真空開關裝置製造的改進方法

2023-05-16 14:25:51

專利名稱：真空開關裝置製造的改進方法
技術領域：
本發明涉及一種真空開關裝置製造方法。
技術背景用於真空電路斷路器的真空室的室中需要高度的真空。除了使用吸氣劑 對真空室進行調節以外，製造方法本身也非常重要。目前，現有技術已經釆用一次性焊接的製造方法，在該方法中，未加工 的室被放置在特殊的大真空烤爐中，在其中保持幾個小時。 一旦達到了所需 溫度，放置在焊接物體之間的焊接塊，連同距離固定器，通過調整溫度被熔 化，如果需要，在幾個步驟用不同的溫度，直到所有原來的開口空間都被焊 接塊充滿， 一些片段和成分已經被降低到塊中，從而將該真空室氣密封閉。 然後，外部真空可被減少，完成的室可以從烤爐中取出。這種方法需要高投資且在真空烤爐中需要停留相當長的時間。所以，這 會導致真空室的高成本。該方法還需要採用的材料對於開關裝置中的導體需要滿足機電要求，且 在熔化塊和整個焊接過程還能耐受高溫，這就極大的減少了可選擇的材料。 目前， 一次性焊接方法需要真空開關裝置在真空烤爐中在高溫下停滯很長時間。這項技術使得接觸材料的選擇非常有限，因為要適合於高溫(800 。C到IOO(TC )。現有技術具有高投資、長工藝時間和因此造成的高產品成本。用於去除 水分子的加熱溫度(35(TC到40°C )和用於滾動接縫焊接或感應焊接的局 部應用的溫度，只允許使用其它材料而不是真空室中的標準鉻銅。該新技術目的在於能夠使用更廣泛的材料、更短的製造時間(相比於許 多小時典型的是幾分鐘)和更低的製造和投資成本。本發明的目的是大大減少製造時間，降低投資成本，消除現存的材料 限制和從整體上降低真空室的成本。為了實現上述目的本發明提供了一種真空開關裝置製造的改進方法，其特徵在於，使用小規格容器，能被抽真空且能被加熱到低於400。C的溫度， 其內部尺寸僅稍超出欲製造的真空開關裝置的最大外部尺寸；這些容器被連 接到重型真空泵，該重型真空泵能在幾分鐘內達到所需的真空度；該容器由開口片段組成(二等分最為理想)，其在真空開關裝置的部件 被插入後能夠被關閉，在該容器的上端部，或者從外部連接一帶鐵芯的電磁 體被，其極性能轉換，或者從外部連接一位置能被固定和釋放的波紋管；該 電磁體的磁場使得容器內部的永磁體相斥或相吸；因此，能在關閉的容器內 執行機械的上下運動；該波紋管的釋放也能啟動上部部件的向下運動。該真空開關裝置的部件被插入到一個開放形式的容器中，然後，關閉該 容器；在各片段之間，應用合適的用於密封的墊圏，及一陽極和陰極隱蔽系 統能夠進行精確定位。該方法不需要^f吏用傳統的真空烤爐就能夠準備欲抽空的室，這裡，兩個部 件組在外部乾淨和乾燥的環境中被預先裝配並預先用熔焊或焊料焊接；在關閉容器後，該兩個部件被加熱到至少35(TC，以從表面去除水分子； 該下部部件由可移動接觸器、波紋管、下蓋、絕緣陶磁、吸氣器和屏幕、外加引導片組成；對於方法(i)， 一扁平、光滑和平整的金屬環被連接到該下部 部件的上側(用以滾動接縫焊接)；該下部部件通過一保持該杆在適當位置的 裝置固定就位，並且然後可以轉動下部部件和上部部件；對於方法(ii),一焊接 塊置於下部部件的頂部(用於感應焊接)；該上部部件由真空開關裝置的固定接觸器、蓋和引導片組成；在蓋的下側， 連接一金屬環(用於方法(i))，該金屬環與下部部件頂部的金屬環的尺寸相同；一環狀7lc^體通過一非磁性螺栓固定於該固定接觸器；該固定接觸器通過引導 片保持在適當的位置，其使得該固定接觸器和該永磁體僅在軸向運動；該永》茲體位於臨近該抽空容器上蓋的中心， 一電;茲體及其芯固定在其上面；通過選擇正確的極性，產生磁場，它首先吸引，然後通過轉換極性，排斥 該永》茲體；另一種方式是，上部部件通過在其頂部固定一波紋管被固定就位， 且通過釋放該波紋管向下移動；當該電磁體或該波紋管將該永磁體和該上部部件保持在上方位置時，上部 和下部部件之間的一小空隙使空氣和溼度能被從真空開關裝置中抽出；該抽空容器現在能被關閉，且內部的空氣被抽出直到達到所需的真空度。 