本實(shí)用新型涉及高壓電器開關(guān)領(lǐng)域,具體涉及一種高壓開關(guān)及其電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù):
目前,市場(chǎng)上使用的高壓開關(guān)的電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu),一般包括動(dòng)鐵芯,動(dòng)鐵芯外部套設(shè)有分閘彈簧和合閘線圈。當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)需要合閘時(shí),對(duì)合閘線圈通電,吸附動(dòng)鐵芯移向合閘側(cè)進(jìn)行合閘動(dòng)作,同時(shí)壓縮分閘彈簧,使分閘彈簧儲(chǔ)能,之后保持對(duì)合閘線圈的通電,使動(dòng)鐵芯保持在合閘位置;當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)需要分閘時(shí),對(duì)合閘線圈進(jìn)行斷電,動(dòng)鐵芯在分閘彈簧的作用下移向分閘側(cè)進(jìn)行分閘動(dòng)作,并在分閘彈簧的作用下保持在分閘位置。這種操動(dòng)機(jī)構(gòu)在使用時(shí),合閘期間,需要對(duì)合閘線圈進(jìn)行不間斷通電,以保證動(dòng)鐵芯始終保持在合閘側(cè),在長(zhǎng)期使用過程中,容易燒壞合閘線圈。
針對(duì)上述問題,一項(xiàng)申請(qǐng)公布號(hào)為CN 105632796 A,名稱為中間位置帶有雙向阻尼特性的三穩(wěn)態(tài)電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的中國專利公開了一種電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu),包括動(dòng)鐵芯、分閘彈簧、合閘線圈和合閘保持線圈,該電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)在使用時(shí),合閘時(shí),對(duì)合閘線圈供電,動(dòng)鐵芯在合閘線圈的作用下移向合閘位置進(jìn)行合閘動(dòng)作,之后對(duì)合閘保持線圈供電,將合閘線圈斷電,通過合閘保持線圈產(chǎn)生的磁力將動(dòng)鐵芯保持在合閘位置;分閘時(shí),將合閘保持線圈斷電,動(dòng)鐵芯在分閘彈簧的作用下移向分閘位置。該操動(dòng)機(jī)構(gòu)在合閘時(shí)采用大線圈和小線圈這樣的雙線圈結(jié)構(gòu),合閘時(shí),動(dòng)鐵芯移動(dòng)時(shí)需要大的吸力,就采用大線圈結(jié)構(gòu),合閘保持時(shí),動(dòng)鐵芯需要的吸力減小,就采用小線圈結(jié)構(gòu),這樣有效避免了大線圈因?yàn)樵诤祥l和合閘保持時(shí)長(zhǎng)時(shí)間帶電從而燒壞線圈的現(xiàn)象發(fā)生。但是,該操動(dòng)機(jī)構(gòu)在使用時(shí),動(dòng)鐵芯和線圈之間沒有有效的吸合配合部來增強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)鐵芯的吸力,導(dǎo)致動(dòng)鐵芯受到的總吸力減小,在合閘移動(dòng)時(shí)無法做到快速反應(yīng),降低了操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘反應(yīng)速度。若要產(chǎn)生足夠大的吸力來使動(dòng)鐵芯快速移動(dòng)和保持在和合閘位置,大線圈和小線圈均需要較多的匝數(shù)來增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度,在一定程度上增加了成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種吸合面積大、能快速合閘的電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu);本實(shí)用新型的目的還在于提供一種吸合面積大、能快速合閘的高壓開關(guān)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型一種電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案是:包括動(dòng)鐵芯、沿動(dòng)鐵芯的軸線方向上從上到下設(shè)置的第一合閘線圈和第二合閘線圈,所述動(dòng)鐵芯包括隨動(dòng)鐵芯上下移動(dòng)且下端能夠插入第一、二合閘線圈中的運(yùn)動(dòng)吸合體,運(yùn)動(dòng)吸合體下部設(shè)有用于與第二合閘線圈配合的第二合閘吸合部,其特征在于:所述運(yùn)動(dòng)吸合體上部設(shè)置有由內(nèi)向外延伸的用于與第一合閘線圈的上端面直接或通過導(dǎo)磁體吸合配合的第一合閘吸合部,第一合閘吸合部具有朝下的與第一合閘線圈的上端面對(duì)應(yīng)配合的吸合面。