冲击工况下真空接触器触头弹跳机理分析及弹簧参数优化

陈俊杰

doi:10.13436/j.mkjx.202605028

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (5) : 149 -154. DOI: 10.13436/j.mkjx.202605028

冲击工况下真空接触器触头弹跳机理分析及弹簧参数优化

陈俊杰

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摘要

真空接触器在采煤工作面等冲击振动环境下工作时，其动静触头可能因惯性产生弹跳，导致电弧重燃和触头烧损等可靠性问题。针对这一技术难题，分析了冲击加速度作用下真空接触器触头弹跳的力学机理，建立了电磁吸合力、触头弹簧反力及外部冲击加速度三者耦合的动力学模型。在合闸稳态触头系统的运动方程和边界条件的基础上，给出模型中各个关键参数的典型数值，基于MATLAB对真空接触器触头弹跳过程进行数值分析，比较分析弹簧参数优化前后触头位移响应、最大弹跳位移和持续时间等的动态行为。结果表明，通过减小触头系统二次反力、优化电磁吸合力输出可有效降低冲击下接触器触头的弹跳幅值和弹跳持续时间。揭示冲击下触头产生弹跳的力学机理，仿真验证了所提弹簧参数优化方法的有效性，提出进一步针对非线性碰撞、多自由度振动、接触电阻波动影响等研究方向。该方法可为真空接触器抗冲击振动设计提供理论参考。