阅读说明：本技术 一种纯气动式接触器 (pure pneumatic contactor ) 是由 李新文 谢晔源 杨文英 彭体康 朱铭炼 张健 张辰玮 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种纯气动式接触器,其本体结构包括气动结构、机械保持结构、绝缘子组和接触部分,其中：所述气动结构包括气缸盖、气缸、气体发生器、压块、第一橡胶垫、第二橡胶垫、挡板、活塞、轴承、复位弹簧,所述绝缘子组包括绝缘子、内套和超程弹簧,所述机械保持结构包括固定环、暗销、推力弹簧、锁紧螺栓、推动块、限位块、连杆、分闸弹簧,所述接触部分包含动触头、静触头、气密绝缘外壳、波纹管。区别于电磁原理的传统接触器,本发明的纯气动式接触器完全取代了电磁机构,采用气动方式实现合闸,以电、气、机械的结合代替传统电、磁、机械的结合。本发明的纯气动式接触器可应用在磁干扰的场合。(The invention discloses pure pneumatic contactors, wherein the body structure of the pure pneumatic contactors comprises a pneumatic structure, a mechanical holding structure, an insulator group and a contact part, wherein the pneumatic structure comprises a cylinder cover, a cylinder, a gas generator, a pressing block, a th rubber pad, a second rubber pad, a baffle, a piston, a bearing and a return spring, the insulator group comprises an insulator, an inner sleeve and an overtravel spring, the mechanical holding structure comprises a fixed ring, a blind pin, a thrust spring, a locking bolt, a pushing block, a limiting block, a connecting rod and a separating brake spring, and the contact part comprises a moving contact, a static contact, an airtight insulating shell and a corrugated pipe.)

一种纯气动式接触器

技术领域

本发明属于接触器设计领域，涉及一种无需电磁机构，直接采用气动合闸的接触器。

背景技术

传统的接触器通过电磁原理实现合闸、分闸状态的切换及保持，在磁干扰的场合下容易失效。因此，一种能在磁干扰场合下应用，并能实现机械保持的接触器应运而生。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯气动式接触器，该接触器通过气动结构实现合闸，机械保持结构实现分闸、合闸的保持。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种纯气动式接触器，其本体结构包括气动结构、机械保持结构、绝缘子组和接触部分，其中：

所述气动结构包括气缸盖、气缸、气体发生器、压块、第一橡胶垫、第二橡胶垫、挡板、活塞、轴承、复位弹簧，其中：所述气缸盖与气缸螺纹紧固；所述气缸的内侧空心处呈阶梯形结构，气缸上部一侧侧壁上有凸台状圆孔，供气体发生器穿过，气缸下部内壁嵌有轴承，气缸底端中心设有圆孔，并向上延伸凸起形成圆柱形环状，供活塞穿过；所述压块的中间有凸台状圆孔，与气缸侧壁螺钉紧固；所述气体发生器中部柱状突起，上部穿过压块中心的凸台状圆孔，下部穿过气缸侧壁的凸台状圆孔，并在接触处有第二橡胶垫填补缝隙加强气密性，底端是出气孔；所述挡板与气缸内侧中部阶梯平面螺钉紧固；所述活塞为凸台状，释放状态下，上端紧贴挡板，下端面圆环凹槽紧贴复位弹簧，外侧则贴合于轴承内表面；所述复位弹簧安放在气缸底端凸起处，一侧压在活塞上，一侧压在气缸底端；

