專利名稱：一種新型限位開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電器開關(guān)，尤其是涉及到一種適用于物體在其運(yùn)動(dòng)軌跡的限定位置或預(yù)定位置上動(dòng)作的新型限位開關(guān)。
背景技術(shù)：
限位開關(guān)在移動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用相當(dāng)普遍，一般用于移動(dòng)設(shè)備到位后發(fā)出相應(yīng)到位信號(hào)以防止設(shè)備越位或采取其它動(dòng)作措施，限位開關(guān)信號(hào)的可靠性直接關(guān)系到設(shè)備的正常 運(yùn)行和生產(chǎn)及設(shè)備安全，因此，其工作狀況一直倍受關(guān)注。由于工藝需求，這種限位的動(dòng)作一般很頻繁，該種開關(guān)大致可分為機(jī)械動(dòng)作部分和電氣觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)兩部分。機(jī)械碰撞動(dòng)作部分和密封外殼一般為鑄鐵結(jié)構(gòu)，有效動(dòng)作次數(shù)較多，而電氣觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)一般為有機(jī)塑料支架，易于磨損，其有效動(dòng)作次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于機(jī)械部分，所以，該種限位開關(guān)的使用壽命取決于電氣部分觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)的有效動(dòng)作次數(shù)。另外，現(xiàn)在應(yīng)用的大部分限位開關(guān)的碰撞角度轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)采用塑質(zhì)凸輪結(jié)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)易于磨損，機(jī)構(gòu)被磨損后造成碰撞臂動(dòng)作角度不足，從而使開關(guān)信號(hào)失靈，進(jìn)而引起更多的生產(chǎn)事故。中國(guó)實(shí)用新型專利“永磁限位開關(guān)”(中國(guó)專利號(hào)ZL89203553.6，授權(quán)公告號(hào)CN2074497)公開了一種接近式感應(yīng)開關(guān)的技術(shù)方案，包括傳感器部分和功率放大部分，米用磁感應(yīng)原理，當(dāng)永磁體靠近干簧管時(shí)，直接吸合干簧管觸點(diǎn)，經(jīng)過電子功率放大來實(shí)現(xiàn)對(duì)外接電路的通斷控制。這種方式如果用在大型露天機(jī)械工作的環(huán)境中，難以準(zhǔn)確的獲得感應(yīng)信號(hào)，并且在安裝和使用過程中，要改變?cè)械陌惭b方式和部分電路，給現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用帶來麻煩。此外，由于該對(duì)比專利的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)不可兼?zhèn)?，并且觸點(diǎn)個(gè)數(shù)不可拓展，通常很難滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要設(shè)計(jì)一種新型限位開關(guān)，在解決現(xiàn)有限位開關(guān)的電氣部分壽命和機(jī)械部分壽命不匹配問題的同時(shí)，可以準(zhǔn)確可靠地的提供設(shè)備到位信號(hào)，從而有效的防止設(shè)備越位事故的發(fā)生。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種新型限位開關(guān)，由機(jī)械限位檢測(cè)元件和非接觸式電氣開關(guān)元件和外殼組成，其特征在于，所述的機(jī)械限位檢測(cè)元件為帶有彈簧式不穩(wěn)定平衡機(jī)構(gòu)的碰撞臂，所述的非接觸式電氣開關(guān)元件為永久磁鐵控制的干簧管，永久磁鐵固定在與碰撞臂的旋轉(zhuǎn)軸連接的旋轉(zhuǎn)臂上。本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)的一種較佳的技術(shù)方案是所述的電氣開關(guān)元件至少包含I組常開觸點(diǎn)和I組常閉觸點(diǎn)。本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)的進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案是所述彈簧式不穩(wěn)定平衡機(jī)構(gòu)的彈簧固定裝置為可調(diào)式結(jié)構(gòu)，具有碰撞復(fù)位式開關(guān)和自動(dòng)復(fù)位式開關(guān)兩種工作模式。