永磁式磁保持闭锁机构的制作方法

本发明设有真空接触器技术领域，具体的说涉及一种永磁式磁保持闭锁机构。

背景技术：

目前，真空接触器所使用的控制方式有电磁保持和机械自闭锁保持两种。通常机械自闭锁装置的使用寿命决定了真空接触器整体的使用寿命，但现有市场常见的带自闭锁功能真空接触器的免维护寿命不超过10万次，通常采用的是半轴搭扣式闭锁机构，分闸时由脱扣电磁铁驱动半轴旋转脱扣分闸。由于闭锁机械结构复杂，耐磨损度、稳定性和防护等级都较低，使得接触器分闸动作易发生失效不能断电，分闸脱扣线圈经常烧毁失效，甚至会导致电气火灾，给用户带来更大损失。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种永磁式磁保持闭锁机构，不仅结构简单、体积小、可靠性更高、终身免维护、而且使用寿命长达100万次。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种永磁式磁保持闭锁机构，包括永磁磁铁机构、衔铁机构和自配平拉杆缓冲机构，所述永磁磁铁机构包括磁壳及置于该磁壳内的永磁体、铁芯和脱扣线圈，所述磁壳为一面开口的罐体结构；所述永磁体的一侧面安装于该磁壳底部，另一侧面与所述铁芯贴合；所述脱扣线圈绕制于所述铁芯的外圆上；所述衔铁机构包括接触器合闸电磁铁的合闸衔铁和罩壳，所述合闸衔铁安装于接触器的电磁铁转轴上，所述罩壳固定于该合闸衔铁上，且正对所述磁壳的开口方向设置，该罩壳在合闸闭锁时能够盖合于所述磁壳的开口面上；所述自配平拉杆缓冲机构包括拉杆、缓冲弹簧和安装所述永磁式磁保持闭锁机构的电磁铁角板，所述拉杆的一端穿过电磁铁角板上的安装孔，另一端与所述磁壳固定连接，所述缓冲弹簧套设于所述拉杆上，并位于所述电磁铁角板和磁壳之间，且始终处于压缩状态。

作为本发明的进一步改进，所述磁壳和罩壳分别为纯铁制成的平底圆罐体，该罩壳的半径大于磁壳的半径，且该罩壳的长度在分闸状态下能够罩住所述磁壳。

作为本发明的进一步改进，所述脱扣线圈为无骨架线圈，直接加工绕制于所述铁芯的外圆面上。

作为本发明的进一步改进，所述铁芯的外圆面上加工有线槽，所述脱扣线圈绕制于该线槽内。

作为本发明的进一步改进，所述磁壳、永磁体、铁芯和脱扣线圈的轴线共线。

作为本发明的进一步改进，所述拉杆的一端与所述电磁铁角板为浮动连接。

作为本发明的进一步改进，所述脱扣线圈在接触器需要分闸时通电，通电为直流电且固有极性，不能反向通电。

作为本发明的进一步改进，所述脱扣线圈通电时采用脉冲0.1-1秒的方式供电。

作为本发明的进一步改进，所述的拉杆的另一端穿过铁壳、永磁体并与所述铁芯通过螺纹固定。

本发明的有益效果是：采用了永磁力作为自闭锁维持力，不需要长期供电，节能高效；采用的零件数量少，结构简单，成本低，无磨损，长寿命免维护；采用无骨架线圈，当电路控制故障不能正常分闸时，脱扣线圈不能断电而发热，此时热量很快传递到永磁体，当温度超过永磁体的工作温度时，永磁体的磁力减退，维持力自动下降到不能自闭锁，此时接触器自动分闸，从而避免不能分闸和分闸线圈烧毁起火的风险；采用了能小幅摆动和带缓冲功能的自配平的拉杆，在与衔铁吸合时能自动配平，无需人工调试，可靠性高；采用了带罩壳的衔铁结构，防止异物进入永磁磁铁吸合面，提高了防护等级，避免了合闸自闭锁失效。

附图说明

图1为本发明合闸闭锁状态结构示意图；

图2为本发明分闸脱扣状态结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——电磁铁转轴；11——磁壳；

