КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в контактных устройствах, где не допускается разрыв электрической цепи при воздействии вибраций, ударов и электродинамических сил, а также к приборам систем автоматики технических объектов, которые могут подвергаться аварийным воздействиям.
Известно исполнительное коммутирующее устройство, содержащее корпус, основную и дополнительную контактные системы, кулачок и электромагнитный привод. Основная контактная система содержит перемыкатель с токопроводящими секторами, установленный на одной оси с кулачком с возможностью взаимодействия с контактами основной контактной системы, расположенными по окружности, а кулачок взаимодействует с контактами дополнительной контактной системы, при этом электромагнитный привод выполнен в виде поляризованного реле с возвратно-поворотным движением якоря и кинематически связанного с ним храпового механизма с возможностью пошагового однонаправленного поворота оси, на которой жестко закреплены перемыкатель и кулачок. Токопроводящие секторы перемыкателя выполнены с угловой шириной, близкой к полуокружности. Патент Российской Федерации №2367050, МПК: Н01Н 35/14, 2009 г.
Известно контактное устройство, содержащее, по крайней мере, два контактных элемента, один из которых выполнен в виде двух пластин, снабженных ограничителями их отброса при воздействии механических и/или электродинамических сил. Пластины выполнены упругими, а ограничители их отброса жестко закреплены на оси, размещенной с зазором в отверстиях, выполненных в пластинах. Между пластинами дополнительно введен ограничитель их внутренних относительных перемещений, установленный с зазором на оси. Патент Российской Федерации №2276422, МПК: Н01Н 1/50; Н01Н 1/42, 2006 г. Прототип.
Недостатками контактного устройства является введение ограничителя амплитуд колебаний, который выполняет лишь одну функцию - исключает дребезг контактов, не обеспечивая надежный электрический контакт в условиях эксплуатации (малое количество контактных точек, контактные поверхности подвергаются износу).
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности контактирования за счет увеличения количества контактных точек, повышения износостойкости контактных поверхностей, а также исключение одночастотного резонанса при воздействии внешних факторов.
Технический результат полезной модели достигается тем, что в контактном устройстве, содержащем ножевой контакт и пружинные элементы, пружинные элементы выполнены в виде двух встречно расположенных пакетов пружин, прорезанных вдоль, причем каждая пружина выполнена с закруглением на конце и с концевым загибом, а ножевой контакт выполнен с выпуклыми контактными поверхностями.
Полезная модель поясняется на фигурах 1-5.
На Фиг.1 - схематично представлено контактное устройство в исходном состоянии, где: 1 - пружины, собранные в пакет; 2 - ножевой контакт; 3 - электрод.
На Фиг.2 схематично представлено контактное устройство в сработанном состоянии, где: 1 - пружины, собранные в пакет; 2 - ножевой контакт; 3 - электрод. Ножевой контакт 2 расположен между пружинами 1.
На Фиг.3 схематично представлен вид сверху на контактное устройство, где: 2 - ножевой контакт, 4 - концевой загиб пружины.
На Фиг.4 - схематично представлен профиль одной из пружин пакета, где: 1 - пружина, 4 - концевой загиб.
На Фиг.5 - схематично представлена фронтальная проекция одной из пружин пакета, где: 5 - закругление концов пружин, 6 - крепежное отверстие, 7 - продольный разрез.
Контактное устройство представляет собой закрепленные на электроде 3 пакеты пружин 1 и ножевой контакт 2. Количество и длина пружин 1 в пакете подбирают для устранения одночастотного резонанса при ударных воздействиях и воздействии вибрации переменной частоты.
Увеличение числа пружин 1 приводит к обеспечению надежного совокупного контактного усилия и увеличению точек контактирования. Выпуклые контактные края 5 ножевого контакта 2 повышают надежность замыкания. При срабатывании контактного устройства ножевой контакт 2 входит в зазор между встречно ориентированными пружинами 1 и последовательно, начиная с внешней, отклоняет их, при этом происходит самоочищение его контактной поверхности.
Работа контактного устройства происходит следующим образом.
Через отверстия 6 на электроде 3 встречно закреплены два пакета пружин 1. При срабатывании происходит перемещение ножевого контакта 2 между пружинами 1. Его форма обеспечивает плавное, безударное соединение закругленных концов 5 пружин 1 и самого контактного ножа 2 (Фиг.3). С обеих сторон ножевого контакта 2 пружины 1 движутся по одинаковым траекториям, обеспечивая одинаковый угол атаки.
В то же время в процессе перемещения пружин 1 по ножевому контакту 2 происходит самоочищение его контактных поверхностей.
Каждая пружина 1 в пакете имеет свою траекторию при перемещении по поверхности ножевого контакта 2, что минимизирует износ контактных пар и увеличивает ресурс контактного устройства.
Количество пружин 1 в пакете, а также продольные разрезы 7 каждой пружины 1 (Фиг.5) определяют количество контактных точек, которое можно варьировать в зависимости от требований, предъявляемых к контактному устройству. Можно варьировать высоту и толщину пружин 1 в пакете, исходя из требований по обеспечению значения контактного усилия и габаритов системы. При заходе ножевого контакта 2 в пакет пружин 1 пружины начинают последовательно, начиная с внешней, отклоняться от первоначального положения. Этим обеспечивается независимость работы каждой пружины 1 в пакете. Ход концевого загиба 4 внешней пружины 1 наибольший, ход концевого загиба 4 внутренней пружины 1 - наименьший. Пружины 1 имеют разную жесткость: внутренняя - наибольшую, внешняя - наименьшую. Сочетание жесткости пружин 1 и величины хода концевого загиба 4 обеспечивает необходимое контактное усилие, вплоть до равного по значению.
Преимуществом контактного устройства является подтвержденное испытаниями отсутствие явления дребезга контактов при ударных воздействиях и воздействии вибрации переменной частоты. Тем самым обеспечивается надежный электрический контакт при всех условиях эксплуатации, включая аварийные.