本發(fā)明涉及真空開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種真空滅弧室用鐵心式縱向磁場電極結(jié)構(gòu)及其裝配方法。

背景技術(shù)：

陶瓷真空滅弧室，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、礦山、石油、化工、鐵路、廣播、通訊、工業(yè)高頻加熱等配電系統(tǒng)，用作電力電路的通斷控制及電路保護。由于真空開關(guān)具有一系列優(yōu)良特性，現(xiàn)已逐步取代了傳統(tǒng)油開關(guān)和六氟化硫開關(guān)，并且用量逐年遞增，隨著農(nóng)網(wǎng)的改造、城市電網(wǎng)的擴容升級和新能源開發(fā)利用的不斷深入，在今后幾年我國真空開關(guān)行業(yè)將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長態(tài)勢，從而必然帶來真空滅弧室市場的高速增長，具有非常樂觀的市場開發(fā)前景。

真空滅弧室用鐵心式縱向磁場電極結(jié)構(gòu)，通常是在緊靠動觸頭和靜觸頭的背面各裝有一疊馬蹄形的鐵片(也稱為磁極片)，當短路電流通過導電桿(多片馬蹄形的鐵片是疊套在導電桿上，疊在一起的馬蹄形的鐵片的外部還設(shè)有保護罩，也被稱為磁極罩)時，在鐵片中產(chǎn)生電磁感應(yīng)，形成一個上下串聯(lián)的閉合磁通回路，通過觸頭間隙部分的磁通呈縱向方向。這個縱向方向的磁通大小和分布狀況與鐵片的疊合數(shù)量、氣隙大小、鐵片形狀和布置等有關(guān)。

現(xiàn)有技術(shù)的電極結(jié)構(gòu)是將多片疊在一起的馬蹄形的磁極片固定在一起，一種方式是通過銷釘來固定磁極片，如美國專利us4636600所披露的，這種結(jié)構(gòu)的特征是，在各片馬蹄形的磁極片的相同位置處設(shè)有定位通孔，當將各片馬蹄形的磁極片疊在一起時，各片馬蹄形的磁極片的通孔對在一起，然后在通孔處插入銷釘并通過鉚接方式使各片馬蹄形的磁極片固定在一起；這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是方法簡單，缺點是沒有防錯措施，多放、漏放磁極片再用銷釘鉚合后，易造成組件報廢；另外，此方式易造成受力不均，導致通孔處可能鉚緊，但開口處呈間隙狀態(tài)(這是由于上面的磁極片相對于下面的磁極片所配置的開口要大，這就造成下面的磁極片的通孔位置距離開口處的兩端較遠，即對于下面的磁極片來說其固定位置距離開口處的兩端較遠，造成開口處沒有固定)；由于磁極片之間開口存在間隙，根據(jù)使用ansys軟件分析，磁場明顯衰弱，而磁場是影響開斷能力也就是產(chǎn)品性能的主要因素。另一種方式是通過焊接來固定磁極片，這種結(jié)構(gòu)的特征是，磁極片疊加后，在其柱面通過焊接方式，實現(xiàn)多片磁極片組合；這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是方法簡單，缺點是焊接縫兩邊易起毛刺，真空滅弧室內(nèi)部零件若有毛刺，則存在尖端效應(yīng)，導致場強集中，容易產(chǎn)生擊穿、打火等現(xiàn)象；而且高壓燒毛刺過程中，易有雜質(zhì)揮發(fā)，導致產(chǎn)品內(nèi)部真空度下降，而真空度也是影響產(chǎn)品開斷能力的影響因素之一；另外，因側(cè)邊為弧面，激光焊焦距不一，易造成焊接不牢靠，磁極片組件脫落等弊端，從而影響磁路使產(chǎn)品性能下降甚至失效；此外，這種方式也無防錯措施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種真空滅弧室用鐵心式縱向磁場電極結(jié)構(gòu)及其裝配方法，一方面，能夠保證各磁極片之間緊密配合，減小間隙；另一方面，具有高精度的自定位效果，同時起到防錯、防呆的作用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種真空滅弧室用鐵心式縱向磁場電極結(jié)構(gòu)，包括多片層疊在一起的馬蹄形的磁極片，且相鄰的二層磁極片中，處在上面一層的磁極片的開口角度大于下面一層的磁極片的開口角度；在每組相鄰的二層磁極片中，設(shè)有至少二處相互匹配的凹凸結(jié)構(gòu)，使相鄰的二層磁極片通過凹凸結(jié)構(gòu)相配合而固定在一起。

