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电插排一体触点开关工作原理及动作失灵故障排除

发布于：2022-10-12 16:07:12 来自：电气工程/成套电气设备 [复制转发]

知识点：开关触点

电插排在人们学习、娱乐、生活及生产中的应用相当广泛。电插排内部有电阻R串联发光二极管LED，接在220V火线与零线之间作电源指示。即使不带任何负载，这个R+LED串联体也要消耗一定电能。再考虑反复插拔电源插头对插排损坏较大。因此人们经常通过开关来切断电插排及其所带负载的电源。

推推式开关也叫做按推式开关。使用时只管按压，操作起来非常方便。第一次按压接通电源，第二次按压切断电源。一般地，单数次按压断开电源，双数次按压接通电源。由此推推式开关也叫做二进制开关。电插排普遍配置推推式开关切断电源。

早期的推推式开关采用钢丝挂钩及弹簧等众多零件。虽然动作可靠，但机械构造复杂，体积较大，其外形尺寸大约25×25×4mm3。

早期的CRT彩电个头很大，而且内部空间50%以上是敞空的，推推式电源开关体积大尺寸大，人们也不在乎。

电插排本身体积很小，还有其他小电器，所以要求所用推推式开关体积更小。目前电插排所用推推式电源开关普遍采用简单的一体触点结构，简称一体触点推推式开关，或一体触点开关。

一体触点开关因小巧玲珑、使用方便，不光在电插排，而且在LED手电筒、台灯、灭蚊器等电器上应用也很多。

2. 一体开关工作原理

自动圆珠笔普遍采用推推式结构，按一下笔尖伸出，再按一下缩回。自动圆珠笔内部构造与一体触点开关相同，如图1、图2。

这里结合一体式开关和自动圆珠笔，讨论这种推推式开关的关键构造及工作原理。

一体触点开关由开关体(笔身)(红线条)、滑套(蓝线条)、滑柱(绿线条)、圆柱螺旋弹簧等四个零件组成。

图1推推式开关主要零件图2推推式开关圆柱剖面展开图

这里介绍的滑套(蓝线条)外圆制有八个花键，可在开关体(笔身)的八个浅通槽中滑动，但不能转动。滑套下端面制有三角齿。

滑柱(绿线条)外圆有四个花键。花键上端制有锯齿，以顺势插入开关体(笔身)的深槽中。滑柱下端附有触头或笔芯。图1、图2照笔芯画出。

开关体(笔身)中孔内壁有三种均匀分布的滑槽。第一种滑槽是标号a、b、c、d、e、f、g、h的八个浅通槽，滑套的八个花键在其中轴向滑动但不能摆动。第二种滑槽是四个深短槽，标号奇数1、3、5、7，以让滑柱带着笔芯(触头)伸出。第三种滑槽是四个深长槽，标号偶数2、4、6、8，以让滑柱带着笔芯(触头)缩回。

图示当前位置滑柱锯齿键位于开关体(笔身)上的深长槽里，在弹簧力作用下，笔芯可缩回，开关可关断。

按压手柄带动滑套(蓝色线条)下移，尚处于深长槽中的滑柱锯齿键被压迫向下运动。一旦移出深长槽，继续按压，就会顺时针方向摆动，偏离深长槽。松手后即在弹簧力作用下沿着斜面顺势移到深短槽中，使笔芯伸出，或开关接合。

再次按压手柄，带动滑套(蓝色线条)下移，尚处于深短槽中的滑柱锯齿键被压迫向下运动。一旦移出深短槽，继续按压，就会顺时针方向摆动，偏离深短槽。松手后即在弹簧力作用下沿着斜面顺势移到深长槽中，结果在弹簧力作用下笔芯缩回，或开关断开。

因为花键滑动需要一定长度，所以普通推推式按钮开关的高度至少30mm。花键滑动行程越长，动作越可靠。自动圆珠笔长度足够。从未见任何自动圆珠笔出过故障，道理就在此。电插排所用推推式按钮开关故障屡见不鲜，则与其高度至多30mm、工作时滑动行程短、容易卡死，有直接关系。

3. 微型一体开关工作原理

还有电器本身尺寸就很小，要求电源开关尺寸更小。

本文所讨论一体推推式开关开关体(笔身)有八个槽，每次按压摆动45°，见图1、图2。已经有厂家设计出十字触头，如图3所示，十字板底下外端有四个金属触点相连。所配开关体内孔槽不再分深、浅两组。每次按压，十字触头只是摆动45°，上、下位置不再变化。十字触头摆到0°、90°、180°、270°等正位时触点压实接合，摆到45°、135°、225°、315°等斜位时，触点悬空，开关断开。

图3 微型一体推推开关所用十字形触头

图4 微型一体推推开关外形

微型推推式按钮开关的外形如图4所示。这种基于十字触头结构的微型推推式按钮开关的高度已经做到只有15mm，长、宽均为12mm，目前在LED手电筒、灭蚊器等微型电器上得到广泛应用。

4. 电插排用一体开关故障排除

如前所述，因为电插排上的一体触点开关滑槽短、行程小，工作时容易卡死，易生故障。

电插排上的一体触点开关故障除了少数因严重过载致使开关塑料本体受热变形乃至融化，甚至触点粘连，及接触不良以外，最常见的故障表现为开关动作不可靠，甚至锁死不能回弹，结果开关失灵，难以断开电源。

开关圆柄锁死不能回弹的故障原因是乳白色塑料柄与透明塑料圆孔之间因长期反复滑动摩擦而动作不畅，手感干涩，参见图5。此故障很多是偶然发生的，时好时坏，令人烦恼。目前不乏人，包括维修工，为此小故障把推推式开关换成船型开关，或者把开关废掉，甚至把整个电插排都报废扔掉，实在可惜。

针对这种机械故障，通常只要用螺丝刀卸开插排，再把一体触点式开关卸掉，开关及其圆柄即与图6所示扁圆按钮帽分离。用报废的医用注射器将一点点机油注射到乳白色塑料柄与透明塑料圆孔之间，如图5箭头所示，故障即排除。注意打入机油不宜过多，否则流淌到触头之间，容易形成接触不良新故障，将聋子治成哑巴。

注意，禁用食用油。否则眼下故障暂时排除，但时间稍长，食用油就会凝固，而将故障扩大化。

图5 一体触点推推开关外形

图6 使用一体触点推推开关的电插排

一体触点推推式开关动作失灵现象，往往并非开关动作次数多了才出现。很多一体触点推推式开关使用次数并不多，开关动作就频频失灵，令人烦恼。不过，原因搞清了，这类故障排除起来也不难，并且很有效。

几年来笔者连续遇到几十个一体触点推推式开关动作不可靠的故障，早期曾经购买新开关来更换排障。也遇到新换的开关故障就复现的烦恼事。今年春节后用加注微量机油的方法，将手头的三个电插排都修好如初，用起来手感非常顺溜。不光自己省下几个大子，而且力所能及地减少了废物排放及环境污染。

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