介绍一种双刀锁定按钮开关_史小强.pdf

第 2 期2023 年 4 月机电元件ELECTOMECHANICAL COMPONENTSVol.43 No.2Apr.2023收稿日期:2022 11 11综 述 与 简 介介绍一种双刀锁定按钮开关史小强，曾小春，程勇(贵州振华华联电子有限公司，贵州凯里，556000)摘要:传统凸轮按钮开关，非密封按钮依靠按柄帽自身重量，可识别锁定状态，但密封凸轮按钮开关，因密封圈有弹力，按柄帽被密封圈弹起，导致在使用按钮开关时不易区分状态容易出现误操作。为避免这一现象，本文介绍了一种双刀锁定按钮开关，该按钮开关通过运用止锁件与压杆配合后旋转，使得止锁件发生错位被凸轮套斜面体导轨限制上升，实现锁定，止锁件通过定位销，实现让压杆约束按柄帽的位移，实现锁定状态识别。关键词:锁定;凸轮;按钮开关Doi:10 3969/j issn 1000 6133 2023 02 014中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号:1000 6133(2023)02 0058 031引言按钮开关是由与按钮行程在同一直线运动的推动力来驱动内部触点运动实现通断状态转换的开关;电子元件市场飞速发展，为适应市场需求，同时，为满足用户及公司开关品种扩展的需要，而进行研制的小体积全密封双刀锁定按钮开关;传统凸轮按钮开关，非密封按钮依靠按柄帽自身重量，可识别锁定状态，但密封凸轮按钮开关，因密封圈有弹力，按柄帽被密封圈弹起，导致在使用按钮开关时不易区分状态容易出现误操作。本文介绍了一种双刀锁定按钮开关，通过开关的结构改进来避免这一问题。2开关的结构组成如图 1 所示的双刀锁定按钮开关，包括外壳 11:外壳 11 上端为设有开孔向上的凹槽，中部至下端为通孔，通孔与凹槽连通;凸轮套 12:凸轮套 12 为两头相通的中空体，凸轮套 12 外侧与外壳 11 中部内壁固定连接;止锁件 7、压杆 8、按柄帽 9，压杆 8 上端的中空凹口可滑动贯穿在外壳 11 后与按柄帽 9 的凸台过盈套接安装，压杆 8 下端可滑动贯穿于外壳 11、凸轮套 12后与止锁件 7 可配合的间隔对应;压杆 8 设有对应凸轮套 12 斜面体导轨的导轨槽，使得止锁件 7、压杆 8、凸轮套 12 形成如圆珠笔的自动伸缩锁止机构;止锁件7 对应的形状结构为圆珠笔的自动伸缩锁止机构的止锁件，压杆 8 对应的形状结构为圆珠笔的自动伸缩锁止机构的压杆 8，凸轮套 12 对应的形状结构为圆珠笔的自动伸缩锁止机构上设有导轨的笔壳;图 1产品总体结构示意图按柄 4:止锁件 7 下端的中空凹口与按柄 4 上端的凸台间隙可转动套接;动触块 16:按柄 4 下端外侧环形过盈固定套装有环形的动触块 16;压簧甲 2:压簧甲 2 两端分别与按柄 4、外壳 11 底部固定连接;压簧甲 2 上端位于按柄 4 的闷槽内，压簧甲 2 下端与外壳 11 底部固定连接;两个短导电件 17:两个短导电件 17 间隔贯穿固定安装于外壳 11 下部，两个短导电件 17 的底端位于外壳 11 外侧，两个短导电件 17 的顶端与动触块 16 间隔对应。