一种双重密封的开关装置及其双重密封结构件制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双重密封的开关装置及其双重密封结构件，该双重密封结构件包含金属套筒和灭弧罩；金属套筒和灭弧罩之间设有沟槽，沟槽的底部设有密封的密封圈，密封圈以上的沟槽内的其他空间填充有环氧树脂，对金属套筒和灭弧罩构成的腔体内的灭弧气体进行双重密封。该开关装置包含该双重密封结构件，金属套筒内放置有线圈、磁轭和隔板，灭弧罩内设有动触头组件，动触头组件穿过磁轭和隔板；坐落在灭弧罩上方的静触头与动触头组件相配合进行断开或接通。本实用新型专利技术将灭弧罩采用陶瓷设计，通过橡胶密封与环氧密封的双重密封方式提高直流开关的电寿命，体积更小，同时可节省真空钎焊和激光焊接设备的投资，降低产品成本。

Double sealing switch device and double sealing structure parts thereof

The utility model discloses a double sealing switch device and a double sealing structure. The double sealing structure comprises a metal sleeve and an arc extinguishing cover, and a groove is arranged between the metal sleeve and the arc extinguishing cover, the bottom of the groove is provided with a sealed seal ring, and the other space in the groove above the sealing ring is filled with epoxy resin. The arc extinguishing gas in the cavity composed of metal sleeve and arc extinguishing cover is double sealed. The switch device consists of a double sealing structure. A coil, a yoke and a baffle are placed in the metal sleeve. A movable contact component is set in the arc extinguisher, and the movable contact component passes through the yoke and baffle; the static contact above the arc extinguisher is disconnected or connected with the movable contact component. The utility model adopts the ceramic design and improves the electric life of the DC switch by the double seal of the rubber seal and the epoxy seal. The volume is smaller, and the investment of the vacuum brazing and laser welding equipment can be saved, and the product cost can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种双重密封的开关装置及其双重密封结构件
本技术涉及高电压直流开关电器领域，特别涉及一种双重密封的开关装置及其双重密封结构件。
技术介绍
