Герконовый поворотный переключатель

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматике и системах управления электроприводом. Техническим результатом является повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Герконы установлены в переключателе неподвижно по образующей цилиндра вдоль его оси, между герконами расположены магнитные шунты П-образной формы. Подвижные стержневые постоянные магниты с фиксатором их положения (число постоянных магнитов числа вдвое меньше герконов) установлены вдоль герконов на поворотной оси, причем размер указанных постоянных магнитов вдоль направления их движения определяется как D > 2RtgA, где D - размер постоянных магнитов в направлении их движения; R - радиус образующей цилиндра, по которой установлены герконы; A - угол технологического допуска на фиксацию магнита фиксатором. Устройство может быть снабжено фиксатором постоянных магнитов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления электроприводом.

Известен герконовый поворотный переключатель, содержащий неподвижные герконы, магнитные шунты, расположенные между герконами, и подвижные стержневые постоянные магниты [1].

Такой переключатель имеет низкую надежность при отпускании, поскольку магнитные шунты слабо шунтируют магнитный поток постоянных магнитов в нейтральном положении.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является герконовый поворотный переключатель, содержащий неподвижные герконы, расположенные по образующей цилиндра вдоль его оси, магнитные шунты П-образной формы, расположенные между герконами, поворотную ось и подвижные стержневые постоянные магниты, установленные на указанной поворотной оси вдоль герконов и внутри указанной цилиндрической образующей [2].

Недостатком такого герконового поворотного переключателя являются узкие функциональные возможности, поскольку в нем не осуществляется фиксация положения подвижных постоянных магнитов и низкая надежность, поскольку при неточной фиксации постоянных магнитов возможно существенное снижение рабочего магнитного потока в герконах.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что герконовый поворотный переключатель снабжен фиксатором положения указанных постоянных магнитов, количество указанных постоянных магнитов вдвое меньше, чем количество герконов, а размер D указанных постоянных магнитов вдоль направления их движения определяется как D > 2 R tg A где D - размер постоянных магнитов в направлении их движения; R - радиус образующей цилиндра, по которой установлены герконы; A - угол технологического допуска на фиксацию магнита фиксатором.

В герконовом поворотном переключателе меньший размер поперечного сечения указанных постоянных магнитов может совпадать с радиальным направлением траектории их движения.

В герконовом поворотном переключателе указанный фиксатор положения может содержать стопор, выполненный в виде подпружиненного штока, установленного на указанной цилиндрической поверхности и имеющего возможность перемещения только в радиальном направлении, сбрасывающую систему, выполненную в виде двух дисков, первый из которых закреплен на указанной поворотной оси, а второй диск закреплен на дополнительной, входной оси, установленной соосно с указанной поворотной осью, и заводную пружину, одним концом жестко скрепленную с поворотной осью, а другим концом жестко скрепленную с входной осью, причем первый диск снабжен пазами, в которые может входить указанный стопор, а второй диск снабжен выступами, которые могут выводить стопор из указанных пазов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически показан переключатель в аксонометрии; на фиг. 2 показан переключатель вид сверху; на фиг. 3 показан фиксатор положения.

Герконовый поворотный переключатель содержит герконы 1, расположенные по образующей поверхности цилиндра 2 (фиктивная поверхность) вдоль его оси 3 (фиктивная ось). Между герконами 1 расположены магнитные шунты 4. На фиг. 2 показан переключатель с шестью герконами 1 и соответственно с шестью магнитными шунтами 4. Герконы 1 и магнитные шунты 4 расположены с одинаковыми углами друг к другу, т.е. с углами 60^o.

Внутри поверхности 2 расположены подвижные постоянные магниты 5. Они сориентированы вдоль герконов 1 и могут вращаться на поворотной оси 6. Количество магнитов 5 вдвое меньше, чем количество герконов 1. На фиг. 2 показано три постоянных магнита 5, расположенных с углами 120^o друг к другу.

Переключатель снабжен фиксатором 7 положения постоянных магнитов 5. Выходной осью фиксатора 7 является поворотная ось 6, которая приводит в движение магниты 5. Входная ось 8 фиксатора 7 снабжена рукояткой 9.

