CN106710962B - 一种气压接电开关 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气压接电开关，属于开关技术领域。包括活塞杆、导电环、密封圈、壳体、壳盖和弹簧，导电环嵌在壳体上，活塞杆及密封圈安装在壳体内，弹簧连接于活塞杆与壳体底部之间，活塞杆及密封圈和壳体构成一个封闭的气室。本发明利用开关进入高空后，气室内外气压的变化，推动活塞杆运动，使活塞杆与导电环接触，实现开关由断开到导通的功能。本发明利用气室内外气压的变化，推动活塞杆运动，使活塞杆与导电环接触，实现开关由断开到导通的功能，可靠性好，适用于气压变化显著的应用环境。

Description

一种气压接电开关
技术领域
本发明属于开关技术领域，具体涉及一种利用高空气压变化实现开关状态转换的接电开关。
背景技术
接电开关的功能是控制电路的工作状态，平时接电开关处于常开状态，当收到外界激励时，开关由断开变成导通状态。接电开关的设计在很多领域中占有至关重要的地位，经常需要研制各种环境激励控制的接电开关。
接电开关的启动种类很多，如利用发射或碰击目标过程中，接电开关感受过载闭合，连通电路使其工作的过载接电开关。但此类开关的启动与过载环境密切相关。一旦过载环境发生变化，开关有可能不闭合。并且勤务处理时，如跌落时产生的过载可达数千个g以上，在这种条件下，过载接电开关有可能意外闭合，因此过载接电开关的勤务处理安全性较差。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明利用开关进入譬如高空环境后，气室内外气压的变化，推动活塞杆运动，使活塞杆与导电环接触，实现开关由断开到导通的功能，可靠性好，适用于气压变化显著的应用环境。
一种气压接电开关，包括导电活塞杆、导电环、密封圈、壳体、壳盖和弹簧；导电活塞杆位于壳体中部，导电活塞杆的侧壁与壳体的侧壁之间设有密封圈；弹簧的一端连接壳体底部，另一端连接导电活塞杆；在靠近壳体顶部的侧壁至少对称设有两个导电环；壳盖安装于壳体的顶部开口；导电活塞杆的下表面、密封圈与壳体的侧壁及底部一起形成封闭的下气室，导电活塞杆的上表面与壳体的侧壁及壳盖一起形成上气室，壳盖上开有用于将上气室与外界环境连通的气孔；
当下气室与上气室的气压相同时，密封圈与壳体的摩擦力及弹簧的抗力使导电活塞杆保持在壳体内的初始安装位置，开关处于断开状态；
当下气室的气压大于上气室的气压时，气压差推动活塞杆向上运动，活塞杆运动至与左、右导电环接触时，开关由断开变成导通状态。
作为本发明的一种较佳实施方式，所述导电环为薄壁拱形结构，材料为铍青铜，左、右对称设置的两个导电环作为一个开关的两极，导电环指向壳体的中心的方向的最短距离小于活塞杆的直径，导电环指向壳体的外径方向与壳体具有间隙，每个导电环的尾部分别引出一根导线。
作为本发明的一种较佳实施方式，所述活塞杆的一端具有盲孔，用于减轻活塞杆质量并增加下气室体积。
作为本发明的一种较佳实施方式，所述活塞杆上放置密封圈的凹槽高度为密封圈直径的1.5～2倍，凹槽深度为密封圈直径的25％～40％，密封圈与活塞杆和壳体之间的压缩量为15％～30％。
作为本发明的一种较佳实施方式，所述壳体和壳盖均为非金属不导电材料。
本发明的有益技术效果体现在：
本发明利用开关进入高空后，气室内外气压的变化，推动活塞杆运动，使活塞杆与导电环接触，实现开关由断开到导通的功能。本发明可实现对一路或多路电路的控制，具有结构简单，转换可靠、成本低的特点。
附图说明
图1为本发明气压接电开关初始断开状态结构示意图；
图2为本发明气压接电开关到位闭合状态结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1和2所示，本发明气压接电开关包括活塞杆1、导电环2、密封圈3、壳体4、壳盖5和弹簧6。
所述活塞杆1为金属材料的圆柱体，在活塞杆1的中部沿外径具有一个凹槽，密封圈3置于活塞杆1的凹槽内，密封圈3为O型密封圈，活塞杆1及密封圈3安装在壳体4内，活塞杆1与壳体4的内径间隙配合，密封圈3与壳体4的内径过盈配合，活塞杆1距壳体4底部一定高度，依靠弹簧6进行支撑，活塞杆1及密封圈3和壳体4构成一个封闭的下气室。导电活塞杆1的上表面与壳体4的侧壁及壳盖5一起形成上气室，壳盖5上开有用于将上气室与外界环境连通的气孔。活塞杆1的一端具有盲孔，使活塞杆1质量减轻并增加封闭气室的体积。
