双稳态永磁开合装置制造方法及图纸

一种双稳态永磁开合装置，由软铁动铁心、非磁性导轴、开合操作线圈架、开合操作线圈、瓦片形永磁体、导磁衬圈、导磁挡圈、端板、导磁轭铁筒、销钉组成。用一根非磁性导轴穿过动铁心的中孔并焊接之，线圈绕制在线圈架上，在轭铁筒中依次装入开（或合）线圈、导磁衬圈、瓦片形永磁体、导磁挡圈、合（或开）线圈，然后将端板与轭铁筒通过它们的螺纹联接，并用销钉固定。本实用新型专利技术是一种磁路优化、同轴度高、刚性大、可靠性高且工艺性良好的双稳态永磁开合装置，为电力高压开关、电力接触器及其它二工位设备提供一种可靠的操作机构，用途广泛。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于开关开合控制
，尤其涉及电力高压开关的开合 驱动装置，即双稳态永磁机构。技术背景电力高压开关设备中传统的操动机构是用电动机驱动一套齿轮装置，齿 轮装置又使弹簧拉伸储能，分合闸靠脱扣使被拉伸后的弹簧释放能量来实现。 这种机构零件多，结构复杂，制造成本高，可靠性差，使用寿命短，分、合 闸速度慢，不能适应电力自动化的要求。传统的电磁操动机构，虽然简单但 由于合闸状态需要由电磁力来保持，所以耗电大，且长时间通电会使线圈发 热，故可靠性低，使用寿命短。永磁机构的出现，并用作操动机构，极大地 提高了电力高压开关设备的可靠性，延长了使用寿命，降低了制造成本。永 磁机构使分、合闸速度可控，完全能满足电力自动化的要求。永磁机构按照在分闸操作时的不同，有两种形式。即依电磁操动的和 主要依靠拉力弹簧恢复力操作的，前一种叫双稳态，后一种叫单稳态。两种 形式的永磁机构合闸时都用电磁操作，分合闸状态保持都靠永磁力实现。现 有单稳态及双稳态永磁机构大都用于电力高压开关及接触器。现有双稳态永磁机构有许多种，结构都相似，图l为其典型结构示意图， 图中l一圓柱形动铁心，2—下端板，3 —瓦片形永磁体，4一上线圏架，5— 上线圏，6—导轴，7—上端板，8—联接螺栓，9一下线圈架，IO—下线圏， ll一圆形软铁筒。这种结构有以下缺陷一、 软铁筒11与上端板7及下端板2靠螺栓8联接，由于在软铁筒ll、 上端板7及下端板2上打孔，减少了导》兹面积，因而不利于》兹力线的导通， 即增加了》兹阻。而且在软铁筒11上加工螺孔，在上端板7及下端板2上加工 过孔及窝，装配时要柠许多螺栓8，因此工艺不够简捷，整个机构刚性不够好； 其次，普通的螺栓联接总存在间隙，不能实现定位联接，用有联接和定位功 能的螺栓，还得在其联接件上精密加工联接孔，这无疑使工艺复杂化；用普 通螺栓8联接，受到冲击振动容易松动，难以保证软铁筒11与动铁心1、上 端板7及下端板2的同轴度要求。二、 现今，整体圓环形磁体径向充磁的技术难度极大，以至于还没有可 行的技术，因此得用多块沿其厚度方向充磁的瓦片形永》兹体3拼凑成一个近 似于径向充磁的圓磁环，每个瓦片形永磁体与其相邻之间必有周向间隙，此 间隙不能太小，否则难以装配，而且每个瓦片形永磁体与其相邻之间存在很 大的斥力，所以拼凑成的圓磁环不太稳定，永磁机构被操动时，会产生较大 的沖击力，圓磁环总存在分离的危险，因而有可能抱住动铁心导致整个机构 卡死。三、 典型结构中导轴6与上端板7及下端板2的中孔配成滑动配合，为 了保证同轴度，配合间隙很小，但导轴6、上端板7及下端板2采用一般的表 面处理工艺，镀层耐腐蚀耐磨性不够强，所述的滑动配合间隙难免被磨大， 从而危及机构的同轴度。
技术实现思路
