华北电力大学 机械工程系 崔彦彬 车磊

0 前言

真空断路器触头闭合时，为了缩短关合过程中的燃弧时间以及保证合闸的可靠性，通常其冲击速度和冲击力都是比较大的。这必然就容易引起触头碰撞后发生弹跳。弹跳将会使触头之间产生拉弧，导致触头熔焊，从而影响断路器的使用。在触头上加装缓冲弹簧可以有效地缓解触头之间的冲击和弹跳，缓冲弹簧的作用主要体现在刚度上，因此弹簧刚度的选择就显得极为重要。由于触头之间的碰撞会产生塑性变形，导致能量损失，影响触头速度，使断路器合闸特性变差。通过对碰撞阻尼的优化，得到最佳阻尼值，从而实现触头材质、结构的最优选取[1]

虚拟样机技术的显著特点使其受到了企业、高校及科研部门等的关注，其中尤其以美国MDI公司开发的ADAMS软件使用最为广泛。可以在ADAMS软件中，虚拟创建机构的三维模型，仿真其运动、分析受力、优化参数。我们应用ADAMS软件，创建开关触头三维模型，对其合闸过程进行动力学分析，优化缓冲弹簧刚度和碰撞阻尼，从而得到比较理想的合闸特性。

1 机构简介

真空断路器灭弧室主要由动、静触头及其他辅助零件装配而成。

文献[2]提出了预振动理论，并分析了预振动产生的原因，指出预振动不但使开距不按其预定规律减小，而且对合闸弹跳有直接的影响，对重燃也有一定的影响。为了消除预振动，设计出一种新型结构，即将缓冲弹簧安装在静端，动端不加缓冲弹簧，这样就减少了运动质量，自然消除了触头弹簧引起的预振动。……