CN205264626U - 一种双弹簧结构的高压直流继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双弹簧结构的高压直流继电器，包括两个静触头和一个动组件；动组件包括动簧部分、两个弹簧和推动杆组件；动簧部分包括一个动簧片和两个动触点，两个动触点分别固定在动簧片的两端并与两个静触头的静触点相对应；动簧片通过两个弹簧装于推动杆组件中，两个弹簧分别张紧在动簧片与推动杆组件之间，并使动簧片上面顶向推动杆组件的顶部内侧；两个弹簧为圆锥形结构。本实用新型一方面，能够在保证触点压力情况下，产品的动作电压小；或者在保证动作电压情况下，产品的触点压力可以做大，从而保证产品的可靠接触，有利于抵抗大的故障电流；另一方面，还能有效避免粘接，提升抗粘接能力。

Description

一种双弹簧结构的高压直流继电器

技术领域

本实用新型涉及一种直流继电器，特别是涉及一种双弹簧结构的高压直流继电器。

背景技术

继电器是一种电子控制器件，它具有控制***(又称输入回路)和被控制***(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

直流继电器是继电器中的一种，现有的直流继电器大多采用动簧片直动式(也称为螺线管直动式)方案，该直流继电器的触头部分包括两个静触头和一个动组件，动组件包括动簧部分和推动杆组件，动簧部分包括动簧片和动簧片两端的动触点(动触点也可以是直接由动簧片的两端部来构成)，动簧片为直片式，当动簧片两端的动触点分别与两个静触头相接触时，电流由其中一个静触头流入，经过动簧片后从另一个静触头流出；该动簧部分是装在推动杆组件的一端，推动杆组件的另一端则与动铁芯相连接，当线圈接入电流而使动铁芯向上运动时，动铁芯带动推动杆组件向上移动，使动簧片两端的动触点与两个静触头分别相接触，当线圈断开电流时，动铁芯受复位弹簧的作用向下运动，动铁芯则带动推动杆组件向下移动，使动簧片两端的动触点与两个静触头分别相分离。现有技术的一种直流继电器，是利用双弹簧结构来提供触点压力，即，在动簧片的两端的固定触点处分别装有一个圆形弹簧，由于圆形弹簧直接设在触点处，能够增大触点间的压力，但是，存在着不利于抵抗大的故障电流(比如4KA/6KA)的弊端。另一方面，现有的高压直流继电器在接通大电流时由于产生电弧，易造成动、静触点发生粘连或烧损的弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种双弹簧结构的高压直流继电器，通过对动组件的结构改进，一方面，能够在保证触点压力情况下，产品的动作电压小；或者在保证动作电压情况下，产品的触点压力可以做大，从而保证产品的可靠接触，有利于抵抗大的故障电流；另一方面，还能有效避免接通时粘接，提升抗粘接能力。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双弹簧结构的高压直流继电器，包括两个静触头和一个动组件；所述动组件包括动簧部分、两个弹簧和推动杆组件；动簧部分包括一个动簧片和两个动触点，两个动触点分别固定在动簧片的两端并与两个静触头的静触点相对应；所述动簧片通过两个弹簧装于推动杆组件中，两个弹簧分别张紧在动簧片与推动杆组件之间，并使动簧片上面顶向推动杆组件的顶部内侧；所述两个弹簧为圆锥形结构。

所述推动杆组件由推动杆部分和U型篮二个独立零件组成，所述U型篮的底部固定在推动杆部分上并将所述动簧片容纳于U型篮中，所述推动杆部分包括用绝缘塑料固定在一起的固定片和推动杆，推动杆部分中还包括由绝缘塑料向两边延伸的弹簧支撑部，所述圆锥弹簧的底端抵靠在弹簧支撑部上。

所述动簧片上面顶向推动杆组件的顶部内侧为动簧片上面顶向推动杆组件的U型篮的顶部的内侧。

所述U型篮的两侧部的底部设有卡孔，所述固定片的两端分别装配在所述U型篮的两侧部的卡孔中，并通过铆接方式或者激光焊接方式使得固定片的两端分别与所述U型篮的两侧部的卡孔相固定。

