專利名稱：高壓氣動(dòng)開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)電器領(lǐng)域，具體是一種高壓氣動(dòng)開關(guān)。
背景技術(shù)：
目前，在工業(yè)開關(guān)方面，常用的有真空高壓繼電器類和接觸器類。真空高壓繼電器 具有高電壓和小電流的特點(diǎn)，即其電壓范圍在O-lOkv，電流范圍在0-5A。接觸器具有低電 壓和大電流的特點(diǎn)，即其電壓范圍在0-690v，電流范圍在12A-300A。在一些需要高電壓和大電流的場(chǎng)合，上述兩者的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)特點(diǎn)，使其無(wú)法達(dá)到 “又高又大”的要求。同時(shí)，一些用電場(chǎng)合需要快速的斷電導(dǎo)電，傳統(tǒng)的開關(guān)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速 的要求。所以，開發(fā)一種能應(yīng)用于高電壓和大電流的場(chǎng)合，并能快速實(shí)現(xiàn)斷電導(dǎo)電的工業(yè) 開關(guān)，就成了需要迫切解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高壓氣動(dòng)開關(guān)，其接觸結(jié)構(gòu)可以過(guò)載高電 壓和大電流，并采用氣動(dòng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)快速斷電導(dǎo)電的要求。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高壓氣動(dòng)開關(guān)，主要由立柱、頂板、上導(dǎo)電組、下導(dǎo)電組 和氣動(dòng)裝置組成，所述立柱的一端與頂板固定連接，立柱的另一端與氣動(dòng)裝置的氣缸固定 連接，立柱、頂板和氣缸三者固定為一體，均為絕緣體，組成了高壓氣動(dòng)開關(guān)的基礎(chǔ)框架。所述上導(dǎo)電組包括上導(dǎo)電組一和上導(dǎo)電組二，所述頂板與上導(dǎo)電組一和上導(dǎo)電組 二分別連接；氣動(dòng)裝置的工作活塞與下導(dǎo)電組固定連接；上導(dǎo)電組和下導(dǎo)電組面面相對(duì)， 主要部分位于立柱、頂板和氣缸組成的空間內(nèi)。導(dǎo)電工作時(shí)，氣動(dòng)裝置的工作活塞推動(dòng)下導(dǎo)電組向上導(dǎo)電組方向快速運(yùn)動(dòng)，至面 面接觸，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電作業(yè)；斷電工作時(shí)，氣動(dòng)裝置的工作活塞拉動(dòng)下導(dǎo)電組離開上導(dǎo)電組的接 觸面，即實(shí)現(xiàn)斷電作業(yè)。上述的導(dǎo)電工作可以根據(jù)實(shí)際情況的需要形成兩種開關(guān)形態(tài)，一種是常開型高壓 氣動(dòng)開關(guān)，一種是常閉型高壓氣動(dòng)開關(guān)。常開型高壓氣動(dòng)開關(guān)，上導(dǎo)電組和下導(dǎo)電組長(zhǎng)期分 離，這種開關(guān)主要用于長(zhǎng)期斷電、瞬間導(dǎo)電的場(chǎng)合。常閉型高壓氣動(dòng)開關(guān)，上導(dǎo)電組和下導(dǎo) 電組長(zhǎng)期面面接觸，這種開關(guān)主要用于長(zhǎng)期導(dǎo)電、瞬間斷電的場(chǎng)合。