所述绝缘子组包括绝缘子、内套和超程弹簧，其中：所述绝缘子呈凵状紧密嵌套在内套外侧；所述内套呈凵状紧密嵌套在绝缘子内侧，半包围超程弹簧，开口处与开槽螺母螺纹紧固；

所述机械保持结构包括固定环、暗销、推力弹簧、锁紧螺栓、推动块、限位块、连杆、分闸弹簧，其中：所述固定环顶端中心处设有可容纳推动块的方形凹槽，底端中心处打通有供连杆穿过的圆孔，圆孔与方形凹槽的连接面上设有一配合放置分闸弹簧的圆环形凹槽，固定环的四个侧面打通有圆柱状的暗销孔；所述暗销水平放置在暗销孔内，一端压在推力弹簧上，一端与推动块紧密贴合；所述推力弹簧放置在暗销孔内，一端压在暗销上，一端压在锁紧螺栓上；所述锁紧螺栓水平旋入到固定环的暗销孔中，锁紧压缩内部的推力弹簧；所述推动块底端中心处设有圆柱状凹槽，圆柱状凹槽的底面与限位块和连杆的上端面紧密贴合，推动块四个侧面设有配合固定环上四个暗销孔位置的凹槽；所述限位块呈圆柱状，上端面与推动块紧密贴合，下端面设有配合放置分闸弹簧的圆环形凹槽，中心处设有圆孔与连杆螺纹紧固；所述分闸弹簧的中心穿过连杆，放置在限位块与固定环的圆环形凹槽之间；所述连杆贯穿机械保持结构与绝缘子组，上端与限位块螺纹紧固，中间穿过分闸弹簧、固定环、开槽螺母，末端圆盘伸入到内套里，圆盘上端面与开槽螺母贴合于接触器分闸情况下，下端面紧压在超程弹簧上；

所述接触部分包含动触头、静触头、气密绝缘外壳、波纹管，其中：所述波纹管连接气密绝缘外壳与同轴相对的动触头、静触头围成真空灭弧室。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、区别于电磁原理的传统接触器，本发明的纯气动式接触器完全取代了电磁机构，采用气动方式实现合闸，以电、气、机械的结合代替传统电、磁、机械的结合。

2、本发明设计了机械保持结构实现分合闸保持，代替磁保持系统，节省了体积。

3、本发明的纯气动式接触器可应用在磁干扰的场合。

4、本发明的纯气动式接触器在结构设计上，除去一次性的气体发生器需要更换，其余结构拆卸后都可重复使用。

附图说明

图1为本发明纯气动式接触器的整体结构侧视剖面图；

图2为本发明纯气动式接触器的整体结构正视剖面图；

图3为气动结构、机械保持结构剖面图，分闸保持的位置；

图4为气动结构、机械保持结构剖面图，气体发生器引爆后瞬间活塞移向合闸位置，机械保持结构合闸保持位置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

本发明提供了一种纯气动式接触器，如图1和图2所示，其本体结构包括气动结构、机械保持结构、绝缘子组和接触部分，其中：

所述气动结构由气缸盖1、气缸2、气体发生器3、压块4、第一橡胶垫5、第二橡胶垫28、挡板6、活塞7、轴承8、复位弹簧9组成，其中：气缸盖1上下表面均为平面，与气缸2螺纹紧固。气缸2外侧呈长方体状，上方开口，内侧空心处呈阶梯形结构，水平截面为圆形轮廓，气缸2上表面设有圆环形的凹槽配合放置第一橡胶垫5以便和气缸盖1螺钉紧固时紧密贴合，加强气密性。气缸2上部一侧侧壁上有凸台状圆孔，供气体发生器3穿过。气缸2内侧中部阶梯平面与三块挡板6螺钉紧固。气缸2下部内壁嵌有圆柱形环状轴承8。气缸2底端中心设有圆孔，并向上延伸凸起形成圆柱形环状，供活塞7穿过。压块4为长方体状，中间有凸台状圆孔，配合气体发生器3穿过，与气缸2侧壁螺钉紧固。气体发生器3中部柱状突起，固定在压块4与气缸2侧壁之间；上部穿过压块4中心的凸台状圆孔，从气体发生器3顶端引出电路连接点；下部穿过气缸2侧壁，并在接触处有第二橡胶垫28填补缝隙加强气密性，底端是出气孔。挡板6为三块围绕气缸2轴心均匀分布的小长方体，与气缸2内侧中部阶梯平面螺钉紧固。轴承8为圆柱形环状，外侧嵌入气缸2内壁，内侧贴合活塞7。活塞7也是凸台状，释放状态下，上端紧贴挡板6，下端面圆环凹槽紧贴复位弹簧9，外侧则贴合于轴承8内表面，减小运动过程中产生的摩擦。复位弹簧9安放在气缸2底端凸起处，一侧压在活塞7上，一侧压在气缸2底端，处于压缩状态。

