专利名称：高压气动开关的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工业电器领域，具体是一种高压气动开关。
背景技术：
目前，在工业开关方面，常用的有真空高压继电器类和接触器类。真空高压继电器 具有高电压和小电流的特点，即其电压范围在O-lOkv，电流范围在0-5A。接触器具有低电 压和大电流的特点，即其电压范围在0-690v，电流范围在12A-300A。在一些需要高电压和大电流的场合，上述两者的结构和材质特点，使其无法达到 “又高又大”的要求。同时，一些用电场合需要快速的断电导电，传统的开关也无法实现快速 的要求。所以，开发一种能应用于高电压和大电流的场合，并能快速实现断电导电的工业 开关，就成了需要迫切解决的问题。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高压气动开关，其接触结构可以过载 高电压和大电流，并采用气动的方式来实现快速断电导电的要求。本实用新型的技术方案是一种高压气动开关，主要由立柱、顶板、上导电组、下导 电组和气动装置组成，所述立柱的一端与顶板固定连接，立柱的另一端与气动装置的气缸 固定连接，立柱、顶板和气缸三者固定为一体，均为绝缘体，组成了高压气动开关的基础框架。所述上导电组包括上导电组一和上导电组二，所述顶板与上导电组一和上导电组 二分别连接；气动装置的工作活塞与下导电组固定连接；上导电组和下导电组面面相对， 主要部分位于立柱、顶板和气缸组成的空间内。导电工作时，气动装置的工作活塞推动下导电组向上导电组方向快速运动，至面 面接触，实现导电作业；断电工作时，气动装置的工作活塞拉动下导电组离开上导电组的接 触面，即实现断电作业。上述的导电工作可以根据实际情况的需要形成两种开关形态，一种是常开型高压 气动开关，一种是常闭型高压气动开关。常开型高压气动开关，上导电组和下导电组长期分 离，这种开关主要用于长期断电、瞬间导电的场合。常闭型高压气动开关，上导电组和下导 电组长期面面接触，这种开关主要用于长期导电、瞬间断电的场合。所述上导电组包括有上导电板，其为长方体，长度为20-60mm，宽度为10_40mm，厚 度为2-6mm，上导电板包括上导电板一和上导电板二，上导电板一和上导电板二之间有间 隙，间隙大于等于IOmm;所述下导电组包括有下导电板，下导电板与上导电板面面相对，下 导电板与上导电板直接相对的部分为长方体，长度为40-200mm，宽度为10_40mm，厚度为 2-6mm,所谓下导电板直接相对的部分是指其与上导电板能够直接接触的部分。上导电板分 为两个导电板，即为断电工作实现了可能；上导电板和下导电板具有一定的体积，即可承载一定范围内的高电压和大电流。上导电板和下导电板一般采用导电性好的铜材。所述顶板和上导电组之间用弹簧组连接。导电工作时，工作活塞推动下导电组快 速向上导电组移动，因为弹簧的减震，可以减小冲力而不至于对整个开关结构造成破坏。所述顶板和上导电组之间有钢珠，钢珠直径略小于上下导电组分离时上导电组与 顶板的间距。导电工作时，工作活塞推动下导电组快速向上导电组移动，体积相对较大的 下导电组会与体积相对较小的上导电组接触，如果两个上导电组连接为一个整体，并与顶 板固定为一体(当然上导电组所附着的上导电板是分开的，即分为上导电板一和上导电板 二)，这样下导电组和上导电组就形成了硬接触，因为高电压大电流条件下的导电组甚至 整个气动开关结构相对庞大，以及制造和组装高压气动开关时客观存在的精度问题，会导 致下导电板和上导电板可能无法实现面与面的充分接触，使得整个开关的导电性能大大降 低。如果将上导电组分为两个独立部分，每个部分分别与顶板连接，此种连接方式比 如采用弹簧组结构，即在每个上导电组和顶板之间装设有若干组弹簧，这样当工作活塞推 动下导电组快速向上导电组移动并接触时，两个上导电组会自动调整与下导电组的接触角 度以使得接触面积最大，即可实现充分接触。但是，如果下导电组制造或者安装工艺的精 度依然存在问题，下导电组会以倾斜的角度接触上导电组，导致一个上导电组受力过大，另 一个受力过小，这样也会造成接触面积的不充分。