一种动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件的制作方法

    专利2022-07-07  105


    本发明涉及低压断路器,包括塑壳断路器和框架断路器、双电源转换开关等电器开关的动触头部件电阻焊接制造领域,具体涉及一种动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件。



    背景技术:

    如图1所示,框架断路器的动触头是由动触刀40与动触点39焊接而成的。对作为b类电源级保护开关的框架断路器来说,正常工作时的额定运行电流很大,开关温升限制及短时耐受分断能力指标都很高,因此,动触头的钎着率要求在85%以上,甚至90%以上。又因为框架开关的合闸力很大,动触头合闸瞬间受到很高的冲击力,故要求焊接的热影响区小于动触刀40高度的一半,以保证动触头有足够的强度。所以在动触刀40的两侧压紧并导电就成为比较理想的电阻焊夹具结构方案。当动触点39的长度较长,特别是用于大规格的框架开关、pc级双电源转换开关上使用的动触点39长度在10mm以上,电流在下电极与动触刀40接触面的分流现象就会出现,所以,一种理想状态的焊接夹具结构是保证电极与动触刀40的接触始终完全平行,但是目前市场上常见的焊接夹具并不能保证电极与动触刀40的接触始终完全平行,因此影响所焊接的动触头的钎着率。



    技术实现要素:

    本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足,而提供一种动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件。

    本发明所采取的技术方案如下:一种动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,包括动电极座组件、驱动装置、导轨和与导轨直线滑移配合的滑座组件、复位弹簧;

    所述动电极座组件与滑座组件连接且相对所述滑座组件为可在一定范围内旋转;

    所述驱动装置与所述动电极座组件之间为线接触使动电极座组件相对驱动装置可旋转,所述驱动装置对动电极座组件输出沿滑座组件直线滑移方向的驱动力;

    所述复位弹簧对动电极座组件和/或滑座组件输出与驱动装置所输出的驱动力相反的复位作用力。

    还包括有相对导轨固定的挡板,所述驱动装置包括设置在挡板与动电极座组件之间的动滑座,所述动滑座一侧侧面与挡板表面保持贴合且接近动电极座的一侧侧面为相对滑座组件直线滑移方向倾斜的推动斜面,所述动电极座组件接近挡板的一侧侧面设有柱面,所述柱面与推动斜面贴合构成所述驱动装置与所述动电极座之间的线接触。

    所述动电极座组件包括动电极座、固定在动电极座上的动电极、设置在动电极座接近挡板一侧的滚动体安装座;所述滚动体安装座上固定有轴销,所述滚动体安装座中部开有横槽,横槽中设有滚动体,且该滚动体被轴销紧配固定于滚动体安装座,滚动体可绕轴销轴心转动。

    所述滚动体为圆柱体,所述滚动体的圆柱面与斜滑座的推动斜面贴合。

    所述动电极座组件包括动电极座、联接在动电极座上的左铜带和右铜带、分别与左铜带和右铜带联接的左联接块和右联接块,所述左铜带和右铜带为柔性的且关于动电极座对称设置,动电极座因无输入扭矩而不产生旋转。

    所述滑座组件包括过度件、滑座、绝缘板;所述过度件与滑座之间保持相对固定且被绝缘板隔开。

    所述动电极座接近滑座组件一侧的表面上设有圆孔和条形孔,所述滑座上设有第一连接柱和插入条形孔中的第二连接柱,所述第二连接柱与条形孔配合使动电极座在条形孔限定的微小范围内旋转。

    所述动电极座上设有至少两个长形沉孔,所述动电极座通过长形沉孔用螺钉连接但保持松弛状态。

    还包括有相对导轨固定的挡板,所述挡板上安装有支撑座,所述支撑座上螺纹连接有调节螺栓,所述调节螺栓端部联接有拉簧拉杆拉簧拉杆另一端穿过挡板上的止转方孔连接复位弹簧的一端,所述复位弹簧的另一端与滑座组件联接,复位弹簧对滑座组件输出向挡板方向的拉力。