在達到高真空後，該電磁體的極性被轉換，且施加在永磁體上的力壓迫上部部件，將其下環壓到下部部件頂部的環上，將真空密封其中；另一種方式是,該波紋管的固定淨皮釋i文，用外部空氣壓力將上部部件向下壓迫到下部部件，且該波紋管被再次固定；兩個帶巻的焊接頭(方法i), 一個在上環的頂部且一個在下環的下方，在該抽空容器的內部現在開始通過感應加熱將兩環焊接到一起； 一旦將兩個環保持到一起的焊接過程開始，該下部部件就會被所述杆轉動，且逐漸地該兩個環被焊接到 一起直到真空開關裝置達到氣密。應用一加熱帶(方法ii)環繞在所述部件之間的縫隙上；在兩個部件被結合在一起後，在它們之間有焊接塊，該加熱帶局部加熱該焊接塊，因此將所述部件焊接密封。該容器現在能慢慢地通以空氣，且該真空開關裝置能夠被取出。 該新方法同時允許使用新材料和其它接觸方式，這在以前是不可能的。


圖1為本發明實施例結構圖；圖2 .1為本發明所述處於打開狀態的帶有真空開關裝置的抽空容器結構示意圖；圖2 . 2為本發明所述處於關閉狀態的帶有真空開關裝置的抽空容器結構 示意圖。附圖標記說明1電磁體(或波紋管)2永^茲體3固定接觸器4上蓋5絕緣陶瓷6密封墊圈7帶有滾動接縫焊接裝置或內建有感應加熱裝置的抽空容器8下蓋9可移動接觸器(可轉)10波紋管10，用于波紋管的抗扭轉裝置11電磁體的芯(或波紋管，圖中未表示)12上下密封環(i)13應用焊接塊的位置(ii)A上預先焊接的環B下環，預先固定於陶瓷絕緣體上具體實施方式
對於該新方法使用小抽空容器，其內部尺寸僅稍超出被抽空的真空室 的外部尺寸。這些容器被用合適軟管或管道連接到高效真空泵。這些泵可以在數分鐘內將該容器抽空到所需的真空度，同時加熱該容器到350。C到40(TC以從 內部去除所有水分子。除了鉻和銅以外，在這個溫度下還允許使用許多導體 材料。所有部件可預先用熔焊或焊料焊接，因此僅有兩個主要部件被送入到 抽空容器中進行最終焊接。該容器由兩個或更多的部分組成，在真空室的各部件被送入後，這些 部分可以通過把它們放在一起而被關閉(參見圖1，容器開啟)。各部件以正確的順序被送入其中一個容器片段，在其中被固定裝置支持。然後，容器被合適的墊圏6關閉並密封，陰陽隱蔽負責容器片段的精確 對位。在真空室的部件被定位到容器中之前，它們已經被預焊接和淨化，以 防止雜質或汙染。下部部件除用於它們固定的引導元件外，包括可移動接觸器9、波紋管 10 (圖2 . 1)、下蓋8、絕緣陶資5、吸氣器(未顯示)和屏幕(未顯示)。在絕緣陶凳5的上側， 一金屬環被預先用熔焊或焊料焊接其上。這個 環的上表面平整、乾淨和光滑。該環用於方法(i),滾動密封焊接。另外的， 一合適的焊接塊被送入到上部部件和下部部件之間的空間13，然後來通過感應焊接的方法被加熱(方法ii)。該下部部件通過合適的固定裝置固定於抽空容器7，另一固定裝置支撐下接觸器9的杆，支撐位置一對應於真空開關裝置後來打開的位置。上部部件由真空開關裝置的固定接觸器3、上蓋4和引導元件組成。該 上蓋4的下側焊接到一金屬環A,該金屬環具有與下部部件頂部的環同樣的 尺寸和表面處理。一非磁性螺栓能被插入到固定接觸器3的杆中。它固定一環狀永磁體2 到杆上。上部部件保持在軸向保持可移動並通過引導片支撐在相應的位置。抽空容器的蓋與一電磁體2的芯11或一波紋管(未顯示)相連接。該 電磁體，通過選擇合適的極性，安全地將上部部件支撐在相應位置。在插入上部下部件之後，僅一小空隙分隔上下部部件，以允許其內部 的空氣被抽出。抽空容器現在可被關閉，且其中的空氣被抽出，直到已經達到所需的真 空度(參見圖2.2，說明書，室關閉)。在達到高真空(至少5xl(T巴)後，該電磁體的極性被轉換(1.1)， 且磁力壓迫該永磁體，通過它該固定接觸系統緊緊地壓到下部部件上，因此 將兩個現在已經關閉的部件內部的真空密封其中。另外地，該波紋管被釋放， 且外部空氣壓力加合適的支持裝置一應用額外壓力將兩個部件在室中緊緊 地壓迫到一起。上下部部件的兩個環12位於彼此頂部。現在構建於抽空容器內的一滾 動接縫焊接裝置(方法i)將其在兩個金屬環頂部和底部的兩個巻關閉。現 在該兩個部件(通過下杆)被翻轉，且通過滾動接縫焊接裝置被焊接關閉。 另外地，用於環繞在下部部件和上部部件之間縫隙上的 一 感應加熱帶被加熱 (方法ii)，因此將焊接塊熔化在縫隙中並將兩個部件焊接到一起。然後抽空容器可被通以空氣並打開，然後完成的真空開關裝置可以被取出。完整的抽空和焊接過程僅耗費幾分鐘，而不是幾個小時。由於在整個過 程中的低溫，其它材料和形式可以用於接觸器，例如球狀接觸器、環接觸器、 平板接觸器和其它的系統。該新方法採用更小的抽空裝置，該裝置能在沒有長時間和高水平溫度情 況下工作。在一小型抽空容器中，部件通過磁力或波紋管被保持分離。 一旦容器被 抽空就會導致所需的高真空，磁極性被轉換，真空開關裝置因而被關閉。內 部滾動接縫焊接過程(沒有焊接塊)或感應加熱過程(有焊接塊)將該真空 開關裝置氣密封閉且將內部的真空密封其中。