本技术目的是克服现有双稳态永磁机构的上述缺陷，设计一种磁路 优化、同轴度高、刚性大、可靠性高且工艺性良好的双稳态永磁开合装置，为电力高压开关、电力接触器及其它二工位设备提供一种可靠的操作机构。 本技术由下述技术方案实现。制作一导磁圆形轭铁筒，导磁圆形轭铁筒有一带中孔的下底，导磁圓形 轭铁筒内侧有轴向引线槽及上端有缺口 ，在轭铁筒的外圓制与内圓同轴的联接螺紋；在轭铁筒内装入下操作非磁性线圈架，线圈缠绕在非磁性线圈架的 外腔，非磁性线圈架的最大外圓与轭铁筒内圓接触，非磁性线圈架的下端面 与轭铁筒的内底面接触；在轭铁筒内装入导磁村圈，导磁衬圈的外圓与辄铁 筒内圆接触，导磁衬圈的下端面与非磁性线圈架的上端面接触；圆环形永磁 体由若干片沿厚度(径向)方向充磁的瓦片形永磁体组成，将圓环形永磁体 放入导磁衬圈内，且使其外圆与导磁衬圈的内圆接触；将圆环形导磁挡圈放 入圓环形永磁体内，且使其外圆与圓环形永磁体的内圆接触，圓环形永磁体 的上下端面及圆环形导磁挡圏的上下端面均与导磁衬圈的上下端面齐平；在 轭铁筒内装入上操作非磁性线圈架，线圈缠绕在非磁性线圈架的外腔，非磁 性线圈架的最大外圆与轭铁筒内圆接触，非磁性线圈架的下端面与导磁衬圈 的上端面、圆环形永磁体的上端面及导磁挡圈的上端面接触，非磁性线圏架 的上端面与轭铁筒的上端面齐平；非磁性线圈架的内圓、导磁挡圈的内圓及 非磁性线圈架的内圆的大小相同，线圈的线头及线圈的的线头从轭铁筒内侧 轴向引线槽及上缺口引出；圓柱形软铁动铁心有一中孔，中孔与外圓同轴， 软铁动铁心的外径尺寸比非磁性线圈架的内圓、导磁挡圈的内圓及非磁性线 圈架的内圆的内径尺寸小，非磁性导轴插入软铁动铁心的中孔成过盈配合， 非磁性导轴上的台阶卡住软铁动铁心的上端面，在软铁动铁心下端面与非磁 性导轴交界处进行焊接，焊盘为，然后将软铁动铁心及非磁性导轴放入到由 非磁性线圈架的内圆、导磁挡圈的内圓及非磁性线圈架的内圓组成的圆柱状内腔，软铁动铁心的外圆离开非磁性线圈架的内圓、导磁挡圈的内圓及非磁 性线圈架的内圓一间隙，非磁性导轴下部插入轭铁筒的下底中孔配成滑动合， 当软铁动铁心的下端面与轭铁筒的下底接触时，软铁动铁心的上端面与辄铁筒的上端面沿轴向相差一尺寸L (气隙)；导磁端板分上下两部分，上部分为 圓形或方形，下部分为有与轭铁筒的上部外圆螺紋配合联接的内螺紋的圆环， 导磁端板有一中孔，内螺紋与导磁端板的中孔同轴；将导磁端板的中孔套在 非磁性导轴上部的外圓，使导磁端板的中孔与非磁性导轴上部的外圓成滑动 配合，然后将导磁端板与轭铁筒拧紧，并使轭铁筒的上端面与导磁端板圓环 内的端面接触；最后用导磁销将导磁端板与轭铁筒固定，使二者不能相对转 动；所述轭铁筒、非磁性线圈架和、导磁衬圈、圓环形永磁体、导磁挡圈、 软铁动铁心制作要求内外圓同轴，制作非磁性导轴要求其大小外圆同轴，这 样就能保证装配后的机构的同轴度。本技术与现有的双稳态永磁机构相比，其优点是1、 本技术用轭铁筒取代所述典型结构中下端板2和软铁筒11,不但 免除典型结构中用多个螺钉联接的麻烦、简化了装配工艺、提高了装置的整 体刚性，而且优化了磁路、保证了同轴度；2、 本技术用导磁挡圈挡住瓦片形永磁体，避免抱死动铁心，消除隐患；3、 本技术用一根非磁性导轴穿过动铁心的中孔并焊接之，比典型结 构中在动铁心的两个端面分别焊接一根非磁性导轴的工艺性优，更易保证同 轴度，而且可靠性更高；4、 本技术的零件均采用特殊的表面处理技术涂镀耐腐蚀及耐磨性很 强的镀层，不但抗腐蚀极强，而且更重要的是保证了动铁心与相关零部件的同轴度。附图说明图1为现有的双稳态永磁机构典型结构示意图； 图2为本技术结构示意图。