所述弹簧支撑部还一体向上凸伸设有用来定位弹簧的第一凸台，所述圆锥弹簧的底端套在所述第一凸台上。

所述动簧片的中间位置设有向上凸伸的倒U形结构，所述U型篮的顶部设有能够让凸伸的倒U形结构穿出的让位孔。

所述动簧片的倒U形结构是由动簧片沿着厚度方向折弯后形成的。

所述动簧片由多片的单片结构层叠靠在一起后构成。

所述U型篮的顶部的内侧设有第一凸苞，该第一凸苞设置在对应于动簧片的宽度的一边，使得当触点断开时，受U型篮的顶部的内侧第一凸苞与动簧片相顶紧的作用，动簧片向所述宽度的一边倾斜。

所述第一凸苞由U型篮顶部对应位置折弯后形成或者采用模具冲苞形成。

所述U型篮的顶部的内侧还设有第二凸苞，所述第二凸苞设置在对应于动簧片的宽度的另一边，且第二凸苞的高度尺寸设成与第一凸苞的高度尺寸具有高度差，使得当触点断开时，受U型篮的顶部的内侧第一凸苞与动簧片相顶紧的作用，动簧片向所述宽度的对应一边倾斜。

所述第二凸苞由U型篮顶部对应位置折弯后形成或者采用模具冲苞形成。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型由于采用了将两个弹簧设计为圆锥形结构，本实用新型的这种结构，能够在保证触点压力情况下，产品的动作电压小；或者在保证动作电压情况下，产品的触点压力可以做大，从而保证产品的可靠接触，有利于抵抗大的故障电流。

2、本实用新型由于采用了将U型篮和推动杆部分设计成二个独立零件，U型篮为金属材料(无磁材料优选)制成，推动杆部分则由推动杆和金属材料制成的固定片采用一体注塑成型，由于参与注塑的零件结构简单，从而使得推动杆部分的尺寸精度容易保证，大大降低了注塑难度。

3、本实用新型由于采用了在U型篮的顶部的内侧设有第一凸苞，该第一凸苞设置在对应于动簧片的宽度的一边，使得当触点断开时，受U型篮的顶部的内侧第一凸苞与动簧片相顶紧的作用，动簧片向所述宽度的一边倾斜。本实用新型的这种结构，当触点断开时，动簧片在弹簧张紧下会倾斜，从而使燃弧点与接触点分离，保证接触电阻小；当触点闭合时，从动簧部分开始倾斜到动簧水平(即最终动静触点的可靠接触)，使得动静触点在接触过程中接触点“滚动”，有效避免粘接，提升了抗粘接能力。

4、本实用新型由于采用了多片的单片结构层叠靠在一起来构成动簧片，且将动簧片的中间位置设有向上凸伸的倒U形结构，这种结构，有利于散热，同时还可以有效降低刚度，利于变形，当故障电流产生时(比如4KA/6KA)，利用“安培力定律”可知，动簧片的凸伸的倒U形结构的两臂会受到方向相反的两个向外的力，在两个力的作用下，动簧会向外运动，从而带动动触点向外侧“搓动”，从而避免触点在大电流下粘接；当减小引出端与动簧片距离、加大动簧片的U形开距时，动簧片两臂会受到方向相反的两个向内的力，从而，在两个方向相反且向内的力的作用下，动簧会向内运动，从而带动动触点向内侧“搓动”，从而避免触点在大电流下粘接。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种双弹簧结构的高压直流继电器不局限于实施例。