權利要求
1. 真空開關裝置製造的改進方法，其特徵在於，使用小規格容器，能被抽真空且能被加熱到低於400℃的溫度，其內部尺寸僅稍超出欲製造的真空開關裝置的最大外部尺寸；這些容器被連接到重型真空泵，該重型真空泵能在幾分鐘內達到所需的真空度；該容器由開口片段組成(二等分最為理想)，其在真空開關裝置的部件被插入後能夠被關閉，在該容器的上端部，或者從外部連接一帶鐵芯的電磁體被，其極性能轉換，或者從外部連接一位置能被固定和釋放的波紋管；該電磁體的磁場使得容器內部的永磁體相斥或相吸；因此，能在關閉的容器內執行機械的上下運動；該波紋管的釋放也能啟動上部部件的向下運動；該真空開關裝置的部件被插入到一個開放形式的容器中，然後，關閉該容器；在各片段之間，應用合適的用於密封的墊圈，及一陽極和陰極隱蔽系統能夠進行精確定位；該方法不需要使用傳統的真空烤爐就能夠準備欲抽空的室，這裡，兩個部件組在外部乾淨和乾燥的環境中被預先裝配並預先用熔焊或焊料焊接；在關閉容器後，該兩個部件被加熱到至少350℃，以從表面去除水分子；該下部部件由可移動接觸器、波紋管、下蓋、絕緣陶磁、吸氣器和屏幕、外加引導片組成；對於方法(i)，一扁平、光滑和平整的金屬環被連接到該下部部件的上側(用以滾動接縫焊接)；該下部部件通過一保持該杆在適當位置的裝置固定就位，並且然後可以轉動下部部件和上部部件；對於方法(ii)，一焊接塊置於下部部件的頂部(用於感應焊接)；該上部部件由真空開關裝置的固定接觸器、蓋和引導片組成；在蓋的下側，連接一金屬環(用於方法(i))，該金屬環與下部部件頂部的金屬環的尺寸相同；一環狀永磁體通過一非磁性螺栓固定於該固定接觸器；該固定接觸器通過引導片保持在適當的位置，其使得該固定接觸器和該永磁體僅在軸向運動；該永磁體位於臨近該抽空容器上蓋的中心，一電磁體及其芯固定在其上面；通過選擇正確的極性，產生磁場，它首先吸引，然後通過轉換極性，排斥該永磁體；另一種方式是，上部部件通過在其頂部固定一波紋管被固定就位，且通過釋放該波紋管向下移動；當該電磁體或該波紋管將該永磁體和該上部部件保持在上方位置時，上部和下部部件之間的一小空隙使空氣和溼度能被從真空開關裝置中抽出；該抽空容器現在能被關閉，且內部的空氣被抽出直到達到所需的真空度；在達到高真空後，該電磁體的極性被轉換，且施加在永磁體上的力壓迫上部部件，將其下環壓到下部部件頂部的環上，將真空密封其中；另一種方式是，該波紋管的固定被釋放，用外部空氣壓力將上部部件向下壓迫到下部部件，且該波紋管被再次固定；兩個帶卷的焊接頭(方法i)，一個在上環的頂部且一個在下環的下方，在該抽空容器的內部現在開始通過感應加熱將兩環焊接到一起；一旦將兩個環保持到一起的焊接過程開始，該下部部件就會被所述杆轉動，且逐漸地該兩個環被焊接到一起直到真空開關裝置達到氣密。應用一加熱帶(方法ii)環繞在所述部件之間的縫隙上；在兩個部件被結合在一起後，在它們之間有焊接塊，該加熱帶局部加熱該焊接塊，因此將所述部件焊接密封。該容器現在能慢慢地通以空氣，且該真空開關裝置能夠被取出。
全文摘要
一種真空開關裝置製造的改進方法，該方法採用更小的抽空裝置，該裝置能在沒有長時間和高水平溫度情況下工作。在一小型抽空容器中，部件通過磁力或波紋管被保持分離。一旦容器被抽空就會導致所需的高真空，磁極性被轉換，真空開關裝置因而被關閉。內部滾動接縫焊接過程(沒有焊接塊)或感應加熱過程(有焊接塊)將該真空開關裝置氣密封閉且將內部的真空密封其中。
文檔編號H01H33/66GK101236857SQ200710003128
公開日2008年8月6日 申請日期2007年1月31日 優先權日2007年1月31日
發明者薄槐夏, 德 郎 申請人:開關工藝歐洲有限公司