12——永磁体；13——铁芯；

14——脱扣线圈；21——合闸衔铁；

22——罩壳；31——拉杆；

32——缓冲弹簧；33——电磁铁角板。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。

参阅图1-2，为本发明所述的一种永磁式磁保持闭锁机构，包括永磁磁铁机构、衔铁机构和自配平拉杆缓冲机构。

所述的永磁磁铁机构包括磁壳11及置于该磁壳(1内的永磁体12、铁芯13和脱扣线圈14，磁壳11为一面开口的平底圆罐体结构；永磁体12的一侧面安装于该磁壳11底部，另一侧面与铁芯13贴合；脱扣线圈14为无骨线圈，直接绕制于铁芯13的外圆上加工的线槽内。

所述衔铁机构包括接触器合闸电磁铁的合闸衔铁21和罩壳22，合闸衔铁21安装于接触器的电磁铁转轴1上，罩壳22固定于该合闸衔铁21上，且正对磁壳11的开口方向设置，罩壳22为与磁壳11一致的平底圆罐体，直径大于磁铁11，保证运动时不与磁壳发生干涉。罩壳22的长度应保证在分闸状态下仍然能够罩住磁壳，防止异物进入铁芯吸合平面。

所述自配平拉杆缓冲机构包括拉杆31、缓冲弹簧32和安装整个永磁式磁保持闭锁机构的电磁铁角板33，拉杆31的一端穿过电磁铁角板33上的安装孔，并与电磁铁角板33浮动连接。拉杆的另一端与磁壳11固定连接，且穿过铁壳、永磁体并与铁芯通过螺纹固定。优选的，磁壳11、永磁体12、铁芯13和脱扣线圈14的轴线共线设置。缓冲弹簧32套设于拉杆上，并位于电磁铁角板33和磁壳11之间，且始终处于压缩状态。

磁壳、罩壳和铁芯均为电工纯铁制成。在整体安装好后，铁芯端面与磁壳端面平齐，形成良好吸合面。

拉杆与电磁铁角板为浮动连接，拉杆长度可做调整。在缓冲弹簧的支撑力下，使得永磁磁铁机构能保持水平状态并能小幅度摆动。

所述的脱扣线圈，只有在真空接触器需要分闸时才允许通电，通电为直流电并有固定极性不可反向通电，通电时长采用脉冲0.1-1秒的方式，或可采用其他行程开关自断电的方式供电。

所述的永磁体采用的是使用温度为100℃的钕铁硼永磁体，脱扣线圈采用的是耐温等级155℃级的聚酯漆包线绕制。当电路控制故障不能正常分闸时，脱扣线圈不能断电而发热，此时热量很快传递到永磁体，当温度超过永磁体的工作温度时，永磁体的磁力减退，维持力自动下降到不能自闭锁，此时接触器自动分闸。从而避免不能分闸和分闸线圈烧毁起火的风险。

当真空接触器合闸自闭锁时，衔铁带动罩壳旋转，直到罩壳与铁芯接触，在永磁力的吸引下与永磁磁铁机构吸合并保持，在拉杆的拉力限制下使接触器始终保持合闸状态，从而形成自闭锁功能。

拉杆能小幅摆动，缓冲弹簧能缓冲吸合瞬间的冲击。由于吸合端面能小幅摆动，在与衔铁吸合时，在磁力的作用下能自动配平，无需人工调试，可靠性高。

由此可见，本发明采用了永磁力作为自闭锁维持力，不需要长期供电，节能高效；采用的零件数量少，结构简单，成本低，无磨损，长寿命免维护；采用无骨架线圈，当电路控制故障不能正常分闸时，脱扣线圈不能断电而发热，此时热量很快传递到永磁体，当温度超过永磁体的工作温度时，永磁体的磁力减退，维持力自动下降到不能自闭锁，此时接触器自动分闸，从而避免不能分闸和分闸线圈烧毁起火的风险；采用了能小幅摆动和带缓冲功能的自配平的拉杆，在与衔铁吸合时能自动配平，无需人工调试，可靠性高；采用了带罩壳的衔铁结构，防止异物进入永磁磁铁吸合面，提高了防护等级，避免了合闸自闭锁失效。