所述壳体4和壳盖5均为非金属不导电材料，壳盖5上具有均匀排布的气孔，便于气体的排放，壳盖5螺纹固定在壳体4上，将整个结构封闭成一个整体。
如图1所示，平时作为开关两极的导电环2相互隔开，密封圈3与壳体4的摩擦力及弹簧6的抗力使活塞杆1保持在壳体4内的初始安装位置，并构成一个封闭的气室。活塞杆1距导电环2一定距离，活塞杆1上下端面的气压差一致，开关处于断开状态。当开关进入高空后，随着高度不断升高，高空气压不断降低，由活塞杆1及密封圈3在壳体4内构成的气室的内气压大于外界压力，会产生膨胀，膨胀产生的压力克服密封圈3与壳体4的摩擦力，推动活塞杆1向上运动，当活塞杆1运动至与导电环2接触时，每两个导电环2组成的开关两极由断开变成导通状态，如图2所示。
作为一种较佳的实施方式，所述导电环2为薄壁拱形结构，材料为变形较好的铍青铜，导电环2固定在壳体4相应的凹槽上，每两个导电环2作为一个开关的两极，导电环2指向壳体4的中心的方向的最短距离小于活塞杆1的直径，导电环2指向壳体4的外径方向与壳体4具有间隙，且每个导电环2的尾部分别引出一根导线7。活塞杆1挤压导电环2时，导电环2连接导线6的部位与壳体4有间隙，且材料为变形较好的铍青铜材料，便于导电环2变形，确保活塞杆1与导电环2的接触可靠。
作为一种较佳的实施方式，活塞杆1上放置密封圈3的凹槽高度为密封圈3直径的1.5～2倍，凹槽深度为密封圈3直径的25％～40％，密封圈3与活塞杆1和壳体4之间的压缩量为15％～30％。
按照上述方式，可在壳体沿周设置多个导电环，每两个组成一个开关的两，实现对多路电路的开断控制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种气压接电开关，其特征在于，包括导电活塞杆(1)、导电环(2)、密封圈(3)、壳体(4)、壳盖(5)和弹簧(6)；导电活塞杆(1)位于壳体(4)中部，导电活塞杆(1)的侧壁与壳体(4)的侧壁之间设有密封圈(3)；弹簧(6)的一端连接壳体(4)底部，另一端连接导电活塞杆(1)；在靠近壳体(4)顶部的侧壁至少对称设有两个导电环(2)，每两个组成一个开关，实现对一路或多路电路的开断控制；壳盖(5)安装于壳体(4)的顶部开口；导电活塞杆(1)的下表面、密封圈(3)与壳体(4)的侧壁及底部一起形成封闭的下气室，导电活塞杆(1)的上表面与壳体(4)的侧壁及壳盖(5)一起形成上气室，壳盖(5)上开有用于将上气室与外界环境连通的气孔；
当下气室与上气室的气压相同时，密封圈(3)与壳体(4)的摩擦力及弹簧(6)的抗力使导电活塞杆(1)保持在壳体(4)内的初始安装位置，开关处于断开状态；
开关进入高空环境后，随着高度不断升高，高空气压不断降低，由活塞杆(1)及密封圈(3)在壳体(4)内构成的气室的内气压大于外界压力，当下气室的气压大于上气室的气压时，气压差推动活塞杆(1)向上运动，活塞杆(1)运动至与左、右导电环(2)接触时，开关由断开变成导通状态；所述导电环(2)为薄壁拱形结构，材料为铍青铜，左、右对称设置的两个导电环(2)作为一个开关的两极，导电环(2)指向壳体(4)的中心的方向的最短距离小于活塞杆(1)的直径，导电环(2)指向壳体(4)的外径方向与壳体(4)具有间隙，每个导电环(2)的尾部分别引出一根导线；所述活塞杆(1)的一端具有盲孔，用于减轻活塞杆质量并增加下气室体积。
2.如权利要求1所述的一种气压接电开关，其特征在于，所述活塞杆(1)上放置密封圈(3)的凹槽高度为密封圈(3)直径的1.5～2倍，凹槽深度为密封圈(3)直径的25％～40％，密封圈(3)与活塞杆(1)和壳体(4)之间的压缩量为15％～30％。
3.根据权利要求1或2所述的气压接电开关，其特征在于，所述壳体(4)和壳盖(5)均为非金属不导电材料。
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