在制造过程中支承真空断路器分组件的设备及相关方法技术

本发明专利技术涉及用于真空断路器的静止和活动触头分组件（３１，７１）的组件和相关方法。该组件采用在分组件（３１，７１）的电极（３２，７２）上加工的圆周槽（３４，７４），一个具有第一部分（３８，７８）的保持环（３６，７６）插入槽（３４，７４）中。保持环（３６，７６）的第二部分（４０，８０）为叠放在保持环（３６，７６）上的构件（４４，６４，８４）提供稳定的结构支承。构件（４４，４６）被夹紧在一起，钎焊材料（６０，８８）施加在各真空断路器构件（４４，４６，８４）之间的接合部。本发明专利技术也涉及包括钎焊工艺的用于构制真空断路器分组件的方法。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 本专利技术涉及在制造过程中支承分组件的构件的设备和相关的方法，具体来说，本专利技术涉及在制造过程中支承真空断路器分组件部分的设备和相关方法。真空断路器一般用于中断中、高压交流电流。断路器包括一个基本呈圆筒形的真空外壳，该外壳包住一对共轴对准的、具有相对接触表面的可分开的触头组件。接触表面在电路闭合位置上相互抵靠，并可分离以打开电路。每个电极组件连接于一个载流接线柱，载流接线柱在真空外壳外面延伸，并连接于直流电路。美国专利第5,777,287号和第5,793,008号的主题提供了传统真空断路器技术的实例。对于(1)静止的真空断路器电极及其端极和(2)活动的真空断路器电极及由其支承的相关元件如波纹管和波纹管罩的分组件，传统的支承结构都适用。这种传统结构需要在电极本体上机加工出台阶或凸部，以便为进一步的生产加工，如钎焊，形成可叠放零件的稳定位置。加工上述凸部除去材料，从而使电极带有一个横截面较小的区域。这种横截面的减小在工作中使电极的电流密度增大。电流密度的增大不利地导致由流过电极的电流产生的热量的增加。但是，当电极中电流密度减小时，电极产生的热量也将减小。通过增加电极的横截面积，或者通过减少从电极机加工掉的材料，可以增加流过电极的连续电流量而不超过电极的工作温度极限。另外，电流密度是电极横截面积平方的函数。因此，从电极除去的材料量的减少可以减小作为一变量即电极横截面积的平方的函数的电极的载流能力。为了在电极上形成凸部或台阶，相当大量的材料必须用自动或手动车床从电极机加工并被抛弃。另外，生产真空断路器电极分组件的传统作法必须设置一个接合环(staking ring)，该接合环机械地接合电极，以便支承由电极支承的构件如波纹管和波纹管罩及保持其位置。该接合环专门用来为其后的钎焊操作准备电极分组件及其有关构件。尽管存在用于构制静止和活动电极分组件的前述方法，对于可以减轻传统真空断路器制造实践中的问题的构制设备和方法，仍存在实际的和基本的需要。本专利技术的制造设备和方法已经显著地改善了在与真空断路器有关的现有技术中通常使用和公知的那些工业实践。按照本专利技术的一个方面，提供一个组件，其用于真空断路器的活动触头分组件。真空断路器的活动部分包括一电极和至少一个邻近于电极被支承的构件。提供一个支承组件，它包括一个设备，例如具有第一和第二部分的螺旋保持环。螺旋保持环的第一部分设置在活动触头分组件的电极上形成的槽中。螺旋保持环的第二部分超过电极外表面延伸以形成一个支承凸部。然后，真空断路器构件可以在支承凸部上叠放就位。可以采用一种装置如构件保持环，以便将叠放的构件夹紧在构件保持环和螺旋保持环形成的支承凸部之间。最后，在上述的槽、保持环和被支承的构件之间对组件进行钎焊，以便形成真空密封。按照本专利技术的另一个方面，设置一个组件，其用于真空断路器的静止触头分组件。静止触头分组件包括一电极，该电极穿过一个端板上形成的一个孔。一个用于该静止触头分组件的组件包括一个设备，例如，一个具有第一和第二部分的螺旋保持环。螺旋保持环的第一部分设置在电极上形成的槽中。螺旋保持环的第二部分从电极外表面延伸一个距离以形成一个支承凸部。该支承凸部抵抗重力，对一个围绕电极外圆周的端板提供支承和稳定作用。在其后的真空断路器制造加工中对该组件进行钎焊以形成真空密封。在本专利技术的方法中，提供一种组装真空断路器的分组件部分的方法。该方法开始时例如使用手动或自动车床在电极上加工一条槽。电极稳固在夹具中，将一个装置如螺旋保持环嵌入电极上形成的槽中。在本实施例中，螺旋保持环具有一个接合部分和一个支承部分，该接合部分径向向内延伸一个选择的深度而进入上述槽，该支承部分则伸过电极的外表面以形成一个支承凸部。为了制造真空断路器的活动触头分组件的目的，各构件可叠放在上述支承部分形成的支承凸部上。本专利技术的方法也包括提供一种设备如构件保持环，其可靠地内装或夹紧叠放在支承凸部上的构件。这种方法然后包括将构件保持环钎焊在叠放的构件上，以便在真空断路器内的最后组件中为分组件形成真空密封。钎焊步骤也在电极和保持环之间的电接触。通过在电极上机加工相对较小的槽，每个零件在车床上的加工时间缩短几分钟，从而增加了在一定时间在机床上可加工的零件数量，并可提高总的生产效率。构件保持环可用来将叠放的构件夹紧在一起，由于避免了采用普通铆接环所必须使用的机械接合，因而有助于真空断路器的生产组装。螺旋保持环设置在槽中，构件保持环向下压紧在螺旋保持环上叠放的构件上。包括支承在电极上的构件的整个组件变得基本上为刚性的，为钎焊和附加生产加工作好准备。本专利技术的设备和方法比现有技术可显著缩短真空断路器分组件的制造周期。本专利技术也提供了通过减少从电极机加工掉的材料量而增加电极横截面积的优点。