一种电气开关的制作方法

本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种电气开关，尤其是一种具有创新机械结构的单断点电气开关。

背景技术：

1、在电气开关领域，双断点开关因其较高的灭弧性能和电气寿命，长期以来被市场广泛接受。然而，双断点开关的结构复杂，零件数量多，且需要大量使用贵金属银作为触头材料，导致其制造成本居高不下。近年来，白银价格持续攀升，进一步加剧了双断点开关的成本压力，使其在价格敏感型市场的竞争力显著下降。

2、现有单断点结构虽然能够降低贵金属用量和制造成本，但在触头开距和灭弧性能方面仍存在不足。例如，cn109326463a公开了一种通过限位结构实现动触头转动的电器组件，该方案虽然在一定程度上改善了灭弧效果，但仍存在以下技术缺陷：

3、机械结构：弹性件采用柱状弹簧方式，动触头组件与通孔之间没有间隙，导致电流型电磁吸合装置无处设置。在大电流分断时，无法产生抵消霍姆力的电磁吸力来抑制触头弹跳，也不能形成驱动电弧运动的洛伦兹力，影响触头寿命和灭弧效果；

4、2、开距放大：动触头需先完成一段直线运动行程后才能与限位结构接触并转动，这种分段式运动方式导致转动角度受限，开距放大效果不足；

5、3、可靠性不足：依赖触头支持部与限位结构的机械配合，长期使用后易因磨损导致精度下降，影响产品性能。

6、为应对这些技术挑战，亟需开发一种创新的电气开关解决方案。该方案需要在保持单断点结构成本优势的同时，通过优化机械传动结构和引入电磁辅助装置，实现更大的触头开距、更好的灭弧效果以及更长的电气寿命。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电气开关，可有效解决结构复杂导致零件数量多、装配难度大；贵金属银用量大导致制造成本高；触头弹跳现象影响电气寿命；灭弧性能与成本难以兼顾的技术问题。

2、该电气开关通过创新的机械设计，在保持单断点结构低成本优势的同时，显著提升了动、静触头的开距和灭弧性能，从而延长了产品的电气寿命，具体方案如下：

3、本发明公开了一种电气开关，包括壳体以及设置在所述壳体内的驱动装置、动触头支持件、弹性件、动触头组件、静触头组件、第一电源端和第二电源端，所述动触头组件至少设置有动触头导电体，所述动触头导电体的前端设置有动触点，后端直接或间接地设置有动触头旋转运动支承部；所述动触头支持件上设置有至少一个通孔，所述动触头组件套设于所述通孔内；所述动触头支持件的通孔上方设置有弹性件驱动部，所述动触点的上方设置有弹性件连接部，所述弹性件驱动部与所述弹性件连接部之间连接有所述弹性件；所述壳体上设置有轴，所述动触头旋转运动支承部活动地设置在所述轴上；所述动触头支持件在驱动装置驱动下做上下直线运动。

4、在一些实施例中，所述动触头旋转运动支承部与所述弹性件驱动部和弹性件连接部构成三角形力传递结构，将所述动触头支持件的上下直线运动转化为所述动触头组件的旋转往复运动。

5、在上述实施例中，三角形力传递结构，通过杠杆放大原理，在相同电磁行程下使动触头旋转角度提升，动触头、静触头开距较传统单断点结构增大1.5-2倍。

6、在一些实施例中，所述弹性件的运动方式为单维度运动或二维度运动。

7、在上述实施例中，可根据结构与功能的需要，灵活选择单维度运动或二维度运动。

8、在一些实施例中，所述动触头组件与所述动触头支持件的通孔之间至少呈一个间隙状设置，所述动触头导电体）上和所述动触头支持件上设置或不设置电流型电磁吸合装置。

9、在上述实施例中， 动触头组件与通孔之间的间隙，为电流型电磁吸合装置的设置留下了空间，可根据需要灵活选择设置或不设置。

10、在一些实施例中，所述动触头导电体与第一电源端或第二电源端通过软导线或硬平面连接。

11、在上述实施例中，软导线或硬平面连接，能保证动触头组件的灵活转动。

12、在一些实施例中，所述电流型电磁吸合装置包括设置在动触头导电体上的第一导磁体和设置在动触头支持件上的第二导磁体，在电流流经所述动触头导电体时，产生的电磁场能够驱动动触头、静触头分离时产生的电弧向灭弧室方向运动。

