真空泡驱动结构的制作方法

本实用新型设及一种电力装置，特别是涉及一种真空泡驱动结构。

背景技术：

传统的接触器装置，组装较为复杂，需要的空间较大，需要的电压也非常的大，耗能较大。并且传统的接触器装置都是用于控制单路线路的通断，需要控制多路电路的通断时，其同步性不够理想。

传统的接触器装置分断速度通常在100毫秒以上，分断速度不够迅速。而且传统的思想一直认为，在接触器装置的真空泡单元中，都是静端固定，驱动动端运动，从而实现接触器装置的通断，但是这种方式，会导致分断速度无法有效提升。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述问题的一个或多个。

本实用新型提供了真空泡驱动结构，包括触发单元和固定槽单元，

所述触发单元包括驱动电源、开关、线圈和电磁铁芯，所述驱动电源、开关和线圈连接在一起构成回路，所述电磁铁芯位于所述线圈的内部；

所述固定槽单元包括旋转支承部、卡合部和吸合部，所述卡合部上有多个卡口，固定槽单元为一体式结构，所述多个卡口并列设置；

所述吸合部上设有吸引块，所述吸引块与所述电磁铁芯对应设置；

所述触发单元通电，电磁铁芯产生磁力吸引所述吸引块，从而带动固定槽单元转动。

在一些实施方式中，所述卡合部和吸合部相连接，构成固定槽单元的本体结构，旋转支承部则位于卡合部和吸合部的连接处，旋转支承部设置于固定槽单元的本体结构的两侧。

在一些实施方式中，所述旋转支承部为一个凸出的柱体。

在一些实施方式中，所述旋转支承部为一根贯穿整个固定槽单元本体结构的旋转轴。

在一些实施方式中，所述旋转支承部为本体结构内部凹陷的槽体。

在一些实施方式中，所述旋转支承部、卡合部和吸合部构成近似杠杆型结构，所述吸引块与旋转支承部之间的距离大于所述卡口与旋转支承部之间的距离。

在一些实施方式中，在卡口的两侧均设有侧连接壁，所述侧连接壁用于连接吸合部和卡合部。

在一些实施方式中，所述吸合部上设有吸引块。

在一些实施方式中，所述线圈和电磁铁芯均设置两个，两个线圈和电磁铁芯并列设置。

在一些实施方式中，还包括复位弹簧，

当复位弹簧采用扭簧设计时，可以在旋转支承部的位置套设有复位弹簧；

当复位弹簧采用压缩弹簧设计时，复位弹簧设置在吸合部的下方。

本实用新型的驱动结构，采用电磁铁进行触发驱动，控制方法。同时，其固定槽单元采用一体式结构，而且多个卡口并列设置，可以直接用于同时驱动多个真空泡单元，多个真空泡的通断也是采用同一个固定槽单元进行安装和传动，从而控制真空泡单元的接通和断开，从而可以保证多个真空泡单元的接通和断开的高度一致性。传统的接触器装置都是单个真空泡单元单独控制，这样的话，多相电路的多个真空泡单元的控制同步性就很保证，即使采用最好的伺服控制方式，也难以保证三个真空泡单元的绝对同步，但是本实用新型可以良好的解决该技术问题。同时在驱动的时候，采用的类似杠杆结构，从而可以实现省力的效果。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的接触器装置的结构原理图；

图2为本实用新型一实施方式的接触器装置的结构示意图；

图3为本实用新型一实施方式的接触器装置的固定槽单元的一个角度示意图；

图4为本实用新型一实施方式的接触器装置的固定槽单元的又一个角度示意图；

图5为本实用新型一实施方式的接触器装置的固定槽单元的再一个角度示意图；

图6为本实用新型一实施方式的接触器装置的固定槽单元的真空泡单元的结构示意图；

图7为本实用新型一实施方式的接触器装置的第一挡片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1至7以及具体实施方式对本实用新型的接触器装置做进一步说明。

如图1-7所示，接触器装置，包括壳体1、第一接线端子2、第二接线端子3、触发单元4、固定槽单元5和多个真空泡单元6。本实用新型主要可以用于三相电的通断控制，即需要三个真空泡单元6，本实施例当中，也是采用三相电进行解释说明。当然，在不改变本实用新型构思的前提下，也可以只采用两个真空泡，用于两相电的通断控制。

其中，第一接线端子2、第二接线端子3的数量均与真空泡单元6的个数相对应，即每个真空泡单元6，都会对应一个第一接线端子2和一个第二接线端子3。所述第一接线端子2用于与外部线头相连接，所述第二接线端子3用于与外部线头相连接。

