一种双电源开关触头结构的制作方法

本发明涉及低压电器技术领域,具体涉及一种双电源开关触头结构。

背景技术：

双电源开关用于供电系统中当主供电电源出现故障时,既能避免故障电源向负载供电,又能可靠选择合格电源投入正常的运行,以保证供电不间断,目前国内使用的双电源开关的接线为二路电源,一用一备,互为备用。而双电源开关的触头结构将直接影响开关温升以及接通、分断能力,触头结构在大气中开断电路时,只要电压超过12—20v,被开断的电流超过0.25—1a,在触头间隙(也称弧隙)中通常会产生电弧保持电流接通,直到电弧熄灭触头间隙成为绝缘介质电流才被开断,电弧的高温会烧伤触头,且电弧熄灭后会在触头表面留下铜离子。

如中国专利文献cn203070945u公开了一种双电源开关的触头装置,包括动触头和静触头,静触头包括两个接触片,所述的动触头包括两个动触头片,两个动触头片形成v形状,所述的动触头固定在由传动机构控制的绝缘转轴上,所述的静触头包括主电源进线用静触头a、备用电源进线用静触头b和出线用静触头c,所述的静触头a和静触头b固定在绝缘底座上,所述的静触头c固定在双电源开关的绝缘盖板的内侧上。

从上述双电源开关的触头装置在实际使用时仍存在以下问题:

1.动触头和静触头在开断电路时接触面积广,产生的电弧会灼伤整个静触头的表面,以至于铜离子分布在静触头的多个地方,对动触头和静触头的分合闸造成干扰,严重时还会使动触头和静触头无法合闸到位,导致开关接触不良,存在安全隐患；2.在切换主电源和备用电源时,动触头的两端与静触头分断时会有电弧产生,在快速切换的过程中,有可能会出现动触头的两端同时出现电弧并使三个静触头短接,导致主电源和备用电源短接出现故障,存在安全隐患。

技术实现要素：

因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中双电源开关快速切换电源时,有可能使动触头的两端同时出现电弧以使三个静触头之间短接,导致主电源和备用电源发生短接故障的问题,从而提供一种在切换主电源和备用电源时不会发生短接事故，使用安装可靠的双电源开关触头结构。

本发明提供一种双电源开关触头结构,包括:

动触头组件,包括可转动设置于开关壳体上的转轴和联动设置于所述转轴上的动触头,所述动触头包括从所述转轴侧壁背向伸出的两接触端；

静触头组件,包括沿所述转轴的周向间隔布置于所述开关壳体的第一触头、第二触头及第三触头,所述动触头受所述转轴的驱动在所述第三触头与所述第一触头或所述第二触头之间转动,所述第三触头包括与所述动触头转动路径部分重合的过渡结构,所述动触头在转动过程中带动至少一个的所述接触端始终滑动接触在所述过渡结构上；所述动触头具有带动两所述接触端分别连接所述第一触头与所述第三触头或连接所述第二触头与所述第三触头的合闸状态,以及带动两所述接触端连接于所述过渡结构且与所述第一触头或第二触头断开的分闸状态。

在上述的双电源开关触头结构中,所述过渡结构为所述第三触头一端向两侧弯曲延伸成型的弧形凸起。

在上述的双电源开关触头结构中,所述第一触头或所述第二触头与所述第三触头之间设有灭弧结构,所述灭弧结构包括:设置在所述第一触头或所述第二触头一端且朝向所述动触头的触头凸起,和沿所述动触头转动路径靠近所述触头凸起设置的灭弧栅片组件,所述触头凸起将其与所述动触头分离产生的电弧集中引导至所述灭弧栅片组件上。

在上述的双电源开关触头结构中,所述触头凸起与所述第一触头或所述第二触头的端部呈l结构设置,所述灭弧栅片组件包括适合所述动触头的接触端转动通过的凹形开口,所述触头凸起延伸至所述凹形开口中。

在上述的双电源开关触头结构中,所述触头凸起的两侧设有向其端部延伸靠拢的两导向斜面,并在所述触头凸起与所述第二触头或所述第三触头的连接处设有与所述导向斜面同侧设置的两斜槽。