如果在每个上导电组和顶板之间分别安 装有一颗大小相同的钢珠，这样即使下导电组倾斜，或即使弹簧组的弹性各个不同，两颗大 小相同的钢珠即可校正每个上导电组和一个下导电组的基本位置，而不会造成下导电组和 上导电组接触后倾斜过大，而小的倾斜问题，即可通过上导电组围绕钢珠的微小旋动即可 解决，换句话说，这种小的倾斜是有益的，可以使得上导电板和下导电板获得最大的接触面 积。这种上导电组和顶板的连接方式可以分为两种，一种是两个分离的导电板分别连 接两个分离的下顶板，每个下顶板通过弹簧组与顶板连接，中间各放置一个钢珠，钢珠直径 相等；一种是两个分离的导电板连接于一个下顶板，一个下顶板通过弹簧组与顶板连接，中 间放置一个钢珠。两种方式都可以实现整个结构的稳定和提高导电的效率。下面通过附图说明和具体实施方式
对该实用新型进一步说明。
图1为常开型高压气动开关的主视图；图2为常开型高压气动开关的左视图；图3为常闭型高压气动开关的主视图；图4为小型高压气动开关的主视图；图5为小型高压气动开关的左视图。图中，1为立柱一，2为立柱二，3为顶板固定螺杆，4为顶板，5为弹簧，6为上导电 组一，7为上导电组二，8为下顶板一，9为上导电板一，10为下顶板二，11为上导电板二，12 为下导电组，13为下导电板，14为上底板，15为下底板，16为底板固定螺栓，17为工作活塞， 18为气缸，19为钢珠，20为下顶板，21为下导电板二，22为下导电板三，23为连接块，24为 连接杆弹簧，25为连接杆。
具体实施方式
高压气动开关按照类型可以分为三种1.常开型高压气动开关；2.常闭型高压气 动开关；3.小型高压气动开关。实施例1常开型高压气动开关，主要用于长期断电、瞬间导电的场合。如图1和图2所示，立柱一 1和立柱二 2的两端的端头都有螺纹，一端固定在顶板 4上，另一端固定在气动装置气缸18的本体上。顶板4通过顶板固定螺杆3分别与上导电 组一 6和上导电组二 7连接，上导电组一 6由下顶板一 8和上导电板一 9组成，上导电组二 7由下顶板二 10和上导电板二 11组成，各个上导电组分别由对应下顶板和上导电板通过粘 结方式组成。顶板固定螺杆3的中部有弹簧5，在螺杆3通过顶板4的部分，其与顶板4所形成 的孔为间隙配合。顶板固定螺杆3的作用是保持上导电组不至于脱离顶板4，弹簧5的作用 是当上导电组受压时吸收部分的压力而收缩，借以调整上导电组和下导电组12的相对位 置，所述的顶板4与顶板固定螺杆3的间隙配合，是当上导电组受压时，螺杆3会伸出顶板 4夕卜，而给弹簧5的收缩给予一定的释放空间。上导电组一 6和顶板4之间的中部位置，上导电组二 7和顶板4之间的中部位置， 换句话说，即下顶板一 8的中部位置和下顶板二 10的中部位置，分别有相同直径的弧槽，弧 槽上分别放置有一颗直径相同的钢珠19，该钢珠19用来调整上导电组一 6和顶板4与上导 电组二 7和顶板4的中部位置基本相同。下导电组12由下导电板13、上底板14、下底板15通过底板固定螺栓16和粘结的 方式层层固定而成。气动装置包括气缸18和工作活塞17，工作活塞17的端头嵌套于下导 电组12的中部位置，具体是在上底板14中部的下端面和下底板15的中部所形成的空腔 内。所述上导电组包括有上导电板，上导电板为长方体，长度为35mm，宽度为20mm，厚 度为5mm，上导电板包括上导电板一 9和上导电板二 11，上导电板一 9和上导电板二 11之 间的间隙大于等于IOmm ；所述下导电组12包括有下导电板13，下导电板13与上导电板面 面相对，下导电板13与上导电板直接相对的部分为长方体，长度为100mm，宽度为35mm，厚 度为6mm。所述导电板为铜材，即可实现交流条件下电压小于等于lk-15kv的高电压值，直 流条件下电压小于等于lk-20kv的高电压值，实现1A-500A的大电流值。实施例2常闭型高压气动开关，主要用于长期导电、瞬间断电的场合。如图3所示，常闭型高压气动开关相对于常开型高压气动开关，做了如下主要改 进1.将下顶板一 8和下顶板二 10合二为一个下顶板20 ；2.