附图说明

图1是实施例一本实用新型的结构示意图；

图2是实施例一本实用新型的弹簧的结构示意图；

图3是实施例一本实用新型的U型篮的立体构造示意图；

图4是实施例一本实用新型的U型篮的侧视图；

图5是实施例一本实用新型的推动杆部分的立体构造示意图；

图6是实施例一本实用新型的推动杆部分、双弹簧和动簧的配合示意图；

图7是实施例一本实用新型的触点分离状态的结构示意图；

图8是实施例一本实用新型的触点闭合状态的结构示意图；

图9是实施例一本实用新型的触点分离状态的侧视图；

图10是实施例一本实用新型的触点分离状态(未示出动触点)的侧视图；

图11是实施例一本实用新型的高压直流继电器所用圆锥弹簧与圆柱弹簧的力与位移特性曲线的示意图；

图12是实施例二本实用新型的触点分离状态的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

参见图1至图11所示，本实用新型的一种双弹簧结构的高压直流继电器，包括两个静触头11、12、一个动组件以及动铁芯21、轭铁22、线圈23等部件。

所述动组件包括动簧部分3、两个弹簧4和推动杆组件5；所述动簧部分3包括一个动簧片31和两个动触点32，所述两个动触点32分别固定在动簧片31的两端并与两个静触头11、12的静触点相对应；所述动簧片31通过两个弹簧4装于推动杆组件5中，两个弹簧4分别张紧在动簧片31与推动杆组件5之间，并使动簧片31上面顶向推动杆组件5的顶部内侧；所述两个弹簧4为圆锥形结构。

所述推动杆组件5由推动杆部分51和金属材料的U型篮52二个独立零件组成，所述U型篮52为开口向下的倒U形状，由顶部521和两侧部522构成，所述U型篮52的底部固定在推动杆部分51上并将所述动簧片31容纳于U型篮52中，所述推动杆部分51包括用绝缘塑料513固定在一起的固定片511和推动杆512，即采用注塑方式将金属材料制成的固定片511和推动杆512固定起来，推动杆部分51中还包括由绝缘塑料513向两边延伸的弹簧支撑部514，所述圆锥弹簧4的底端抵靠在弹簧支撑部514上。

推动杆512的另一端是与动铁芯21相连接，当动簧片31两端的动触点32分别与两个静触头11、12的静触点相接触时，电流由其中一个静触头流入，经过动簧片后从另一个静触头流出；当线圈23接入电流而使动铁芯21向上运动时，动铁芯21带动推动杆组件向上移动，使动簧片31两端的动触点32与两个静触头11、12的静触点分别相接触，当线圈23断开电流时，动铁芯21受复位弹簧的作用向下运动，动铁芯21则带动推动杆组件5向下移动，使动簧片31两端的动触点32与两个静触头11、12分别相分离。

所述弹簧支撑部514还一体向上凸伸设有第一凸台515，所述圆锥弹簧4的底端套在所述第一凸台515上。所述圆锥弹簧4的顶端则套在动触点32的铆接尾端。

所述动簧片31上面顶向推动杆组件5的顶部内侧为动簧片31上面顶向推动杆组件的U型篮52的顶部521的内侧。

所述U型篮52的两侧部522的底部设有卡孔525，所述固定片511的两端分别装配在所述U型篮52的两侧部522的卡孔525中，并通过铆接方式或者激光焊接方式使得固定片511的两端分别与所述U型篮的两侧部的卡孔525相固定。

所述动簧片31的中间位置设有向上凸伸的倒U形结构311，该倒U形结构311是由动簧片沿着厚度方向折弯后形成的，所述U型篮52的顶部521设位能够让凸伸的倒U形结构311穿出的让位孔523。

所述动簧片31由多片的单片结构叠靠在一起后构成，即多片的单片结构层叠在一起。

所述U型篮52的顶部521的内侧设有第一凸苞524，该第一凸苞524设置在对应于动簧片31的宽度的一边，使得当触点断开时，受U型篮的顶部521的内侧第一凸苞524与动簧片31相顶紧的作用，动簧片31向所述宽度的一边倾斜(如图10所示)。

所述第一凸苞524由U型篮顶部521对应位置折弯后形成或者采用模具冲苞形成。

本实用新型还可以有另外一种结构，即U型篮的顶部的内侧还设有第二凸苞，所述第二凸苞设置在对应于动簧片的宽度的另一边，且第二凸苞的高度尺寸设成与第一凸苞的高度尺寸具有高度差，使得当触点断开时，受U型篮的顶部的内侧与动簧片相顶紧的作用，动簧片向所述宽度的对应一边倾斜。这样，本实用新型方案就是设有二个凸苞，利用二个凸苞的高度差，来使得触点断开时，动簧片31向所述宽度的对应一边倾斜。