所述上導(dǎo)電組包括有上導(dǎo)電板，其為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度為20-60mm，寬度為10_40mm，厚 度為2-6mm，上導(dǎo)電板包括上導(dǎo)電板一和上導(dǎo)電板二，上導(dǎo)電板一和上導(dǎo)電板二之間有間 隙，間隙大于等于IOmm;所述下導(dǎo)電組包括有下導(dǎo)電板，下導(dǎo)電板與上導(dǎo)電板面面相對(duì)，下 導(dǎo)電板與上導(dǎo)電板直接相對(duì)的部分為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度為40-200mm，寬度為10_40mm，厚度為 2-6mm,所謂下導(dǎo)電板直接相對(duì)的部分是指其與上導(dǎo)電板能夠直接接觸的部分。上導(dǎo)電板分 為兩個(gè)導(dǎo)電板，即為斷電工作實(shí)現(xiàn)了可能；上導(dǎo)電板和下導(dǎo)電板具有一定的體積，即可承載 一定范圍內(nèi)的高電壓和大電流。上導(dǎo)電板和下導(dǎo)電板一般采用導(dǎo)電性好的銅材。
所述頂板和上導(dǎo)電組之間用彈簧組連接。導(dǎo)電工作時(shí)，工作活塞推動(dòng)下導(dǎo)電組快 速向上導(dǎo)電組移動(dòng)，因?yàn)閺椈傻臏p震，可以減小沖力而不至于對(duì)整個(gè)開關(guān)結(jié)構(gòu)造成破壞。所述頂板和上導(dǎo)電組之間有鋼珠，鋼珠直徑略小于上下導(dǎo)電組分離時(shí)上導(dǎo)電組與 頂板的間距。導(dǎo)電工作時(shí)，工作活塞推動(dòng)下導(dǎo)電組快速向上導(dǎo)電組移動(dòng)，體積相對(duì)較大的 下導(dǎo)電組會(huì)與體積相對(duì)較小的上導(dǎo)電組接觸，如果兩個(gè)上導(dǎo)電組連接為一個(gè)整體，并與頂 板固定為一體(當(dāng)然上導(dǎo)電組所附著的上導(dǎo)電板是分開的，即分為上導(dǎo)電板一和上導(dǎo)電板 二)，這樣下導(dǎo)電組和上導(dǎo)電組就形成了硬接觸，因?yàn)楦唠妷捍箅娏鳁l件下的導(dǎo)電組甚至 整個(gè)氣動(dòng)開關(guān)結(jié)構(gòu)相對(duì)龐大，以及制造和組裝高壓氣動(dòng)開關(guān)時(shí)客觀存在的精度問(wèn)題，會(huì)導(dǎo) 致下導(dǎo)電板和上導(dǎo)電板可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)面與面的充分接觸，使得整個(gè)開關(guān)的導(dǎo)電性能大大降 低。如果將上導(dǎo)電組分為兩個(gè)獨(dú)立部分，每個(gè)部分分別與頂板連接，此種連接方式比 如采用彈簧組結(jié)構(gòu)，即在每個(gè)上導(dǎo)電組和頂板之間裝設(shè)有若干組彈簧，這樣當(dāng)工作活塞推 動(dòng)下導(dǎo)電組快速向上導(dǎo)電組移動(dòng)并接觸時(shí)，兩個(gè)上導(dǎo)電組會(huì)自動(dòng)調(diào)整與下導(dǎo)電組的接觸角 度以使得接觸面積最大，即可實(shí)現(xiàn)充分接觸。但是，如果下導(dǎo)電組制造或者安裝工藝的精 度依然存在問(wèn)題，下導(dǎo)電組會(huì)以傾斜的角度接觸上導(dǎo)電組，導(dǎo)致一個(gè)上導(dǎo)電組受力過(guò)大，另 一個(gè)受力過(guò)小，這樣也會(huì)造成接觸面積的不充分。如果在每個(gè)上導(dǎo)電組和頂板之間分別安 裝有一顆大小相同的鋼珠，這樣即使下導(dǎo)電組傾斜，或即使彈簧組的彈性各個(gè)不同，兩顆大 小相同的鋼珠即可校正每個(gè)上導(dǎo)電組和一個(gè)下導(dǎo)電組的基本位置，而不會(huì)造成下導(dǎo)電組和 上導(dǎo)電組接觸后傾斜過(guò)大，而小的傾斜問(wèn)題，即可通過(guò)上導(dǎo)電組圍繞鋼珠的微小旋動(dòng)即可 解決，換句話說(shuō)，這種小的傾斜是有益的，可以使得上導(dǎo)電板和下導(dǎo)電板獲得最大的接觸面 積。