所述机械保持结构由固定环10、暗销11、推力弹簧12、锁紧螺栓13、推动块14、限位块15、连杆16、分闸弹簧17组成，其中：所述固定环10呈长方体，顶端中心处设有可容纳推动块14的方形凹槽，底端中心处打通有供连杆16穿过的圆孔，圆孔与方形凹槽的连接面上设有一配合放置分闸弹簧17的圆环形凹槽，固定环10的四个侧面打通有圆柱状的暗销孔，暗销孔内靠外侧布有螺纹孔，用于放置暗销11、推力弹簧12以及锁紧螺栓13。所述暗销11为圆柱状，水平放置在固定环10的暗销孔内，一端压在推力弹簧12上，一端与推动块14紧密贴合。所述推力弹簧12放置在固定环10的暗销孔内，一端压在暗销11上，一端压在锁紧螺栓13上，始终处于压缩状态。所述锁紧螺栓13水平旋入到固定环10的暗销孔中，与固定环10螺纹紧固，锁紧压缩内部的推力弹簧12。所述推动块14呈长方体，底端中心处设有圆柱状凹槽，圆柱状凹槽的底面与限位块15和连杆16的上端面紧密贴合，推动块14四个侧面设有配合固定环10上四个暗销孔位置的凹槽。所述限位块15呈圆柱状，上端面与推动块14紧密贴合，下端面设有配合放置分闸弹簧17的圆环形凹槽，中心处设有圆孔与连杆16螺纹紧固。所述分闸弹簧17为矩形弹簧，中心穿过连杆16，放置在限位块15与固定环10的圆环形凹槽之间，处于压缩状态。所述连杆16贯穿机械保持结构与绝缘子组，上端与限位块15螺纹紧固，中间穿过分闸弹簧17、固定环10、开槽螺母21，末端圆盘伸入到内套19里，圆盘上端面与开槽螺母21贴合于接触器分闸情况下，下端面紧压在超程弹簧20上。

所述绝缘子组由绝缘子18、内套19和超程弹簧20组成，其中：绝缘子18呈凵状紧密嵌套在内套19外侧；内套19也呈凵状紧密嵌套在绝缘子18内侧，半包围超程弹簧20，开口处与开槽螺母21螺纹紧固。开槽螺母21为环状柱体，中心有孔供连杆16穿过，外侧与内套19螺纹紧固，上表面有凹槽，配合夹具以方便旋进旋出，下表面与连杆16末端圆盘贴合于接触器分闸状态下。超程弹簧20放置在内套19内部，一端压在连杆16末端圆盘上，另一端压在内套上，始终处于压缩状态。接头29上半部分呈凵状嵌套在绝缘子18的下半端，下半部分为螺纹杆，穿过动导电排27，与动触头22螺纹紧固。

所述接触部分由动触头22、静触头23、气密绝缘外壳24、波纹管25组成，其中：所述静触头23为柱体，下表面与静导电排26贴合，上表面与动触头22相对。所述动触头22为柱体，上表面与动导电排27贴合，下表面与静触头23贴合于接触器合闸情况下。所述动触头22与静触头23的接触及分开动作实现接触器的分合闸功能。所述气密绝缘外壳24为陶瓷材料，利用其促进熄弧及保持真空状态。所述波纹管25连接动触头22及气密绝缘外壳24，呈波纹状。波纹管25连接气密绝缘外壳24与同轴相对的动触头22、静触头23围成一个真空灭弧室。

本发明接触器的工作原理如下：

分闸状态下，固定环10固定在框架上，处于压缩状态的分闸弹簧17向上推动限位块15、连杆16、绝缘子组、动触头22，克服真空开关管自闭力，使得接触器处于分闸状态，由分闸弹簧17提供分闸保持力保持在分闸状态，如图3位置。活塞7圆盘上有挡板6限位，下有复位弹簧9提供向上的压力，使得活塞7也保持在分闸状态。

气体发生器回路触发后，气体发生器3被引爆短时间内产生大量气体，充满整个气缸内，短时间内骤增的气体压强作用在活塞7圆盘上推动活塞7克服复位弹簧9的压力，向下运动，推动推动块14、连杆16、绝缘子组、动触头22向下运动，直到合闸位置。与此同时，由于推动块14运动到其凹槽与固定坏暗销孔平齐的位置，失去阻碍的暗销11立即在推力弹簧12的作用下滑向推动块14，被推到推动块14的凹槽内，如图4位置，在暗销11的牵制下，即便受到分闸弹簧17向上的弹力，也能保证触头保持在合闸状态。