    所述动电极座上设有电极槽,所述动电极的截面为梯形,所述动电极设置在电极槽内且接近电极槽底面的一侧宽度大于另一侧的宽度,所述电极槽内设有动电极压板,所述动电极压板的截面为梯形且接近电极槽底面的一侧宽度小于另一侧的宽度,所述动电极压板与动电极座通过紧固件连接。

    本发明的有益效果如下:

    一、本发明提供的焊接夹具动电极组件,动电极座组件在向所焊接的动触头滑移推进的过程中,由于动电极座组件相对滑座组件可在一定范围内旋转,所以动电极座组件可以自动找平,确保电极与动触刀的接触始终完全平行;

    二、采用动滑座的斜面作用驱动动电极座组件,并在动电极座组件中设置圆柱状的滚动体,动滑座的斜面与滚动体的圆柱面形成线接触,且之间为滚动摩擦力,动电极座组件可以旋转且驱动其旋转的作用力主要为与动触刀的相互作用,实现动电极的自动找平。

    三、本发明采用对称的软铜带布局,对动电极座无扭矩输出;

    四、本发明在挡板和滑座组件之间设置拉簧作为复位弹簧,相比现有的在前、后电极座之间设置压簧,本发明的设置不会影响动触头件支撑座的放置,并且拉簧的拉力可调,便于根据实际工况调整。

    本发明提供的焊接夹具动电极组件为通用型,适用于现有的市场上绝大部分型号低压断路器的动触头的焊接。

    附图说明

    为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

    图1为3wt框架断路器的动触头结构与焊接支撑板连接的结构示意图;

    图2为本发明一种实施例用于焊接图1所示的动触头结构的立体图;

    图3为本发明一种实施例用于焊接图1所示的动触头结构的俯视图;

    图4为图3中a-a方向剖视图;

    图5为本发明一种实施例中的动电极座的主视图(a)和仰视图(b);

    图6为本发明一种实施例中动电极座与动电极、动电极压板配合的结构示意图;

    图7为本发明一种实施例中动电极的结构示意图;

    图8为本发明一种实施例中过渡板的结构示意图;

    图9为本发明一种实施例中挡板与动滑座配合的结构示意图;

    图中,1,动电极座;101,长形沉孔;102,圆孔;103,条形孔;104,电极槽;105,外斜面;106,内斜面;2,动电极;201,动电极缺口;3,导轨;4,过渡件;401,螺栓沉孔;402,螺纹孔;403,连接孔;404,穿槽;5,滚动体;6;挡板;601,限位滑槽;602,止转方孔;7,斜滑座;701,推动斜面;8,复位拉簧;9,第一连接柱;10,第二连接柱;11,动电极压板;12,左联接块;13,左铜带;14,右联接块;15,右铜带;16,静电极;17,滚动体安装座;18,轴销;19,滑座;20,绝缘板;21,支撑座;22,调节螺栓;23,拉簧拉杆;39,动触点;40,动触刀。

    具体实施方式

    为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

    需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。

    本发明所提到的方向和位置用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等,仅是参考附图的方向或位置。因此,使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明,而非对本发明保护范围的限制。

    如图2-4所示,一种动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,包括动电极座组件、驱动装置、导轨3、与导轨3直线滑移配合的滑座组件、相对导轨3固定的挡板6、复位弹簧8。

    动电极座组件包括动电极座1、动电极2、动电极压板11、左联接块12、左铜带13、右联接块14、右铜带15、滚动体5、滚动体安装座17、轴销18。

    滑座组件包括滑座19、过渡件4、第一连接柱9、第二连接柱10及绝缘板20。所述过度件4与滑座19之间保持相对固定且被绝缘板20隔开。如图8所示,所述过渡件4上设有用于连接滑座19的螺栓沉孔401、用于连接动电极座1的螺纹孔402、用于连接第一连接柱9和第二连接柱10的两个连接孔403,所述过渡件4上还设有供复位弹簧8穿过且与一个连接孔403连通的穿槽404,所述复位弹簧8且端部固定在第一连接柱9上。