所述触发单元4包括驱动电源41、开关42、线圈43和电磁铁芯44，所述驱动电源41、开关42和线圈43连接在一起构成回路，通过开关42 来控制驱动电源41的启动和关闭。所述电磁铁芯44位于所述线圈43的内部，本专利当中的电磁铁芯44并不限定为铁质的芯柱，而是指的作为电磁铁的芯柱，其材质可以采用铁、钴、镍或者其合金。

本实用新型的固定槽单元5包括旋转支承部51、卡合部52和吸合部 53，所述卡合部52上有多个卡口521，本实施例当中选用三个为例进行说明，本实用新型的固定槽单元5为一体式结构，所述多个卡口521并列设置，整体均为塑料材质。三个所述真空泡单元6的一端分别与三个所述卡口521一一卡合对应，三个所述真空泡单元6的另一端固定于所述壳体1 上。

所述卡合部52和吸合部53相连接，构成固定槽单元5的本体结构，旋转支承部51则位于卡合部52和吸合部53的连接处，旋转支承部51设置于固定槽单元5的本体结构的两侧，这里的旋转支承部51可以仅仅为一个凸出的柱体，然后在壳体1上设置一个对应配合的槽体，也可以是一根贯穿整个固定槽单元5本体结构的旋转轴，或者也可以是一个向本体结构内部凹陷的槽体，然后在壳体1上设置一个对应配合的凸出的柱体。上述仅为一些具体的实施方式，具体的设置，以所述固定槽单元5能够通过旋转支承部51固定于所述壳体1上，并且固定槽单元5能够以旋转支承部51 为支撑进行旋转为准。

所述吸合部53上设有吸引块54，本实施例当中的设置方式为吸合部 53上设有凹槽，所述吸引块54位于所述凹槽内，或者也可以是设置一个限位部，将吸引块54设置在限位部上，或者也可以直接将吸引块54贴设在吸合部53朝向电磁铁芯44的一面，或者也可以将吸引块54直接埋在吸合部53的内部，以能够将吸引块54固定住为准。

所述吸引块54与所述电磁铁芯44相对应，这里的吸引块54通常选用铁、钴、镍或者其合金制成的磁性金属块，所述触发单元4通电后，电磁铁芯44产生磁力吸引，此时所述吸引块54与所述电磁铁芯44相互吸引在一起，从而带动所述吸合部53绕旋转支承部51转动，所述吸引部转动时，由于杠杆作用，也会带动所述卡合部52转动，由于真空泡单元6的一端与卡合部52的卡口521相卡合，另一端固定于壳体1上，所以卡合部52转动的时候，就会挤压真空泡单元6，从而驱动真空泡单元6闭合，实现导通。

由于旋转支承部51、卡合部52和吸合部53构成近似杠杆型结构，而且吸引块54位于电磁铁芯44的上方，所以真空泡单元6和电磁铁芯44之间基本呈垂直状态设置，这样可以有效的充分利用空间，从而保证整个接触器装置更加的小巧。触发单元4巧妙的利用线圈43通电，产生磁性的物理原理，从而通过吸引块54和电磁铁芯44之间的相互吸引和分离，来驱动实现真空泡单元6的接通和断开。

本实用新型当中，采用三组真空泡单元6对应三组接线端子，从而可以直接连接在三相电路上作控制。三相电路当中的三根电线，直接采用同一个接触器装置进行控制，三个真空泡的通断也是采用同一个固定槽单元5 进行安装和传动，从而控制真空泡单元6的接通和断开，从而可以保证三个真空泡单元6的接通和断开的高度一致性。传统的接触器装置都是单个真空泡单元6单独控制，这样的话，三相电路的三个真空泡单元6的控制同步性就很保证，即使采用最好的伺服控制方式，也难以保证三个真空泡单元6的绝对同步。

通常，所述吸引块54与旋转支承部51之间的距离大于所述卡口521 与旋转支承部51之间的距离，这样可以充分利用杠杆省力的原理，即利用触发单元4较小的电磁吸力，就可以很好的驱动真空泡单元6的接通和断开，从而实现省力的效果。在同样电磁吸力的情况下，则可以实现更快的接通和断开，提升控制速度。

同时为一更进一步的缩小整个接触器装置的体积和提升控制速度，本实用新型的线圈43和电磁铁芯44可以均设置两个，两个线圈43和电磁铁芯44可以并列设置，从而可以降低整个触发单元4的高度，减小整个接触器装置的体积，但是并不会降低整个触发单元4的磁力强度。

本实用新型当中还可以包括复位弹簧7，复位弹簧7的设置有多种形式，可以在旋转支承部51的位置套设有复位弹簧7，该复位弹簧7可以采用扭簧设计，当触发单元4通电，电磁铁芯44产生吸力吸引后，卡合部52 和吸合部53构成的本体结构以旋转支承部51为支点进行旋转，旋转的过程当中复位弹簧7储能。

