一种真空开关管屏蔽罩的制作方法
本技术涉及真空开关管,具体为一种真空开关管屏蔽罩。
背景技术:
1、真空开关管(又称真空灭弧室)是电力系统中核心的控制与保护元件,广泛应用于断路器、接触器等开关设备中。其基本结构包括一个陶瓷或玻璃制成的密封外壳,以及封装于其内部、处于高真空环境中的动、静触头。在切断电流时,触头间会产生高温电弧,真空环境虽能迅速熄弧,但电弧仍会蒸发触头材料,产生金属蒸气。
2、为防止金属蒸气凝结在陶瓷绝缘外壳的内壁上导致绝缘性能下降,并起到均匀电场的作用,真空管内部通常设有一个由电工纯铁等材料制成的屏蔽罩。该屏蔽罩环绕在触头周围,是保障真空管长期稳定运行的关键部件之一。因此,屏蔽罩与陶瓷外壳之间必须实现牢固、可靠的固定。
3、目前,行业中普遍采用的固定工艺是钎焊。即先在陶瓷外壳内壁中部的环形凸起(称为“中筋”)表面进行金属化处理,形成一层可与焊料结合的金属薄膜,然后将屏蔽罩放置于中筋上,最后在高温下使用银铜等贵金属焊料将二者焊接在一起。
4、钎焊过程涉及高温加热和冷却,由于陶瓷与金属(电工纯铁)的热膨胀系数存在差异,在冷却后会在焊点区域产生巨大的残余热应力。此应力是导致屏蔽罩在后期使用、运输或安装过程中,受机械振动或冲击时会从焊点处开裂、脱落,因此,如何克服钎焊工艺带来的上述弊端,开发一种无需焊接、无热应力、可靠性更高且成本更低的屏蔽罩固定方式,已成为本领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种真空开关管屏蔽罩,以解决上述背景技术中提出的钎焊过程涉及高温加热和冷却,由于陶瓷与金属(电工纯铁)的热膨胀系数存在差异,在冷却后会在焊点区域产生巨大的残余热应力,此应力是导致屏蔽罩在后期使用、运输或安装过程中,受机械振动或冲击时会从焊点处开裂、脱落的问题。
2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种真空开关管屏蔽罩,包括外壳和屏蔽罩;
3、所述屏蔽罩的端部经机械加工形成薄区,所述薄区通过镟压工艺发生塑性变形,与所述外壳的内壁形成机械压合固定。
4、优选的,所述外壳包括壳体和凹槽;
5、所述凹槽呈环形开设在所述壳体的内腔圆周侧壁上;
6、所述凹槽沿着所述壳体的轴向分布在所述壳体的内腔圆周侧壁上。
7、优选的,所述外壳的端部设置有静端,所述静端包括静端盖和静触头;
8、所述静端盖设置在所述外壳的端部,所述静端盖的一端贯穿所述外壳设置在所述外壳的内腔,另一端设置在所述外壳的端部外侧;
9、所述静触头设置在所述静端盖的端部,所述静触头设置在所述外壳的内腔。
10、优选的,所述外壳的端部设置有动端,所述动端包括动端盖和动触头;
11、所述动端盖设置在所述外壳的端部,所述动端盖的一端贯穿所述外壳设置在所述外壳的内腔,另一端设置在所述外壳的端部外侧;
12、所述动触头与所述动端盖活动连接,所述动触头的一端贯穿所述动端盖设置在所述外壳的内腔,另一端设置在所述外壳的端部外侧。
13、优选的,所述屏蔽罩包括罩体和齿状突起;
14、所述齿状突起一体化成型在所述罩体的端部边缘处;
15、所述齿状突起呈环形设置在所述罩体的端部。
16、优选的,所述罩体的端部通过机械加工有薄壁;
17、所述薄壁设置在所述罩体的端部边缘处。
18、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
19、(1)对屏蔽罩的端部进行车削形成薄壁区,再通过镟压的方式固定在壳体内,镟压是常温冷加工过程,彻底避免了钎焊高温带来的残余热应力,从根源上消除了因应力导致脱落的最大风险,镟压产生的机械互锁结构在振动环境下性能稳定,不会像焊点那样因热疲劳而开裂,提高了可靠性;
20、(2)在镟压过程中,巨大的径向压力作用在带有齿状突起的薄壁上,镟压完成后,变形的金属会紧紧地包裹住陶瓷中筋,此时,原有的齿状结构被压合,但并未完全消失,这些被压入陶瓷表面微观孔隙中的齿状结构,形成了无数个微小的钩子或锚点,与陶瓷表面咬合在一起,这使得连接从单纯的面面接触靠摩擦力升级为三维的机械互锁,类似于榫卯结构或齿轮啮合,完成固定后,这些齿状结构本身具有一定的弹性,当真空管运行时,其内部会产生电动力和振动,这些齿状结构可以像微小的弹簧一样,通过自身的微小弹性变形来吸收和耗散振动能量;
21、(3)真空断路器在分合闸时会产生剧烈振动,传统的刚性连接在长期振动下可能因疲劳而松动,齿状结构的弹性缓冲作用能有效吸收振动能量,大幅降低疲劳失效的风险,特别适用于需要长寿命、高可靠性的应用场景,即使陶瓷中筋的表面或屏蔽罩的薄壁区存在微小的尺寸偏差或圆度不足,齿状结构也能更好地适应这些瑕疵,并通过变形来填充空隙,确保连接的牢固和密封,这降低了对零件加工精度的极致要求,提高了生产良率;
22、(4)凹槽内的金属填充物起到了定位销的作用,极大地增强了抵抗扭转力矩的能力,在振动环境中,互锁结构将产生振动的线性位移转化为对金属填充物的挤压应力,而金属能很好地承受和耗散这种应力,避免连接松动;
23、(5)凹槽为镟压工艺提供了一个明确的终止标志和填充目标,操作者或自动化设备可以通过监测压力或位置变化来判断是否填充充分,从而保证每一件产品的连接质量都高度一致。
1.一种真空开关管屏蔽罩,其特征在于:包括外壳(100)和屏蔽罩(400);
2.根据权利要求1所述的一种真空开关管屏蔽罩,其特征在于:所述外壳(100)包括壳体(110)和凹槽(120);
3.根据权利要求2所述的一种真空开关管屏蔽罩,其特征在于:所述外壳(100)的端部设置有静端(200),所述静端(200)包括静端盖(210)和静触头(220);
4.根据权利要求1所述的一种真空开关管屏蔽罩,其特征在于:所述外壳(100)的端部设置有动端(300),所述动端(300)包括动端盖(310)和动触头(320);
5.根据权利要求4所述的一种真空开关管屏蔽罩,其特征在于:所述屏蔽罩(400)包括罩体(410)和齿状突起(420);
6.根据权利要求5所述的一种真空开关管屏蔽罩,其特征在于:所述罩体(410)的端部通过机械加工有薄壁(411);
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