在上述的双电源开关触头结构中,所述动触头通过安装结构偏离所述转轴的轴心线设置于所述转轴上,所述安装结构包括偏离所述轴心线径向贯穿在所述转轴侧壁的安装通槽,所述安装通槽内穿设有所述动触头,还包括抵压设置在所述安装通槽与所述动触头之间的弹性结构。

在上述的双电源开关触头结构中,所述动触头包括上下相对设置在所述转轴上的两动触片,所述转轴对应两所述动触片平行设有两所述安装通槽,所述动触片具有伸出所述安装通槽两端的两接触端,和连接两所述接触端的安装板部,所述安装通槽与所述动触片之间设有保持二者相对位置固定的限位结构。

在上述的双电源开关触头结构中,所述限位结构包括:设置在所述安装通槽底部且适合容纳所述安装板部的限位槽,所述限位槽在远离所述轴心线一侧的中部位置设有定位凸起,所述安装板部设有与所述定位凸起配合的定位槽。

在上述的双电源开关触头结构中,所述安装通槽包括设置在所述限位槽上方的连接槽,所述定位凸起从所述限位槽延伸至所述连接槽中,且所述连接槽的宽度大于所述限位槽的宽度,并适合所述动触片穿过。

在上述的双电源开关触头结构中,所述弹性结构包括分别对两所述动触片施加相向靠近的偏压力的两金属弹片,所述金属弹片包括与所述安装通槽顶部贴合连接的平板部,以及倾斜连接在所述平板部两端的两弹性压脚,两所述弹性压脚分别抵压接触在两所述接触端上,使所述平板部与所述动触片之间留有安装空隙；所述平板部两端与两所述弹性压脚之间成型有两限位凸起,所述安装通槽顶部设有与所述平板部配合连接的安装平台,两所述限位凸起抵接限制在所述安装平台的两端。

本发明技术方案相比现有技术具有如下优点:

1.在本发明提供的双电源开关触头结构中,第一触头、第二触头及第三触头沿所述转轴的周向间隔布置于所述开关壳体上,所述动触头在所述转轴带动下可与所述第一触头和所述第三触头合闸接触,还可以切换到与所述第二触头和所述第三触头合闸接触,从而实现在主电源和备用电源直接切换,在切换过程中,当所述动触头的其一接触端与所述第一触头分断时,其另一接触端始终与所述第三触头的过渡结构保持接触,因此只会在所述动触头与所述第一触头分断的接触端产生电弧,并通过两所述接触端共同接触在所述过渡结构上,使得该电弧在两所述接触端与所述过渡结构接触过程中会被灭弧,随着所述动触头继续转动,带动另一个接触端脱离所述过渡结构与所述第二触头接合,从而使所述动触头在第一、二、三触头之间如此往复转动以实现分合闸动作,采用本技术方案设置,这样就能双电源开关在切换主电源和备用电源时防止在所述动触头两端同时出现电弧,避免电弧串接所述第一触头和所述第二触头而导致主电源和备用电源出现短接故障的问题,提高产品使用时的安全性和可靠性。

2.在本发明提供的双电源开关触头结构中,所述过渡结构为所述第三触头一端沿所述动触头转动路径向两侧弯曲延伸成型的弧形凸起,所述弧形凸起根据所述第三触头与所述第一触头和所述第二触头之间的距离向两侧延伸设定长度,这样可保证所述第一触头和所述第二触头与所述第三触头之间的灭弧距离相同,这样既能满足主电源和备用电源分断时的灭弧需求,又能使所述动触头的其中一个接触端始终与所述弧形凸起保持接合,不会使动触头两端同时产生电弧,结构设计合理,安全性高。

3.在本发明提供的双电源开关触头结构中,通过在所述第一触头或所述第二触头的一端设置朝向所述动触头的触头凸起,以及沿所述动触头转动路径设置有靠近所述触头凸起的灭弧栅片组件,使所述动触头与所述第一触头或所述第二触头分断时从所述触头凸起位置脱离并产生电弧,并通过所述触头凸起将电弧集中引导至所述灭弧栅片组件上,所述灭弧栅片组件将长电弧分割成多个短电弧,扩大电弧与空气的接触面积,使电弧冷却速度更快,提高了触头结构的灭弧速度,所述触头凸起还可以应用于隔离开关的静触头上。