具体实施方式以下结合具体实施方式作进一步说明。本技术结构的示意图如图2示，导磁圆形轭铁筒15有一带中孔的下 底，导磁圓形轭铁筒15内侧有轴向引线槽及上端有缺口，在轭铁筒15的外 圓制与内圆同轴的联接螺紋；在轭铁筒15内装入下操作非磁性线圈架24，线 圈23缠绕在非磁性线圈架24的外腔，非磁性线圈架24的最大外圓与轭铁筒 15内圓接触，非磁性线圈架24的下端面与轭铁筒15的内底面接触；在辄铁 筒15内装入导磁衬圈22，导磁衬圈22的外圆与轭铁筒15内圆接触，导磁衬 圈22的下端面与非磁性线圈架24的上端面接触；圆环形永磁体17由若干片 沿厚度(径向)方向充磁的瓦片形永磁体组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双稳态永磁开合装置，其特征是：导磁圆形轭铁筒（１５）有一带中孔的下底，导磁圆形轭铁筒（１５）内侧有轴向引线槽及上端有缺口，在轭铁筒（１５）的外圆制与内圆同轴的联接螺纹；在轭铁筒（１５）内装入下操作非磁性线圈架（２４），线圈（２３）缠绕在非磁性线圈架（２４）的外腔，非磁性线圈架（２４）的最大外圆与轭铁筒（１５）内圆接触，非磁性线圈架（２４）的下端面与轭铁筒（１５）的内底面接触；在轭铁筒（１５）内装入导磁衬圈（２２），导磁衬圈（２２）的外圆与轭铁筒（１５）内圆接触，导磁衬圈（２２）的下端面与非磁性线圈架（２４）的上端面接触；圆环形永磁体（１７）由若干片沿厚度方向充磁的瓦片形永磁体组成，将圆环形永磁体（１７）放入导磁衬圈（２２）内，且使其外圆与导磁衬圈（２２）的内圆接触；将圆环形导磁挡圈（１６）放入圆环形永磁体（１７）内，且使其外圆与圆环形永磁体（１７）的内圆接触，圆环形永磁体（１７）的上下端面及圆环形导磁挡圈（１６）的上下端面均与导磁衬圈（２２）的上下端面齐平；在轭铁筒（１５）内装入上操作非磁性线圈架（２０），线圈（２１）缠绕在非磁性线圈架（２０）的外腔，非磁性线圈架（２０）的最大外圆与轭铁筒（１５）内圆接触，非磁性线圈架（２０）的下端面与导磁衬圈（２２）的上端面、圆环形永磁体（１７）的上端面及导磁挡圈（１６）的上端面接触，非磁性线圈架（２０）的上端面与轭铁筒（１５）的上端面齐平；非磁性线圈架（２０）的内圆、导磁挡圈（１６）的内圆及非磁性线圈架（２４）的内圆的大小相同，线圈（２１）的线头及线圈（２３）的的线头从轭铁筒（１５）内侧轴向引线槽及上缺口引出；圆柱形软铁动铁心（１２）有一中孔，中孔与外圆同轴，软铁动铁心（１２）的外径尺寸比非磁性线圈架（２０）的内圆、导磁挡圈（１６）的内圆及非磁性线圈架（２４）的内圆的内径尺寸小，非磁性导轴（１４）插入软铁动铁心（１２）的中孔成过盈配合，非磁性导轴（１４）上的台阶卡住软铁动铁心（１２）的上端面，在软铁动铁心（１２）下端面与非磁性导轴（１４）交界处进行焊接，焊盘为（１３），然后将软铁动铁心（１２）及非磁性导轴（１４）放入到由非磁性线圈架（２０）的内圆、导磁挡圈（１６）的内圆及非磁性线圈架（２４）的内圆组成的圆柱状内腔，软铁动铁心（１２）的外圆离开非磁性线圈架（２０）的内圆、导磁挡圈（１６）的内圆及非磁性线圈架（２４）的内圆一间隙，非磁性导轴（１４）下部插入轭铁筒（１５）的下...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新广，刘凯，孙旭，杨向红，
申请(专利权)人：刘新广，刘凯，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]