[0009]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型限位開關(guān)的機(jī)械限位檢測(cè)元件和非接觸式電氣開關(guān)元件結(jié)構(gòu)可以解決現(xiàn)有限位開關(guān)的電氣部分壽命和機(jī)械部分壽命不匹配問題，大大提高開關(guān)的動(dòng)作次數(shù)，延長(zhǎng)限位開關(guān)的更換周期，為設(shè)備管理和檢修提供方便，從而節(jié)約設(shè)備成本；本新型限位開關(guān)常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)兼?zhèn)?，又可以根?jù)實(shí)際需要增加或者減少觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)，靈活性強(qiáng)；本實(shí)用新型限位開關(guān)采用可調(diào)式的彈簧式不穩(wěn)定平衡機(jī)構(gòu)，可以在確保定位信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性的同時(shí)，提供碰撞復(fù)位式開關(guān)和自動(dòng)復(fù)位式開關(guān)兩種工作模式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工作可靠、壽命長(zhǎng)、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

圖I是干簧管的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是干簧管的觸點(diǎn)閉合狀態(tài)的示意圖，圖3是本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)第一穩(wěn)定狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)碰撞臂的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)過渡位狀態(tài)的示意圖，圖6是本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)過渡位狀態(tài)的碰撞臂位置示意圖，圖7是本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)第二穩(wěn)定狀態(tài)的示意圖，圖8是本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)的自動(dòng)復(fù)位式結(jié)構(gòu)示意圖，以上圖中的各部件的標(biāo)號(hào)1_簧片，2-簧片，3-密封管，4-密封外殼，5-彈簧固定裝置，6-干簧管，7-干簧管，8-干簧管安裝槽，9-磁鐵，10-磁鐵，11-拉伸彈簧，12-碰撞臂，
13-旋轉(zhuǎn)軸，14-碰臂限位栓，15-L型轉(zhuǎn)動(dòng)臂。
具體實(shí)施方式
為了能更好地理解本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。干簧管是一種電氣設(shè)備上常用的磁控開關(guān)，干簧管內(nèi)通常包含兩片或者三片簧片觸點(diǎn)，封裝在充有惰性氣體(如氮、氦等)或真空的密封管3里，如圖I所示。密封管內(nèi)平行封裝的簧片I和簧片2的觸點(diǎn)端重疊，留有一定間隙或相互接觸，構(gòu)成開關(guān)的常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)。構(gòu)成常開觸點(diǎn)的簧片I和簧片2由既導(dǎo)磁又導(dǎo)電的材料做成，當(dāng)永久磁鐵靠近干簧管時(shí)，簧片I和簧片2就會(huì)感應(yīng)出極性相反的磁極。由于磁極極性相反而相互吸引，當(dāng)吸引的磁力超過簧片的抗力時(shí)，分開的簧片I和簧片2便會(huì)吸合，如圖2所示。當(dāng)永久磁鐵離開干簧管，磁力減小到一定值時(shí)，在簧片抗力的作用下簧片I和簧片2又恢復(fù)到初始的斷開狀態(tài)，由此實(shí)現(xiàn)磁控開關(guān)的作用。干簧管結(jié)構(gòu)緊湊、重量小，能夠安裝在極度有限的空間內(nèi)。由于干簧管的開關(guān)觸點(diǎn)被氣密式密封于惰性氣體氣氛中，不會(huì)因與外界環(huán)境接觸氧化銹蝕造成接觸不良；干簧管沒有采用滑動(dòng)元件，所以不會(huì)出現(xiàn)材料疲勞現(xiàn)象，確保實(shí)際上幾乎無極限的機(jī)械使用壽命。本實(shí)用新型的技術(shù)方案就是把干簧管的非接觸控制、無機(jī)械磨損的特性與現(xiàn)有機(jī)械式限位開關(guān)的帶有彈簧式不穩(wěn)定平衡機(jī)構(gòu)的碰撞臂結(jié)構(gòu)相結(jié)合，組成的新型限位開關(guān)。本實(shí)用新型的的新型限位開關(guān)的第一個(gè)實(shí)施例為一開一閉碰撞復(fù)位式開關(guān)工作模式，其結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示。本實(shí)施例的限位開關(guān)具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，第一穩(wěn)定狀態(tài)為自由位，第二穩(wěn)定狀態(tài)為工作位，靠碰撞實(shí)現(xiàn)工作位和自由位的轉(zhuǎn)換。