4.在本发明提供的双电源开关触头结构中,所述触头凸起与所述第一触头或所述第二触头的端部呈l结构设置,并延伸至所述灭弧栅片组件的凹形开口中,这种结构设计使所述触头凸起的侧壁更加靠近所述灭弧栅片组件,这样确保所述动触头与所述第一触头或所述第二触头分断时产生的电弧,都能通过所述触头凸起的侧壁传递到所述灭弧栅片组件上,同时使所述电弧冷却后产生的铜离子都集中在所述触头凸起的侧壁上,可以避免铜离子产生在静触头表面,对动触头和静触头的分合闸造成干扰的问题。

5.在本发明提供的双电源开关触头结构中,所述触头凸起的两侧设有向其端部延伸靠拢的两导向斜面,所述接触端沿所述导向斜面先与所述触头凸起接触,再逐步接触到所述第二触头或所述第三触头上,通过在所述触头凸起与所述第二触头或所述第三触头的连接处设置两斜槽,使接触在第一触头或第二触头上的动触头与所述触头凸起的表面断开，从而实现动触头与所述第一触头或所述第二触头的完全接触,提升导电性能,并且，当所述动触头与所述第二触头或所述第一触头分离断开时,所述接触端通过所述斜槽先断开与所述第一触头或第二触头表面的接触,此时所述接触端仅与所述触头凸起表面接触,确保所述动触头与所述第一触头或第二触头分离产生的电弧集中在所述触头凸起上。

6.在本发明提供的双电源开关触头结构中,安装所述动触片时,先将所述动触片插入到所述安装通槽的连接槽中,然后将所述动触片的安装板部压入到所述限位槽内,并将所述动触片上的定位槽与所述连接槽内的定位凸起对准连接,这种结构设计,通过限位槽防止动触片向左右两侧偏移，利用所述定位槽和所述定位凸起的配合可防止动触片沿安装通槽延伸方向前后偏移,同时使所述动触片在安装时能够快速定位,提高安装效率,确保两接触端伸出所述安装通槽的安装距离相同,从而保证两所述接触端的转动轨迹相同,都能与所述弧形凸起接合。

7.在本发明提供的双电源开关触头结构中,所述金属弹片通过平板部可增大自身的安装接触面,保证金属弹片在安装通槽内的安装受力稳定,根据平板部两端倾斜设的两弹性压脚抵接在两接触端上，从而对所述接触端施加偏压力,这样设计使所述动触片在金属弹片作用下可靠安装于所述限位槽内,又能使所述接触端与所述静触头组件保持紧密接触,增强所述动触头的触头压力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的双电源开关触头结构的隐藏壳体后的结构示意图；

图2为本发明提供的双电源开关触头结构的主视图；

图3为本发明的触头凸起的局部放大结构示意图；

图4为本发明的的转轴的结构示意图；

图5为本发明的的动触头与金属弹片的结构示意图；

图6为本发明的动触头组件的剖面结构示意图；

附图标记说明:

1-转轴；

2-动触头；21-接触端；22-动触片；23-安装板部；24-定位槽；

31-第一触头；32-第二触头；33-第三触头；34-过渡结构；

4-灭弧结构；41-触头凸起；42-灭弧栅片组件；43-凹形开口；44-导向斜面；45-斜槽；

5-安装通槽；51-限位槽；52-连接槽；53-定位凸起；54-安装平台；

6-金属弹片；61-平板部；62-弹性压脚；63-安装空隙；64-限位凸起。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；可以是机械连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供了如图1-6所示的一种双电源开关触头结构,包括:

动触头组件,包括可转动设置于开关壳体上的转轴1和联动设置于所述转轴1上的动触头2,所述动触头2包括从所述转轴1侧壁背向伸出的两接触端21；

静触头组件,包括沿所述转轴1的周向间隔布置于所述开关壳体的第一触头31、第二触头32及第三触头33,所述动触头2受所述转轴1的驱动在所述第三触头33与所述第一触头31或所述第二触头32之间转动,所述第三触头33包括与所述动触头2转动路径部分重合的过渡结构34,所述动触头2在转动过程中带动至少一个的所述接触端21始终滑动接触在所述过渡结构34上；所述动触头2具有带动两所述接触端21分别连接所述第一触头31与所述第三触头33或连接所述第二触头32与所述第三触头33的合闸状态,以及带动两所述接触端21连接于所述过渡结构34且与所述第一触头31或第二触头32断开的分闸状态。

