开关设备用新型永磁操作机构制造技术

一种开关设备用新型永磁操作机构，是由铁心件、磁轭、合闸线圈、分闸线圈、永磁体和万向关节头构成；其中，铁心件是由动齿铁心、下辅铁心及静齿铁心组成，在动齿铁心及静齿铁心上开有导磁槽，永久磁铁分别粘于磁轭上且在每一块永久磁铁上粘有保护铁板，动齿铁心侧面开有导轨槽，槽上嵌有耐磨铜条。本实用新型专利技术的运动铁心一分为三，减小运动质量。铁心端面开槽，改善了磁路设计，槽面上安装有导轨。永久磁铁表面粘有铁板，减小了零件的磨损。设计了万向关节头，使的机构力的输出平滑、高效，并降低了装配难度。本实用新型专利技术主要用于三相交流５０Ｈｚ、额定电压为１２ＫＶ户内配电装置，适用于投切各种不同性质的负荷及频繁操作的场合，可供工矿、企业、发电厂及变电站电气设施的保护和控制之用。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统领域，特别是一种开关设备用新型永磁操作机构。现有技术现有的永磁机构合、分闸机械特性普遍不够理想，尤其是分闸速度偏低、特性较差。这对开关的操作极为不利。为了解决这个问题，有些企业推出了一种单稳态永磁机构，它增加了弹簧来改善分闸特性，对产品有一定程度的改善。但是对于永磁机构来说，单稳态永磁机构零部件多，可操控性被减弱，已在某种程度上失去了“永磁特色”。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服和、分闸机械特性不够理想、速度偏低、装配精度要求高等缺陷而设计的一种新型永磁操作机构，是由动铁心件、磁轭、合闸线圈、分闸线圈、永磁体和关节球装置构成；它具有结构简单，零部件少，动作可靠、寿命长等优点。本技术的目的是这样实现的一种开关设备用新型永磁操作机构，其特征在于是由铁心件、磁轭、合闸线圈、分闸线圈、永磁体和万向关节头构成；其中，铁心件是由动齿铁心、下辅铁心及静齿铁心组成，导杆贯穿于静齿铁心、动齿铁心及下辅铁心。铆钉将导杆和动齿铁心固定在一起。静齿铁心和下辅铁心开有圆孔，导杆可在孔内上下运动；静齿铁心下端开有凹槽，动齿铁心上端开有与凹槽相配合的凸条，在动齿铁心及静齿铁心上开有导磁槽，永久磁铁分别粘于磁轭上且在每一块永久磁铁上粘有保护铁板，动齿铁心侧面开有导轨槽，槽上嵌有耐磨铜条。所述的导杆下端万向关节头是由上关节、下关节、关节球及连接杆构成；上关节和下关节构成一个关节窝，内装润滑脂及关节球，关节球可在关节窝内自由转动；上关节内加工有螺纹，万象关节头安装在导杆的下部，可上下调节。本技术是在原双稳态永磁机构的基础上进行的改进，改进的结构如下机构在运动的过程中，铁心件(1.5)使磁路中的磁力线“按需分配”。合闸时，动齿铁心(2.4)离开静齿铁心(2.2)到一定位置后，磁力线的分布方向发生改变。合闸阻力减小，提高了合闸速度。分闸时，动齿铁心(2.4)向上运动到距静齿铁心(2.2)一定位置后，磁力线的分布状况发生变化，分闸动力增加，分闸速度提高，同时改善了刚分特性。为了减小机构运动的摩擦阻力，在本技术中采取了两项独特措施；一是在动齿铁心上(2.4)上开槽，槽上嵌有耐磨铜轨(4.1)。二是在永磁体(3.2)端面固定薄铁板(3.1)，与同类机构永磁体表面包覆铜皮相比，即减小了摩擦阻力，又保护了永磁体免受冲击和磨损，同时减小了磁路磁阻。现有的同类产品，其动铁心体积大，启动慢。本技术将动铁心一分为三动齿铁心(2.4)、下辅铁心(2.5)及静齿铁心(2.2)。这样做，有效减小了运动系统的质量，提高了合、分闸速度，减小了机构的运动冲击，有利于提高机构的寿命。另外，新型永磁机构还设计了一个万向关节头(1.6)。它可实现三个功能一是内有螺纹，可上下移动，调试开关设备的各项参数，二是内有关节球(5.2)可随意转动，实现了万向关节头(1.6)“可上可下，可左可右，调节方便，安装简单”的特点，使力的传递平滑、高效，减小运动摩擦，提高输出效率；三是这种结构克服了其它机构与断路器其它零部件安装不便的缺点，降低了装配难度。本技术主要用于三相交流50Hz、额定电压为12KV户内配电装置，适用于投切各种不同性质的负荷及频繁操作的场合，可供工矿、企业、发电厂及变电站电气设施的保护和控制之用。本技术的优点解决了初期永磁机构的的四个主要不足，一是合、分闸机械特性不理想，二是机构增加了弹簧等其它零部件；三是力的传递效率不高；四是机械参数不易调节。附图说明图1为本技术处于分闸状态的整体结构示意图；图2为本技术处于分闸状态的整体结构侧视图；图3(a)为本技术磁轭的侧视图；图3(b)为本技术磁轭的正视图；图4(a)为本技术动齿铁心的正视图；图4(b)为本技术动齿铁心的侧视图；图5为本技术万象关节头的结构图。