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述運(yùn)動(dòng)吸合體的形狀為T型,下部為插柱,上部為向外延伸的環(huán)形凸臺(tái),所述第一合閘吸合部為所述環(huán)形凸臺(tái)的下端面,所述第二合閘吸合部為所述插柱;所述第二合閘線圈的內(nèi)側(cè)與動(dòng)鐵芯之間設(shè)置有靜鐵芯,所述靜鐵芯的上端面與所述插柱的下端面吸合配合。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述第一合閘線圈的上端面通過導(dǎo)磁體與第一合閘吸合部吸合配合,導(dǎo)磁體為磁套,運(yùn)動(dòng)吸合體可在磁套的內(nèi)腔中上下移動(dòng);磁套內(nèi)腔的下端設(shè)置有向內(nèi)延伸的環(huán)形擋蓋,環(huán)形擋蓋的中心孔供所述運(yùn)動(dòng)吸合體的下部插柱穿過,環(huán)形擋蓋的上端面與所述運(yùn)動(dòng)吸合體上第一合閘吸合部吸合配合。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述運(yùn)動(dòng)吸合體的與動(dòng)鐵芯的軸線相垂直的端面處設(shè)置有沿運(yùn)動(dòng)吸合體與動(dòng)鐵芯的接觸面延伸的凹槽,凹槽中設(shè)置有碟簧。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)的技術(shù)方案是:包括電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu),所述電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)鐵芯、沿動(dòng)鐵芯的軸線方向上從上到下設(shè)置的第一合閘線圈和第二合閘線圈,所述動(dòng)鐵芯包括隨動(dòng)鐵芯上下移動(dòng)且下端能夠插入第一、二合閘線圈中的運(yùn)動(dòng)吸合體,運(yùn)動(dòng)吸合體下部設(shè)有用于與第二合閘線圈配合的第二合閘吸合部,其特征在于:所述運(yùn)動(dòng)吸合體上部設(shè)置有由內(nèi)向外延伸的用于與第一合閘線圈的上端面直接或通過導(dǎo)磁體吸合配合的第一合閘吸合部,第一合閘吸合部具有朝下的與第一合閘線圈的上端面對(duì)應(yīng)配合的吸合面。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述運(yùn)動(dòng)吸合體的形狀為T型,下部為插柱,上部為向外延伸的環(huán)形凸臺(tái),所述第一合閘吸合部為所述環(huán)形凸臺(tái)的下端面,所述第二合閘吸合部為所述插柱;所述第二合閘線圈的內(nèi)側(cè)與動(dòng)鐵芯之間設(shè)置有靜鐵芯,所述靜鐵芯的上端面與所述插柱的下端面吸合配合。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述第一合閘線圈的上端面通過導(dǎo)磁體與第一合閘吸合部吸合配合,導(dǎo)磁體為磁套,運(yùn)動(dòng)吸合體可在磁套的內(nèi)腔中上下移動(dòng);磁套內(nèi)腔的下端設(shè)置有向內(nèi)延伸的環(huán)形擋蓋,環(huán)形擋蓋的中心孔供所述運(yùn)動(dòng)吸合體的下部插柱穿過,環(huán)形擋蓋的上端面與所述運(yùn)動(dòng)吸合體上第一合閘吸合部吸合配合。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述運(yùn)動(dòng)吸合體的與動(dòng)鐵芯的軸線相垂直的端面處設(shè)置有沿運(yùn)動(dòng)吸合體與動(dòng)鐵芯的接觸面延伸的凹槽,凹槽中設(shè)置有碟簧。
本實(shí)用新型的有益效果是:在動(dòng)鐵芯的一端設(shè)置運(yùn)動(dòng)吸合體,在運(yùn)動(dòng)吸合體上設(shè)置有用于與第一合閘線圈和第二合閘線圈吸合配合的第一合閘吸合部和第二合閘吸合部。大大增加了動(dòng)鐵芯和合閘線圈之間的吸合面積,在磁場(chǎng)強(qiáng)度不變的情況下,增加合閘線圈對(duì)動(dòng)鐵芯的吸力,使動(dòng)鐵芯快速移至合閘位置,加快合閘速度;在對(duì)動(dòng)鐵芯的吸力不變的情況下,可以相應(yīng)的減小合閘線圈的匝數(shù),在一定程度上減小了裝置成本。
進(jìn)一步的,在第二合閘線圈與動(dòng)鐵芯之間設(shè)置與所述第二合閘吸合部配合使用的靜鐵芯,在合閘時(shí),一方面,在合閘動(dòng)作結(jié)束時(shí),靜鐵芯對(duì)設(shè)置在動(dòng)鐵芯上的運(yùn)動(dòng)吸合體進(jìn)行擋止,阻止動(dòng)鐵芯繼續(xù)向下移動(dòng),防止運(yùn)動(dòng)吸合體的吸合部撞到合閘線圈;另一方面在合閘動(dòng)作和合閘保持時(shí),靜鐵芯將第二合閘線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)集中,產(chǎn)生大的磁吸力將動(dòng)鐵芯吸引和保持在合閘位置,增加了合閘速度和合閘保持的可靠性。
