ВКЛЮЧАТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК H01H21/00 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для сигнализации положения выходного органа исполнительного механизма.

Известно коммутационное устройство (см., например, а.с. СССР 1145367, кл. Н 01 H 21/00, 1983 г.), в котором выходной орган исполнительного механизма связан с тягой, управляющей контактами, торсионным валом. При этом контакты отделены от объема, где расположен выходной орган, сильфоном, что является преимуществом.

Однако устройство конструктивно достаточно сложно, а также в некоторых условиях эксплуатации выходной орган исполнительного механизма не должен быть жестко связан с коммутационным устройством, а только воздействовать на него.

Известно коммутационное устройство (см., например а.с. СССР 1617480 Н 01 H 19/38, 1988 г.), содержащее первый корпус с размещенным в нем кулачком, установленным своим посадочным отверстием на валу, скрепленный с первым корпусом второй корпус, во внутренней полости которого расположен с возможностью осевого перемещения толкатель, взаимодействующий с пружиной и контактами переключателя.

Это устройство, принятое за прототип, позволяет повысить точность и снизить трудоемкость регулирования.

Однако воздействие выходного органа исполнительного механизма на кулачок и толкатель снижает надежность работы контактов, т.к. при воздействии усилий на кулачок, вал, на котором он закреплен, начинает расшатываться в опорах или кулачок расшатывается на валу. Это приводит к износу толкателя и его заклиниванию.

Более того, в случае, если окружающая среда со стороны исполнительного механизма агрессивна, то надежность устройства понижается из-за возможности попадания среды на контакты через зазоры между толкателем и корпусом (втулкой).

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков.

Для этого в включатель, содержащий первый корпус с размещенным в нем кулачком, установленным в посадочном отверстии на валу, скрепленный с первым корпусом второй корпус, во внутренней полости которого расположен с возможностью осевого перемещения толкатель, взаимодействующий с возвратной пружиной и контактами микропереключателя, введены дополнительно две возвратные пружины, шарик и сильфон, причем в торце толкателя выполнено цилиндрическое углубление, между дном которого и кулачком расположен шарик, а сильфон одним своим концом герметично соединен с толкателем, а другим - с первым корпусом, при этом кулачок установлен посадочным отверстием на валу с возможностью проворота, а посадочное отверстие выполнено с коническими фасками, причем дополнительные пружины установлены на оси и прижаты к кулачку со стороны конических фасок.

Так как кулачок установлен на оси с некоторой свободой перемещения (осевое перемещение и некоторое угловое), то заклинивающие усилия выходного органа передаются на толкатель с усилиями, не превышающими усилия возвратных пружин.

Для уменьшения износа поверхности толкателя между кулачком и толкателем установлен шарик.

Шарик при этом воздействии имеет возможность прокручивания в цилиндрическом отверстии торца толкателя.

После исчезновения заклинивающих усилий выходного органа кулачок под воздействием возвратных пружин с одной или другой стороны возвращается в исходное положение.

При этом конические фаски посадочного отверстия кулачка позволяют осуществлять покачивание кулачка, что также снижает возможность его заклинивания.

Поскольку толкатель герметично соединен с одним концом (крышкой) сильфона, другой конец которого герметично соединен с первым корпусом, получается, что объем, в котором расположены выходной орган исполнительного механизма и кулачок, герметично отделен от объема, в котором расположены контакты переключателя.

Это позволяет эксплуатировать устройство в агрессивной среде.

Кроме того, дополнительным эффектом от сильфона является то, что, обладая поперечной изгибной жесткостью, сильфон выравнивает движение толкателя при его отклонениях при воздействии заклинивающих усилий от выходного органа исполнительного устройства.

Предложенное коммутирующее устройство показано на чертеже.

Коммутационное устройство содержит жестко связанный с кулачком 1 рычаг 2, через который исполнительный механизм взаимодействует с кулачком 1, ось 3, шарик 4, толкатель 5, пружину 6, сильфон 7, контакты 8 микропереключателя, возвратные пружины 9, первый и второй корпус 10, 11, разделенные сильфоном 7 на два герметичных объема.

Следует отметить, что рычаг 2 является одним из вариантов передачи воздействия на кулачок, поскольку выходной орган исполнительного механизма может и непосредственно воздействовать на кулачок, например, через вал.

Работа включателя происходит следующим образом.

При воздействии выходного органа исполнительного механизма через рычаг 2 на кулачок 1 последний начинает прокручиваться на оси 3 до момента, когда шарик 4 под действием толкателя 5 и пружины 6 перемещается во впадину кулачка. При этом толкатель 5 вместе с сильфоном 7 перемещается и вызывает срабатывание контактов 8 микропереключателя. Возвратные пружины 9, представляющие собой пружины кручения с сжатыми на некоторую величину витками, выравнивают положение кулачка на оси и обеспечивают возвращение устройства в исходное состояние после снятия воздействия выходного органа исполнительного механизма.

Корпуса 10 и 11 разделены сильфоном 7 на два герметичных объема.

При этом в случае воздействия на кулачок 1 заклинивающих усилий от выходного органа через рычаг 2 подпружиненный кулачок перемещается и тем самым ослабляет воздействие рычага 2 на толкатель 5.

Этому же способствует и проворот шарика 4 между толкателем 5 и кулачком 1.

Таким образом, предложенное устройство позволяет с высокой надежностью выполнять коммутационные функции при значительных силовых воздействиях выходного органа исполнительного механизма.

Дополнительным преимуществом является возможность эксплуатации устройства в случае нахождения выходного органа исполнительного механизма в агрессивной среде, что расширяет область использования предложенного включателя.

Включатель относится к электротехнике и может быть использован для сигнализации положения выходного органа исполнительного механизма. Техническим результатом является обеспечение высокой надежности выполнения коммутационных функций при значительных силовых воздействиях выходного органа исполнительного механизма. Включатель содержит первый корпус с размещенным в нем кулачком, скрепленный с первым корпусом второй корпус, во внутренней полости которого расположен с возможностью осевого перемещения толкатель, взаимодействующий с возвратной пружиной и контактами, две дополнительные возвратные пружины, шарик и сильфон, в торце толкателя выполнено цилиндрическое углубление, между дном которого и кулачком расположен шарик, а сильфон одним своим концом герметично соединен с толкателем, а другим - с первым корпусом, при этом кулачок установлен посадочным отверстием на валу с возможностью проворота, а посадочное отверстие выполнено с коническими фасками, а дополнительные пружины установлены на валу и прижаты к кулачку со стороны конических фасок. 1 ил.

Включатель, содержащий первый корпус с размещенным в нем кулачком, установленным в посадочном отверстии на валу, скрепленный с первым корпусом второй корпус, во внутренней полости которого расположен с возможностью осевого перемещения толкатель, взаимодействующий с возвратной пружиной и контактами микропереключателя, отличающийся тем, что в него введены дополнительно две возвратные пружины, шарик и сильфон, причем в торце толкателя выполнено цилиндрическое углубление, между дном которого и кулачком расположен шарик, а сильфон одним своим концом герметично соединен с толкателем, а другим - с первым корпусом, при этом кулачок установлен посадочным отверстием на валу с возможностью проворота, а посадочное отверстие выполнено с коническими фасками, причем дополнительные пружины установлены на оси и прижаты к кулачку со стороны конических фасок.