当触发单元4断电后，复位弹簧7就会释放能量，从而带动卡合部52 和吸合部53构成的本体结构复位转动，从而使得真空泡单元6快速的断开，保证控制的精度。

同时本实用新型的复位弹簧7也可以直接采用压缩弹簧，设置在吸合部53的下方，卡合部52和吸合部53构成的本体结构以旋转支承部51为支点进行旋转时，旋转的过程当中吸合部53就会挤压复位弹簧7，使得复位弹簧7储能。

当触发单元4断电后，复位弹簧7就会释放能量，从而带动吸合部53 向上顶部，从而使得卡合部52和吸合部53构成的本体结构复位转动，从而使得真空泡单元6快速的断开，保证控制的精度。

同时为了更进一步的提高控制的精度，复位弹簧7可以采用双数设置，当采用扭簧时，可以在两侧的旋转支承部51上均套设有复位弹簧7。当采用压缩弹簧时，可以在吸合部53的下方设置两个复位弹簧7，两个复位弹簧7分列于吸引块54的两侧，采用双弹簧设计，可以保证在断电的时候，卡合部52和吸合部53构成的本体结构能够快速复位转动，从而使得真空泡单元6快速的断开，保证控制的精度。

同时，本实用新型当中，在卡口521的两侧均设有侧连接壁522，所述侧连接壁522用于连接吸合部53和卡合部52，因为在触发单元4触发的瞬间，吸合部53和卡合部52之间的扭力是非常大的，设置用于连接吸合部 53和卡合部52的侧连接壁522，可以保证整个固定槽单元5的本体结构的稳定性，不会出现断裂的问题。

本实用新型当中，所述真空泡单元6包括静端顶杆61、动端顶杆62、真空管63、静端接触部64和动端接触部65，所述第一接线端子2与所述静端接触部64电连接，所述第二接线端子3与所述动端接触部65电连接，当所述触发单元4断开的时候，所述静端接触部64和所述动端接触部65 相互分离，当所述触发单元4通电的时候，所述固定槽单元5传动后，所述静端接触部64和动端接触部65接触在一起实现第一接线端子2和第二接线端子3之间连通。

其中，静端接触部64和动端接触部65均位于真空管63内，静端接触部64位于所述静端顶杆61的一端，动端接触部65位于所述动端顶杆62 的一端，静端接触部64和动端接触部65相对设置，静端顶杆61和动端顶杆62均为导电材质制成。

所述静端顶杆61的另一端与所述卡合部52的卡口521相连接，所述静端顶杆61上还设有导电片66，所述导电片66用于与所述第一接线端子2相连接，所述卡口521和所述导电片66之间设有弹簧组件67，所述真空管63套设于所述静端顶杆61和动端顶杆62上，所述真空管63的一端与所述静端顶杆61固定连接，所述动端顶杆62上套设有波纹管68，所述波纹管68的一端与所述动端顶杆62连接，所述波纹管68的另一端与所述真空管63的另一端相连接。

传统的技术思维当中，真空泡单元6的使用，都是让静端顶杆61保持固定不动，驱动动端顶杆62，从而实现真空泡的通断。但是在本实用新型当中，创造性的将所述动端顶杆62与所述壳体1固定设置，将所述静端顶杆61与能够转动的卡合部52的卡口521相连接。也就是动端顶杆62不动，创造性的驱动静端顶杆61运动，静端顶杆61运动的过程当中，也会同时带动真空管63一起运动，整体的运动惯性更大，运动会更加迅速。同时在实际安装的过程当中，大多是将附图1当中的设备顺时针旋转90度后进行安装，即静端顶杆61朝上，动端顶杆62朝下的方式进行安装。所以采用动端顶杆62不动，静端顶杆61运动的方式后，在驱动的过程当中，还可以有效的利用真空管63本身的重力，从而使得静端接触部64和动端接触部65的闭合会更加的迅速。

本实用新型通过上述的多种独特设计组合后，接触器装置的分断速度可以达到40-80毫秒，但是传统的接触器装置分断速度至少在100毫秒以上。分断速度越快，则静端接触部64和动端接触部65之间产生电弧的可能性越小，相应的产生电弧烧蚀的情况越小，从而可以大大的延长真空泡单元6的使用寿命。

