专利名称：矿用空气式隔离换向开关的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于煤矿大功率防爆电磁起动器中的隔离换向装置，属于大功率换向开关技术领域。
隔离换向开关是矿用防爆电磁起动器中的重要器件。目前国内只有额定电压1140伏，额定电流450安培以下的产品，其较成熟的操作机构为四连杆机构，过死点后定位。分断时，也是机构过死点后，在分闸弹簧的作用下，使触头分断。如CN－90214550.9即是如此。由于不可避免的摩擦力的作用，使死点成为一个区域－死区，且死区范围较大。触头分断时，必然有一部分能量要消耗在死区范围内，这就影响了触头的分断速度。由于四连杆机构不可避免的装配误差，使运动精度降低，脱扣动作不灵活，也降低了分断速度，影响了灭弧效果。另外，现有产品大都为单触头结构，触头容量小，不能用作额定电流较大的大功率隔离换向，不能满足我国矿井生产的要求。
本实用新型的目的，在于针对现有技术的不足，提供一种适用于电压为1140伏，电流为630安培的大功率空气式隔离换向开关，以满足大功率综采设备的需要。
本实用新型由换相操作机构、脱扣系统、触头装置和灭弧系统组成，由于本实用新型的额定电压为1140伏，电流为630安培，开关的分断容量较大，因此，需要对现有技术中的换向操作机构、触头装置等进行改进。本实用新型的换向操作机构采用双“V”形控制凸轮和双凸轮换向，通过控制凸轮和双凸轮外形曲线和关联变化，合理地分配了操作力，也达到了提高触头分断速度的目的，改善了灭弧效果。
脱扣系统由转臂和与半轴连为一体的滚子及扭簧组成。避免了四连杆机构中死区过大、动作不灵敏等缺陷，增加了脱扣动作的灵敏性、可靠性，从而进一步加快了触头的分断速度，改善了灭弧效果，增大了分断能力。
触头装置采用一体化独立可调的双触点结构，使每相触头的两个触点能够同时承受电流，增大了触头的容量，提高了触头分断大电流的能力。
本实用新型具有结构简单，性能优良，动作灵敏、可靠，体积小和寿命长等优点，具有分断6倍以上额定电流的能力，适合用作煤矿井下采掘机械化安全生产要求的隔离换向装置，用作工作电压1140伏，额定工作电流为630安培的矿用隔爆型电磁起动器中，作电源的接通、隔离、和换相之用。
图1是本实用新型的脱扣系统示意图；图2是双“V”形控制凸轮及加力示意图；图3是触头系统示意图；图4是结构示意图，图5是电连接示意图。
本实用新型可采用附图所示的方式实现。
脱扣系统结构如图1所示。它由两个转臂(1)，两个拉簧(2)，两个半轴转臂(3)，两个凸轮(5)组成。滚子(6)通过销轴固定在半轴转臂(3)上，滚轮(8)通过销轴固定在转臂(1)上。使用滚子(6)和滚轮(8)，其目的是能把摩擦力尽可能地减小，以避免消耗弹簧能量。当操作轴(7)顺时针转动时，固定在操作轴(7)上的凸轮(5)压迫滚子(8)，带动反向触头转轴(9)转动，同时，弹簧(2)拉伸、贮能。当转过一定角度后，转臂(1)的上端越过半轴转臂(3)，半轴转臂(3)转动，卡住转臂(1)，此时，开关处于反向接通状态。分断时，操作轴(7)逆时针方向转动，凸轮(1)顶起滚子(6)，促使半轴转臂(3)转动，在拉簧(2)的作用下，转臂(1)快速释放，达到瞬时脱扣、快速分断之目的。当操作轴(7)继续逆时针方向转动时，正向触头转轴(10)转动，开关处于正向接通状态，其动作过程与前述相同。
