一種提高接觸器振動性能的結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種提高接觸器振動性能的結構，包括有彈性阻尼墊片，彈性阻尼墊片點焊在磁路部分上的軛鐵上，該彈性阻尼墊片外側設置有向上伸出的U型彈片，U型彈片與罩殼的內部側壁接觸，在彈性阻尼墊片上還設置有定位支撐片，定位支撐片向下伸出與罩殼的內底面接觸。本發明運用有限元分析，通過改變產品內部總裝部分和罩殼部分接觸的定位及安裝方式，增加彈性阻尼墊片，解決因為線圈質量過重，中心偏離軸線，造成整體重心與形心不對稱，罩殼與機芯的連接不夠緊密，對于質量較大的線圈約束不夠而導致產品在振動沖擊過程中，諧振點降低而使產品使用過程中在惡劣的環境下受到振動和沖擊作用而失效的問題。
【專利說明】一種提高接觸器振動性能的結構
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種提高接觸器振動性能的結構，屬于接觸器【技術領域】。
【背景技術】
[0003]三相交流接觸器在電能的傳輸和分配過程以及電氣設備的控制和保護中起著不可替代的關鍵作用。三相交流接觸器是一種適用于長距離頻繁的接通和分斷額定工作電壓下的交流主電路及大容量控制電路的電器。同時隨著科技水平的提高，生產、加工、制造的自動化程度越來越高，電氣設備的控制系統日趨復雜，三相交流接觸器作為控制系統的重要組成部分，需求量大，應用面廣，種類繁多，應用對象和應用環境的多樣化對開關電器的性能提出了更高的要求。其中，交流接觸器作為主要的控制電器，被廣泛應用于遠距離、頻繁接通與分斷交流主電路和大容量控制電路，其性能優劣直接影響了整個電氣系統的可靠性。
[0004]現有的三相交流接觸器產品在航空領域較為惡劣的環境下，產品的現有性能已不能滿足復雜環境條件下的使用要求，尤其產品的穩定性、抗沖擊性能和工作可靠性較差。目前該型號接觸器在振動方面存在結構缺陷:線圈質量過重，中心偏離接觸器軸線，造成接觸器整體重心與形心不對稱。罩殼與機芯的連接不夠緊密，對于質量較大的線圈約束不夠。另外接觸系統部分結構設計存在問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于:為了解決現有的三相交流接觸器產品在航空領域較為惡劣的環境下，產品的現有性能已不能滿足復雜環境條件下的使用要求，尤其是產品的振動和沖擊性能工作可靠性較差的問題，本發明提供一種提高接觸器振動、沖擊性能的結構。
[0006]本發明的技術方案:一種提高接觸器振動性能的結構，包括有彈性阻尼墊片，彈性阻尼墊片點焊在磁路部分上的軛鐵上，該彈性阻尼墊片外側設置有向上伸出的U型彈片，U型彈片與罩殼的內部側壁接觸，在彈性阻尼墊片上還設置有定位支撐片，定位支撐片向下伸出與罩殼的內底面接觸。
[0007]上述的提高接觸器振動性能的結構，所述定位支撐片的數量為3片或3片以上。
[0008]上述的提高接觸器振動性能的結構，所述定位支撐片的數量為4片。
[0009]上述的提高接觸器振動性能的結構，所述定位支撐片向下伸出高度為3.5?4.5mm。
[0010]上述的提高接觸器振動性能的結構，所述U型彈片的數量為4片。
[0011]上述的提高接觸器振動性能的結構，所述彈性阻尼墊片采用彈性材料制作而成。
[0012]上述的提高接觸器振動性能的結構，所述彈性阻尼墊片采用彈性材料中的彈簧不銹鋼帶材料制作而成。[0013]上述的提高接觸器振動性能的結構，所述磁路部分上安裝有銜鐵部分，銜鐵部分包括有推動塊，推動塊的壓塊為塑料材料制作而成。
[0014]上述的提高接觸器振動性能的結構，所述推動塊的壓塊為酚醛玻璃纖維材料制作--? 。
[0015]本發明的有益效果:
1、本發明運用有限元分析，通過改變產品內部總裝部分和罩殼部分接觸、定位及安裝方式，增加彈性阻尼墊片，解決因為線圈質量過重，中心偏離接觸器軸線，造成接觸器整體重心與形心不對稱，罩殼與機芯的連接不夠緊密，對于質量較大的線圈約束不夠而導致產品在振動沖擊過程諧振點降低而使產品失效的問題，U型彈片與罩殼側壁緊密接觸，從而提高了接觸器中總裝部分的穩定性，使得其振動變小；向下伸出的定位支撐片與罩殼底部接觸，使得接觸器的抗沖擊能力提高。