所述第二凸苞也是由U型篮顶部521对应位置折弯后形成或者采用模具冲苞形成。

本实用新型的一种双弹簧结构的高压直流继电器，线圈23通入工作电流后，推动杆512带动U型篮52和动簧片31向上运动，使得动簧部分的两个动触点32分别与两个静触头11、12的静触点相接触，在动铁芯21移动到位前，推动杆512带动U型篮52继续向上运动，动簧部分3在静触头的阻挡下，压缩两个弹簧4，U型篮的顶部521与动簧片31之间形成一定间隙，动簧片水平。当线圈23断开电流时，动铁芯21向下移动，推动杆512带动U型篮52向下移动，随着动铁芯21的继续下移，两个弹簧4伸张，使动簧片31与U型篮的顶部521相接触，动簧片偏斜，使动簧部分的两个动触点32分别与两个静触头11、12的静触点相分离。

本实用新型的一种双弹簧结构的高压直流继电器，是将两个弹簧4设计为圆锥形结构，本实用新型的这种结构，能够在保证触点压力情况下，产品的动作电压小；或者在保证动作电压情况下，产品的触点压力可以做大，从而保证产品的可靠接触，有利于抵抗大的故障电流。

本实施例是采用双圆锥弹簧4方案，圆锥弹簧也称圆锥螺旋压缩弹簧或称宝塔形弹簧，如图11所示，图中的M1为圆锥弹簧的力与位移特性曲线，M2为圆柱弹簧的力与位移特性曲线，M2实际上为直线，圆锥弹簧其特征在于刚度是非线性的，也就是其在前段位移下力缓慢上升，而在后段随着压缩量加大，力急剧上升。这与圆柱弹簧刚度恒定，特性是直线有很大差别。在位移的前段，圆柱弹簧的力F2是大于圆锥弹簧的力F1。

本实用新型的直流产品是“螺旋管”单稳态结构，产品的动作电压和产品的触头压力(如图11中的F3)以及初始张紧力(如图11中：圆锥弹簧F1、圆柱弹簧F2)是直接相关的，初始张紧力越大，动作电压越大。如图11所示，在终压力F3一致的情况下，圆锥弹簧的初始张力F1比圆柱弹簧的初始张力F2小，所以其动作电压会比较小。同样，在保证动作电压情况下，产品的触点压力可以做大。

本实用新型的一种双弹簧结构的高压直流继电器，是将U型篮52和推动杆部分51设计成二个独立零件，U型篮52为金属材料(无磁材料优选)制成，推动杆部分51则由推动杆512和金属材料制成的固定片511采用一体注塑成型，由于参与注塑的零件结构简单，从而使得推动杆部分51的尺寸精度容易保证，大大降低了注塑难度。

本实用新型的一种双弹簧结构的高压直流继电器，是在U型篮52的顶部521的内侧设有第一凸苞524，该第一凸苞524设置在对应于动簧片31的宽度的一边，使得当触点断开时，受U型篮52的顶部521的内侧第一凸苞524与动簧片31相顶紧的作用，动簧片31向所述宽度的一边倾斜。本实用新型的这种结构，当触点断开时，动簧片31在弹簧4张紧下会倾斜，从而使燃弧点与接触点分离，保证接触电阻小；当触点闭合时，从动簧部分开始倾斜到动簧水平(即最终动静触点的可靠接触)，使得动静触点在接触过程中接触点“滚动”，有效避免粘接，提升了抗粘接能力。