通过电极的连续电流量然后可以增加而不超过电极的工作温度极限。本专利技术可减小作为电极横截面积增加的函数的通过电极的电流密度。本专利技术的一个目的是提供一种用于真空断路器的组件，它可减少在制造过程中从长形电极机加工掉的材料量。本专利技术的另一个目的是提供一种组件，它可显著缩短构制真空断路器的静止和活动触头分组件部分所需要的周期。本专利技术的另一个目的是消除钎焊操作之前的不必要的生产步骤及以后的真空断路器的分组件部分的制造操作。本专利技术的另一个目的是降低构制真空断路器分组件所需的操作者的技术水平。现在对照以下附图对本专利技术进行详细描述，进一步阐明本专利技术的上述和其它的目的。图1是关于现有技术的纵剖图，它是通过真空断路器的活动触头分组件的结构布置截取的；图2是通过本专利技术结构截取的纵剖图，表示其用于真空断路器的活动触头分组件；图3是本专利技术中采用的保持环的平面图；图4是在本专利技术的一个方面中采用的构件保持环的平面图；图5是关于现有技术的纵剖图，它是通过真空断路器的静止触头分组件的结构布置截取的；图6是通过本专利技术的组件的截取纵剖图，其适用于真空断路器的静止触头分组件。现在参阅图1描述真空断路器的活动触头分组件1的传统结构。活动触头分组件1包括一个长形电极2，该电极的基本圆周部分在一个特定区域中被机加工掉一个深度4，上述特定区域可以靠近电极2的触头端3。这样就形成一个凸部6，这使构件如波纹管8和波纹管罩10可以叠放并支承在凸部6上。在其后的制造过程中，一个凿密环(stakingring)12设置在上述两构件8和10上，以便牢固地把两构件8和10容纳在凿密环12和支承凸部6之间。可使用普通的金属锥或冲头冲击凿密环以形成将凿密环钉牢在电极2上的压痕(未画出)。凿密环12可由标准杆料制成。然后，凿密环12按照普通方式在凿密环12、触头端3和波纹管罩10之间的位置上用钎焊材料14进行钎焊。现在参阅表示本专利技术的图2和3，真空断路器的活动触头分组件31设有一个电极32，该电极具有最好基本围绕电极32的整个圆周加工的一条槽34。槽34最好加工到至少大约为0.055至0.065英寸的宽度43和至少大约为0.035至0.045英寸的深度45。现在仍参阅图2和3，一个装置如螺旋保持环36设置在槽34中。螺旋保持环36具有一个伸入槽34的第一部分38和一个从电极32的外表面42延伸一个距离41的第二部分40。第一部分38最好基本充满槽34。螺旋保持环36可以具有位于其圆周部分上的间隙37。螺旋保持环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空断路器触头组件，包括：一个长形电极（３２），该电极（３２）上具有一条选定深度（４５）的圆周槽（３４）；支承装置（３６），该支承装置具有在所述槽（３４）中设置的第一部分（３０）和从所述电极（３２）的外表面延伸的第二部分（４０） ；支承在所述支承装置（３６）上的至少一个真空断路器构件（４４，４６）；夹紧装置（４８），该夹紧装置围绕所述电极（３２）的圆周接合，以便将所述至少一个真空断路器构件（４４，４６）夹紧在所述支承装置（３６）上；以及密封地施加在所述夹 紧装置（４０）和所述至少一个真空断路器构件（４４，４６）上以形成真空密封的钎焊材料（４９）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1999-6-7 09/326,9661.一种真空断路器的静止或活动触头的分组件部分(31，71)，包括具有0.035至0.045英寸的深度和0.055至0.065英寸的宽度的圆周槽(34，74)的长形电极(32，72)，在所述圆周槽(34，74)中接合地插入有一支承装置(36，76)的第一部分(38，78)，所述真空断路器的至少一个构件设置在所述支承装置的第二部分(40，80)上或抵靠在该部分上，所述第二部分从电极的外表面(42，82)延伸出一距离，并且一钎焊材料密封地施加在所述电极、支承装置和所述至少一个构件上。2.如权利要求1所述的分组件部分，其特征在于所述至少一个构件支承地叠放在支承装置(36)的第二部分(40)的顶部上，并且夹紧装置(48)夹紧在所述支承装置的第二部分上，以将所述至少一个构件可靠地包含在其间，钎焊材料也密封地施加在所述夹紧装置上，从而在一活动触头的情况下在其分组件部分内建立一真空密封。3.如权利要求2所述的分组件部分，其特征在于所述至少一个构件包括一波纹管(44)和一波纹管罩(46)。4.如权利要求2或3所述的分组件部分，其特征在于所述夹紧装置为一具有交替的凸区和凹区(20，22)的保持环(48)。5.如权利要求1所述的分组件部分，其特征在于所述至少一个构件为一围绕一静止触头的分组件部分的电极(72)的整个圆周设置的端板(84)，并且第二部分(80)克服重力为所述端板提供支承和稳定作用。6.如权利要求1所述的分组件部分，其特征在于所述槽(34，74)基本上围绕所述电极(32，72)的整个圆周延伸。7.如权利要求1所述的分组件部分，其特征在于所述支承装置是一个基本为矩形横截面的螺旋保持环(36，76)。8.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬D梅奥，史蒂文T维托里奥，斯科特R兰宁，迈克尔L赫什，
申请(专利权)人：尹顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]