一种直线运动电磁机构、继电器、配电盒及通信设备的制作方法

本技术实施例涉及继电器结构，尤其涉及一种直线运动电磁机构、继电器、配电盒及通信设备。

背景技术：

1、相关技术中的通信设备，比如网络数据中心(internet data center，idc)，需要满足供电连续性以支撑设备的正常运行。通常采用主电源和备用电源的供电架构。在主电源发生故障时，通过继电器快速切换为备用电源，恢复正常供电。

2、传统的继电器有不同的方案。第一种方案是如图1所示的拍合式电磁机构，其包括底座、铁芯12、线圈13、上轭铁14、下轭铁15、衔铁16、滑块17，铁芯12穿过线圈13，上轭铁14和下轭铁15均呈l型并分别设于线圈13两端，衔铁16位于上轭铁14和下轭铁15之间并转动设置在底座上。滑块17沿直线滑动设置在底座上。衔铁16连接有推动臂161，推动臂161和滑块17的卡槽配合。在线圈13通电时，上轭铁14和下轭铁15之间会产生磁场，驱动衔铁16摆动，通过推动臂161带动滑块17平移，从而带动动触片18平移，使动触片18和静触片19接触或分离。该拍合式电磁机构由于零件数量多和布置关系，整体结构厚度t1较大。

3、第二种方案是如图2所示的多磁腔电磁机构，其包括两个或四个磁场腔体21、传输杆、动铁芯23、线圈24，每个磁场腔体21包括两个间隔分布主永磁体211和两个间隔分布的辅助永磁体212。两个主永磁体211的充磁方向相同，用于为线圈24运动提供磁场。两个辅助永磁体212的充磁方向相反，用于提供保持力。相邻两个磁场腔体21中两个主永磁体211的磁场方向相反，每个磁场腔体21内滑动设置有动铁芯23，所有动铁芯23连接在传输杆上。线圈24的两个半环部分分别设于相邻两个磁场腔体21，并固定在和两个磁场腔体21对应的动铁芯23上。在线圈24通电时，通电线圈24在安培力下移动，以带动动铁芯23和传输杆移动，传输杆带动动触片平移，使得动触片和静触片接触或分离。该多磁腔电磁机构由于磁场腔体21数量较多，整体结构厚度t2较大。

4、传统的继电器存在厚度尺寸较大，难以进一步减小厚度的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种直线运动电磁机构、继电器、配电盒及通信设备，解决了传统的继电器厚度尺寸较大的技术问题。

2、本技术实施例采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术实施例提供的直线运动电磁机构，包括：磁轭、第一双极充永磁体、第二双极充永磁体和驱动组件。磁轭具有框状部。第一双极充永磁体和第二双极充永磁体分别贴合于框状部的两个相对内壁上，第一双极充永磁体具有相连接且导磁方向相反的第一磁体部和第二磁体部，第二双极充永磁体具有相连接且导磁方向相反的第三磁体部和第四磁体部。第一磁体部和第三磁体部相间隔设置且导磁方向相同，第二磁体部和第四磁体部相间隔设置且导磁方向相同。驱动组件包括活动架、线圈、第一动铁芯和第二动铁芯；活动架能够在第一磁体部和第二磁体部之间分界面的垂直方向上来回移动，以带动动触头组件移动。线圈设于活动架，线圈包括相连接的第一半环部和第二半环部，第一半环部位于第一磁体部和第三磁体部之间，第二半环部位于第二磁体部和第四磁体部之间。第一动铁芯和第二动铁芯均设于活动架上，第一动铁芯位于第一半环部背对第二半环部的一侧，第二动铁芯位于第二半环部背对第一半环部的一侧。

4、本技术实施例提供的直线运动电磁机构，将第一双极充永磁体和第二双极充永磁体分别设置在磁轭的框状部的两个相对内壁上，在第一双极充永磁体和第二双极充永磁体之间形成反向的第一平行磁场和第二平行磁场。将线圈的第一半环部和第二半环部分别设于第一平行磁场和第二平行磁场中，通电线圈的两个半环部会受到同向的安培力，由线圈带动活动架平移运动，线圈双向通电使活动架双向移动，实现继电器的切换工作。第一动铁芯和第二动铁芯用于在活动架位于合闸位或分闸位时，和第一双极充永磁体和第二双极充永磁体配合形成闭合磁力线，形成对活动架的保持力以限定活动架的位置。相比于传统的继电器，本技术的直线运动电磁机构由一个磁腔提供双极性磁场，通电线圈在该双极性磁场中受安培力以驱动活动架平移，该直线运动电磁机构零件用量较少，整体结构厚度更小，结构紧凑，解决传统多磁腔电磁机构中由单个磁腔提供单个磁极而难以减小体积的问题。