[0016]2、增加彈性阻尼墊片后，接觸器產生振動時能量從軛鐵-線圈-鐵心-銜鐵系統-接觸系統，或者從軛鐵-立柱-支架-銜鐵系統-接觸系統，通過改進罩殼與機芯的連接方式，加強罩殼對機芯的約束，此時的基座較穩，振動不易被放大，穩定性能得到較大的提聞。
[0017]3、彈性阻性墊片和鉚裝后的磁路部分進行點焊配合，保證它和磁路部分連接牢固，同時使得彈性阻尼墊片和罩殼底部以及罩殼內部側壁相接觸，使得振動過程中，接觸器的穩定性變高，抗沖擊能力增強，提高了產品的振動諧振點。
[0018]4、彈性阻尼墊片采用彈簧 不銹鋼帶材料制作，該材料具有抗拉強度大的特點，在使用過程中彈性力較好，具有較強的延展性；該彈性阻尼墊片在加工過程中分別有四個U型彈片和四個定位支撐片，四個U型彈片每個產生ION的彈力，保證在裝配過程中使得彈性阻尼墊片充分和罩殼接觸，從而使得機芯的穩定性能更好，而且墊片與罩殼之間并無干涉現象。
[0019]5、將推動塊壓塊由銅塊改為酚醛玻璃纖維壓塊后，降低了推動塊的質量，使得推動塊在振動過程中，轉動慣量降低，從而振動諧振點提高，并且將動靜觸點之間等效彈簧的拉力峰值從0.45降低到0.39Ν，減少了 13.3%，使得接觸器的穩定性能更好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]附圖1為本發明的結構示意圖；
附圖2為本發明的彈性阻尼墊片的結構示意圖；
附圖3為本發明的彈性阻尼墊片的底部結構示意圖；
附圖4為改進前接觸器的振動示意圖；
附圖5為增加彈性阻尼墊片后的振動示意圖；
附圖6為改進前接觸器的振動等效圖；
附圖7為本發明的振動等效圖；
附圖標記:1_底座，2-靜簧片，3-動觸點,4-推動塊，5-銜鐵,6-磁鋼,7-極靴，8-線圈，9-軛鐵，10-彈性阻尼墊片，11-支撐柱，12-鐵心，13-支架，14-罩殼，15-振動臺，16-U型彈片，17-定位支撐片。【具體實施方式】
[0021]本發明的實施例:一種提高接觸器振動性能的結構，如附圖1-3所示，包括有彈性阻尼墊片10，該彈性阻尼墊片10點焊在接觸器的磁路部分上的軛鐵9上，該彈性阻尼墊片10四周外側上設置有4片向上伸出的U型彈片16，在該彈性阻尼墊片10上還設置有3片或3片以上的向下伸出的定位支撐片17。
[0022]增加了彈性阻尼墊片10的接觸器在組裝時，在底座I上鉚裝靜簧片2組成接觸部分；在支架13上裝入磁鋼6、極靴7，然后將軛鐵9、軛鐵9上的線圈8、以及線圈8側面安裝有的支撐柱11、線圈8上方安裝有的鐵心12進行鉚裝，組成磁路部分；然后將動觸點3鉚裝到推動塊4上，裝入銜鐵5組成銜鐵部分；再將銜鐵部分裝入支架13上，和磁路部分用電焊機進行點焊，構成總裝部分。當總裝部分組裝完畢后，在總裝部分的軛鐵9上點焊彈性阻尼墊片10，最后裝入罩殼14，裝入罩殼14后，U型彈片16與罩殼14的內部側壁接觸，使得接觸器工作過程中，總裝部分與罩殼14接觸緊密，從而保證總裝部分的穩定性，避免總裝部分在罩殼14內出現晃動；定位支撐片17主要是起到一個彈性的作用，在保證其彈力的前提下，綜合考慮系統的穩定性能，將定位支撐片17設置為4片，每一片定位支撐片17向下伸出與罩殼14的內底面接觸，使得接觸器振動過程中抗沖擊能力增強。該定位支撐片17向下伸出的高度應該在3.5?4.5_之間，在該范圍值內，定位支撐片17的抗沖擊性以及抗變形性綜合最好，高度過低，抗沖擊性較差，高度過高，定位支撐片17在沖擊過程中容易變形。且每一片定位支撐片17之間的高度差不應超過0.1_，避免出現系統重心偏移。
[0023]由于該彈性阻尼墊片10必須具有良好的抗沖擊性，故制作時采用彈性材料制作而成，在諸多彈性材料中因彈簧不銹鋼帶材料抗拉強度大，在使用過程中彈性力較好，具有較強的延展性，故優選使用彈簧不銹鋼帶材料制作該彈性阻尼墊片10。
