具有安全保护磁路的电磁式预热继电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种继电器，具体是一种具有安全保护磁路的电磁式预热继电器。
【背景技术】
[0002]由于能源问题和环保问题的双重压力，节能及新能源汽车是我国汽车产业今后的发展方向。我国自2015年1月1日起，对机动车全面实施国IV阶段的排放标准。对于近几年发展的符合国IV及以上排放标准的柴油发动机汽车，须采用高压共轨技术系统，同时在常温下为了改善柴油发动机的起动性能，使缸内的压力和温度不再是突变式地增加，有利于降低燃烧噪音和保护发动机的关键核心部件，在常温下也需要对发动机气缸进行预热处理，因此预热系统在柴油车上的应用将由原先的选装件系统提升为标准必装件系统，其市场潜在需求量很大。
[0003]目前柴油发动机汽车预热系统主要有两种方式:火焰预热系统和电加热预热系统。电加热式预热系统中的电加热器一般功率在1000?3200W，因此预热系统工作时的电流也很大，一般都在90?150A左右(24VDC车系)。预热系统单次工作周期一般为120s，这就要求预热继电器有较高的负载能力，要求预热继电器既能够在大功率负荷条件下工作，又要有极高的安全性和可靠性。
[0004]现有的电磁式预热继电器为了保证其热稳定性，一般把绝缘支撑座采用耐高温材料(热变形温度多500°C )制成，即使在产生大量焦耳热情况下也不会发生晶格变形，而且为避免金属外壳对磁路循环产生影响，一般会使尽量增大动磁芯与绝缘外壳内壁间的距离(一般多1.5mm)，也正因此现有的电磁式预热继电器不能形成安全保护磁路，只要输入端有电流接入，继电器就会使动触头与静触头闭合，从而接通负载电路，使电加热器加热。由动触头和静触头组成的接触系统经过反复的碰撞、电弧烧蚀和表面氧化等不良因素的影响，接触性能会随产品加电工作次数的增加而逐步恶化，当接触系统恶化到一定程度时，在接通或断开时，会由于严重的拉弧、接触不良等原因产生大量的焦耳热，造成动触头与静触头出现熔焊现象，这样即使输入端无控制电流时，动触头与静触头也不会脱开，从而造成“短路”失效现象，附带会产生非预期的不良后果，给整车的安全造成一定的影响。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有安全保护磁路的电磁式预热继电器，能够通过改变磁路使动触头与静触头断开，避免出现“短路”现象，提高整车安全。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种具有安全保护磁路的电磁式预热继电器，包括金属外壳，金属外壳内设置有线圈磁力驱动机构，动磁芯被包裹在线圈磁力驱动机构内，动磁芯与线圈磁力机构之间有隔磁铜套，线圈磁力驱动机构上下分别设置有上磁轭板和下磁轭板，上磁轭板有一部分插入线圈磁力驱动机构内部，与动磁芯上端面构成磁力工作面，线圈磁力驱动机构底部与金属外壳通过弹簧挠性连接，线圈磁力驱动机构的线圈两端连接在两个电极螺栓上，动触头套在绝缘支撑座上，凭借触头压力弹簧、绝缘片和固定片被弹性固定在动磁芯上端，主反力复位弹簧下端与动磁芯上端固定，主反力复位弹簧上端与塑料上盖连接，静触头固定在塑料上盖内，塑料上盖与金属外壳接触处有密封垫片，所述的绝缘支撑座材料为具有特定热变形温度的工程塑料，其热变形温度为:320?350°C ;所述动磁芯与金属外壳内壁间距离为1.2?1.3mm。
[0007]优选地，所述的绝缘支撑座材料为P1、改性PTFE、改性PEI或改性PEEK。
[0008]PI (聚酰亚胺)，是分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物，具有优异的耐热性，可在-260(不会脆裂)?330°C长期使用，热变形温度(HTD)为343°C，电绝缘性优异，收缩率、线膨胀系数小，尺寸稳定性好。
