真空阀和应用该真空阀的真空断路器制造技术

一种低成本和高度可靠的真空阀，它可以提高生产效率和该真空阀的真空密封度，以及一种使用该真空阀的真空断路器。在一个绝缘外壳１内，在真空密封容器的中心轴方向装有一对由一个静触头３和一个动触头５组成的可分离触头。静触头３的外表面面积比可分离触头３、５的接触面积大，该静触头３与该绝缘外壳１的下端部１Ｂ连接，且因此使绝缘外壳１的下端部１Ｂ密封。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种真空阀(vacuum valve)，尤其涉及到一种真空阀和应用该真空阀的一种真空断路器，上述真空阀适用于改善它的真空密封度和生产效率。真空阀是真空断路器中的重要部件之一，用作断路部分，它由一个真空容器和一对可分离的电极构成，该真空容器由一个其两端用金属端板密封的中空圆柱形绝缘体构成，而上述电极由在该真空容器内的一个静触头和一个动触头构成。该静触头在真空密封下通过静止侧的金属端板延伸，且装设在该密封容器中。另一个电极固定到动触头的一端且该动触头在真空密封下通过一个波纹管与另一块金属端板连接。另外，正如日本早期公开的专利申请5-41143(1993)中所揭示的，对于静和动触头使用铜，而对于金属端板，尤其对于具有承受热应力的磷脱氧铜的绝缘外壳，其金属端板使用一种铁镍合金和铁镍钴合金。上面叙述的构成真空阀的部件是用钎焊连接的，采用一种金属焊料作为一个连接部件。该钎焊是以这样一种方法实现的将焊接材料放置在要连接的焊接件之间或附近，在一个无氧化空气的炉子中，诸如真空炉或氢炉中加热到高于焊接材料熔点的温度，使焊接材料熔化以将焊接部件连接。而且，可以用钨极惰性气体保护电弧焊或等离子焊接对构成该真空阀的部件进行连接。在制造真空阀时，抽真空和钎焊是同时在真空炉中完成的，且该真空阀内部抽真空并以真空密封。例如，这种方法在日本早期公开专利申请59-175521(1984)中揭示过，特别在局部组装部件以后，组件在一个真空炉中在严密的真空状况下被密封。更具体地说，首先用钎焊将一个静电极、一个静触头和静止侧金属端板连接以及将一个动电极、一个动触头、一个金属波纹管和动侧端板进行连接，接着，该静止侧金属端板和该动侧金属端板第二次在真空炉中通过钎焊与中空圆柱体连接即该静止侧金属端板和动侧金属端板将该绝缘外壳夹入。在完成该焊接作操后，在该静和动触头的各外部连接端部进行镀银。其次，至今，为改善该真空阀的真空密封已进行过许多研究。公开号5-31245(1992)的日本专利揭示一个这种研究结果，在此研究结果中提出了一种改进的用于连接焊件的焊接材料，且在日本早期公开的专利申请2-195618(1990)中，揭示了另一个研究结果，其中，为了正确为密封定位，采用了一个环形焊接部件，该焊接部件沿着内外两圆周设有许多间断的凸出部分。为了真空阀的内部真空密封的目的，如果通过单一的钎焊操作连接各部件，则通过此单一的钎焊操作连接静触头和静电极及动触头和动电极所传送的热量不够，那么就不可能实现可靠的焊接。为此采用以上所说的连接方法，在该方法中，首先，静电极、静触头和静止侧金属端板以及动电极、动触头、金属波纹管和动侧金属端板首先用钎焊连接，接着，将静止侧金属端板和动侧金属端板在一个真空炉中通过焊接再连接到该绝缘外壳上。用这种方法，发现钎焊操作时间延长了，则使生产效率(工作效率)降低，且增加了这种真空阀的生产成本。其次，在部件间进行焊接操作后，在与静、动触头的外部触头连接部分进行镀银的地方，在该连接部位的表面涂上一种溶液(如酸和电镀电解液)。然而，这些材料呈现出腐蚀性，以致当这些材料残留在真空阀处时，会发生诸如真空泄漏或类似的值得注意的问题。因此必须全部去除该腐蚀材料，这需要许多时间，使生产效率(工作效率)进一步降低并进一步增加该真空阀的生产成本。此外，在该真空炉中组成真空阀的部件时，通过辐射将热量供给真空阀，以使连接部件的钎焊材料熔化，然而钎是一种主要成份材料，它多半会反射辐射热且吸收有限的热量，以至使加热该真空阀花费长的时间以及防碍辐射热的均匀传递并造成连接部件的钎焊材料的不均匀熔化，这是导致真空泄漏的原因之一。再有，在上述真空阀中，将与触头材料铜不同的诸如铁镍合金或铁镍钴合金材料用于该金属端板，进而许多组成部件要求在需要严密真空密封的部位连接，这是导致真空泄漏的原因之一。再有，尽管用这种常规方法，诸如一种使用改进了的连接部件的钎焊材料或使用在连接部件上形成多个凸出部分的定位焊件，真空阀的真空密封特性仍得到了改善。但是直到现在，仍没有一种真空阀，其结构达到了可靠的真空密封。因此，传统真空阀的真空密封特性仍然是不够的。本专利技术的一个目的是提供一种低成本和高度可靠的真空阀，这种真空阀的生产效率和真空密封性能得到改善。本专利技术的另一个目的是提供一种断路器，这种断路器通过使用上面介绍的真空阀使其重量减轻。为了获得一种达到以上目的的真空阀，根据本专利技术的真空阀包括一个绝缘外壳、一对各有一个电极的可分离的触头，该电极在绝缘外壳内装设的触头的端部，以及一个挠性部件，该部件将其中一个触头以这样一种方法与该绝缘体外壳的一端连接，使得触头中的一个与另一个触头分开的同时又保持该中空圆柱形绝缘体内部真空密封度，该绝缘外壳的另一端用另一个触进行真空密封。