本实用新型的一种双弹簧结构的高压直流继电器，采用多片的单片结构层叠靠在一起来构成动簧片31，且将动簧片31的中间位置设有向上凸伸的倒U形结构311，这种结构，有利于散热，同时还可以有效降低刚度，利于变形，当故障电流产生时(比如4KA/6KA)，利用“安培力定律”可知，动簧片的凸伸的倒U形结构311的两臂312会受到方向相反的两个向外的力，在两个力的作用下，动簧会向外运动，从而带动动触点向外侧“搓动”，从而避免触点在大电流下粘接；当减小引出端与动簧片距离、加大动簧片的U形开距时，动簧片两臂会受到方向相反的两个向内的力，从而，在两个方向相反且向内的力的作用下，动簧会向内运动，从而带动动触点向内侧“搓动”，从而避免触点在大电流下粘接。

实施例二

参见图12所示，本实用新型的一种双弹簧结构的高压直流继电器，与实施例一的不同之处在于，动簧片31的中间位置没有设向上凸伸的倒U形结构，而且动簧片31为单片结构，没有层叠。由于动簧片31的中间位置没有设向上凸伸，因此，U型篮52的顶部521也无需设让位孔。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (12)

1.一种双弹簧结构的高压直流继电器，包括两个静触头和一个动组件；所述动组件包括动簧部分、两个弹簧和推动杆组件；动簧部分包括一个动簧片和两个动触点，两个动触点分别固定在动簧片的两端并与两个静触头的静触点相对应；所述动簧片通过两个弹簧装于推动杆组件中，两个弹簧分别张紧在动簧片与推动杆组件之间，并使动簧片上面顶向推动杆组件的顶部内侧；其特征在于：所述两个弹簧为圆锥形结构。

2.根据权利要求1所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述推动杆组件由推动杆部分和U型篮二个独立零件组成，所述U型篮的底部固定在推动杆部分上并将所述动簧片容纳于U型篮中，所述推动杆部分包括用绝缘塑料固定在一起的固定片和推动杆，推动杆部分中还包括由绝缘塑料向两边延伸的弹簧支撑部，所述圆锥弹簧的底端抵靠在弹簧支撑部上。

3.根据权利要求2所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述动簧片上面顶向推动杆组件的顶部内侧为动簧片上面顶向推动杆组件的U型篮的顶部的内侧。

4.根据权利要求2所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述U型篮的两侧部的底部设有卡孔，所述固定片的两端分别装配在所述U型篮的两侧部的卡孔中，并通过铆接方式或者激光焊接方式使得固定片的两端分别与所述U型篮的两侧部的卡孔相固定。

5.根据权利要求2所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述弹簧支撑部还一体向上凸伸设有用来定位弹簧的第一凸台，所述圆锥弹簧的底端套在所述第一凸台上。

6.根据权利要求3所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述动簧片的中间位置设有向上凸伸的倒U形结构，所述U型篮的顶部设有能够让凸伸的倒U形结构穿出的让位孔。

7.根据权利要求6所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述动簧片的倒U形结构是由动簧片沿着厚度方向折弯后形成的。

8.根据权利要求6或7所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述动簧片由多片的单片结构层叠靠在一起后构成。

9.根据权利要求2所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述U型篮的顶部的内侧设有第一凸苞，该第一凸苞设置在对应于动簧片的宽度的一边，使得当触点断开时，受U型篮的顶部的内侧第一凸苞与动簧片相顶紧的作用，动簧片向所述宽度的一边倾斜。

10.根据权利要求9所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述第一凸苞由U型篮顶部对应位置折弯后形成或者采用模具冲苞形成。

11.根据权利要求9所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述U型篮的顶部的内侧还设有第二凸苞，所述第二凸苞设置在对应于动簧片的宽度的另一边，且第二凸苞的高度尺寸设成与第一凸苞的高度尺寸具有高度差，使得当触点断开时，受U型篮的顶部的内侧第一凸苞与动簧片相顶紧的作用，动簧片向所述宽度的对应一边倾斜。

12.根据权利要求11所述的双弹簧结构的高压直流继电器，其特征在于：所述第一凸苞由U型篮顶部对应位置折弯后形成或者采用模具冲苞形成，所述第二凸苞由U型篮顶部对应位置折弯后形成或者采用模具冲苞形成。