這種上導(dǎo)電組和頂板的連接方式可以分為兩種，一種是兩個(gè)分離的導(dǎo)電板分別連 接兩個(gè)分離的下頂板，每個(gè)下頂板通過(guò)彈簧組與頂板連接，中間各放置一個(gè)鋼珠，鋼珠直徑 相等；一種是兩個(gè)分離的導(dǎo)電板連接于一個(gè)下頂板，一個(gè)下頂板通過(guò)彈簧組與頂板連接，中 間放置一個(gè)鋼珠。兩種方式都可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和提高導(dǎo)電的效率。下面通過(guò)


和具體實(shí)施方式
對(duì)該發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為常開型高壓氣動(dòng)開關(guān)的主視圖；圖2為常開型高壓氣動(dòng)開關(guān)的左視圖；圖3為常閉型高壓氣動(dòng)開關(guān)的主視圖；圖4為小型高壓氣動(dòng)開關(guān)的主視圖；圖5為小型高壓氣動(dòng)開關(guān)的左視圖。圖中，1為立柱一，2為立柱二，3為頂板固定螺桿，4為頂板，5為彈簧，6為上導(dǎo)電 組一，7為上導(dǎo)電組二，8為下頂板一，9為上導(dǎo)電板一，10為下頂板二，11為上導(dǎo)電板二，12 為下導(dǎo)電組，13為下導(dǎo)電板，14為上底板，15為下底板，16為底板固定螺栓，17為工作活塞， 18為氣缸，19為鋼珠，20為下頂板，21為下導(dǎo)電板二，22為下導(dǎo)電板三，23為連接塊，24為 連接桿彈簧，25為連接桿。
具體實(shí)施例方式高壓氣動(dòng)開關(guān)按照類型可以分為三種1.常開型高壓氣動(dòng)開關(guān)；2.常閉型高壓氣 動(dòng)開關(guān)；3.小型高壓氣動(dòng)開關(guān)。實(shí)施例1常開型高壓氣動(dòng)開關(guān)，主要用于長(zhǎng)期斷電、瞬間導(dǎo)電的場(chǎng)合。如圖1和圖2所示，立柱一 1和立柱二 2的兩端的端頭都有螺紋，一端固定在頂板 4上，另一端固定在氣動(dòng)裝置氣缸18的本體上。頂板4通過(guò)頂板固定螺桿3分別與上導(dǎo)電 組一 6和上導(dǎo)電組二 7連接，上導(dǎo)電組一 6由下頂板一 8和上導(dǎo)電板一 9組成，上導(dǎo)電組二 7由下頂板二 10和上導(dǎo)電板二 11組成，各個(gè)上導(dǎo)電組分別由對(duì)應(yīng)下頂板和上導(dǎo)電板通過(guò)粘 結(jié)方式組成。頂板固定螺桿3的中部有彈簧5，在螺桿3通過(guò)頂板4的部分，其與頂板4所形成 的孔為間隙配合。頂板固定螺桿3的作用是保持上導(dǎo)電組不至于脫離頂板4，彈簧5的作用 是當(dāng)上導(dǎo)電組受壓時(shí)吸收部分的壓力而收縮，借以調(diào)整上導(dǎo)電組和下導(dǎo)電組12的相對(duì)位 置，所述的頂板4與頂板固定螺桿3的間隙配合，是當(dāng)上導(dǎo)電組受壓時(shí)，螺桿3會(huì)伸出頂板 4夕卜，而給彈簧5的收縮給予一定的釋放空間。上導(dǎo)電組一 6和頂板4之間的中部位置，上導(dǎo)電組二 7和頂板4之間的中部位置， 換句話說(shuō)，即下頂板一 8的中部位置和下頂板二 10的中部位置，分別有相同直徑的弧槽，弧 槽上分別放置有一顆直徑相同的鋼珠19，該鋼珠19用來(lái)調(diào)整上導(dǎo)電組一 6和頂板4與上導(dǎo) 電組二 7和頂板4的中部位置基本相同。下導(dǎo)電組12由下導(dǎo)電板13、上底板14、下底板15通過(guò)底板固定螺栓16和粘結(jié)的 方式層層固定而成。氣動(dòng)裝置包括氣缸18和工作活塞17，工作活塞17的端頭嵌套于下導(dǎo) 電組12的中部位置，具體是在上底板14中部的下端面和下底板15的中部所形成的空腔 內(nèi)。