3开关的工作原理当按柄帽 9 按下时，压簧甲 2 被压缩，当压动触块16 与两个短导电件 17 接触后，此时两个短导电件 17连接的两根导线通电，压杆 8 下滑，止锁件 7 与压杆 8配合后旋转，使得止锁件 7 发生错位被凸轮套 12 斜面体导轨限制上升，压簧甲 2 上顶的复位力被止锁件 7限制，使得按柄帽 9 不能被压簧甲 2 弹起，解决了目前按柄帽被密封圈弹起的问题，达到了按钮开关按下时状态不变的效果;再次按柄帽 9 按下时，止锁件 7 与压杆 8 配合后旋转，使得止锁件 7 发生错位在凸轮套 12 斜面体导轨导向下上升，此时，压簧甲 2 为通过按柄 4 对止锁件7、压杆 8、按柄帽 9 的向上复位提供辅助力，压动触块16 与两个短导电件 17 分离，实现断电。4开关关键结构和创新点所述压动触块 16 采银氧化铟材料，实现抗拉弧、灭弧功能，保证开关使用在大负载电路中。所述外壳11 外部轴向设置有螺纹，且外壳 11 螺纹处铣扁;由于安装方式为螺母固定，起能防止开关转动，能有效提高开关的可操作性。还包括基座 1，基座 1 为上凹中空体，基座 1 底部设有使得两短导电件 17 贯穿的两间隔通孔，基座 1 为绝缘橡胶体;基座 1 外侧与外壳 11 中部下内壁过盈固定安装，压簧甲 2 与外壳 11 固定端现与基座 1 底面凸体间隙套接;两短导电件 17 与外壳 11 固定连接端分别贯穿在基座 1 的通孔上;便于压簧甲 2 的拆装。还包括环氧树脂胶层 101，外壳 11 与基座 1 外端面固定安装有环氧树脂胶层 101;环氧树脂胶层 101对止锁件 7 进行防松动限位。还包括压簧乙13、限位杆14、绝缘块15，按柄4 中部从左至右设有安装限位杆 14 的通孔，按柄 4 底部贯穿通孔至中部设有安装压簧乙 13 的凹槽;压簧乙 13顶端安装于按柄 4 的中部，底端与贯穿在按柄 4 通孔内的限位杆 14 中部接触，绝缘块 15 过盈套装在限位杆 14 两端并限制限位杆 14 在按柄 4 中部左右移动;压簧乙 13 弹簧力大于压簧甲 2 弹簧力;当按柄帽 9 按下时，压簧甲 2 先被压缩，后压缩的压簧乙 13 一边被压缩压杆 8 一边向下运动，压簧乙 13 完全被压缩后，压杆 8 与止锁件 7 刚进入接触的状态，避免压杆 8 与止锁件 7 硬性冲击接触，提高压杆 8 的操作稳定性，双簧复位结构能能够自我调节，保证开关接触可靠性。还包括两个动触片 3、两个长导电件 18，固定两个长导电件 18 依次可滑动贯穿环氧树脂胶层 101、基座1，两个长导电件 18 与两个短导电件 17 错位交叉;动触片 3 焊接在长导电件 18 上;动触片 3 受外力弹性变形，动触片 3 弹性势能小于压簧乙 13 的弹性势能，保证接触的可靠性，实现双刀按通。还包括转动轴 15，转动轴 15 下端设置的凹口与按柄 4 上端上与止锁件 7 套接的凸台段螺纹固定旋合，转动轴 15 上端设置的凸体与止锁件 7 下端的中空凹口可转动套接;按柄 4 经转动轴 15 提高与止锁件 7转动的稳定性。还包括定位销 6，定位销 6 为上小下大的台阶状，定位销 6 上端从止锁件 7 中线对称中空台阶通孔贯穿至压杆 8 中线对称底部的闷孔内;止锁件 7 通过定位销 6，实现让压杆 8 约束按柄帽 9 的位移，实现锁定状态识别。所述按柄帽 9 顶端外侧面开环形槽，槽内设有红漆标记层;依靠行程标记来区分开关状态，当行程标记红色外露在外壳 11 时，开关处于非锁定状态;当行程标记红色处于外壳 11 内部时，开关处于锁定状态。