将钢珠19减少为一个，放置 于下顶板20的中部；以上两点也可实现下导电组和上导电组的自动找平功能；3.在下导电 组安装下导电板二 21，在气缸本体上安装下导电板三22，下导电板二 21与下导电板三22 形成常开型高压气动开关，作为常闭型高压气动开关的补充，应用于需要的场合。实施例3小型高压气动开关，主要用于结构小、高压范围相对较小的场合。5[0035]如图4和图5所示，小型高压气动开关相对于常闭型高压气动开关和常开型高压 气动开关，做了如下改进1.将四个立柱和顶板4和为一体，形成一个一端开口的“η”型板， 其底端与气缸固定连接；2.工作活塞17前端安装有连接块23，连接块23再连接连接杆25， 连接杆25再连接下导电组，连接杆25处安装有弹簧Μ，工作活塞17依次带动连接块23、 连接杆25和下导电组可在“η”型板形成的内部空间移动。安装连接块23的目的是一般 气动装置的工作活塞17的有效行程不够长，通过安装连接块23，即可延长工作行程；安装 弹簧M的目的是通过弹簧M支撑下导电组和连接块23，可以调整下导电组的倾斜度，而 更好的契合上导电组的导电板，增大导电板接触面，提高导电效率。所述的气动装置采用市场上常见的气动装置。
权利要求1.高压气动开关，其特征在于主要由立柱(1，2)、顶板0)、上导电组、下导电组(12) 和气动装置组成，所述立柱(1, 的一端与顶板(4)固定连接，立柱(1, 的另一端与气动 装置的气缸(18)固定连接；所述上导电组包括上导电组一(6)和上导电组二(7)，所述顶 板⑷与上导电组一(6)和上导电组二(7)分别连接；气动装置的工作活塞(17)与下导电 组(12)固定连接；上导电组和下导电组(12)面面相对，主要部分位于立柱(1，2)、顶板(4) 和气缸(18)组成的空间内。
2.根据权利要求1所述的高压气动开关，其特征在于所述上导电组(6，7)包括有 上导电板(9，11)，上导电板(9，11)为长方体，长度为20-60mm，宽度为10_40mm，厚度为 2-6mm，上导电板(9，11)包括上导电板一(9)和上导电板二(11)，上导电板一(9)和上导 电板二(11)之间的间隙大于等于IOmm;所述下导电组(12)包括有下导电板(13)，下导电 板(13)与上导电板(9，11)面面相对，下导电板(13)与上导电板(9，11)直接相对的部分 为长方体，长度为40-200mm，宽度为10-40mm，厚度为2_6mm。
3.根据权利要求1所述的高压气动开关，其特征在于所述顶板(4)和上导电组(6，7) 之间有弹簧⑷组连接。
4.根据权利要求1所述的高压气动开关，其特征在于所述顶板(4)和上导电组(6，7) 之间有钢珠(19)。
5.根据权利要求4所述的高压气动开关，其特征在于所述顶板(4)和上导电组(6，7) 之间的钢珠(19)直径相等。
6.根据权利要求1所述的高压气动开关，其特征在于所述工作活塞(17)连接有连接 块(23)。
7.根据权利要求6所述的高压气动开关，其特征在于所述连接块连接有连接杆 (25)。
8.根据权利要求7所述的高压气动开关，其特征在于所述连接杆0 上有弹簧 04)。
9.根据权利要求1所述的高压气动开关，其特征在于所述气动装置的气缸(18)本体 的上端有下导电板三02)。
专利摘要本实用新型公开了一种高压气动开关，主要由立柱、顶板、上导电组、下导电组和气动装置组成，所述立柱的一端与顶板固定连接，立柱的另一端与气动装置的气缸固定连接；所述上导电组包括上导电组一和上导电组二，所述顶板与上导电组一和上导电组二分别连接；气动装置的工作活塞与下导电组固定连接；上导电组和下导电组面面相对，主要部分位于立柱、顶板和气缸组成的空间内，上导电组和下导电组包括有较大体积的导电板。该高压气动开关可实现气动的快速导电断电，也可承载高电压大电流。
文档编号H01H1/50GK201829370SQ20102055714
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者季凌云, 季翔 申请人:西安美泰电气科技有限公司