近年来随着新能源电动汽车、充电桩和储能电池的发展，高电压直流开关(包含高压直流接触器和继电器)的应用已经越来越普遍。高电压直流开关(如高压直流继电器、高压直流接触器)是电动汽车和充电桩中控制直流电路通断的必备电器元件，高电压直流开关在分断高电压、大电流的电路时往往产生电弧，电弧对电器开关有极大的损害，影响开关的电寿命。以松下、泰科的直流开关为代表的产品均采用电磁系统作为控制和执行部件驱动开关电器的动、静触头的通断，电磁系统和触头系统通过金属壳体和环氧树脂或陶瓷密封起来，并在密封室内填充氮气或氢气等作为灭弧介质来提高直流开关的通断能力。采用环氧树脂密封的直流开关的灭弧罩通常为塑料材料，塑料材料的耐高温、耐电弧能力低，在使用过程中会出现被电弧烧穿的现象，而采用陶瓷材料的灭弧罩则可以极大地提高其耐高温和耐电弧能力，并且有散热速度快的优势。陶瓷密封需要陶瓷金属化和真空钎焊工艺，产品成本高、投资费用高而且焊接容易导致静触头材料软化的问题。如图1所示为现有技术的密封直流开关结构示意图，现有技术中的底座2为“L”形特征22，该特征有助于密封，但会显著增加产品的体积。现有技术中，静触头6穿过灭弧罩8的圆孔，并坐落在灭弧罩8上，且灭弧罩8和金属套筒4直接接触并采用过盈配合的方式防止环氧树脂7流到灭弧室内，但由于工艺问题仍会有部分环氧树脂流入灭弧室内的现象，而环氧树脂流入灭弧室内的情况可能会将动触头组件黏住而导致失去开关功能。所以，通过加强密封功能来降低环氧树脂流入灭弧室的风险成为开关装置的研究趋势。
技术实现思路
本技术提供了一种双重密封的开关装置及其双重密封结构件，其将灭弧罩采用陶瓷设计，通过橡胶密封与环氧密封的复合密封方式提高直流开关的电寿命，使得体积更小，同时可以节省真空钎焊和激光焊接设备的投资，降低产品成本。为了实现上述目的，本技术提供的一种开关装置的双重密封结构件，包含金属套筒和灭弧罩；所述金属套筒和所述灭弧罩之间设有沟槽，所述沟槽的底部设有密封的密封圈，所述密封圈以上的沟槽内的其他空间填充有环氧树脂，对金属套筒和灭弧罩构成的腔体内的灭弧气体进行双重密封。优选地，所述沟槽由金属套筒的内侧壁和灭弧罩的外围轮廓合围一周形成。优选地，所述沟槽的截面形状为U形。优选地，陶瓷材料的灭弧罩上部设置有供静触头穿过的圆孔，所述灭弧罩与所述静触头连接。优选地，耐高温的橡胶材料的所述密封圈的截面为圆形或矩形。优选地，导磁金属材料的所述金属套筒的表面设置有喷砂处理层。本技术还提供了一种包含上文所述的双重密封结构件的开关装置，所述双重密封结构件的金属套筒内放置有线圈、磁轭和隔板，所述双重密封结构件的灭弧罩内设有动触头组件，所述动触头组件穿过所述磁轭和所述隔板；坐落在灭弧罩上方的静触头与动触头组件相配合进行断开或接通。优选地，所述环氧树脂将金属套筒和灭弧罩密封在底座中；所述底座的内部面为直筒型结构。优选地，陶瓷材料的灭弧罩设置在绝缘材料的隔板之上，所述隔板与所述灭弧罩接触形成灭弧室。优选地，该开关装置还包含上盖；所述静触头穿过该灭弧罩上部设置的圆孔；所述静触头的上部穿过所述上盖并伸出外侧，所述静触头的中部被所述环氧树脂固定密封，所述静触头的下部与所述动触头组件相配合进行断开或接通。与现有技术相比，本技术的有益效果为：(1)本技术在灭弧罩和金属套筒之间设置有沟槽，环氧树脂在金属套筒和灭弧罩之间的结合深度增加，气体更不容易从两者间的缝隙泄露，密封性能明显改善，同时沟槽有一定的结合深度并且金属套筒进行表面喷砂处理，更能增加该金属套筒和环氧树脂的结合强度，显著降低因开关装置通电或产生电弧时内部灭弧气体受热膨胀而导致开关装置炸开的风险。(2)本技术还增加了密封圈，可以降低环氧树脂流入灭弧室内会将动触头组件黏住而失去开关功能的这种风险。(3)本技术的灭弧罩采用陶瓷材料，而不是塑料材料，产品更加耐高温、耐电弧并且增加了导热性，并且加强环氧树脂、金属套筒和灭弧罩之间的结合强度，可以大幅提高开关装置的电气寿命并降低爆炸风险。本技术在同样实现陶瓷灭弧罩设计的情况下，可以减少陶瓷金属化工艺，如灭弧罩上与静触结合处需要烧结一层金属，省去金属件与陶瓷之间的真空钎焊和激光焊接工艺(比如灭弧罩需要与静触头在800摄氏度条件下的真空炉中进行钎焊)，能够降低几百万元的设备投资费用和几十元的产品成本。(4)本技术的底座取消了“L”形特征，使得产品的外形尺寸明显减小。附图说明图1现有技术的密封直流开关结构示意图；图2本技术的双重密封的开关装置；图3本技术的双重密封的开关装置的沟槽结构示意图；图4本技术的双重密封的开关装置的动触头组件结构示意图。