一种真空断路器触点机构的制作方法

本发明实施例涉及真空断路器技术领域，具体涉及一种真空断路器触点机构。

背景技术：

随着国内真空灭弧室和真空断路器技术水平日趋成熟，我国真空断路器的产量每年大幅递增，相较sf6断路器，真空断路器的最大优势是没有气体泄露的危险，不会造成环境污染。同时，又具备灭弧性能良好、电气寿命长、运行可靠性高等诸多优点。因此，真空断路器以其优良的性能，得到了各行业众多厂家和用户的青睐。

真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其他部件，真空断路器的动触点必须经过操动机构的驱动才能与静触点进行结合或分离。

当动、静触头在操作机构的作用下分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动。电弧燃烧过程中的金属蒸汽和带电粒子在真空灭弧室内扩散并被冷凝吸附。

但是由于部分金属蒸汽吸附在动、静触头的接触端面上，久而久之堆积在动、静触头上，从而对动、静触头的再次合闸连接造成影响，降低动、静触头的接触灵敏度；此外，由于动、静触头上的部分金属在电弧的燃烧过程中变成金属蒸汽凝结在真空灭弧室内，随着时间的推移，动、静触头尺寸逐渐缩减，为此，在通过操作机构进行合闸的过程中，在动、静触头之间存在间隙，使得动、静触头不能有效接触连接。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种真空断路器触点机构，以解决现有技术中由于电弧燃烧过程中产生的金属蒸汽凝结在动、静触头上而导致的动、静触头的接触灵敏度低的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种真空断路器触点机构，包括真空腔室，所述真空腔室的一侧内壁上设置有定触头，所述真空腔室的另一侧内壁上设置有与所述定触头相对应的动触头机构；

所述动触头机构包括位于所述真空腔室内的动触头组件，以及与所述动触头组件相连接并贯穿延伸至所述真空腔室外的导电活塞杆。

可选的，所述导电活塞杆靠近所述所述定触头的一端开设有活动凹槽；所述动触头组件包括转动安装在所述活动凹槽内的活动套筒，所述活动套筒内设置有与所述定触头相匹配的动触头，所述活动套筒外侧套装有扭力弹簧，所述活动套筒靠近所述所述定触头的一端插接有若干滑动旋转齿，所述定触头上设置有若干与所述滑动旋转齿相对应的斜面导向齿，若干所述斜面导向齿环绕所述定触头设置。

可选的，所述活动凹槽上设置有定位槽，所述扭力弹簧的一条输出臂安装在所述定位槽内，所述活动套筒外侧端面设置有若干定位柱，所述扭力弹簧的另一条输出臂与其中一个所述定位柱相连接。

可选的，所述斜面导向齿包括与所述定触头相连接的导向板，所述导向板靠近所述动触头组件的一端设置有锥形部，所述锥形部的尖端朝向所述动触头组件设置，所述锥形部的尖端成型有导向弧面；

所述定触头和所述动触头相接时，所述滑动旋转齿与所述导向板相抵触。

可选的，相邻的所述滑动旋转齿之间设置有呈弧形结构的槽道；相邻的所述导向板之间设置有螺旋槽。

可选的，所述活动凹槽朝远离所述定触头的方向延伸设置有伸缩槽；所述动触头贯穿所述活动套筒，由所述活动凹槽向所述伸缩槽内延伸；所述伸缩槽内设置有用于推动所述动触头的压缩弹簧；所述活动凹槽内，所述动触头的外侧壁上设置有若干导向槽，所述活动套筒的内筒壁上设置有若干嵌装在所述导向槽内的限位导向板。

可选的，所述动触头上设置有限位台阶，所述伸缩槽靠近所述活动凹槽的一端槽壁还开设有与所述限位台阶相配合的限位槽。

可选的，所述动触头远离所述定触头的一端连接有活塞限位杆，所述压缩弹簧套装在所述活塞限位杆上；所述活塞限位杆由所述伸缩槽的槽底贯穿所述导电活塞杆，从所述导电活塞杆远离所述定触头的一端端面伸出，并延伸至所述真空腔室外侧；所述导电活塞杆远离所述定触头的一端设置有用于对所述导电活塞杆位置进行限定的定位组件。

可选的，所述定位组件包括设置于所述导电活塞杆上的限位环，所述限位环的内侧壁上对称设置有若干限位槽，所述限位槽内通过转轴转动安装有摆杆，所述转轴上套装有用于推动所述摆杆朝所述活塞限位杆所在方向摆动的限位扭力弹簧，所述活塞限位杆上开设有若干楔形槽，所述摆杆远离所述限位扭力弹簧的一端嵌装在所述楔形槽内，所述摆杆远离所述活塞限位杆的一侧设置有磁铁，所述限位环的外侧壁上设置有与所述磁铁相配合的电磁铁。