[0024]改進前的接觸器在振動過程中，其能量的傳遞如附圖4所示，將接觸器放置在振動臺15上，當振動臺15產生振動后，振動產生的能量會經過2條路徑進行傳遞，I條路徑經過振動臺15 —罩殼一安裝耳一軛鐵一線圈一鐵心一銜鐵系統一接觸系統或從軛鐵后一支撐柱一支架一銜鐵系統一接觸系統；另外I條路徑則經過振動臺15 —罩殼一罩殼側壁一底座一接觸系統。而且在能量傳遞的過程中罩殼還對振動有放大作用，使得罩殼對質量較大的線圈的約束力較弱，線圈自身在振動過程中會產生晃動，屬于一個基座不穩的系統，對振動的放大作用較強。
[0025]經過加裝彈性阻尼墊片10后的接觸器，其振動過程中能量的傳遞如附圖5所示，振動臺15振動產生的能量經過振動臺15 —軛鐵9 —線圈8 —鐵心12 —銜鐵系統一接觸系統或從軛鐵9后一支撐柱11 —支架13 —銜鐵系統一接觸系統。此時質量較大的線圈8相當于直接固定在振動臺15上，此時的基座較穩，振動不易被放大，穩定性能得到較大的提聞。
[0026]使用MSC.Patran/Nastran軟件對原有的接觸器和經過改進后的接觸器進行有限元分析。模態分析的結果顯示共振頻段集中在655.06?1429.5Hz，其中655.06Hz為銜鐵共振，其余各階頻率均為動靜簧片共振。對接觸器進行頻率響應分析，以模擬接觸器在振動臺上的掃頻振動。附圖6所示為原有接觸器測得的動靜觸點之間等效彈簧的拉力峰值約為
0.45N。
[0027]將推動塊4壓塊由銅塊改為塑料壓塊后，降低了推動塊4的質量，使得推動塊4在振動過程中，轉動慣量降低，從而振動諧振點提高，由于酚醛玻璃纖維材料耐高溫性能比較好，而且質量較輕，穩定性比較強，故優選使用酚醛玻璃纖維材料制作推動塊4的壓片。如圖7仿真結果所示，使用該材料制作的推動塊4的壓塊在使用過程中，動靜觸點之間等效彈簧的拉力峰值約為0.39N，減少了 13.3%，增加彈性阻尼墊片后，取消了原來的安裝耳，使得彈性阻尼墊片10的四個定位支撐片17和罩殼14底部接觸，彈性阻尼墊片10的每個定位支撐片17高度為3.5mm，產生的彈力大小為8-12N，此時如附圖7的仿真結果所示，動靜觸點之間等效彈簧的拉力峰值約為0.3N，減少了 33.3%，使得接觸器的抗沖擊能力以及穩定性能都得到了提高。
【權利要求】
1.一種提高接觸器振動性能的結構，其特征在于:包括有彈性阻尼墊片(10)，彈性阻尼墊片(10)點焊在磁路部分上的軛鐵(9)上，該彈性阻尼墊片(10)外側設置有向上伸出的U型彈片(16)，U型彈片(16)與罩殼(14)的內部側壁接觸，在彈性阻尼墊片(10)上還設置有定位支撐片(17),定位支撐片(17)向下伸出與罩殼(14)的內底面接觸。
2.根據權利要求1所述的提高接觸器振動性能的結構，其特征在于:所述定位支撐片(17)數量為3片或3片以上。
3.根據權利要求2所述的提高接觸器振動性能的結構，其特征在于:所述定位支撐片(17)數量為4片。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的提高接觸器振動性能的結構，其特征在于:所述定位支撐片(17)向下伸出高度為3.5?4.5mm。
5.根據權利要求1所述的提高接觸器振動性能的結構，其特征在于:所述U型彈片(16)的數量為4片。
6.根據權利要求1所述的提高接觸器振動性能的結構，其特征在于:所述彈性阻尼墊片(10)采用彈性材料制作而成。
7.根據權利要求6所述的提高接觸器振動性能的結構，其特征在于:所述彈性阻尼墊片(10)采用彈性材料中的彈簧不銹鋼帶材料制作而成。
8.根據權利要求1所述的提高接觸器振動性能的結構，其特征在于:所述磁路部分上安裝有銜鐵部分，銜鐵部分包括有推動塊(4)，推動塊(4)的壓塊為塑料材料制作而成。
9.根據權利要求8所述的提高接觸器振動性能的結構，其特征在于:所述推動塊(4)的壓塊為酚醛玻璃纖維材料制作而成。
【文檔編號】H01H50/30GK103578867SQ201310564286
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】周文博, 彭體康, 宿云輝, 鄒明, 何洪昌, 何云山 申請人:貴州振華群英電器有限公司