5、在一种可选实现方式中，第一动铁芯和第二动铁芯均位于框状部内，第一动铁芯位于第一磁体部和第三磁体部之间，第二动铁芯位于第二磁体部和第四磁体部之间。

6、该方案中，将第一动铁芯和第二动铁芯布置在磁轭的框状部内并分别在线圈的两侧外部。在活动架处于合闸位或分闸位时，第一双极充永磁体、第二双极充永磁体、磁轭和第一动铁芯(第二动铁芯)之间会形成一定的磁力线，从而形成对活动架的保持力，限定活动架的位置。

7、在一种可选实现方式中，框状部包括依次连接的第一段、第二段、第三段和第四段，第一双极充永磁体和第四段的内壁贴合，第二双极充永磁体和第二段的内壁贴合，第一段和第一动铁芯相对设置，第三段和第二动铁芯相对设置；第一段对应于第一动铁芯处具有第一开口，第三段对应于第二动铁芯处具有第二开口。

8、该方案中，通过在磁轭的框状部对应第一动铁芯和第二动铁芯的位置分别设置开口，作为隔磁区域，使得更多的磁力线经过第一动铁芯(或第二动铁芯)，在合闸位或分闸位时形成对第一动铁芯和第二动铁芯更强的保持力，降低活动架受到干扰而抖动的情况。

9、在一种可选实现方式中，驱动组件还包括第三动铁芯，第三动铁芯设于活动架上，第三动铁芯位于线圈内，第三动铁芯的相对两侧分别朝向第一双极充永磁体和第二双极充永磁体。

10、该方案中，在活动架处于合闸位或分闸位时，会产生依次经过第一双极充永磁体、第三动铁芯、第二双极充永磁体和磁轭的闭合磁路，将第一双极充永磁体和第二双极充永磁体联系起来，增加磁场的利用率。

11、在一种可选实现方式中，驱动组件包括位于线圈内的第三动铁芯，第二段对应于第三磁体部和第四磁体部之间分界面处具有第三开口，第四段对应于第一磁体部和第二磁体部之间分界面处具有第四开口。

12、该方案中，通过在磁轭的框状部对应第三动铁芯的位置设置开口，作为隔磁区域，改变磁力线的走向，在合闸位或分闸位时形成对第三动铁芯更强的保持力，降低活动架受到干扰而抖动的情况。

13、在一种可选实现方式中，活动架包括线圈架、第一车体和第二车体，第一车体和第二车体分别固定于线圈架的相对两端，线圈设于线圈架上，第一车体用于安装第一动铁芯和部分动触头组件，第二车体用于安装第二动铁芯和部分动触头组件。

14、该方案中，将活动架配置为多个结构件组装的方式，容易成型和装配。第一车体和第二车体上分别设置部分动触头组件，使得不同的动触头组件对应的静触头组件间隔预定距离布置。

15、在一种可选实现方式中，第一车体包括第一安装臂和连接于第一安装臂上的第一框部，第一安装臂具有用于安装动触头的第一安装槽，第一框部固定于线圈架上，第一动铁芯固定在第一框部上；

16、第二车体包括第二安装臂和连接于第二安装臂上的第二框部，第二安装臂具有用于安装动触头的第二安装槽，第二框部固定于线圈架上，第二动铁芯固定在第二框部上。

17、该方案中，将车体配置为安装臂和框部，框部可用于安装动铁芯，框部具有较好的结构强度。通过框部可靠地将车体连接在线圈架，通过安装臂来安装动触头组件，结构简单，容易装配。

18、在一种可选实现方式中，磁轭包括u型轭铁和顶盖，顶盖的两端分别固定于u型轭铁的两端，第一双极充永磁体和顶盖的内壁贴合，第二双极充永磁体和u型轭铁的内壁贴合。

19、该方案中，磁轭用于将磁力线封闭在预定区域内部，起到增强磁场作用。磁轭配置为u型轭铁和顶盖的装配方式，容易成型和装配。

20、在一种可选实现方式中，u型轭铁和顶盖之间通过相适配的第一凸台和第一槽口定位装配；和/或，第一双极充永磁体和顶盖之间通过相适配的第二凸台和第二槽口定位装配；和/或，第二双极充永磁体和u型轭铁之间通过相适配的第三凸台和第三槽口定位装配。

