РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 1995 года по МПК H01H35/24 H01H35/34 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при создании реле давления двойного действия в качестве коммутационного устройства электрических сигналов, применяемого для контроля двух предельных значений давления или температуры.

К современным реле давления двойного действия предъявляются высокие требования по конструктивному совершенству, надежности работы. Известные реле давления двойного действия не полностью удовлетворяют указанным требованиям. Так, известно реле давления двухблочное, в котором замыкание и размыкание электрических контактов на нижнем и верхнем пределах давлений осуществляется блоком низкого и блоком высокого давлений, каждый из которых состоит из ввода, чувствительной системы, рычажных механизмов, задающих устройств [1]
Указанное реле давления имеет большие габариты и массу, сложное устройство, что снижает надежность работы и ограничивает область его применения.

Известен переключатель давлений, содержащий диафрагму, неподвижные электрические контакты, закрепленные в корпусе, подпружиненные промежуточные и переключающие контакты, причем неподвижные контакты через втулку и промежуточные контакты нагружены усилием пружин нижнего и верхнего пределов давления [2]
Недостатками данного переключателя давления являются малый ресурс переключений и недостаточная надежность работы из-за подгорания электрических контактов вследствие возникновения искрения или электрической дуги в межконтактных зазорах при переключениях контактов, так как скорость переключения контактов на нижнем и верхнем пределах давления определяется скоростью изменения давления контролируемой среды. Кроме того, нагружение неподвижных электрических контактов усилием пружин нижнего и верхнего (особенно верхнего) предела давлений приводит к измерению рабочих межконтактных зазоров переключателя вследствие изгиба неподвижных контактов, что снижает стабильность и надежность работы переключателя давления.

Известно реле давления двойного действия, состоящее из корпуса с закрепленными в нем неподвижными электрическими контактами, разделительной диафрагмы, поршня, торец которого взаимодействует с подпружиненным держателем, соединенным с упругими элементами, на которых размещены переключающие контакты, причем места соединения упругих элементов с держателем разнесены друг от друга в осевом направлении и упругие элементы установлены так, что один переключающий контакт поджат к неподвижному контакту, другой к поршню, а между поршнем и напротив расположенным неподвижным контактом образован межконтактный зазор. Между разделительной диафрагмой и поршнем расположена упругая хлопающая мембрана, при увеличении давления толкающая через шток, пропущенный в центральном отверстии поршня, держатель упругих элементов, отжимая переключающий контакт от неподвижного контакта [3]
Недостатками данного реле давления двойного действия являются сложное устройство из-за большого числа кинематически соединенных точных подвижных деталей, снижающих надежность вследствие возможных их перекосов в направляющих поверхностях, приводящих к заклиниванию подвижных деталей и отказу реле давления, а также сложность и большая трудоемкость настройки срабатывания реле давления на верхнем пределе давлений осуществляемая подбором упругих хлопающих мембран, требующих точного технологического оборудования при их изготовлении и контроле.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является реле давления двойного действия, содержащее корпус, чувствительный элемент, неподвижные электрические контакты, подвижные электрические контакты, расположенные на упругих элементах, связанных с подпружиненными держателями, причем указанные упругие элементы с подпружиненными держателями разнесены друг от друга в осевом направлении, а в корпусе выполнены упоры, предназначенные для взаимодействия с подвижными электрическими контактами [4]
Целью изобретения является устранение указанных недостатков, повышение надежности и упрощение конструкции.

Цель достигается тем, что в реле давления двойного действия, содержащем корпус, чувствительный элемент, неподвижные электрические контакты, подвижные электрические контакты, размещенные на упругих элементах, связанных с подпружиненным держателем, причем указанные упругие элементы с подпружиненными держателями разнесены друг от друга в осевом направлении, в корпусе выполнены упоры, предназначенные для взаимодействия с подвижными электрическими контактами, реле снабжено подпружиненной втулкой, корпус выполнен с опорным пояском, указанная подпружиненная втулка установлена с возможностью взаимодействия с опорным пояском корпуса, упомянутые подвижные контакты, расположенные на упругих элементах, связанных с упругим держателем, размещены так, что являются щелчковыми контактными элементами, причем один из щелчковых контактных элементов установлен с возможностью срабатывания только при взаимодействии подпружиненного держателя с упомянутой подпружиненной втулкой.

На фиг. 1 изображено реле давления двойного действия в исходном положении, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 реле давления двойного действия в положении неустойчивого равновесия упругого элемента при нижнем пределе давления, продольный разрез; на фиг. 4 реле давления двойного действия во включенном положении при давлении больше нижнего предела, продольный разрез; на фиг. 5 реле давления двойного действия в положении неустойчивого равновесия упругого элемента при верхнем пределе давления, продольный разрез; на фиг. 6 реле давления двойного действия в выключенном положении при давлении больше верхнего предела, продольный разрез.