    所述动电极座1与过渡件4联接且相对所述过渡件4为松弛状态并可在一定范围内旋转。在本实施例中,具体设置为:所述动电极座1上设有至少两个长形沉孔101(图中为4个长形沉孔101),所述动电极座1通过长形沉孔101用螺钉连接但保持松弛状态。所述动电极座1接近滑座19的一侧表面上设有圆孔102和条形孔103,所述滑座19上设有插入圆孔102中的第一连接柱9和插入条形孔103中的第二连接柱10,所述第二连接柱10与条形孔103配合使动电极座1在条形孔103限定的微小范围内旋转。

    所述驱动装置与所述动电极座1之间为线接触使驱动装置相对驱动装置可旋转,所述驱动装置对动电极座1输入沿滑座19直线滑移方向的驱动力。在本实施例中,具体设置为:所述驱动装置包括设置在挡板6与动电极座1之间的动滑座7,所述动滑座7一侧侧面与挡板6表面保持贴合且接近动电极座1的一侧侧面为相对滑座19直线滑移方向倾斜的推动斜面701,所述动电极座1接近挡板6的一侧侧面设有圆柱面,所述圆柱面与推动斜面701贴合构成所述驱动装置与所述动电极座1之间的线接触。

    进一步地,在本实施例中,所述动电极座1接近挡板6的一侧限位有可转动的滚动体5,所述滚动体5为圆柱体,所述滚动体5的圆柱面与推动斜面701贴合。所述动电极座1接近挡板6的一侧设有滚动体安装座17,所述滚动体安装座17上固定有轴销18,所述滚动体5套设在轴销18上可绕轴销18轴心转动,在本实施例中,滚动体5具体采用市场采购的滚动轴承。由于采用滚动体5的圆柱面与驱动装置相互作用,动电极座组件相对驱动装置发生转动时之间的摩擦力为滚动摩擦力,可以大大减轻该部分力的对动电极座组件的影响。

    所述动电极座1接近挡板6的一侧侧面设有安装螺孔,用以安装滚动体安装座17,也可以采用其它常见装配方式实现动电极座与滚动体安装座17的组装。

    滚动体安装座17为绝缘材质制成或滚动体安装座17与动电极座1主体部分之间通过绝缘材质隔开,在本实施例中,滚动体安装座17与动电极座1主体部分之间设有绝缘板,通过绝缘板形成绝缘作用。

    通过上述设置,当动滑座7推进时,即图3中动滑座7向下滑动,动电极座1和滑座19向右滑移,当动电极2贴合到焊件上时,动电极座1可以在条形孔103限定的微小范围内旋转,这样动电极2可以自动找平焊件。

    如图9所示,所述挡板6设有限位滑槽601,所述动滑座7设置在限位滑槽601内仅可沿直线方向滑移。

    另外,如图4所示,复位弹簧8具体采用拉簧,设置在所述挡板6与滑座19之间。复位弹簧8的拉力起到使动电极座1和滑座19自动复位的作用。

    进一步地,所述挡板6上安装有支撑座21,所述支撑座21上螺纹连接有调节螺栓22,所述调节螺栓22端部联接有拉簧拉杆24拉簧拉杆24另一端穿过挡板6上的止转方孔602连接复位弹簧8的一端,所述复位弹簧8的另一端与滑座组件联接,复位弹簧8对滑座组件输出向挡板6方向的拉力。通过转动调节螺栓23,可以调节复位弹簧8的拉力。

    如图5所示,所述动电极座1上设有电极槽104,所述动电极2的截面为梯形,所述动电极2设置在电极槽104内且接近电极槽104底面的一侧宽度大于另一侧的宽度,所述电极槽104内设有动电极压板11,所述动电极压板11的截面为梯形且接近电极槽104底面的一侧宽度小于另一侧的宽度,所述动电极压板11与动电极座1通过紧固件连接。电极槽104的两个侧立面分别为20°倾斜的外斜面105和5°倾斜的内斜面106,如图6所示,动电极2一侧具有5°倾斜的与内斜面106配合的侧面,另一侧也是具有一定倾斜角的斜面,动电极压板11放置在电极槽104中对动电极2形成限位作用,动电极压板11与动电极座1通过螺栓紧固。

    动电极2用于工作的一端设有缺口201,通过调整缺口201的大小,可调整动电极2的工作面的大小。静电极16与动电极2的截面形状相同,动电极2的长度长于静电极16,这样静电极座可以设计得薄一些,操作者视线与焊件更近,有利于观察焊接效果;另外,用短后的动电极2可以当做静电极16使用,减少耗材的损耗,节省成本。