上述实施方式是本实施例的核心技术方案,第一触头31、第二触头32及第三触头33沿所述转轴1的周向间隔布置于所述开关壳体上,所述动触头2在所述转轴1带动下可与所述第一触头31和所述第三触头33合闸接触,还可以切换到与所述第二触头32和所述第三触头33合闸接触,从而实现在主电源和备用电源直接切换,在切换过程中,当所述动触头2的其一接触端21与所述第一触头31分断时,其另一接触端21始终与所述第三触头33的过渡结构34保持接触,因此只会在所述动触头2与所述第一触头31分断的接触端21产生电弧,并通过两所述接触端21共同接触在所述过渡结构34上,使得该电弧在两所述接触端21与所述过渡结构34接触过程中会被灭弧,随着所述动触头2继续转动,带动另一个接触端21脱离所述过渡结构34与所述第二触头32接合,从而使所述动触头2在第一、二、三触头之间如此往复转动以实现分合闸动作,采用本技术方案设置,这样就能双电源开关在切换主电源和备用电源时防止在所述动触头2两端同时出现电弧,避免电弧串接所述第一触头31和所述第二触头32而导致主电源和备用电源出现短接故障的问题,提高产品使用时的安全性和可靠性。

如图1和图2所示,所述过渡结构34为所述第三触头33一端沿所述动触头2转动路径向两侧弯曲延伸成型的弧形凸起,所述弧形凸起根据所述第三触头33与所述第一触头31和所述第二触头32之间的距离向两侧延伸设定长度,这样可保证所述第一触头31和所述第二触头32与所述第三触头33之间的灭弧距离相同,这样既能满足主电源和备用电源分断时的灭弧需求,又能使所述动触头2的其中一个接触端21始终与所述弧形凸起保持接合,不会使动触头2两端同时产生电弧,结构设计合理,安全性高,在本实施例中,所述第一触头31和所述第二触头32对称设置在所述第三触头33的两侧,此时所述过渡结构34为所述第三触头33一端向两侧对称延伸的弧形凸起。

所述第一触头31或所述第二触头32与所述第三触头33之间设有灭弧结构4,下面结合图1-3对所述灭弧结构4的具体设置做详细说明:

所述灭弧结构4包括设置在所述第一触头31或所述第二触头32的一端且朝向所述动触头2的触头凸起41,和沿所述动触头2转动路径靠近所述触头凸起41设置的灭弧栅片组件42,使所述动触头2与所述第一触头31或所述第二触头32分断时从所述触头凸起41位置脱离并产生电弧,并通过所述触头凸起41将电弧集中引导至所述灭弧栅片组件42上,所述灭弧栅片组件42将长电弧分割成多个短电弧,扩大电弧与空气的接触面积,使电弧冷却速度更快,提高了触头结构的灭弧速度。

如图1所示,所述触头凸起41与所述第一触头31或所述第二触头32的端部呈l结构设置,并延伸至所述灭弧栅片组件42的凹形开口43中,这种结构设计使所述触头凸起41的侧壁更加靠近所述灭弧栅片组件42,这样确保所述动触头2与所述第一触头31或所述第二触头32分断时产生的电弧,都能通过所述触头凸起41的侧壁传递到所述灭弧栅片组件42上,同时使所述电弧冷却后产生的铜离子都集中在所述触头凸起41的侧壁上,可以避免铜离子产生在静触头表面,对动触头2和静触头的分合闸造成干扰的问题。

为了提高所述动触头2和所述静触头组件的接合速度,所述触头凸起41的两侧设有向其端部延伸靠拢的两导向斜面44,所述接触端21沿所述导向斜面44先与所述触头凸起41接触,再逐步接触到所述第二触头32或所述第三触头33上,通过在所述触头凸起41与所述第二触头32或所述第三触头33的连接处设置两斜槽45,使接触在第一触头31或第二触头32上的动触头2可以与所述触头凸起41的表面断开，从而实现动触头2与所述第一触头31或所述第二触头32的完全接触,提升导电性能,并且，当所述动触头2与所述第二触头32或所述第一触头31分离断开时,所述接触端21通过所述斜槽45先断开与所述第一触头31或第二触头32表面的接触,此时所述接触端21仅与所述触头凸起41表面接触,确保所述动触头2与所述第一触头31或第二触头32分离产生的电弧集中在所述触头凸起41上,上述的灭弧结构4还可以适应于隔离开关中。