所述至少二處相互匹配的凹凸結(jié)構(gòu)包括設(shè)在相鄰的二層磁極片的開口附近的兩端。

所述相鄰的二層磁極片中的凹凸結(jié)構(gòu)為設(shè)置在上面一層的磁極片上的通孔和設(shè)置在下面一層的磁極片上的向上凸伸的凸苞。

所述上面一層的磁極片上的通孔為圓形，下面一層的磁極片的凸苞為圓柱形，且凸苞的直徑尺寸稍大于通孔的直徑尺寸，使所述凸苞與所述通孔之間為過盈配合。

所述相鄰的二層磁極片中，下面一層的磁極片的凸苞與上面一層的磁極片的通孔通過過盈壓鉚實現(xiàn)相固定。

所述多片層疊的馬蹄形的磁極片是通過過盈壓鉚工藝固定在一起。

所述設(shè)有通孔的各片磁極片中，設(shè)置在開口附近的兩端處的通孔的位置分別不相同。

一種真空滅弧室用鐵心式縱向磁場電極結(jié)構(gòu)的裝配方法，包括：

將多片馬蹄形的磁極片，利用相鄰的二層磁極片中，下面一層的磁極片上設(shè)有向上凸伸的凸苞，上面一層的磁極片上的對應(yīng)位置設(shè)有通孔，采用凸苞與通孔的配合，通過過盈壓鉚方式，將多片馬蹄形的磁極片裝配在一起形成磁極片部件，并使各磁極片上的銷釘孔對在一起；

將磁極片部件放入磁極罩中，在磁極片部件的銷釘孔中插入銷釘，通過銷釘壓鉚，與磁極罩鉚緊，形成一個組件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明由于采用了在每組相鄰的二層磁極片中，設(shè)有至少二處相互匹配的凹凸結(jié)構(gòu)，且凹凸結(jié)構(gòu)為設(shè)置在上面一層的磁極片上的通孔和設(shè)置在下面一層的磁極片上的向上凸伸的凸苞，使相鄰的二層磁極片通過凹凸結(jié)構(gòu)相配合而固定在一起。由于上面一層的磁極片上的通孔和下面一層的磁極片上的凸苞可以設(shè)在相鄰的二層磁極片的開口附近的兩端，使各磁極片之間緊密配合，減小間隙。

2、本發(fā)明由于采用了將下面一層的磁極片的凸苞與上面一層的磁極片的通孔通過過盈壓鉚來實現(xiàn)上面一層磁極片和下面一層磁極片的相固定，避免了現(xiàn)有技術(shù)在磁極片疊加后，在其柱面通過焊接相固定而易產(chǎn)生毛刺的弊端，保證了產(chǎn)品性能不下降。

3、本發(fā)明由于采用了將下面一層的磁極片的凸苞與上面一層的磁極片的通孔相配合來固定磁極片，每一層磁極片的通孔與凸苞的位置不同，實現(xiàn)了高精度的自定位效果，同時起到防錯、防呆的作用。

4、本發(fā)明由于采用了通過銷釘壓鉚，將多片層疊的馬蹄形的磁極片與磁極罩鉚緊，形成一個組件，可進一步減小各磁極片之間的間隙。

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明；但本發(fā)明的一種真空滅弧室用鐵心式縱向磁場電極結(jié)構(gòu)及其裝配方法不局限于實施例。

附圖說明

圖1是實施例本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)(凸苞和通孔未鉚接前)的立體示意圖；

圖2是實施例本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)(凸苞和通孔未鉚接前)的俯視圖；

圖3是實施例本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)(凸苞和通孔未鉚接前)的側(cè)視圖；

圖4是實施例本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)(凸苞和通孔未鉚接后)的立體示意圖；

圖5是實施例本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)(凸苞和通孔未鉚接后)的側(cè)視圖；

圖6是實施例本發(fā)明的磁極片部件與磁極罩的配合示意圖；

圖7是沿圖6中a-a線的剖視圖。

具體實施方式

實施例

參見圖1至圖7所示，本發(fā)明的一種真空滅弧室用鐵心式縱向磁場電極結(jié)構(gòu)，包括多片層疊在一起的馬蹄形的磁極片1，本實施例采用9片馬蹄形的磁極片1，由上向下分別為磁極片11、磁極片12、磁極片13、磁極片14、磁極片15、磁極片16、磁極片17、磁極片18、磁極片19，且相鄰的二層磁極片中，處在上面一層的磁極片的開口角度大于下面一層的磁極片的開口角度，比如，磁極片12和磁極片13為相鄰的二層磁極片，處在上面一層的磁極片即磁極片12的開口角度大于下面一層的磁極片即磁極片13的開口角度；在每組相鄰的二層磁極片中，設(shè)有至少二處相互匹配的凹凸結(jié)構(gòu)，使相鄰的二層磁極片通過凹凸結(jié)構(gòu)相配合而固定在一起；磁極片11和磁極片12構(gòu)成第一組，磁極片12和磁極片13構(gòu)成第二組，依此類推。

本實施例中，至少二處相互匹配的凹凸結(jié)構(gòu)包括設(shè)在相鄰的二層磁極片的開口附近的兩端，也就是說至少在每片磁極片的開口附近的兩端分別設(shè)有一處凹入或凸出的結(jié)構(gòu)。還可以根據(jù)需要在相鄰的二層磁極片的中間部位設(shè)置一處或二處及以上的凹凸結(jié)構(gòu)。

