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IP44工业插头结构

作者: 盛泽电气发布时间:2018-09-26 21:13

工业插头由外壳、插销、插销座、插销盖、电缆架、电缆护套以及螺钉等零部件组成。

插头是一种用手操作的电器附件,所以有这几点要求:一是尺寸必须符合国家标准,安全可靠;二是安装和接线应方便;三是手把适合握紧便于用力;四是造型美观,结构合理。

下面就对工业插头的结构逐一介绍。

一、外壳

外壳的作用是装载和保护插头的内部零件,其外形适合用手操作,如下图所示:

外壳的尺寸,包括直径、定位键和保持块的尺寸等,必须符合GB/T 11919--2001标准的规定。

外壳的手把表面设计很有讲究,通常会设计成多条纹或者多圆菱,增加摩擦力,使手易握紧方便插拔用力。

插头外壳的装配结构可以有不同形式,常见的有两种:

1.整体式外壳。如图2所示

2.两段式外壳。

两段式外壳的前段设计成外壳兼插销座,后段则为手把。两段之间用自攻螺钉连接固定。接口结构常用插槽和定位齿,确保定位准确连接牢固,并能达到IP44防护等级。

随着快速安装技术的发展,现在很多两段式的外壳和手把可采用快速连接结构,不再用螺钉固定。

外壳表面通常印有标志,包括商标、型号、规格、认证符号等。

外壳通常用热塑性塑料制造。材料必须保证其机械性能和电气性能,包括耐冲击、耐老化、耐热、耐燃、绝缘性等符合标准要求。目前,多数外壳采用聚酞胺(也叫尼龙,简称PA)或聚碳酸醋(简称PC)材料。对于环境恶劣或高温的生产场地,也有采用其他专门研制的工程塑料或轻金属材料—铝合金制造。

二、插销

插销是插头中的导电部件,又称为触头。

插销为圆形实芯导体,应符合GB/T 11919-2001标准规定的I径和长度。插销表面粗糙度会影响插接时的接触导电面积,也必须符合要求。

两种基本形式:

1.整体式插销。

2.分体式插销。

额定电压大于50V的插头应有地极插销,其直径较粗也比较长,能承受额定工作电流。而相极、中线极插销直径和长度都比地极短。这样能做到插接时地极先接通,拔出时地极最后才离开,保证安全接地。

额定电流为63A和125A的插头还有辅助极插销。辅助极比其他极短,目的是在插头插人过程中,只有当其他各极接通后,辅助极才会接通,表示插头已经插接到位。辅助极用于监测通电状况,或者用于通信、控制线路。

额定电压小于等于50V的低压插头只有相极插销,没有地极和中线极插销。

插销用的材料必须具有良好的导电和机械性能,包括经受正常操作的机械应力、电应力、热应力,不易磨损或影响使用。同时,材料还必须有良好的切削机械加工性能,通常选用含铜58%以上的黄铜。为了提高插销防锈和防机械损伤,可在其表面镀保护层,一般是镀镍。

三、接线端子

接线端子用于与插销连接导线。有接线孔、螺钉孔和螺钉。接线孔必须符合可插入性规定,所要求的标准截面的导线见附表《可拆线插头和连接器用软电缆表》。接线端子既要能夹紧,又不会损坏导线,并能经受拉力试验。

为了防止端子螺钉松脱,除了螺钉加弹簧垫圈的方法之外,常用结构形式还有:

1.螺牙防松脱结构。如上图(a)所示

防松螺钉适用于端子是黄铜的一体化插销。它是在前端螺牙的适当位置上冲一个斜印,使局部螺纹沟有一点变形。因为钢螺钉比黄铜插销的螺孔硬,螺钉可以旋入,在沟的变形处摩擦阻力大,螺钉旋入后就被卡紧,不易松脱。

2.自锁式防松结构。

上图(b)是一种USK系列压线框端子。在拧紧螺钉的过程中,压线框上部带螺纹的舌片向上弹起,由此产生对螺钉的反作用力,在压线框与螺钉之间形成自锁。因此,导线

一旦压紧,能长时间可靠锁定。

上图( c)是另一种UKJ系列压线框端子。自锁是通过升降筒上部的“UREADY',间隙来实现的。在拧紧螺钉的过程中,增大扭矩使升降筒发生弹性形变,在压线框与螺钉之间自动步进自锁使得螺纹摩擦力逐步增大,由此产生一个对螺钉的反作用力,并持久地作用在连接的导线上,形成自锁。