可选的，所述转轴设置于所述限位槽靠近所述导电活塞杆的一端，所述楔形槽呈直角三菱柱状。

本发明的实施方式具有如下优点：

通过导电活塞杆推动动触头与定触头旋转接触，从而将动触头和定触头接触端面上凝结的金属粉末摩擦去除，以解决现有技术中由于电弧燃烧过程中产生的金属蒸汽凝结在动、静触头上而导致的动、静触头的接触灵敏度低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例图1中a的放大结构示意图；

图3为本发明实施例图1中b的放大结构示意图；

图4为本发明实施例图1中c的放大结构示意图

图5为本发明实施例的定触头结构示意图。

图中：

1-真空腔室；2-定触头；3-动触头组件；4-导电活塞杆；

31-活动套筒；32-动触头；33-扭力弹簧；34-滑动旋转齿；35-斜面导向齿；36-压缩弹簧；37-限位导向板；38-定位组件；

321-导向槽；322-限位台阶；323-活塞限位杆；

351-导向板；352-斜面端；353-弧面导向端；354-螺旋槽；

381-限位环；382-限位槽；383-摆杆；384-限位扭力弹簧；385-楔形槽；386-磁铁；387-电磁铁；

41-活动凹槽；42-伸缩槽；43-限位槽；44-定位槽；45-定位柱。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图5所示，本发明提供了一种真空断路器触点机构，包括真空腔室1，真空腔室1的一侧内壁上设置有定触头2，真空腔室1的另一侧内壁上设置有与定触头2相对应的动触头机构；

动触头机构包括位于真空腔室1内的动触头组件3，以及与动触头组件3相连接并贯穿延伸至真空腔室1外的导电活塞杆4。

如图1和图2所示，导电活塞杆4靠近定触头2的一端开设有活动凹槽41；动触头组件3包括转动安装在活动凹槽41内的活动套筒31，活动套筒31内设置有与定触头2相匹配的动触头32，活动套筒31外侧套装有扭力弹簧33，活动套筒31靠近定触头2的一端插接有若干滑动旋转齿34，定触头2上设置有若干与滑动旋转齿34相对应的斜面导向齿35，若干斜面导向齿35环绕定触头2设置。

如图1和图3所示，活动凹槽41上设置有定位槽44，扭力弹簧33的一条输出臂安装在定位槽44内，活动套筒31外侧端面设置有若干定位柱45，扭力弹簧33的另一条输出臂与其中一个定位柱45相连接。

斜面导向齿35包括与定触头2相连接的导向板351，导向板351靠近动触头组件3的一端设置有锥形部352，锥形部352的尖端朝向动触头组件3设置，锥形部352的尖端成型有导向弧面353；

定触头2和动触头32相接时，滑动旋转齿34与导向板351相抵触。

活动凹槽41朝远离定触头2的方向延伸设置有伸缩槽42；动触头32贯穿活动套筒31，由活动凹槽41向伸缩槽42内延伸；伸缩槽42内设置有用于推动动触头32的压缩弹簧36；活动凹槽41内，动触头32的外侧壁上设置有若干导向槽321，活动套筒31的内筒壁上设置有若干嵌装在导向槽321内的限位导向板37。

如图1、图2和图3所示，本发明的活动套筒31与导电活塞杆4转动连接，本发明的动触头32与活动套筒31之间通过设置在活动套筒31上的限位导向板37和设置在动触头32上的导向槽321契合连接，为此活动套筒31与安装在活动套筒31中的动触头32能够沿轴向相对滑动，且沿动触头32的周长方向相对静止，在导电活塞杆4在操作机构的作用下推动动触头32向定触头2方向移动时，随着动触头32和定触头2的接触，设置的活动套筒31上的滑动旋转齿34与定触头2上设置的斜面导向齿35逐渐啮合接触；随着导电活塞杆4的继续推动，定触头2与动触头32之间相互挤压并挤压压缩弹簧36，动触头32沿轴向逐渐沿导向槽321向伸缩槽42方向移动，同时，滑动旋转齿34逐渐沿斜面导向齿35上的斜面滑动，并在滑动过程中带动活动套筒31转动，进而带动与活动套筒31相连接的动触头32转动，为此，在动触头32与定触头2通过操作机构合闸的过程中，动触头32相对与定触头2旋转接触，从而将动触头32与定触头2分闸过程产生的吸附在触头接触面上的金属粉尘摩擦去除，有效提高了动触头32与定触头2的接触灵敏度，保证动触头32与定触头2的有效稳定接触。

此外，在合闸过程中，通过压缩弹簧36的弹力作用推动动触头32向定触头2方向挤压推动，从而保证了动触头32与定触头2的紧密连接，避免由于动触头32与定触头2分闸时燃烧磨损造成的尺寸减小而导致合闸时动触头32与定触头2之间存在间隙的问题。

在动触头32与定触头2的合闸过程中，由于滑动旋转齿34和斜面导向齿35的相互作用使得活动套筒31在活动凹槽41内转动并挤压扭力弹簧33，扭力弹簧33蓄力，在动触头32与定触头2的分闸过程中，由于扭力弹簧33的作用推动活动套筒31反方向转动，滑动旋转齿34沿斜面导向齿35斜面移动向远离定触头2方向移动，不仅能够提高动触头32与定触头2的分闸速度，而且使得活动套筒31恢复至原来的位置，便于下次活动套筒31的转动。