在本實(shí)施例中，在工作位或自由位時(shí)各有一個(gè)觸點(diǎn)閉合，一個(gè)觸點(diǎn)斷開。限位開關(guān)的機(jī)械限位檢測(cè)元件為碰撞臂12，永久磁鐵9和永久磁鐵10固定在L型轉(zhuǎn)動(dòng)臂15的兩端，轉(zhuǎn)動(dòng)臂15隨碰撞臂12的旋轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動(dòng)。開關(guān)處在自由位時(shí)，伸縮彈簧11處于復(fù)位狀態(tài)，碰撞臂12在伸縮彈簧11的拉力和碰臂限位栓14的限制下，處于穩(wěn)定平衡位置，構(gòu)成限位開關(guān)的第一穩(wěn)定狀態(tài)。在該狀態(tài)下，永久磁鐵9接近干簧管6，干簧管6在永久磁鐵9的作用下閉合，作為第一穩(wěn)定狀態(tài)的常閉觸點(diǎn)，使該路電路接通；永久磁鐵10處在遠(yuǎn)離干簧管7的位置，干簧管7處于斷開狀態(tài)，構(gòu)成第一穩(wěn)定狀態(tài)的常開觸點(diǎn)，使該路電路斷開。當(dāng)碰撞臂12受到外部碰撞擋頭的碰撞而移動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸13則會(huì)在碰撞臂的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，開關(guān)則由自由位變?yōu)檫^渡位(如圖5和圖6所示)，此時(shí)永久磁鐵9離開干簧管6，干簧管6斷開，永久磁鐵10還未接近干簧管7，干簧管7仍未吸 合， 此時(shí)兩路電路均斷開。處于過渡位時(shí)，碰臂限位栓14處于碰撞臂12兩臂之間的中間位置，失去限位功能，伸縮彈簧11被拉伸儲(chǔ)能，使過渡位成為不穩(wěn)定平衡狀態(tài)，碰撞臂12在擋頭撞擊和自身慣性的作用下會(huì)很快越過過渡位而轉(zhuǎn)向工作位。當(dāng)開關(guān)碰撞臂12由過渡位轉(zhuǎn)到工作位后(如圖7所示)，伸縮彈簧11收縮復(fù)位，，碰撞臂12在伸縮彈簧11的拉力和碰臂限位栓14的限制下，處于穩(wěn)定平衡位置，構(gòu)成限位開關(guān)的第二穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)永久磁鐵9已經(jīng)遠(yuǎn)離干簧管6，干簧管6處于斷開狀態(tài)，構(gòu)成第二穩(wěn)定狀態(tài)的常開觸點(diǎn)，使該路電路斷開。而相對(duì)應(yīng)的永久磁鐵10已經(jīng)接近干簧管7，使干簧管7處于閉合狀態(tài)，作為第二穩(wěn)定狀態(tài)的常閉觸點(diǎn)，使該路電路接通。開關(guān)的復(fù)位過程與工作過程方向相反，靠外部碰撞擋頭帶動(dòng)碰撞臂12移動(dòng)復(fù)位。整個(gè)工作過程中，靠外部碰撞擋頭碰撞力來打破平衡狀態(tài)，靠伸縮彈簧的伸縮完成平衡狀態(tài)的可靠過渡，保證旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度的到位，靠旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)下的運(yùn)動(dòng)永久磁鐵接近和遠(yuǎn)離干簧管來完成電路的通斷，靠磁場(chǎng)完成機(jī)械機(jī)構(gòu)和電氣觸點(diǎn)的耦合，這種非接觸式耦合方式避免了接觸式開關(guān)塑質(zhì)支架和動(dòng)作凸輪的磨損，大大提高了開關(guān)的動(dòng)作次數(shù)。本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)的第一個(gè)實(shí)施例包含I組常開觸點(diǎn)和I組常閉觸點(diǎn)，由干簧管6和干簧管7組成，作為常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)的干簧管分別置于密封外殼4內(nèi)部的左右兩個(gè)干簧管安裝槽8內(nèi)，各個(gè)干簧管的觸點(diǎn)引線通過接線孔引出到密封外殼4的外部與外部設(shè)備連接。因此，只需要增加或減少干簧管安裝槽8內(nèi)的干簧管數(shù)量，就可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際控制的需要，靈活地增加或者減少常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)。本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)的第一個(gè)實(shí)施例的伸縮彈簧11的下端固定在密封外殼上，伸縮彈簧11的上端通過彈簧固定裝置5固定到在旋轉(zhuǎn)軸13上，實(shí)現(xiàn)具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的碰撞復(fù)位式開關(guān)工作模式。