21、该方案中，两个结构件之间通过相适配的凸台和槽口，凸台能伸入槽口内，便于两个结构件的快速定位装配。

22、在一些实施例中，第一双极充永磁体和第二双极充永磁体设置为多组，线圈的数量为多个，多个线圈串联，多个线圈一一对应分布在多组第一双极充永磁体和第二双极充永磁体之间。

23、该方案通过配置多组双极充永磁体和线圈，使得活动架具有更大的输出力，以带动更大负载移动，即带动更多动触头组件平移。

24、在一种可选实现方式中，第一动铁芯和第二动铁芯均位于框状部外，第一动铁芯位于第一磁体部和第三磁体部的同一端部以外，第二动铁芯位于第二磁体部和第四磁体部的同一端部以外；第一动铁芯上设有第一保持永磁体，第二动铁芯上设有第二保持永磁体，第一保持永磁体和第二保持永磁体的导磁方向相反。

25、该方案中，将第一动铁芯和第二动铁芯设置在磁轭的框状部外，便于结构装配。第一动铁芯、第二动铁芯、第一保持永磁体和第二保持永磁体为继电器提供保持力。

26、在一种可选实现方式中，为了提供更大的保持力以使活动架可靠定位，驱动组件还包括第三动铁芯，第三动铁芯设于活动架上，第三动铁芯位于线圈内，第三动铁芯的相对两侧分别朝向第一双极充永磁体和第二双极充永磁体。

27、该方案中，第三动铁芯将第一双极充永磁体和第二双极充永磁体联系起来，增加磁场的利用率。配置第三动铁芯后，能形成更大的保持力，能更有效地降低活动架受到干扰而抖动，提升运行可靠性，使活动架上的动触头组件和静触头组件可靠接触或分离。

28、第二方面，本技术实施例提供一种继电器，包括底座、一个或多个动触头组件、一个或多个静触头组件，以及上述的直线运动电磁机构，一个或多个静触头组件设于底座上，一个或多个动触头组件设于活动架上，一个或多个动触头组件和一个或多个静触头组件一一对应相对设置。

29、本技术实施例提供的继电器，配置了上述直线运动电磁机构，由一个磁腔提供双极性磁场，通电线圈在该双极性磁场中受安培力以驱动活动架平移，带动活动架上的动触头组件和底座上的静触头组件进行分合闸动作。该直线运动电磁机构在厚度上更小，结构紧凑。

30、在一种可选实现方式中，每个动触头组件包括支架、两个动簧片和多个动触点，支架的相对两侧分别设有一个动簧片，每个动簧片的两端分别设置有一个动触点。

31、动簧片采用弹性材料制作，具有一定弹性变形能力，在动簧片的动触点和静触头组件接触时，动簧片会弹性变形，减少弹跳发生，提升工作可靠性。

32、在一种可选实现方式中，每个动触头组件还包括两个弹片，支架的相对两侧分别设有一个弹片，两个动簧片一一对应地设于两个弹片背对支架的一侧。

33、通过在每个动簧片和支架之间设置弹片，使得两个动簧片间隔一定距离，也提升了动簧片表现出的弹性变形能力，进一步降低动簧片的弹跳。

34、在一种可选实现方式中，每个静触头组件包括四个静触片、四个静触点和两个灭弧永磁体；静触片成对间隔设置，每对静触片和一个动簧片对应设置，同一个动触头组件中的两个动簧片位于两对静触片之间；每个静触片上均设有静触点，静触点和动触点一一对应配合；在两个动簧片的排布方向上，每相邻两个静触片之间均设有一个灭弧永磁体。

35、静触头组件和动触头组件对应设置，动触头组件的每个动簧片和静触头组件的其中两个静触片对应。在动簧片上的两个动触点和两个静触片上的静触点一一对应相接触时，电路导通。在两个动触点和对应静触点分离时，电路断开。灭弧永磁体用于静触头组件和动触头组件分离时快速灭弧。

36、第三方面，本技术实施例提供一种配电盒，包括电路板和上述的继电器，继电器和电路板电连接。该配电盒可连接两路电源和用电设备，通过使继电器上的多个动触头组件和静触头组件接触或分离配合，可实现两路电源的切换并对用电设备供电。

37、第四方面，本技术实施例提供一种通信设备，包括用电设备和上述的配电盒，用电设备和配电盒电连接。实现在主电源掉电时，使备用电源快速投切的场景，从而减少系统的掉电时间，降低数据丢失，避免业务损失。