13、在上述实施例中，利用电流型电磁吸合装置产生的电磁场驱动电弧向灭弧室运动，减少电弧在触头的滞留时间，显著改善灭弧效果，减少触头烧损，延长使用寿命。

14、在一些实施例中，所述第一导磁体为u形槽结构，具有u形横截面；所述动触头导电体穿设于所述u形槽中。

15、在上述实施例中，u形截面能增强磁场集中度，优化电磁吸力分布，提升电磁效率。

16、在一些实施例中，所述电流型电磁吸合装置在动触头组件、静触头组件接触时，极面之间的气隙为0.1～5mm。

17、在上述实施例中，在动触头导电体流经电流时，0.1～5mm的气隙产生的电磁吸力能够增大触头的终压力，抵消大部分动触头、静触头间产生的霍姆斥力，抑制触头弹跳，延长触头使用寿命。

18、在一些实施例中，所述弹性件包括呈夹角设置的第一力臂和第二力臂，所述第一力臂与第二力臂之间的夹角为钝角或锐角。

19、在上述实施例中，调整第一力臂与第二力臂长度比例，可以放大动触头、静触头之间的开距，电弧拉得更长，更容易熄灭。

20、在一些实施例中，所述弹性件至少还包括第一端部、第二端部，所述第一端部与所述弹性件驱动部连接，所述第二端部与所述弹性件连接部连接。

21、在上述实施例中，明确了第一端部与第二端部的连接关系。

22、在一些实施例中，所述第一端部与所述弹性件驱动部转动连接；所述第二端部与所述弹性件连接部滑动相连。

23、在上述实施例中，第一端部与所述弹性件驱动部转动连接，动触头支持件上下一维运动；所述第二端部与所述弹性件连接部滑动相连，弹性件受驱动装置驱动发生的弹性形变经弹性件连接部的滑动吸收。

24、在一些实施例中，所述第一端部与弹性件驱动部转动且可滑动连接；第二端部与所述弹性件连接部固定连接或滑动连接。

25、在上述实施例中，第一端部与所述弹性件驱动部转动且可滑动连接，动触头支持件弹性件驱动部产生沿y轴的上下和沿x轴的二维运动。

26、在一些实施例中，所述弹性件的材质为弹性钢丝或弹性金属板。

27、在上述实施例中，弹性钢丝或弹性金属板都是易加工成型材料，成本低，适合批量生产。

28、在一些实施例中，所述动触头旋转运动支承部与所述轴转动连接或转动且可滑动连接。

29、在上述实施例中，动触头旋转运动支承部与所述轴转动连接或转动且可滑动连接，配合简单，结构成熟；滑动连接可吸收弹性件的弹性形变。

30、在一些实施例中，所述驱动装置为电磁驱动装置或电机驱动装置。

31、在上述实施例中，电磁驱动装置与电机驱动装置都是广泛应用方案，可根据需要选择。

32、本发明通过弹性件的创新设计，在单断点结构中实现双断点的性能优势，同时兼顾低成本、易加工和高可靠性。

33、本发明的有益效果为：

34、1、降低成本：

35、采用创新的单断点结构设计，使贵金属银用量减少40-50%，大幅降低材料成本；简化机械传动结构，零件数量减少20%以上，装配效率提升15%。

36、2、提升灭弧性能：

37、三角形力传递结构，通过杠杆放大原理，在相同电磁行程下使动触头旋转角度提升，动、静触头开距较传统单断点结构增大1.5-2倍。

38、3、增大触头压力：

39、电流型电磁吸合装置在通电时产生电磁吸力，提升触头终压力，有效抵消霍姆斥力，抑制触头弹跳，延长电气寿命。

40、4、增加电弧驱动：

41、u形导磁体结构产生的定向洛伦兹力，驱动电弧向灭弧室移动，缩短电弧滞留时间，降低触头烧损。

42、本发明在单断点结构中实现双断点的性能优势，兼具低成本、高可靠性特点。