所述上導(dǎo)電組包括有上導(dǎo)電板，上導(dǎo)電板為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度為35mm，寬度為20mm，厚 度為5mm，上導(dǎo)電板包括上導(dǎo)電板一 9和上導(dǎo)電板二 11，上導(dǎo)電板一 9和上導(dǎo)電板二 11之 間的間隙大于等于IOmm ；所述下導(dǎo)電組12包括有下導(dǎo)電板13，下導(dǎo)電板13與上導(dǎo)電板面 面相對(duì)，下導(dǎo)電板13與上導(dǎo)電板直接相對(duì)的部分為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度為100mm，寬度為35mm，厚 度為6mm。所述導(dǎo)電板為銅材，即可實(shí)現(xiàn)交流條件下電壓小于等于lk-15kv的高電壓值，直 流條件下電壓小于等于lk-20kv的高電壓值，實(shí)現(xiàn)1A-500A的大電流值。實(shí)施例2常閉型高壓氣動(dòng)開關(guān)，主要用于長(zhǎng)期導(dǎo)電、瞬間斷電的場(chǎng)合。如圖3所示，常閉型高壓氣動(dòng)開關(guān)相對(duì)于常開型高壓氣動(dòng)開關(guān)，做了如下主要改 進(jìn)1.將下頂板一 8和下頂板二 10合二為一個(gè)下頂板20 ；2.將鋼珠19減少為一個(gè)，放置 于下頂板20的中部；以上兩點(diǎn)也可實(shí)現(xiàn)下導(dǎo)電組和上導(dǎo)電組的自動(dòng)找平功能；3.在下導(dǎo)電 組安裝下導(dǎo)電板二 21，在氣缸本體上安裝下導(dǎo)電板三22，下導(dǎo)電板二 21與下導(dǎo)電板三22 形成常開型高壓氣動(dòng)開關(guān)，作為常閉型高壓氣動(dòng)開關(guān)的補(bǔ)充，應(yīng)用于需要的場(chǎng)合。實(shí)施例3小型高壓氣動(dòng)開關(guān)，主要用于結(jié)構(gòu)小、高壓范圍相對(duì)較小的場(chǎng)合。如圖4和圖5所示，小型高壓氣動(dòng)開關(guān)相對(duì)于常閉型高壓氣動(dòng)開關(guān)和常開型高壓氣動(dòng)開關(guān)，做了如下改進(jìn)1.將四個(gè)立柱和頂板4和為一體，形成一個(gè)一端開口的“η”型板， 其底端與氣缸固定連接；2.工作活塞17前端安裝有連接塊23，連接塊23再連接連接桿25， 連接桿25再連接下導(dǎo)電組，連接桿25處安裝有彈簧24，工作活塞17依次帶動(dòng)連接塊23、 連接桿25和下導(dǎo)電組可在“η”型板形成的內(nèi)部空間移動(dòng)。安裝連接塊23的目的是一般 氣動(dòng)裝置的工作活塞17的有效行程不夠長(zhǎng)，通過(guò)安裝連接塊23，即可延長(zhǎng)工作行程；安裝 彈簧24的目的是通過(guò)彈簧24支撐下導(dǎo)電組和連接塊23，可以調(diào)整下導(dǎo)電組的傾斜度，而 更好的契合上導(dǎo)電組的導(dǎo)電板，增大導(dǎo)電板接觸面，提高導(dǎo)電效率。
所述的氣動(dòng)裝置采用市場(chǎng)上常見的氣動(dòng)裝置。
權(quán)利要求
高壓氣動(dòng)開關(guān)，其特征在于主要由立柱(1，2)、頂板(4)、上導(dǎo)電組、下導(dǎo)電組(12)和氣動(dòng)裝置組成，所述立柱(1，2)的一端與頂板(4)固定連接，立柱(1，2)的另一端與氣動(dòng)裝置的氣缸(18)固定連接；所述上導(dǎo)電組包括上導(dǎo)電組一(6)和上導(dǎo)電組二(7)，所述頂板(4)與上導(dǎo)電組一(6)和上導(dǎo)電組二(7)分別連接；氣動(dòng)裝置的工作活塞(17)與下導(dǎo)電組(12)固定連接；上導(dǎo)電組和下導(dǎo)電組(12)面面相對(duì)，主要部分位于立柱(1，2)、頂板(4)和氣缸(18)組成的空間內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣動(dòng)開關(guān)，其特征在于所述上導(dǎo)電組(6，7)包括有 