    如图4所示,所述滑座19包括与导轨3滑移配合的滑座19、与动电极座1连接的过渡件4以及设置在滑座19和过渡件4之间的绝缘板20。如图8所示,所述过渡件4上设有用于连接滑座19的螺栓沉孔401、用于连接动电极座1的螺纹孔402、用于连接第一连接柱9和第二连接柱10的两个连接孔403,所述过渡件4上还设有供复位弹簧8穿过且与一个连接孔403连通的穿槽404,所述复位弹簧8且端部固定在第一连接柱9上。

    所述动电极座组件包括动电极座1、联接在动电极座1上的左铜带13和右铜带15、分别与左铜带13和右铜带15联接的左联接块12和右联接块14,所述左铜带13和右铜带15为柔性的且关于动电极座1对称设置,动电极座1因无输入扭矩而不产生旋转。动电极座1、右联接块14、左联接块12表面进行镀银处理,动电极座1的银层厚度不低于3μm,其它的则不低于1μm。

    以下为本实施例的装配方法:

    s1、用m5×20不锈钢螺钉将导轨3固定于焊接夹具的底板上;

    s2、在绝缘板20背面帖双面胶条,与滑座19上的四个安装孔对齐后,按压在滑座19上;

    s3、给四个m5×22的螺钉穿上绝缘垫圈、平垫圈和绝缘套管,把过渡件4拧在滑座19上;

    s4、先把复位弹簧8的一端插到过渡件4后面的穿槽404,再把第一连接柱9(kcf绝缘销)插入与穿槽404连通的连接孔403中,穿过复位弹簧8的一端;第一连接柱9和第二连接柱10与过渡件4为紧配关系;安装后的第一连接柱9和第二连接柱10露出高度约9mm左右;

    s5、把动电极座1放在过渡件4上,用四个m6×32的螺钉将动电极座1组装到过渡件4上,但不拧紧(这是装配方法的关键点);

    s6、再在动电极座1上组装滚动体安装座17;它们之间用绝缘板隔开;用2个m5×16的螺钉穿上绝缘垫圈、平垫圈和绝缘套管,把滚动体安装座17拧在动电极座1主体上;

    s7、将柱状的滚动体5(滚动轴承)放入滚动体安装座17中,穿过轴销18使滚动体5连接到滚动体安装座17上且相对滚动体安装座17可滚动;

    s8、把复位弹簧8的另一端套到拉簧拉杆604上;再把拉簧拉杆604从挡板6的止转方孔602穿出;

    s9、把调节螺栓22套上支撑座21,再拧入拉簧拉杆604的螺纹孔;

    s10、用两个m5×10螺钉把支撑座21固定在挡板6上;

    s11、拧调节螺栓22可调节复位弹簧8的拉力,使动电极座1复位即可;

    s12、安装其它零件。

    以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。


    技术特征:

    1.一种动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,其特征在于:包括动电极座组件、驱动装置、导轨(3)和与导轨(3)直线滑移配合的滑座组件、复位弹簧(8);

    所述动电极座组件与滑座组件连接且相对所述滑座组件为可在一定范围内旋转;

    所述驱动装置与所述动电极座组件之间为线接触使动电极座组件相对驱动装置可旋转,所述驱动装置对动电极座组件输出沿滑座组件直线滑移方向的驱动力;

    所述复位弹簧(8)对动电极座组件和/或滑座组件输出与驱动装置所输出的驱动力相反的复位作用力。

    2.根据权利要求1所述的动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,其特征在于:还包括有相对导轨(3)固定的挡板(6),所述驱动装置包括设置在挡板(6)与动电极座组件之间的动滑座(7),所述动滑座(7)一侧侧面与挡板(6)表面保持贴合且接近动电极座(1)的一侧侧面为相对滑座组件直线滑移方向倾斜的推动斜面(701),所述动电极座组件接近挡板(6)的一侧侧面设有柱面,所述柱面与推动斜面(701)贴合构成所述驱动装置与所述动电极座(1)之间的线接触。