進(jìn)一步的,在第一合閘線圈的上端設(shè)置與第一合閘吸合部配合使用的磁套,磁套將第一合閘線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)集中,產(chǎn)生大的磁吸力,而且,磁套靠近運(yùn)動(dòng)吸合體,進(jìn)一步增加了對(duì)運(yùn)動(dòng)吸合體的合閘吸力,大大提高了合閘速度。此外,磁套的內(nèi)腔可供運(yùn)動(dòng)吸合體整體上下移動(dòng),只在磁套內(nèi)腔的下端設(shè)置向內(nèi)延伸的環(huán)形擋蓋,環(huán)形擋蓋的中心孔供所述運(yùn)動(dòng)吸合體的下部插柱穿過,環(huán)形擋蓋的上端面與所述運(yùn)動(dòng)吸合體上第一合閘吸合部吸合配合。磁套的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在不影響運(yùn)動(dòng)吸合體的上下移動(dòng)的前提下增加運(yùn)動(dòng)吸合體與第一合閘吸合體之間的吸合面面積,進(jìn)一步加快合閘速度。
進(jìn)一步的,在動(dòng)鐵芯與運(yùn)動(dòng)吸合體之間設(shè)置碟簧,當(dāng)動(dòng)鐵芯到達(dá)合閘位置時(shí),設(shè)置在運(yùn)動(dòng)吸合體與動(dòng)鐵芯之間的碟簧可以吸收動(dòng)鐵芯的運(yùn)動(dòng)沖量,對(duì)動(dòng)鐵芯進(jìn)行緩沖,防止動(dòng)鐵芯因?yàn)檫^快的合閘速度而對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生大的沖擊損傷。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)的具體實(shí)施例中電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的剖視圖;
圖2為圖1的A向視圖;
圖3為本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)的具體實(shí)施例中電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一合閘線圈和第二合閘線圈處的結(jié)構(gòu)圖。
圖中:1、機(jī)筒;11、出線口;111、第一出線端;112、第二出線端;113、第三出線端;114、第四出線端;2、靜蓋端;3、動(dòng)鐵芯;4、運(yùn)動(dòng)吸合體;41、上端凹槽;42、下端凹槽;51、上碟簧;52、下碟簧;6、分閘彈簧;7、第二合閘線圈;8、第一合閘線圈;9、繞線骨架;10、磁套;12、靜鐵芯。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。
本實(shí)用新型的一種高壓開關(guān)的具體實(shí)施例,如圖1至圖3所示,包括電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu),所述電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括機(jī)筒1,機(jī)筒1的上端開口,電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的其他部件通過機(jī)筒1的上端開口安裝在機(jī)筒1內(nèi),之后通過設(shè)置在機(jī)筒1上端開口處的靜蓋端2將機(jī)筒1封閉。
機(jī)筒1的沿上下方向延伸的中軸線處設(shè)置有貫穿機(jī)筒1上下端面的動(dòng)鐵芯3,動(dòng)鐵芯3設(shè)置在機(jī)筒1中的部分的上部套設(shè)有運(yùn)動(dòng)吸合體4,運(yùn)動(dòng)吸合體4與動(dòng)鐵芯3固定連接,可隨動(dòng)鐵芯3的上下移動(dòng)而移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)吸合體4的外形為T型,下部為插柱,上部為向外延伸的環(huán)形凸臺(tái)。運(yùn)動(dòng)吸合體4的上端面和下端面處沿與動(dòng)鐵芯3的接觸面的地方分別設(shè)置有向內(nèi)延伸的上端凹槽41和下端凹槽42,上端凹槽41和下端凹槽42中分別設(shè)置有上碟簧51和下碟簧52。動(dòng)鐵芯3設(shè)置在機(jī)筒1中的部分的下部套設(shè)有分閘彈簧6。
機(jī)筒1內(nèi)腔的下部緊靠機(jī)筒1的側(cè)壁從下往上設(shè)置有第二合閘線圈7和第一合閘線圈8,第二合閘線圈7和第一合閘線圈8纏繞在同一個(gè)繞線骨架9上。機(jī)筒1的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)第二合閘線圈7和第一合閘線圈8的交接處設(shè)置有出線口11,出線口11包括第一出線端111、第二出線端112、第三出線端113和第四出線端114,其中,第一合閘線圈8的兩個(gè)接線端子分別從第一出線端111和第二出線端112引出,第二合閘線圈7的兩個(gè)接線端子分別從第三出線端113和第四出線端114引出。