为了获得达到以上目的的一种真空阀，根据本专利技术的该真空阀包括一对各具有一个电极的可分离的触头，该电极在绝缘外壳中装设的触头的端部，并且由其中一个触头、一块端板、和一个波纹管将该绝缘外壳的一端侧在真空状况下密封，其中该绝缘外壳的另一侧由另外的触头在真空下密封。为了获得达到以上目的的一种真空阀，根据本专利技术的真空阀包括一对由一个静触头和一个动触头构成的可分离的触头，它们在绝缘外壳内设置的该触头端部各有一个电极，并且绝缘外壳的一个端侧，由其中一个触头、一块端板和一个波纹管在真空下密封，其中该绝缘外壳的另一端侧由静触头在真空下密封。最好在该绝缘外壳的另一端侧和静触头之间的连接部位接近处的材料是一种以铜作为主要组成成分并含其重量为1％-10％的铬的合金。另外，最好绝缘外壳的另一端侧和静触头之间连接部位的接近处的横截面面积根据接近连接部位的距离的弯矩量的变化而变化。再有，最好该静触头在它的端部具有一个槽，与绝缘外壳的另一端侧构成一个连接部分，并且有一个凸出表面，该表面的水平面比该连接部分对侧的连接部分的水平面要高。为了获得达到以上目的的一种真空阀，根据本专利技术的该具空阀包括一对由一个静触头和一个动触头构成的可分离的触头，它们在绝缘外壳内装设的触头端部各具有一个电极，并且该绝缘外壳的一个端侧，由其中一个触头、一块端板和一个波纹管在真空下密封。其中该绝缘外壳的另一端侧由静触头在真空下密封，且至少在该绝缘外壳的一个端侧和动触头之间的一个部分和该绝缘外壳的另一端侧和静触头之间的部分中的一个是在真空状况下多层密封。最好在绝缘外壳的另一端侧和该静触头之间至少设置两个连接部分，且将两个连接部分之间的空间抽真空。此外，最好该波纹管是由多个波纹管组成，且多个波纹管中的一端与该动触头连接，且该多个波纹管的另一端之一与该绝缘外壳的一个端侧连接，且将多个波纹管之间的空间抽真空。为了获得达到以上目的的一种真空阀，根据本专利技术的真空阀包括一对由一个静触头和一个动触头构成的可分离的触头，在一个绝缘外壳中彼此面对面装设的触头的端部具有电极，并且该绝缘外壳的一端侧由其中一个触头、一块端板和一个波纹管在真空下密封。其中该绝缘外壳的另一端侧由静触头在真空下密封。该绝缘外壳的另一端侧和该静触头借助一个环形连接部件连接，该环形连接部件以具有一个弯形部分的内圆周为静触头定位，以外圆周及按圆周方向以一定间隔设置的凸部为绝缘外壳定位。最好该波纹管是由多个波纹管组成，该多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空阀，在该真空阀中构成一个静触头（３）和一个动触头（５）的一对可分离触头（３、５）设置在一个中空圆柱形绝缘体（１）中，且上述中空圆柱形绝缘体（１）的一端侧是用一个端板（７）和一个挠性部件（６、６）在真空下密封，该真空阀的特征在于： 上述中空圆柱形绝缘体（１）的另一端侧是由上述具有与一个外部触头（１０５）连接的一个外表面的静触头（３）在真空下密封，上述外表面积比该可分离触头（３、５）的接触面积大。

【技术特征摘要】
JP 1994-12-22 319765/941.一种真空阀，在该真空阀中构成一个静触头(3)和一个动触头(5)的一对可分离触头(3、5)设置在一个中空圆柱形绝缘体(1)中，且上述中空圆柱形绝缘体(1)的一端侧是用一个端板(7)和一个挠性部件(6、6′)在真空下密封，该真空阀的特征在于上述中空圆柱形绝缘体(1)的另一端侧是由上述具有与一个外部触头(105)连接的一个外表面的静触头(3)在真空下密封，上述外表面积比该可分离触头(3、5)的接触面积大。2.权利要求1所述的一种真空阀，其特征在于上述真空阀设置在一个真空断路器的一个绝缘容器中，该真空断路器具有敞开的上部和下部。3.权利要求2所述的一种真空阀，其特征在于上述绝缘容器是一个垂直设置的筒。4.权利要求1所述的一种真空阀，其特征在于上述静触头(3)设置在上述动触头之上方。5.权利要求1所述的一种真空阀，其特征在于上述静触头(3)的设置在上述动触头(5)上方的中心的轴线基本上的垂直的。6.一种包括一个真空阀的真空断路器，其中，在一个中空圆柱形绝缘体(1)中设置一对构成一个静触头(3)和一个动触头(5)的可分离的触头(3、5)，且上述中空圆柱形绝缘体(1)的一端侧由一个端板(7)和一个挠性部件(6、6′)在真空下密封，一个与该静触头(3)的外表面连接的外触头(105)，一个与上述动触头(5)连接的另一个触头(106)以及一个用于使上述动触头(5)动作的操作拉杆(110)，其特征在于上述中空圆柱形绝缘体(1)的另一端侧由上述静触头(3)在真空下密封。上述静触头(3)具有与一个外触头(105)连接的外部表面，上述外部表面的面积比该可分离触头(3、5)的接触面积大。7.权利要求1所述的一种真空断路器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷水彻，袴田好美，后藤芳友，小林将人，小室胜搏，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]