[0009]改性PTFE (聚四氟乙烯)，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，有良好的密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和抗老化能力，耐高温，能在-180?250°C的温度下长期工作，热变形温度(HTD)为343°C。
[0010]改性PEI (聚醚酰亚胺)是一种稳定性能极佳的热塑性工程树脂，具有很强的高温稳定性和优良的电绝缘性能，可在-160?180°C的工作温度下长期使用，热变形温度(HTD)为 320 °C ο
[0011 ] 改性PEEK (聚醚醚酮)，是芳香族结晶型热塑性高分子材料，具有良好的电绝缘性和尺寸稳定特性，热膨胀系数小，UL连续使用温度为250°C，热变形温度(HTD)为350°C。
[0012]在继电器接触系统状态良好时，工作循环磁路由金属外壳、上磁轭板、下轭铁板和动磁芯构成(与现有电磁式预热继电器原理相同)，当线圈磁力驱动机构两端施加控制电流时(即线圈内有电流流过)，动磁芯与上轭铁板吸合，从而使动磁芯带动动触头与静触头闭合，接通负载电路，电加热器工作，此时由于动触头、静触头电接触性能良好，接触电阻小，产生的焦耳热也小，整个接触系统温升较小，绝缘支撑座不会产生热变形。当线圈磁力驱动机构两端未施加控制电流时(即线圈内没有电流流过)，动磁芯在主反力复位弹簧的作用下与上磁轭板分开，进而带动动触头与静触头分开，从而断开负载电路电加热器不工作，整个预热工作过程结束。
[0013]但是由于动触头和静触头受反复的碰撞、电弧烧蚀和表面氧化等诸多不良因素的影响，接触性能会随产品加电工作次数的增加而逐步恶化，当接触系统恶化到一定程度时，在动触头与静触头接通或断开时，会由于严重的拉弧、接触不良等原因产生大量的焦耳热，动触头的热量传导到绝缘支撑座上，当温度达到或超过绝缘支撑座的热变形温度时，绝缘支撑座会发生形变，当线圈内无控制电流通过时，在主反力复位弹簧的作用下，动磁芯带动动触头恢复到原断开位置时，会对绝缘支撑座产生“拍打”动作，触头压力弹簧会对对绝缘支撑座产生“挤压”动作，使绝缘支撑座轴向上发生变形，此变形的后果会使上轭铁板的下端面与动磁芯的上端面之间的间隙(工作间隙)增大，而动磁芯下端面与外壳内壁间的间隙会减小，当此这两个间隙的变化量超过设计的极限时，循环磁路切换为由动磁芯下端面与外壳内壁间的间隙、金属外壳、下磁轭板和动磁芯构成。当线圈内通入控制电流时，动磁芯会向相反方向吸合，使动触头与静触头分开，此时动触头与静触头不会接通，负载电路也不会接通，从而避免动触头与静触头之间形成熔焊的失效模式，不会产生“短路”的失效现象，不会给整车的安全性造成任何影响，大大提高了整车的安全性。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型具有安全保护磁路的电磁式预热继电器的结构示意图。
[0015]图2是正常情况下的工作循环磁路示意图。
[0016]图3是绝缘支撑座发生形变后的安全磁路示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0018]实施例一
[0019]具有安全保护磁路的电磁式预热继电器，如图1所示，包括金属外壳12，金属外壳12内设置有线圈磁力驱动机构8，动磁芯9被包裹在线圈磁力驱动机构8内，动磁芯9与线圈磁力机构8之间有隔磁铜套14，动磁芯9的下端面与金属外壳12的内壁间距离为1.3mm，线圈磁力驱动机构8上下分别设置有上磁轭板6和下磁轭板11，金属外壳12与上磁轭板6周边包边固定，上磁轭板6有一部分插入线圈磁力驱动机构8内部，与动磁芯9上端面构成磁力工作面，线圈磁力驱动机构8底部与金属外壳12通过弹簧10实现了烧性连接，线圈磁力驱动机构8的线圈两端连接在两个电极螺栓上，动触头4套在绝缘支撑座5上，凭借触头压力弹簧7、绝缘片3和固定片15被弹性固定在动磁芯9上端，所述的绝缘支撑座5的材料是PI，其热变形温度为343°C，主反力复位弹簧16下端与动磁芯9上端固定，主反力复位弹簧16上端与塑料上盖2连接，连接部分与接触部分一体化的静触头1固定在塑料上盖2内，塑料上盖2通过两个固定螺栓与金属外壳12固定在一起，塑料上盖2与金属外壳12接触处有密封垫片1