双“V”形控制凸轮及加力结构如图2所示，它由定位加力弹簧(11)，行程开关(12)，双“V”形控制凸轮(13)，转板(14)级成。滚轮(15)装在转板(14)上。当操作轴(7)顺时针方向转动时，双“V”形控制凸轮(13)也顺时针旋转，凸轮(13)的AB段首先压迫滚轮(15)，使弹簧(11)拉伸贮能，此时凸轮(5)也压迫滚轮(8)使反向触头转轴(9)转动，拉簧(2)也被拉伸，动静触头开始闭合，操作力逐渐增加。然后凸轮(13)的BC段压迫滚轮(15)，弹簧(11)被拉伸至极限位置，而拉簧(2)仍继续伸长，动静触头继续闭合，操作力越来越大，这时，凸轮(13)的CD段接触滚轮(15)，弹簧(11)释放能量，滚轮15压迫凸轮(13)转动，起到加力作用，使操作力减小，也使操作力在整个合闸过程中得到合理分配。最后，滚轮(15)定位在图示凹槽内，半轴转臂(3)扣住转臂(1)，开关反向接通。行程开关(12)的辅助触头滞后主触头闭合。分断操作时，行程开关的辅助触头超前断开，这样可保证开关在无负载的条件下实现接通，分断和换向。
分断操作时，操作轴(7)逆时针方向转动，凸轮(13)压迫滚轮(5)，转板(14)带动弹簧(11)伸长、贮能，凸轮(13)转过一定角度后，弹簧(11)释放能量，凸轮(13)回到中间位置，在弹簧(11)的作用下定位。此时，凸轮(5)也由于弹簧(11)能量的释放而快速转动，顶起滚子(6)，半轴转臂(5)转动，拉簧(2)的能量得以释放，转臂(1)转动，使触头分断。这样，拉簧(2)的能量全部用于触头的分断，这就提高了触头的分断速度。当操作轴(7)继续逆时针转动时，就实现了正向接通。其动作过程与前述同。
触头系统由图3所示。它由正向触头组(16)、调整螺钉(17)、压簧(18)，动触头(19)、灭弧系统(20)、静触头(21)、引线扳(22)、反向触头组(23)组成，它们都密封在高强度耐塑料绝缘框架中，当触头闭合时，压簧(18)被压缩，保证了动静触头间的接触压力。另外，改变调整螺钉(17)的拧入深度，可方便地调整三相触头的同步性及每相双触点的同步性，使动静触头各触点闭合与分断的动作协调一致，使动作更可靠。
实施例结构如图4所示，操作机构(29)由紧固件(28)固定于耐弧塑料绝缘框架(27)上。反向触头组(23)穿在轴(9)上经轴套(25)由挡圈(24)固定在框架(27)上。触头组(23)的每相触头均由一体化双触点构成，触头容量大，提高了开关的通断能力，可用作大功率的隔离换向。灭弧室置于框架中的6个灭弧腔中，两个耐弧塑料端盖用紧固件(26)固定于框架(27)上，使之成为一个封闭的组合件。框架(27)及两端盖均采用三聚氰胺玻璃纤维压塑料。触头采用银－氧化镉合金，具有灭弧性能好，耐磨及抗熔焊性能高，强度高，接触电阻低等优点。
电连接示意图如图5所示。Ⅰ与静触头接通为反向接通，Ⅱ与静触头接通为正向接通。通过引线板(22)接三相电源L1，L2，L3。由Ⅰ与Ⅱ的接通与分断改变输出端U、V的相序，实现三向异步电动机的换向运行。
权利要求1.矿用空气式隔离换向开关是一种用于煤矿大功率防爆电磁起动器中的千伏级大电流隔离换向开关，由换向操作机构、脱扣系统、触头装置、灭弧装置等组成，其特征在于采用双“V”形控制凸轮(13)和双凸轮换向，合理分配了操作力。
2.根据权利要求1所述的矿用空气式隔离换向开关，其特征在于采用转臂(1)和与半轴转臂(3)连为一体的滚子组成的脱扣机构。
3.根据权利要求1所述的矿用空气式隔离换向开关，其特征在于触头采用一体化独立可调的双触点结构。
专利摘要矿用空气式隔离换向开关适用于煤矿井下电压为1140伏，电流为630安培的矿用隔爆型电磁起动器中，用作主电路的接通、隔离和换向。其主触头采用一体化的独立可调双触点结构，同现有的单触点拍合式结构相比，具有通断能力大等优点。操作系统采用双“V”形凸轮，合理分配了操作力，并具有加力作用。脱扣系统采用了半轴脱扣机构，保证了带载分断时的分断速度，具有结构简单，能分断6倍额定电流能力，动作更可靠，寿命长等优点。
文档编号H01H5/00GK2181740SQ93200020
公开日1994年11月2日 申请日期1993年1月3日 优先权日1993年1月3日
发明者李日系, 陈伟, 薛敏 申请人:徐州煤矿机械厂