本實施例中，相鄰的二層磁極片中的凹凸結(jié)構(gòu)為設(shè)置在上面一層的磁極片上的通孔和設(shè)置在下面一層的磁極片上的向上凸伸的凸苞；以磁極片12、磁極片13、磁極片14這三層磁極片為例，在磁極片12和磁極片13這一組相鄰的二層磁極片中，上面一層的磁極片即磁極片12上設(shè)有通孔121，下面一層的磁極片即磁極片13上設(shè)有向上凸伸的凸苞132，上面一層的磁極片12的通孔121與下面一層的磁極片13的凸苞132相配合；在磁極片13和磁極片14這一組相鄰的二層磁極片中，上面一層的磁極片即磁極片13上設(shè)有通孔131，下面一層的磁極片即磁極片14上設(shè)有向上凸伸的凸苞142，上面一層的磁極片13的通孔131與下面一層的磁極片14的凸苞142相配合；這樣，在磁極片13上就設(shè)有通孔131和凸苞132，使得磁極片13能夠作為上層時用通孔131與下層磁極片14的凸苞142配合，作為下層時用凸苞132與上層磁極片12的通孔121配合.

本實施例中，上面一層的磁極片上的通孔為圓形，下面一層的磁極片的凸苞為圓柱形，且凸苞的直徑尺寸稍大于通孔的直徑尺寸，使所述凸苞與所述通孔之間為過盈配合。以磁極片12、磁極片13、磁極片14這三層磁極片相配合為例，磁極片12的通孔121為圓形，磁極片13的凸苞132為圓柱形，磁極片13的通孔131為圓形，磁極片14的凸苞142為圓柱形。

本實施例中，相鄰的二層磁極片中，下面一層的磁極片的凸苞與上面一層的磁極片的通孔通過過盈壓鉚實現(xiàn)相固定。以磁極片12、磁極片13、磁極片14這三層磁極片相配合為例，磁極片13的凸苞132與磁極片12的通孔121通過過盈壓鉚實現(xiàn)相固定，磁極片14的凸苞142與磁極片13的通孔131通過過盈壓鉚實現(xiàn)相固定。

本實施例中，九片層疊的馬蹄形的磁極片是通過過盈壓鉚工藝固定在一起。

本實施例中，設(shè)有通孔的各片磁極片中，設(shè)置在開口附近的兩端處的通孔的位置分別不相同；以磁極片12、磁極片13、磁極片14這三層磁極片相配合為例，磁極片12的通孔121的位置與磁極片13的通孔131的位置沒有對在一起。

本發(fā)明的一種真空滅弧室用鐵心式縱向磁場電極結(jié)構(gòu)的裝配方法，包括：

將九片馬蹄形的磁極片，利用相鄰的二層磁極片中，下面一層的磁極片上設(shè)有向上凸伸的凸苞(比如磁極片13的凸苞132，磁極片14的凸苞142)，上面一層的磁極片上的對應(yīng)位置設(shè)有通孔(比如磁極片12的通孔121，磁極片13的通孔131)，采用凸苞與通孔的配合，通過過盈壓鉚方式，將多片馬蹄形的磁極片裝配在一起形成磁極片部件，并使各磁極片上的銷釘孔2對在一起；

將磁極片部件放入磁極罩3中，在磁極片部件的銷釘孔中插入銷釘4，通過銷釘4壓鉚，與磁極罩3鉚緊，形成一個組件。

本發(fā)明的一種真空滅弧室用鐵心式縱向磁場電極結(jié)構(gòu)，采用了在每組相鄰的二層磁極片中，設(shè)有至少二處相互匹配的凹凸結(jié)構(gòu)，且凹凸結(jié)構(gòu)為設(shè)置在上面一層的磁極片上的通孔(比如磁極片12的通孔121，磁極片13的通孔131)和設(shè)置在下面一層的磁極片上的向上凸伸的凸苞(比如磁極片13的凸苞132，磁極片14的凸苞142)，使相鄰的二層磁極片通過凹凸結(jié)構(gòu)相配合而固定在一起。由于上面一層的磁極片上的通孔和下面一層的磁極片上的凸苞可以設(shè)在相鄰的二層磁極片的開口附近的兩端，使各磁極片之間緊密配合，減小間隙。本發(fā)明采用了將下面一層的磁極片的凸苞(比如磁極片13的凸苞132，磁極片14的凸苞142)與上面一層的磁極片的通孔(比如磁極片12的通孔121，磁極片13的通孔131)通過過盈壓鉚來實現(xiàn)上面一層磁極片和下面一層磁極片的相固定，避免了現(xiàn)有技術(shù)在磁極片疊加后，在其柱面通過焊接相固定而易產(chǎn)生毛刺的弊端，保證了產(chǎn)品性能不下降。本發(fā)明采用了將下面一層的磁極片的凸苞與上面一層的磁極片的通孔相配合來固定磁極片，每一層磁極片的通孔與凸苞的位置不同，實現(xiàn)了高精度的自定位效果，同時起到防錯、防呆的作用。本發(fā)明采用了通過銷釘4壓鉚，將多片層疊的馬蹄形的磁極片1與磁極罩3鉚緊，形成一個組件，可進一步減小各磁極片1之間的間隙。

上述只是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。