Реле давления двойного действия (фиг. 1 и 2) содержит корпус входа 1 с размещенными в нем чувствительным элементом 2 и упором 3, корпус 4, неподвижные электрические контакты 5 и 6, расположенные соответственно один ниже, другой выше неподвижных электрических контактов 7, контактирующих один с торцовой поверхностью корпуса 4, другой с неподвижным контактом 5 и размещенных на пластинчатой пружине 8, свободные концы упругих плеч 9 и 10 которой расположены в смещенных друг от друга в осевом направлении прорезях 11 держателя 12, к бурту 13 которого поджата пружина 14. В корпусе 4 выполнен опорный поясок 15, к торцовой поверхности которого пружиной 16 поджата втулка 17, а также установлена регулировочная гайка 18 с размещенным в ней регулировочным винтом 19, взаимодействующие с пружинами 16, 14.

Реле давления двойного действия работает следующим образом.

При повышении на входе давления контролируемой среды чувствительный элемент 2 при превышении силы от действия давления на его эффективную площадь усилия пружины 14 перемещает держатель 12 вниз, и по достижении давлением значения нижнего предела упругое плечо 9 в момент прохождения положения его неустойчивого равновесия (фиг. 3) мгновенно перебрасывает подвижный контакт 7 от торцовой поверхности корпуса 4 к неподвижному контакту 6 (фиг. 4) замыкая электрическую цепь между неподвижными электрическими контактами 5 и 6.

В случае дальнейшего повышения давления контролируемой среды держатель 12 перемещается до взаимодействия бурта 13 с втулкой 17, после превышения силы от действия давления контролируемой среды на эффективную площадь чувствительного элемента 2 сил упругой деформации пружин 14 и 16 держатель 12 вместе с втулкой 17 перемещается вниз, и по достижении давлением значения верхнего предела упругое плечо 10 в момент прохождения положения его неустойчивого равновесия (фиг. 5) мгновенно перебрасывает подвижный электрический контакт 7 с неподвижного контакта 5 к упору 4 (фиг. 6), размыкая электрическую цепь между неподвижными контактами 5 и 6.

При понижении давления контролируемой среды держатель 12 вместе с втулкой 17 пружинами 14 и 16 перемещается вверх и когда значение давления становится меньше верхнего предела, упругое плечо 10 в момент прохождения положения его неустойчивого равновесия мгновенно перебрасывает подвижный электрический контакт 7 от упора 3 к неподвижному электрическому контакту 5 (фиг. 5), замыкая электрическую цепь между неподвижными контактами 5 и 6.

При дальнейшем понижении давления контролируемой среды пружина 16 перемещает втулку 17 до ее взаимодействия с торцом опорного пояска 15 корпуса 4, после чего дальнейшее перемещение держателя 12 вверх осуществляется только пружиной 14, а когда значение давления будет меньше нижнего предела, упругое плечо 9 в момент прохождения положения его неустойчивого равновесия мгновенно перебрасывает подвижный электрический контакт 7 от неподвижного контакта 6 к торцовой поверхности корпуса 4 (фиг. 1), размыкая электрическую цепь между неподвижными контактами 5 и 6.

Настройка реле давления двойного действия на нижний предел давлений осуществляется изменением силы упругой деформации пружины 14 путем вращения регулировочного винта 19. Настройка на верхний предел давлений осуществляется изменением силы упругой деформации пружины 16 путем вращения регулировочной гайки 18.

Использование: в электротехнике для контроля двух предельных значений давления или температуры. Сущность изобретения заключается в том, что упругие элементы установлены между упорами, выполненными в корпусе, и неподвижными контактами с возможностью переброса подвижных электрических контактов в моменты прохождения упругими элементами положения их неустойчивого равновесия, причем один из упругих элементов установлен с возможностью переброса подвижного электрического контакта только после взаимодействия держателя с подпружиненной втулкой, контактирующей с дополнительным ограничительным элементом корпуса. 6 ил.

РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащее корпус, чувствительный элемент, неподвижные электрические контакты, подвижные электрические контакты, расположенные на упругих элементах, связанных с подпружиненным держателем, причем указанные упругие элементы с подвижными электрическими контактами разнесены друг от друга в осевом направлении, в корпусе выполнены упоры, предназначенные для взаимодействия с подвижными электрическими контактами, отличающееся тем, что оно снабжено подпружиненной втулкой, корпус выполнен с опорным пояском, указанная подпружиненная втулка установлена с возможностью взаимодействия с опорным пояском корпуса, упомянутые подвижные контакты, расположенные на упругих элементах, связанных с упругим держателем, размещены так, что являются щелчковыми контактными элементами, причем один из щелчковых контактных элементов установлен с возможностью срабатывания только при взаимодействии подпружиненного держателя с упомянутой подпружиненной втулкой.