本实用新型当中，弹簧组件67可以采用一个弹簧的设计方式，也可以采用两个弹簧的设计方式，本实施例当中，采用双弹簧设计的方式进行说明，弹簧组件67包括第一弹簧671和第二弹簧672，所述第一弹簧671的直径大于所述第二弹簧672的直径，所述第一弹簧671套设于所述第二弹簧672的外部，所述第二弹簧672套设于所述静端顶杆61上。采用双弹簧设计，一方面可以在同等空间下，实现更大的弹力，另一方面，可以形成一个双保险机制，即使其中的一根弹簧断裂时，另外一根弹簧也可以照常工作，并不影响。

在静端顶杆61远离所述静端接触部64的一端上设有固定螺母611，固定螺母611的朝内一侧设有第一挡片69和第二挡片610，卡合部52的卡口521位于固定螺母611和第一挡片69之间，弹簧组件67位于第一挡片69 和第二挡片610之间。通常第一挡片69上设有两个限位部，即第一限位部 691和第二限位部692，其中，第一限位部691与所述第一弹簧671的外径相适应，所述第二限位部692与所述第二弹簧672的内径相适应。第一限位部691和第二限位部692通常可以是向下凹陷的槽，也可以是向上凸起的棱，这里的槽和棱通常为环状或者位于一个圆环上的多个局部，多个局部的连线可以构成一个圆形或者近似圆形，即只要可以进行相应的限位作用即可。通常有一端限位即可，当然更优的方式，是在第二挡片610上也设置相应的限位结构。第二挡片610更多用于顶紧导电片66，使得导电片 66与静端顶杆61相紧密接触，保证导电的效果。

同时由于采用了固定螺母611，所以在静端顶杆61的杆壁上通常具有螺纹，所以可以在静端顶杆61套设有套筒612，然后再套设弹簧组件67，从而可以防止弹簧组件67在静端顶杆61的螺纹上面摩擦，保证弹簧组件 67可以顺畅的压缩和伸展。第二弹簧672套设于所述套筒612上。

由于本实用新型的接触器装置在工作的过程当中，静端顶杆61是会运动的，所以静端顶杆61上面的导电片66也会随之运动，为了保证导电片 66与所述第一接线端子2之间电连接不会因为运动面断裂或者松动，所以导电片66与所述第一接线端子2之间采用柔性线路连接，本实用新型的当中的柔性线路为多片层叠在一起的铜箔，层叠在一起的铜箔既有较好柔韧性，又可以有非常好的导电性能，可以供大电流、高电压通过。

由于动端顶杆62是固定在壳体1上的，是相对不动的，所以动端顶杆 62与第二接线端子3之间的连接则要求较低，可以直接使用固定连接，也可以采用柔性连接。

本实用新型的接触器的工作原理为：

正常状态下，接触器装置的动端接触部65和静端接触部64是相互分离的，此时接触器装置为断开状态，即第一接线端子2和第二接线端子3 之间是不导通的。

在需要进行导通的时候，则可以开动触发单元4的开关42，使得驱动电源41与线圈43为连通状态，即让驱动电源41给线圈43正式供电。在线圈43供电后，由于电磁铁芯44位于线圈43内，所以整个触发单元4就构成一个电磁铁，在供电的瞬间，会产生强大的磁性力。

在电磁铁芯44的磁性吸引下，由于吸合部53上设有吸引块54，所以吸合部53会受到一个朝向电磁铁芯44方向的力，二者之间会迅速靠在一起，在电磁铁芯44与吸引块54吸引靠近的过程当中，卡合部52和吸合部 53组成的固定槽单元5的本体结构，实际为一个近似杠杆型的结构，固定槽单元5的本体结构以旋转支承部51为支点进行旋转，所以卡合部52也会相应旋转并产生一个力，在此同时，复位弹簧7也会变形蓄能。

卡合部52旋转的过程当中，会对第一挡片69施力，从而带动弹簧组件67压缩，弹簧组件67则对第二挡片610施力，并带动静端顶杆61向动端顶杆62方向运动，与此同时，弹簧组件67也处于形变储能状态。

在运动的过程当中，静端接触部64就会和动端接触部65就会接触在一起，从而接触器装置实现导通，与此同时波纹管68也处于形变储能状态。

在断开的过程当中，首先关闭触发单元4的开关42，使得驱动电源41 与线圈43为断开状态，即让驱动电源41给线圈43正式断电，一旦断电，则电磁铁芯44不再具有磁力，复位弹簧7、弹簧组件67和波纹管68储存的能量都会在瞬间释放。复位弹簧7会驱动吸合部53向相反方向运动，弹簧组件67会驱动第一挡片69和静端顶杆61向远离动端接触部65的方向运动，波纹管68会带动静端顶杆61和真空管63向远离动端顶杆62的方向运动。三个能量的释放，导致的共同结果是，整个固定槽单元5反向转动复位，带动静端顶杆61复位，使得静端接触部64和动端接触部65迅速分开，从而实现断开操作。

以上的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。