此外，通过调整扭力弹簧33输出力臂在活动套筒31上的定位位置，能够调整活动套筒31的转动，进而调整滑动旋转齿34相对于斜面导向齿35斜坡面的位置，从而对活动套筒31的转动角度进行调整，增大了活动套筒31的旋转范围。

在导向板351上设置的导向弧面353方便滑动旋转齿34沿导向板351尖端向锥形部352滑动，避免滑动旋转齿34与导向板351尖端发生卡顿问题，滑动旋转齿34沿导向板351的锥形部352向靠近定触头2方向移动，由于导向板351的尺寸由靠近定触头2的一端向远离定触头2的一端递减，为此，滑动旋转齿34在滑动过程中，滑动旋转齿34的位置较滑动旋转齿34刚与锥形部352相接触的位置发生轴向以及周长方向的偏移，从而带动活动套筒31转动。

此外，相邻的滑动旋转齿34之间设置有呈弧形结构的槽道；相邻的导向板351之间设置有螺旋槽354，其中槽道和螺旋槽与现有技术触头上设置的阿基米德螺旋槽结构相同、原理相同，方便动触头32与定触头2的分闸过程中产生的电弧沿轴向扩散，便于动触头32与定触头2的降温，减轻触头的烧损。

如图1和图3所示，动触头32上设置有限位台阶322，伸缩槽42靠近活动凹槽41的一端槽壁还开设有与限位台阶322相配合的限位槽43，通过限位台阶322和限位槽43为动触头32的移动提供限定作用，并保证设置在伸缩槽42内的动触头32与导线活塞杆4的稳定电性连接，设置在活动凹槽41与伸缩槽42连接处的密封圈，有效保证真空腔室1的密闭效果，其中密封圈的结构与导电活塞杆323与真空腔室1的密封结构相同或与现有技术液压缸输出轴的密封结构相同。

在本发明中，由于压缩弹簧36的作用，动触头32向定触头2方向靠近在分闸的过程中，压缩弹簧36释放压力，推动动触头32向定触头2方向挤压靠近，从而使得本发明的真空断路器在线路故障时不能及时分闸响应，为此，本发明提供了一种保证动触头32与定触头2快速分闸的装置。

如图1和图4所示，动触头32远离定触头2的一端连接有活塞限位杆323，压缩弹簧36套装在活塞限位杆323上；活塞限位杆323由伸缩槽42的槽底贯穿导电活塞杆4，从导电活塞杆4远离定触头2的一端端面伸出，并延伸至真空腔室1外侧；导电活塞杆4远离定触头2的一端设置有用于对导电活塞杆4位置进行限定的定位组件38，在动触头32与定触头2的合闸过程中，动触头32挤压设置在伸缩槽42内的压缩弹簧36，动触头32推动活塞限位杆323向远离导电活塞杆4的方向移动并通过设置在导电活塞杆4上的定位组件38将活塞限位杆323的位置进行固定，避免活塞限位杆323在动触头32与定触头2的分闸过程中向靠近导电活塞杆4的方向移动，从而避免压缩弹簧36的弹力作用对动触头32与定触头2的合闸造成的影响。

定位组件38包括设置于导电活塞杆4上的限位环381，限位环381的内侧壁上对称设置有若干限位槽382，限位槽382内通过转轴转动安装有摆杆383，转轴上套装有用于推动摆杆383朝活塞限位杆323所在方向摆动的限位扭力弹簧384，活塞限位杆323上开设有若干楔形槽385，摆杆383远离限位扭力弹簧384的一端嵌装在楔形槽385内，摆杆383远离活塞限位杆323的一侧设置有磁铁386，限位环381的外侧壁上设置有与磁铁386相配合的电磁铁387。

转轴设置于限位槽382靠近导电活塞杆4的一端，楔形槽385呈直角三菱柱状。

在动触头32与定触头2的合闸过程中，动触头32挤压设置在伸缩槽42内的压缩弹簧36，动触头32推动活塞限位杆323向远离导电活塞杆4的方向移动，摆杆383在限位扭力弹簧384向活塞限位杆323方向摆动，使得摆杆383末端嵌装在楔形槽385内，由于限位扭力弹簧384和三角形结构的楔形槽385使得活塞限位杆323位置固定并不能向靠近导电活塞杆4的方向移动，从而避免压缩弹簧36的弹力作用对动触头32与定触头2的合闸造成的影响。

在动触头32与定触头2的合闸过程中，使得限位环381上设置的电磁铁387通电，从而吸引摆杆383上设置的磁铁386，使得摆杆383克服限位扭力弹簧384作用向远离活塞限位杆323方向摆动，压缩弹簧36的弹力作用带动活塞限位杆323向伸缩槽42内移动，使得动触头32恢复至原来位置，方便下一次动触头32与定触头2的合闸。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。