上導(dǎo)電板(9，11)，上導(dǎo)電板(9，11)為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度為20-60mm，寬度為10_40mm，厚度為 2-6mm，上導(dǎo)電板(9，11)包括上導(dǎo)電板一(9)和上導(dǎo)電板二(11)，上導(dǎo)電板一(9)和上導(dǎo) 電板二(11)之間的間隙大于等于10mm;所述下導(dǎo)電組(12)包括有下導(dǎo)電板(13)，下導(dǎo)電 板(13)與上導(dǎo)電板(9，11)面面相對(duì)，下導(dǎo)電板(13)與上導(dǎo)電板(9，11)直接相對(duì)的部分 為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度為40-200mm，寬度為10-40mm，厚度為2_6mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣動(dòng)開關(guān)，其特征在于所述頂板(4)和上導(dǎo)電組(6，7) 之間有彈簧⑷組連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣動(dòng)開關(guān)，其特征在于所述頂板(4)和上導(dǎo)電組(6，7) 之間有鋼珠(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓氣動(dòng)開關(guān)，其特征在于所述頂板(4)和上導(dǎo)電組(6，7) 之間的鋼珠(19)直徑相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣動(dòng)開關(guān)，其特征在于所述工作活塞(17)連接有連接 塊(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓氣動(dòng)開關(guān)，其特征在于所述連接塊(23)連接有連接桿 (25)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓氣動(dòng)開關(guān)，其特征在于所述連接桿(25)上有彈簧 (24)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣動(dòng)開關(guān)，其特征在于所述氣動(dòng)裝置的氣缸(18)本體 的上端有下導(dǎo)電板三(22)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓氣動(dòng)開關(guān)，主要由立柱、頂板、上導(dǎo)電組、下導(dǎo)電組和氣動(dòng)裝置組成，所述立柱的一端與頂板固定連接，立柱的另一端與氣動(dòng)裝置的氣缸固定連接；所述上導(dǎo)電組包括上導(dǎo)電組一和上導(dǎo)電組二，所述頂板與上導(dǎo)電組一和上導(dǎo)電組二分別連接；氣動(dòng)裝置的工作活塞與下導(dǎo)電組固定連接；上導(dǎo)電組和下導(dǎo)電組面面相對(duì)，主要部分位于立柱、頂板和氣缸組成的空間內(nèi)，上導(dǎo)電組和下導(dǎo)電組包括有較大體積的導(dǎo)電板。該高壓氣動(dòng)開關(guān)可實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)的快速導(dǎo)電斷電，也可承載高電壓大電流。
文檔編號(hào)H01H3/24GK101996787SQ201010503508
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者季凌云, 季翔 申請(qǐng)人:西安美泰電氣科技有限公司