具体实施方式参见图1本技术所涉及的开关设备用新型永磁操作机构主要是由磁轭(1.1)、合闸线圈(1.4)、分闸线圈(1.2)、永磁体(1.3)、铁心件(1.5)和万向关节头(1.6)构成。图1为机构处于分闸状态，铁心件(1.5)被永磁体(1.3)产生的磁通吸力保持在上端分闸位置。合闸时的基本工作原理是合闸线圈(1.4)带电，产生的电磁通有两部分一部分在铁心件(1.5)上端抵消永磁体(1.3)产生的保持磁通。另一部分在铁心件(1.5)的下端产生向下的吸力。当该吸力达到一定值时，铁心件(1.5)便开始向下移动，合闸线圈(1.4)在一定时间以后断电，铁心件(1.5)在初始动能和永磁体(1.3)在磁轭(1.1)下部产生的磁通共同作用下，一直运动到合闸位置。，然后，铁心件(1.5)被永磁体(1.3)产生的磁通吸力保持在下端合闸位置。分闸时的工作原理与之相反。参见图2，铁心件(1.5)主要是由导杆(2.1)、静齿铁心(2.2)、铆钉(2.3)、动齿铁心(2.4)及下辅铁心(2.5)组成。导杆(2.1)贯穿于静齿铁心(2.2)、动齿铁心(2.4)及下辅铁心(2.5)。铆钉(2.3)将导杆(2.1)和动齿铁心(2.4)固定在一起。静齿铁心(2.2)和下辅铁心(2.5)开有圆孔，导杆(2.1)可在孔内上下运动。铁心件(1.5)的主要特征在于静齿铁心(2.2)下端开有凹槽，动齿铁心(2.4)上端开有与凹槽相配合的凸条，二者在分闸位置时啮合在一起。合闸过程中，动齿铁心(2.4)刚离开静齿铁心(2.2)后，原先全部垂直分布的磁通立即改变方向，大部分变为水平和斜向分布。这样，在初始运动阶段，永磁体(1.3)在铁心件(1.5)上端的吸引力被大大的消弱，也就是减小了合闸的阻力，因此提高了合闸的速度。在合闸状态需要分闸时，动齿铁心(2.4)在磁轭(1.1)下端，离静齿铁心(2.2)有一定的距离。动齿铁心(2.4)向上运动一小段位置后，由于凸条的影响，磁通由垂直改为斜向，分布在上下凸条形成的路径上。这样，在动齿铁心(2.4)向上运动的前一阶段，上端的吸力被加强。也就是增大了分闸的动力，以此提高了分闸的速度。本技术与其它同类产品有极大的不同，其特点就在于能够对磁通进行“按需分配”。由图3可知，磁轭(1.1)中部粘有永磁体(3.2)，其特征在于两点一是经过优化计算后，将永磁体(3.2)由以前的一个整体变为现在的4小块，提高了磁铁的利用率，减小了装配难度。二是在永磁体(3.2)上部粘有铁板(3.1)，与同类粘有铜皮的相比，增加了保护永磁体(3.2)不受损坏的力度，并减小了磁阻和摩擦力。由图4可知，动齿铁心(2.4)两侧开有槽，槽内装有耐磨铜轨(4.1)。动齿铁心(2.4)上下运动时，耐磨铜轨(4.1)起到了限制动齿铁心(2.4)围绕导杆(2.1)转动的摩擦力，同时增大了动齿铁心(2.4)开槽面与相邻永磁体(3.2)上铁板(3.1)的接触面积，也减小了摩擦力，改善了机构的运动特性。由图5可知，万向关节头(1.6)主要由上关节(5.1)、关节球(5.2)、下关节(5.3)和连接杆(5.4)组成。上关节(5.1)和下关节(5.3)组成一个“关节窝”，内装润滑脂。关节球(5.2)可在“关节窝”自由转动。上关节(5.1)加工有螺纹，万向关节头(1.6)安装在导杆(2.1)下部，可上下调节。所装的连接杆(5.4)能够绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关设备用新型永磁操作机构，其特征在于：是由铁心件、磁轭、合闸线圈、分闸线圈、永磁体和万向关节头构成；其中，铁心件是由动齿铁心、下辅铁心及静齿铁心组成，导杆贯穿于静齿铁心、动齿铁心及下辅铁心；铆钉将导杆和动齿铁心固定在一起；静齿铁心和下辅铁心开有圆孔，导杆可在孔内上下运动；静齿铁心下端开有凹槽，动齿铁心上端开有与凹槽相配合的凸条；在动齿铁心及静齿铁心上开有导磁槽，永久磁铁分别粘于磁轭上且在每一块永久磁铁上粘有保护铁板，动齿铁心侧面开有导轨槽，槽上嵌有耐磨铜条。

【技术特征摘要】
1.一种开关设备用新型永磁操作机构，其特征在于是由铁心件、磁轭、合闸线圈、分闸线圈、永磁体和万向关节头构成；其中，铁心件是由动齿铁心、下辅铁心及静齿铁心组成，导杆贯穿于静齿铁心、动齿铁心及下辅铁心；铆钉将导杆和动齿铁心固定在一起；静齿铁心和下辅铁心开有圆孔，导杆可在孔内上下运动；静齿铁心下端开有凹槽，动齿铁心上端开有与凹槽相配合的凸条；在动齿铁心及静齿铁心上开有...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴海鹰，王军，
申请(专利权)人：天水长城开关厂，
类型：实用新型
国别省市：62[中国|甘肃]