一種刀開關(guān)電觸頭裝置及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電觸頭裝置，具體地說，涉及的是一種刀開關(guān)電觸頭裝置及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]刀開關(guān)是目前電力線路中分離或投入負載的常用設(shè)備之一，其主要作用為:(1)隔離電源，以便能安全地電路和設(shè)備進行維修設(shè)備檢修或更換保險絲；(2)分斷負載，如不頻繁的接通與分斷額定電流以下的負載或直接啟動小容量的電動機。刀開關(guān)通常包括底座、手柄、動觸頭、動觸頭支架、靜觸頭、接線座及保護罩。刀開關(guān)是通過動觸頭與底座上的靜觸頭相契合(或分離)，從而接通(或分斷)電路。目前，刀開關(guān)按動、靜觸頭結(jié)構(gòu)主要分為兩大類:第一類，動觸頭-刀夾，靜觸頭-刀片，如圖1所示；第二類，動觸頭-刀片，靜觸頭-刀夾，如圖2所示。
[0003]經(jīng)檢索，國內(nèi)外涉及刀開關(guān)用觸頭材料的研究或報道極少。目前刀開關(guān)通常使用純銅作為動、靜觸頭的制備材料，純銅的導(dǎo)電導(dǎo)熱性較好，但是當有大電流長時間流過時，觸頭就會發(fā)熱，而純銅高溫下強度低，易軟化變形，且變形后較難恢復(fù)，使得合閘狀態(tài)下的動、靜觸頭接觸不良，增大接觸電阻，使刀開關(guān)發(fā)熱，影響刀開關(guān)的性能，甚至會產(chǎn)生電火花或者將其燒毀。此外，純銅材料價格昂貴，使得刀開關(guān)的生產(chǎn)成本相對較高。
[0004]如何在不降低刀開關(guān)電接觸材料性能的前提下降低生產(chǎn)成本，同時提高刀開關(guān)電接觸材料使用壽命已成為目前研究的熱點、重點問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種具有強度高、性能穩(wěn)定、成本低廉的刀開關(guān)電接觸材料及其制備方法，進而大大提高刀開關(guān)開合性能及使用壽命。
[0006]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供一種刀開關(guān)電觸頭裝置，包括靜觸頭、以及與所述靜觸頭相配合的動觸頭組件，所述靜觸頭、動觸頭組件位于接線座上；所述動觸頭組件包括動觸頭、與動觸頭連接的支撐件，所述支撐件采用Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材制備，支撐件兩側(cè)為Cu層，單側(cè)Cu層厚度占Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材總厚度的5% -30%。
[0008]優(yōu)選地，所述接線座采用Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材制備，接線座兩側(cè)為Cu層，單側(cè)Cu層厚度占Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材總厚度的5% -30%。
[0009]更優(yōu)選地，所述動觸頭、靜觸頭焊接于Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材制備的接線座上。
[0010]優(yōu)選地，所述Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材，采用Cu帶、Fe帶、Cu帶三層復(fù)合形成，或者采用Fe鍍Cu方法制備。
[0011]更優(yōu)選地，所述Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材中Cu層為純Cu層或Cu合金層。
[0012]優(yōu)選地，所述動觸頭通過包裹或鑲嵌方式固定于所述支撐件上。
[0013]更優(yōu)選地，所述動觸頭、靜觸頭米用純Cu或Cu合金制備。
[0014]本發(fā)明還提供一種上述刀開關(guān)電觸頭裝置的制備方法，包括以下步驟:
[0015]S1，將Cu/Fe/Cu料帶進行乳制，乳制后料帶厚度為1.5_12mm ；
[0016]S2，將乳制后的Cu/Fe/Cu料帶進行熱處理；
[0017]S3，將S2處理后的Cu/Fe/Cu料帶進行沖制，制備動觸頭支撐件，以及與動、靜觸頭相連的接線座，沖制形狀依據(jù)不同刀開關(guān)需要的形狀確定；