    3.根据权利要求2所述的动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,其特征在于:所述动电极座组件包括动电极座(1)、固定在动电极座(1)上的动电极(2)、设置在动电极座(1)接近挡板(6)一侧的滚动体安装座(17);所述滚动体安装座(17)上固定有轴销(18),所述滚动体安装座(17)中部开有横槽(1701),横槽(1701)中设有滚动体(5),且该滚动体(5)被轴销(18)紧配固定于滚动体安装座(17),滚动体(5)可绕轴销(18)轴心转动。

    4.根据权利要求3所述的动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,其特征在于:所述滚动体(5)为圆柱体,所述滚动体(5)的圆柱面与斜滑座(7)的推动斜面(701)贴合。

    5.根据权利要求1-4任一项所述的动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,其特征在于:所述动电极座组件包括动电极座(1)、联接在动电极座(1)上的左铜带(13)和右铜带(15)、分别与左铜带(13)和右铜带(15)联接的左联接块(12)和右联接块(14),所述左铜带(13)和右铜带(15)为柔性的且关于动电极座(1)对称设置,动电极座(1)因无输入扭矩而不产生旋转。

    6.根据权利要求1所述的动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,其特征在于:所述滑座组件包括过度件(4)、滑座(19)、绝缘板(20);所述过度件(4)与滑座(19)之间保持相对固定且被绝缘板(20)隔开。

    7.根据权利要求1所述的动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,其特征在于:所述动电极座(1)接近滑座组件一侧的表面上设有圆孔(102)和条形孔(101),所述滑座(19)上设有第一连接柱(9)和插入条形孔(103)中的第二连接柱(10),所述第二连接柱(10)与条形孔(103)配合使动电极座(1)在条形孔(103)限定的微小范围内旋转。

    8.根据权利要求7所述的动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,其特征在于:所述动电极座(1)上设有至少两个长形沉孔(101),所述动电极座(1)通过长形沉孔(101)用螺钉连接但保持松弛状态。

    9.根据权利要求1所述的动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,其特征在于:还包括有相对导轨(3)固定的挡板(6),所述挡板(6)上安装有支撑座(21),所述支撑座(21)上螺纹连接有调节螺栓(22),所述调节螺栓(22)端部联接有拉簧拉杆(24)拉簧拉杆(24)另一端穿过挡板(6)上的止转方孔(602)连接复位弹簧(8)的一端,所述复位弹簧(8)的另一端与滑座组件联接,复位弹簧(8)对滑座组件输出向挡板(6)方向的拉力。

    10.根据权利要求1-4、6-9所述的动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,其特征在于:所述动电极座(1)上设有电极槽(104),所述动电极(2)的截面为梯形,所述动电极(2)设置在电极槽(104)内且接近电极槽(104)底面的一侧宽度大于另一侧的宽度,所述电极槽(104)内设有动电极压板(11),所述动电极压板(11)的截面为梯形且接近电极槽(104)底面的一侧宽度小于另一侧的宽度,所述动电极压板(11)与动电极座(1)通过紧固件连接。

    技术总结
    本发明涉及低压断路器,包括塑壳断路器和框架断路器、双电源转换开关等电器开关的动触头部件电阻焊接制造领域,具体涉及一种动电极与焊件自平行的焊接夹具动电极组件,包括动电极座组件、驱动装置、导轨和与导轨直线滑移配合的滑座组件、复位弹簧;动电极座组件与滑座组件连接且相对滑座组件为可在一定范围内旋转;驱动装置与动电极座组件之间为线接触使动电极座组件相对驱动装置可旋转,驱动装置对动电极座组件输出沿滑座组件直线滑移方向的驱动力。本发明提供的焊接夹具动电极组件,动电极座在向所焊接的动触头滑移推进的过程中,由于动电极座相对滑座可在一定范围内旋转,所以动电极座可以自动找平,确保电极与动触刀的接触始终完全平行。

    技术研发人员:张彦民;王达武;张明江;黄庆忠;姚永峰;申志刚
    受保护的技术使用者:福达合金材料股份有限公司
    技术研发日:2020.12.15
    技术公布日:2021.03.12

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