本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)的第二個(gè)實(shí)施例是把彈簧固定裝置5與旋轉(zhuǎn)軸13之間的固定連接方式改為可調(diào)連接方式，通過調(diào)整彈簧固定裝置5的受力臂與碰撞臂12之間的夾角，使旋轉(zhuǎn)彈簧固定裝置5的受力臂與L型轉(zhuǎn)動(dòng)臂15上固定永久磁鐵10的一臂平行，如圖8所示，本實(shí)用新型的新型限位開關(guān)就成為只有一種穩(wěn)定狀態(tài)的自動(dòng)復(fù)位式的開關(guān)。開關(guān)處在初始狀態(tài)時(shí)，伸縮彈簧11為復(fù)位狀態(tài)，碰撞臂12處于穩(wěn)定平衡位置，永久磁鐵9接近干簧管6，干簧管6在永久磁鐵9的作用下閉合，作為穩(wěn)定狀態(tài)的常閉觸點(diǎn)，使該路電路接通；永久磁鐵10處在遠(yuǎn)離干簧管7的位置，干簧管7處于斷開狀態(tài)，構(gòu)成穩(wěn)定狀態(tài)的常開觸點(diǎn)，使該路電路斷開。當(dāng)碰撞臂12受到外部碰撞擋頭的碰撞而移動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸13則會(huì)在碰撞臂的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，永久磁鐵9遠(yuǎn)離干簧管6，干簧管6處于斷開狀態(tài)，永久磁鐵10接近干簧管7，使干簧管7處于閉合狀態(tài)。同時(shí)，伸縮彈簧11被拉伸儲(chǔ)能，開關(guān)處于不穩(wěn)定平衡狀態(tài)。當(dāng)?shù)酵獠颗鲎矒躅^離開碰撞臂12時(shí)，L型轉(zhuǎn)動(dòng)臂15、永久磁鐵9和永久磁鐵10在伸縮彈簧11的拉力下自動(dòng)回復(fù)到初始穩(wěn)定平衡位置，干簧管6閉合，干簧管7斷開，限位開關(guān)自動(dòng)復(fù)位。由于自動(dòng)復(fù)位式的開關(guān)不需要復(fù)位操作，碰撞臂12由V形雙臂結(jié)構(gòu)改為I形單臂結(jié)構(gòu)。[0027]本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，任何基于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神對(duì)以上所述實(shí)施例所作的變化、變型，都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型限位開關(guān)，由機(jī)械限位檢測(cè)元件和非接觸式電氣開關(guān)元件和外殼組成，其特征在于，所述的機(jī)械限位檢測(cè)元件為帶有彈簧式不穩(wěn)定平衡機(jī)構(gòu)的碰撞臂，所述的非接觸式電氣開關(guān)元件為永久磁鐵控制的干簧管，永久磁鐵固定在與碰撞臂的旋轉(zhuǎn)軸連接的旋轉(zhuǎn)臂上。
2.權(quán)利要求I所述的限位開關(guān)，所述的非接觸式電氣開關(guān)元件至少包含I組常開觸點(diǎn)和I組常閉觸點(diǎn)。
3.權(quán)利要求I所述的限位開關(guān)，所述彈簧式不穩(wěn)定平衡機(jī)構(gòu)的彈簧固定裝置為可調(diào)式結(jié)構(gòu)，具有碰撞復(fù)位式開關(guān)和自動(dòng)復(fù)位式開關(guān)兩種工作模式。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電器開關(guān)，尤其是涉及一種新型限位開關(guān)，由機(jī)械限位檢測(cè)元件和非接觸式電氣開關(guān)元件和外殼組成，其特征在于，所述的機(jī)械限位檢測(cè)元件為帶有彈簧式不穩(wěn)定平衡機(jī)構(gòu)的碰撞臂，所述的非接觸式電氣開關(guān)元件為永久磁鐵控制的干簧管，永久磁鐵固定在與碰撞臂的旋轉(zhuǎn)軸連接的旋轉(zhuǎn)臂上。本實(shí)用新型可以解決現(xiàn)有限位開關(guān)的電氣部分壽命和機(jī)械部分壽命不匹配問題，本新型裝置常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)兼?zhèn)?，可以根?jù)需要增減觸點(diǎn)個(gè)數(shù)，靈活性強(qiáng)；采用可調(diào)式的彈簧式不穩(wěn)定平衡機(jī)構(gòu)，可以在確保定位信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性的同時(shí)，提供碰撞復(fù)位式開關(guān)和自動(dòng)復(fù)位式開關(guān)兩種工作模式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工作可靠、壽命長(zhǎng)、適應(yīng)性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H01H3/16GK202384189SQ20112046917
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者李洪飄, 楊繼業(yè), 王保林, 王慧健, 舒納新, 趙宇明 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司