还包括密封圈 10，密封圈 10 上端内圈与按柄帽 9的外侧环形凹槽经七零三硅橡胶层 102 固定密封粘接，密封圈 10 下端与外壳 11 上端凹槽底面经七零三硅橡胶层 102 固定密封粘接;密封圈 10 避免导电流体进入压杆 8 以下的部件，保证压杆 8 以下部件之下的绝缘安全性。所述当按柄帽 9 受到按压力 F 作用时，按柄帽 9推动压杆 8、止锁件 7、按柄 4，同时向下移动压簧甲 2弹性变形，动触点 16 与短导电件 17 接触，实现开关的按通作用，继续向下按压按柄帽 9，压簧乙 13 压缩，当位移到一定位置时，止锁件 7 脱离凸轮套 12 上的斜面体导轨，且压杆 8 与止锁件 7 啮合，止锁件 7 轴向旋95第 2 期史小强等:介绍一种双刀锁定按钮开关转;此时撤去按压力 F 后，在复位压簧甲 2 的作用下按柄 4 自动复位，使得止锁件 7 发生错位被凸轮套 12 斜面体导轨限制上升，压簧甲 2 上顶的复位力被止锁件7 限制，使得按柄帽 9 不能被压簧甲 2 弹起，解决了目前按柄帽被密封圈弹起的问题，达到了按钮开关按下时状态不变的效果;再次按柄帽 9 按下时，止锁件 7 与压杆 8 配合后旋转，使得止锁件 7 发生错位在凸轮套 12 斜面体导轨导向下上升，此时，压簧甲 2 为通过按柄 4 对止锁件7、压杆 8、按柄帽 9 的向上复位提供辅助力，压动触块16 与两个短导电件 17 分离，实现断电。同时止锁件 7在复位过程中回到凸轮套 12 内，开关回到初始状态，完成一次动作循环。4结束语本文介绍了该开关的总体结构，描述了开关实现锁定状态识别和和结构创新点，对开关起到功能识别作用，提高了开关工作可靠性。参考文献:1 赵松年 现代设计方法 机械工业出版社 1997 2 杨旭 开关电源技术 机械工业出版社 2005 3 闻邦椿 机械设计手册 机械工业出版社 2010 4 樊留锁;朱卫国副主编 机电控制技术 北京理工大学出版社 2014(上接第 51 页)图 4上下导电管贴箭头标记第二，机构箱输出轴与垂直拉杆存在滑动现象，主要表现是输出轴的抱箍无法将垂直栏杆抱死。如果解决这个故障，需要对原 U 螺栓抱箍进行改进，将其改造成为卡齿型螺栓抱箍，从而避免垂直拉杆的力矩过大以及抱箍滑移的情况。第三，顶压脱扣装置能够对隔离开关的可靠合闸进行保障，使其能够在点动力、风力等外力作用影响下，依旧保持良好的工作状态。为了能够达到这样的目标，可以将装置的绝缘滚轮改为不锈钢滚轮，这样就能够解决绝缘滚轮碎裂、易老化等问题4。5结语综上所述，文章对剪刀式隔离开关的组成以及动作原理进行分析，并对运行过程中常见的故障原因进行了罗列，从而提出切实可行的故障解决方案。在实际检修的过程中，建议能够通过回路电阻对设备接触可靠性进行测试，利用分合闸测试对合分闸是否到位进行判断，充分结合测试结果开展维修工作，这样才能保障维修质量，确保电网能够稳定运行。参考文献:1 郭跃东，刘斌，林丽 一起隔离开关分合闸不到位的原因分析及处理 J 电世界，2021，62(10):32 33 2 王强，王德军，李长泉 一起发电机出口隔离开关合闸故障分析及思考 J 水电与新能源，2021，35(09):6063 3 董洪达，黄涛，梁晓鸥，王晓伟，宋爽，葛志成，张赛鹏，陈捷元 剪刀式隔离开关的有限元分析及试验 J 吉林电力，2018，46(06):36 39 4 张丹丹，王安平，刘作庆，符严平 剪刀式隔离开关的上导电管弯曲成形技术J 轻合金加工技术，2018，46(11):41 4406机 电 元 件2023 年