位線圈(62)纏繞在第一環(huán)形凹槽(613)中，并且所述置位線圈框(61)的內(nèi)環(huán)構(gòu)成所述置位線圈組(6)的中空腔；以及 所述復(fù)位線圈組(8)包括環(huán)形復(fù)位線圈框(81)和復(fù)位線圈(82)，所述復(fù)位線圈(81)包括兩個第二環(huán)形板(811)和連接兩個第二環(huán)形板的內(nèi)周壁的第二環(huán)形連接件(812)，所述兩個第二環(huán)形板(811)與第二環(huán)形連接件(812)構(gòu)成第二環(huán)形凹槽(813)，所述復(fù)位線圈(82)纏繞在所述第二環(huán)形凹槽(813)中，并且所述復(fù)位線圈框(81)的內(nèi)環(huán)構(gòu)成所述復(fù)位線圈組(8)的中空腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述內(nèi)導(dǎo)磁圈(9)為中部具有圓形孔(91)的六角形板件，并且所述內(nèi)導(dǎo)磁圈(9)的圓形孔(91)構(gòu)成所述磁鋼組(7)的中空腔；所述外導(dǎo)磁圈(11)為中部具有第一六角形孔(1101)的圓形板件,并且所述內(nèi)導(dǎo)磁圈(9)和外導(dǎo)磁圈(11)均由軟磁材料制成； 所述磁鋼件(10)包括六塊梯形永磁鋼(1001 )，所述梯形永磁鋼(1001)具有相同的N極和S極，并且拼接在一起形成中部具有第二六角形孔(1002)的六角形板件；以及 所述內(nèi)導(dǎo)磁圈(9)膠接固定在所述磁鋼件(10)的第二六角形孔(1002)中，并且所述磁鋼件(10)整體膠接固定在所述外導(dǎo)磁圈(11)的第一六角形孔(1101)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求 3所述的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述極靴(5)為包括所述導(dǎo)向腔(51)的筒形件，其外壁上設(shè)置有軸肩(52)，所述極靴(5)的軸肩(52)焊接固定至所述磁鋼組(7)的內(nèi)導(dǎo)磁圈(9)的圓形孔(91)的壁上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的接觸器極化磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述銜鐵(2)的中部設(shè)置有軸向貫穿所 述銜鐵(2)的空氣泄放孔(21)。
【文檔編號】H01H50/16GK103745888SQ201310701610
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】郝長嶺, 孫超, 羅輝 申請人:中國航天時代電子公司