如图1所示,所述动触头2通过安装结构偏离所述转轴1的轴心线设置于所述转轴1上,这种偏心结构设计可保证所述动触头2在转动过程中,使其中一个接触端21始终与所述弧形凸起保持接合,同时可以减小所述弧形凸起的弧长,扩大所述弧形凸起与所述第一触头31或所述第二触头32的灭弧距离。

下面结合图4-6对所述安装结构的具体设置做详细说明:

所述安装结构包括偏离所述轴心线径向贯穿在所述转轴1侧壁的安装通槽5,所述安装通槽5内穿设有所述动触头2,还包括抵压设置在所述安装通槽5与所述动触头2之间的弹性结构,通过所述安装通槽5为所述动触头2提供安装所需位置,再利用所述弹性结构对所述动触头2施加偏压力,使所述动触头2可靠安装于所述安装通槽5内,可对静触头组件施加持续可靠的触头压力。

如图4-5所示,所述动触头2包括上下相对设置在所述转轴1上的两动触片22,通过两动触片22夹持所述静触头组件实现电连接,所述转轴1对应两所述动触片22平行设有两所述安装通槽5,如图5所示,所述动触片22具有伸出所述安装通槽5两端的两接触端21,和连接两所述接触端21的安装板部23。

为了保证所述动触片22在所述安装通槽5内的安装位置稳定性,所述安装通槽5与所述动触片22之间设有保持二者相对位置固定的限位结构,所述限位结构包括:设置在所述安装通槽5底部且适合容纳所述安装板部23的限位槽51,通过所述限位槽51限制所述动触片22在所述安装通槽5内发生左右偏移,所述限位槽51远离所述轴心线一侧的中部位置设有定位凸起53,所述安装板部23设有与所述定位凸起53配合的定位槽24,通过所述定位槽24和所述定位凸起53的配合相抵,防止所述动触片22沿着所述限位槽51的延伸方向发生前后移动,同时使所述动触片在安装时能够快速定位,提高安装效率,确保两接触端伸出所述安装通槽的安装距离相同,从而保证两所述接触端的转动轨迹相同,都能与所述弧形凸起接合。

为了使所述动触片22能穿过所述安装通槽5,如图4所示,所述安装通槽5包括设置在所述限位槽51上方的连接槽52,所述定位凸起53从所述限位槽51延伸至所述连接槽52中,且所述连接槽52的宽度大于所述限位槽51的宽度,并适合所述动触片22穿过,通过上述结构设计,所述动触片22在安装时只需先将其插入到所述连接槽52中,然后对准所述定位槽24和所述定位凸起53的安装位置,最后将所述动触片22的安装板部23装入至所述限位槽51中即可完成安装,操作简单,安装方便快捷。

如图5-6所示,所述弹性结构包括分别对两所述动触片22施加相向靠近的偏压力的两金属弹片6,所述金属弹片6包括与所述安装通槽5顶部贴合连接的平板部61,以及倾斜连接在所述平板部61两端的两弹性压脚62,两所述弹性压脚62分别抵压接触在两所述接触端21上,并在所述平板部61与所述动触片22之间留有所述安装空隙63,通过所述平板部61增大所述金属弹片6的安装接触面,保证所述金属弹片6的安装受力稳定,同时,通过所述弹性压脚62对所述接触端21施加偏压力,这样这样设计使所述动触片22在所述金属弹片6作用下可靠安装于所述限位槽51内,又能使所述接触端21与所述静触头组件保持紧密接触,进一步设置的,所述平板部61两端与两所述弹性压脚62之间成型有两限位凸起64,所述安装通槽5顶部设有与所述平板部61配合连接的安装平台54,两所述限位凸起64抵接限制在所述安装平台54的两端,从而限定所述金属弹片6在所述安装通槽5内的相对安装位置,起到安装限位作用，以避免所述金属弹片6在受力时脱离所述安装通槽5,提高所述金属弹片6的安装稳定性。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。