[0018]S4，采用純Cu或Cu合金料帶分別制備動觸頭、靜觸頭；
[0019]S5，將S4中動觸頭通過包裹或鑲嵌方式固定于所述S3的支撐件上；
[0020]S6，將S5中支撐件、S4中靜觸頭焊接于S3的接線座上。
[0021]所述S3中，熱處理是指:熱處理溫度為300°C?800°C之間，熱處理時間2h?8h，
氣氛為比或N2。
[0022]所述S6中，焊接方式可以為電阻焊或感應(yīng)焊。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0024]1、本發(fā)明支撐件采用Cu/Fe/Cu復(fù)合料帶制備，支撐件兩側(cè)為Cu層，可以實現(xiàn)良好電流導(dǎo)通，中間Fe層有效的提高支撐件的強度，保證了動、靜觸頭之間保持足夠的接觸壓力，避免了觸頭的變形、發(fā)熱與損壞，從而使電接觸材料的綜合性能提高。
[0025]2、本發(fā)明采用Cu/Fe/Cu料帶來代替純銅制備觸頭支撐件及接線座，銅的使用量降低了約70-90%，具有加工成本低、制備工藝過程易控制、少污染、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等特點。
[0026]3、本發(fā)明采用Cu或Cu合金作為觸頭材料，由于Cu具有優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能以及耐磨損性能，從而降低在刀開關(guān)開合過程中造成的觸頭材料的磨損，延長了動觸頭和靜觸頭的使用壽命。
【附圖說明】
[0027]圖1-圖2是本發(fā)明第一種刀開關(guān)電觸頭裝置局部不意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明第一種刀開關(guān)電觸頭裝置整體示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明刀開關(guān)電觸頭裝置整體示意圖；
[0030]圖中:1和6、2分別為動、靜觸頭接線座，3為靜觸頭，4為支撐件，5為動觸頭，101為Cu層，102為Fe層。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0032]實施例一
[0033]以制備如圖1-3形狀刀開關(guān)為例:
[0034]如圖1-3所示，圖中:1和6、2分別為動、靜觸頭接線座，3為靜觸頭，4為支撐件，5為動觸頭。一種刀開關(guān)電觸頭裝置，包括靜觸頭3，以及與所述靜觸頭3相配合的動觸頭組件，所述靜觸頭3位于接線座3上、所述動觸頭組件位于接線座1、6上；所述動觸頭組件包括動觸頭5、與動觸頭5連接的支撐件4 ;所述支撐件4采用Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材制備，支撐件4兩側(cè)為Cu層，單側(cè)Cu層厚度占Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材總厚度的5% -30%。
[0035]所述接線座1、6、2采用Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材制備，接線座兩側(cè)為Cu層，單側(cè)Cu層厚度占Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材總厚度的5% -30%。
[0036]所述Cu/Fe/Cu料帶，兩側(cè)為Cu層，中間為Fe層，可采用Cu帶、Fe帶、Cu帶三層復(fù)合制備，也可以采用Fe鍍Cu方法制備。
[0037]所述Cu/Fe/Cu復(fù)合帶材中Cu層為純Cu層或Cu合金層。
[0038]所述動觸頭通過包裹或鑲嵌方式固定于所述支撐件上。
[0039]所述動、靜觸頭采用純Cu或Cu合金制備。
[0040]上述刀開關(guān)電觸頭裝置的制備方法如下:
[0041]第一步:將Cu帶與Fe帶進行冷復(fù)合，制備Cu/Fe/Cu材料，其中料帶寬度為250mm，料帶厚度為6.0mm，其中單側(cè)銅層厚度百分比約為20%。
[0042]第二步:將Cu/Fe/Cu材料進行乳制，乳制后的厚度為2.0mm。
[0043]第三步:將Cu/Fe/Cu料帶進行熱處理，溫度300°C，時間8h，氣氛為N2。
[0044]第四步:將乳制后的Cu/Fe/Cu料帶進行沖制，制備動觸頭支撐件，以及與動、靜觸頭相連的接線座，如圖1所示。
[0045]第五步:采用純Cu料帶分別制備動觸頭、靜