对于自锁式防松结构,温度造成导线直径的改变由压线框本身的弹性作用来抵消,因此无须再次拧紧螺钉。

上述这两种端子都具有自锁、抗震、防松功能。

端子应具有足够的机械强度、导电性和耐腐蚀性。一体化端子的材料与插销相同,用含铜58%以上的黄铜。UKJ系列的端子框用铜合金。USK系列的端子框是用淬火硬化的钢制成,能承受大力矩的钢螺钉压紧导线。

钢螺钉和压线框应有防腐蚀保护层,一般采用镀镍。

随着技术进步,又出现了各种快速安装的端子。端子不再用螺钉连接,更节省时间。

四、插销座

插销座用来固定插销和端子,并使各极隔开绝缘。插销座的结构形式有以下两种:

1.独立插销座

2.(与外壳)一体化插销座

插销座上有插销孔,其尺寸按照GB/T 11919-2001标准写规定及按顺序排列,并互相隔开绝缘。装入的插销应不会转动.并确保如有松脱的端子螺钉,不会在金属件之间形成电气连接。

插销座采用绝缘材料,通常是热塑性塑料,如聚酞胺PA或聚碳酸醋PC。为了节约用料,插销座一般都设计成薄壁结构,在保证强度的情况下,内部许多地方被镂空。

五、插销盖

插销盖盖在插销座上,起隔开绝缘的作用,同时保护插销,防止在插接过程受力被顶出。

插销盖的主要尺寸,包括外径、进线孔、定位口、螺钉圆孔位置等,必须与插销座对应配套。

有些把螺帽防松齿条设计在插销盖的接地端子口内侧,如下图所示:

插销盖与插销座的固定方式,常见的有如下三种:

1.用螺钉固定。这是最常用的,优点是随时可重复装拆。

2.塑料热铆接。在插销座的注塑件上设置3个塑料铆钉口,装配时把插销盖顺着铆孔套入,加热软化铆钉口,然后铆压,冷却则固定。

3.超声波焊接。利用超声波热效应进行加热,并使它与插销座之间熔接压合。

插销盖采用绝缘材料,通常是热塑性塑料,如聚酚胺PA或聚碳酸脂PC。

六、电缆架

电缆架用来固定电缆,夹紧保持正中,保证使用过程中电缆不会被扭动或扯出。

电缆架由支架、夹片和螺钉组成。有三种形式:

1.支架和夹片分开

2.支架与夹片连体,优点是可一个模注出,夹片连在支架上不会丢失。

3.支架与插销盖一体化。

随着快速安装技术的发展,通过改进插头尾端的密封结构,可以省去固定电缆所用的电缆架,这样安装起来既方便又快速。

七、电缆护套

电缆护套简称电缆套。它有两个作用:一方面,在电缆弯曲时,保护电缆避免损伤或折断;另一方面,依靠电缆套材料的弹性,贴紧插头手把的进线孔和电缆外皮,使防护等级达到IP44。

普通电缆套的型式可分成三类

1.锥形电缆套,如图 ( a)所示。

锥形电缆套通常用于额定电63A以下的插头。

2.长锥形电缆套,如图( b)所示。其结构原理

长锥型电缆套常用于额定电流32A以下的插头。

3.螺纹压盖封套,如图 ( c)所示。这是最常见密封方式.

锥形、长锥形电缆套和胶圈都是用热塑性弹性体或橡胶材礼。螺纹压盖的材料与外壳相同,采用热塑性塑料,如聚酞胺PA或聚碳酸脂PC。

现在已有新的快速夹紧结构,完全可以代替这些电缆架和电缆套实现快速安装。

八、螺钉

螺钉主要用来固定零部件或者夹紧电缆。

常用十字头普通牙螺钉和十字头自攻螺钉

自攻螺钉用于固定塑料零部件;普通牙螺钉则用于上紧在金属部件上,如端子螺钉。

螺钉的长度根据连接物的厚度确定。不论是电气连接或者机械连接都必须能经受正常使用时的机械应力。使用直径小于3. 5mm的普通牙螺钉,应旋入金属螺母里。

螺钉是最常见的标准件,通常都是外购件。螺钉一般都是钢制,表面镀有锌或镍保护层。对于要求更高的,则采用不锈钢螺钉。


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