具体实施方式本技术提供了一种双重密封的开关装置及其双重密封结构件，为了使本技术更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。如图2所示，本技术的双重密封的开关装置主要包括上盖1、底座2和金属套筒4。其中，该底座2取消了“L”形特征，即该底座2上部的内表面为一个直筒型的塑料件，则产品的外形尺寸可以明显减小。线圈5、磁轭10和隔板11从下向上依次放置在金属套筒4内部。其中，金属套筒4为导磁金属材料，其表面进行喷砂处理。隔板11为绝缘材料，隔板11之上设置有一个灭弧罩8，其与灭弧罩8紧密接触形成灭弧室。一对静触头6穿过灭弧罩8上部的孔并与灭弧罩8紧密配合。灭弧罩8和金属套筒4所构成的腔体内充有灭弧气体。灭弧罩8内设有一个动触头组件9，动触头组件9穿过磁轭10和隔板11，且坐落在灭弧罩8上方的静触头6与动触头组件9相配合进行断开或接通。如图4所示，动触头组件9包括轴91、动触头92、动铁芯93、卡簧96以及触头弹簧95和铁芯弹簧95。动触头组件9的上、下两端各有一个卡簧96与轴91配合对该动触头组件9中其它零件进行限位。其中，该卡簧96还可以是对动触头组件9进行限位的其他特征，本技术对此不做限制。当线圈5通电后，动触头组件9在动铁芯93的带动下向上运动，使动触头92与静触头6接触实现电路导通。当线圈5失电后，动触头组件9在触头弹簧94和铁芯弹簧95的作用下与静触头6分离以断开电路，从而实现电器开关的接通和分断。其中，电器开关的动触头92和静触头6在接通和断开的过程中会产生电弧，电弧对触头和附近零件产生烧损，从而影响开关的电气寿命。灭弧罩8内充有灭弧气体可提高灭弧性能，若灭弧气体发生泄露，则会降低开关装置的电气寿命。本技术所采取的密封方式具体如下：如图2和图3所示，在金属套筒4和灭弧罩8之间设有一个沟槽101，该沟槽101由金属套筒4的内侧壁和灭弧罩8的外围轮廓合围一周而成，即该沟槽101为环绕一周且截面近似为“U”形的特征。该沟槽101的底部还设有一个密封圈3，将金属套筒4和灭弧罩8这两个零件进行密封，密封圈3挤压在金属套筒4的内侧壁和灭弧罩8外侧壁之间。其中，密封圈3可为耐高温的橡胶材料，密封圈3截面可以为圆形、矩形或其它形状，本技术对此不做限制。同时，在沟槽101内的位于密封圈3以上的其他部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关装置的双重密封结构件，其特征在于，包含金属套筒(4)和灭弧罩(8)；所述金属套筒(4)和所述灭弧罩(8)之间设有沟槽(101)，所述沟槽(101)的底部设有密封的密封圈(3)，所述密封圈(3)以上的沟槽(101)内的其他空间填充有环氧树脂(7)，对金属套筒(4)和灭弧罩(8)构成的腔体内的灭弧气体进行双重密封。

【技术特征摘要】
1.一种开关装置的双重密封结构件，其特征在于，包含金属套筒(4)和灭弧罩(8)；所述金属套筒(4)和所述灭弧罩(8)之间设有沟槽(101)，所述沟槽(101)的底部设有密封的密封圈(3)，所述密封圈(3)以上的沟槽(101)内的其他空间填充有环氧树脂(7)，对金属套筒(4)和灭弧罩(8)构成的腔体内的灭弧气体进行双重密封。2.如权利要求1所述的双重密封结构件，其特征在于，所述沟槽(101)由金属套筒(4)的内侧壁和灭弧罩(8)的外围轮廓合围一周形成。3.如权利要求1或2所述的双重密封结构件，其特征在于，所述沟槽(101)的截面形状为U形。4.如权利要求1或2所述的双重密封结构件，其特征在于，陶瓷材料的灭弧罩(8)上部设置有供静触头(6)穿过的圆孔，所述灭弧罩(8)与所述静触头(6)连接。5.如权利要求1所述的双重密封结构件，其特征在于，耐高温的橡胶材料的所述密封圈(3)的截面为圆形或矩形。6.如权利要求1所述的双重密封结构件，其特征在于，导磁金属材料的所述金属套筒(4)的表面设置有喷砂处理层。7.一种包含如权利要求1-6任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋红伟，
申请(专利权)人：宋红伟，
类型：新型
国别省市：上海,31