運(yùn)動(dòng)吸合體4與機(jī)筒1之間在第一合閘線圈8的上方設(shè)置有磁套10,運(yùn)動(dòng)吸合體4可在磁套10的內(nèi)腔中上下移動(dòng),磁套10內(nèi)腔的下端設(shè)置有向內(nèi)延伸的環(huán)形擋蓋,環(huán)形擋蓋的中心孔供運(yùn)動(dòng)吸合體4的下部插柱穿過,環(huán)形擋蓋的上端面與運(yùn)動(dòng)吸合體4上部的環(huán)形凸臺(tái)的下端面吸合配合。在合閘時(shí),運(yùn)動(dòng)吸合體4在磁套10的內(nèi)腔中上下移動(dòng),運(yùn)動(dòng)吸合體4上部環(huán)形凸臺(tái)的下端面作為第一合閘吸合部與磁套10下端環(huán)形擋蓋的上端面吸合配合,增大磁套10與運(yùn)動(dòng)吸合體之間的吸力,使運(yùn)動(dòng)吸合體能夠被快速拉向合閘位。
動(dòng)鐵芯3下部的分閘彈簧6與第二合閘線圈7之間設(shè)置有靜鐵芯12,合閘時(shí)運(yùn)動(dòng)吸合體4下部插柱的下端面作為動(dòng)鐵芯合閘時(shí)的第二合閘吸合部與靜鐵芯12的上端面配合,一方面,靜鐵芯12將第二合閘線圈7的磁場(chǎng)集中,產(chǎn)生大的磁吸力,將運(yùn)動(dòng)吸合體4快速拉向和保持在合閘位置,另一方面,靜鐵芯12可以在運(yùn)動(dòng)吸合體4運(yùn)動(dòng)到位后對(duì)運(yùn)動(dòng)吸合體進(jìn)行擋止,阻止運(yùn)動(dòng)吸合體4繼續(xù)下移,防止運(yùn)動(dòng)吸合體的吸合部撞到合閘線圈。
本電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)在使用時(shí),合閘時(shí),對(duì)第一合閘線圈8和第二合閘線圈7同時(shí)供電,第一合閘線圈8和第二合閘線圈7通電產(chǎn)生磁場(chǎng),將靜鐵芯12和磁套10磁化,靜鐵芯12和磁套10將第一合閘線圈8和第二合閘線圈7產(chǎn)生的磁場(chǎng)集中,產(chǎn)生大的磁場(chǎng)吸力,其中,磁套10距離運(yùn)動(dòng)吸合體4最近,作為合閘動(dòng)作時(shí)提供合閘吸力的主要吸合部,可以將運(yùn)動(dòng)吸合體4快速拉至合閘位置,進(jìn)而將動(dòng)鐵芯3快速的拉向合閘位置;當(dāng)動(dòng)鐵芯3到達(dá)合閘位置時(shí),設(shè)置在運(yùn)動(dòng)吸合體4上下端的上碟簧51和下碟簧52可以吸收動(dòng)鐵芯3的運(yùn)動(dòng)沖量,對(duì)動(dòng)鐵芯3進(jìn)行緩沖,防止動(dòng)鐵芯3因?yàn)檫^快的合閘速度而對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生大的沖擊損傷;當(dāng)運(yùn)動(dòng)吸合體4的下端與靜鐵芯12的上端接觸,一方面靜鐵芯12對(duì)運(yùn)動(dòng)吸合體4進(jìn)行擋止,動(dòng)鐵芯3的合閘動(dòng)作結(jié)束,另一方面,運(yùn)動(dòng)吸合體4與靜鐵芯12之間形成接觸吸合,能有效地將動(dòng)鐵芯3吸合保持在合閘位置。之后將第一合閘線圈8斷電,動(dòng)鐵芯3在第二合閘線圈7的作用下保持在合閘位置。分閘時(shí),將第二合閘線圈7斷電,動(dòng)鐵芯3在分閘彈簧6和上碟簧51、下碟簧52的作用下移向分閘位置進(jìn)行分閘動(dòng)作,并在分閘結(jié)束后保持在分閘位置。
作為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式,所述磁套10也可以設(shè)置為圓環(huán)狀,只設(shè)置與運(yùn)動(dòng)吸合體4上的環(huán)形凸臺(tái)的下端面吸合配合的吸合面即可。
作為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式,所述第一合閘線圈8的上方也可以不設(shè)置磁套10,所述運(yùn)動(dòng)吸合體4上的環(huán)形凸臺(tái)的下端面直接與第一合閘線圈8的上端面吸合配合。
作為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式,所述運(yùn)動(dòng)吸合體也可以不設(shè)置為T型,而是直接設(shè)置為圓盤狀,下部不設(shè)置階梯,這樣圓盤狀下表面也可以同時(shí)與磁套和靜鐵芯形成合閘吸合部,但這種情況吸合面與靜鐵芯之間的距離過遠(yuǎn),造成第二合閘線圈對(duì)運(yùn)動(dòng)吸合體的吸力減小,不利于靜鐵芯的合閘保持。
本實(shí)用新型的一種電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施例與上述一種高壓開關(guān)中電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同,此處不再贅述。