Фиксатор 7 должен фиксировать магниты 5 строго напротив герконов 1. То есть середина магнита 5 должна строго совпадать с линией 0 (см. фиг.2). Однако реальный фиксатор положения имеет технологические допуска на все детали, поэтому может фиксировать магниты 5 не точно напротив герконов 1. Середина магнитов 5 может быть зафиксирована в пределах между лучами M и N. То есть неточность фиксации магнитов 5 может достигать угла +A или -A от идеального его положения вдоль луча 0.

С учетом изложенного выбирается размер D постоянных магнитов вдоль направления их движения, т.е. вдоль касательной (см. фиг.2): D > 2 R tg A.

где R - радиус цилиндрической поверхности 2.

В случае, если постоянные магниты 5 имеют прямоугольное поперечное сечение, то целесообразно большую сторону поперечного сечения разложить по касательной (вдоль направления движения), а меньшую сторону (меньший размер) поперечного сечения расположить вдоль радиального направления. Если магниты 5 имеют круглое поперечное сечение, то оба размера одинаковы.

Фиксатор положения 7 может быть устроен следующим образом. Стопор 10 выполнен в виде штока, сориентированного радиально и подпружиненного пружиной 11. Стопор 10 может быть снабжен двумя кулачками 12 и 13 и должен иметь возможность перемещения только в радиальном направлении под действием пружины 11. Первый диск 14 снабжен пазами 15 и установлен на поворотной оси 6. Второй диск 16 снабжен выступами 17 и установлен на дополнительной входной оси 8. Стопор 10 своим кулачком 12 может входить в пазы 15 первого диска 14, при этом фиксируя его. Выступы 17 второго диска 16 могут выводить стопор 10 из пазов 15, при этом освобождая диск 14. Заводная пружина 18 одним концом жестко скреплена с входной осью 8 посредством рукоятки 9, а другим концом жестко скреплена с поворотной осью 6 посредством рычага 19.

Герконовый поворотный переключатель работает следующим образом. Рукоятку 9 поворачивают вручную или иным способом. Через входную ось 8 движение передается в фиксатор 7. Выходная ось 6 скачком перемещает постоянные магниты 5 из одного положения в другое. При этом, если магниты 5 располагаются напротив герконов 1, то происходит их срабатывание. Если магниты 5 располагаются напротив магнитных шунтов 4, то последние шунтируют магнитный поток, герконы 1 отпускают.

Фиксатор положения работает следующим образом. Фиксирование постоянных магнитов 5, установленных на поворотной оси 6, осуществляется с помощью стопора 10, введенного в один из пазов 15 при помощи пружины 11. Это обеспечивает фиксирование диска 14, поворотной оси 6, постоянных магнитов 5 и рычага 19. При повороте рукоятки 9 натягивается заводная пружина 18, которая тянет за собой поворотную ось 6, но зафиксированный диск 14 препятствует этому до тех пор, пока выступ 17, поворачиваясь вместе с рукояткой 9, не выведет стопор 10 из паза 15, освободив при этом диск 14. После этого уже натянутая заводная пружина 18 рывком повернет рычаг 19 вместе с поворотной осью 6 и постоянными магнитами 5 в новое положение. Фиксирование здесь осуществится за счет другого паза 15.

Предлагаемый герконовый поворотный переключатель обладает более широкими функциональными возможностями, поскольку снабжен фиксатором положения подвижных постоянных магнитов.

В переключателе обеспечена более высокая надежность, выбором размера D магнитов. Это приводит к тому, что в случае неточной фиксации магнитов относительно герконов все же не происходит существенного снижения рабочего магнитного потока в герконах и, следовательно, не снижается контактное нажатие.

Источники информации 1. Патент 2129218 (Англ.). Заявл. 1982, N 8227823. Опубл. 1984. H 01 H 36/00.

2. Авт. св. 525178 (СССР). Заявл. 1974, N 2041387/24-07. H 01 H 36/00 . Опубл. 1976.

Формула изобретения

1. Герконовый поворотный переключатель, содержащий неподвижные герконы, расположенные по образующей цилиндра вдоль его оси, магнитные шунты П-образной формы, расположенные между герконами, поворотную ось и подвижные стержневые постоянные магниты, установленные на указанной поворотной оси вдоль герконов и внутри указанной цилиндрической образующей, отличающийся тем, что он снабжен фиксатором положения указанных постоянных магнитов, количество указанных постоянных магнитов вдвое меньше, чем количество герконов, а размер D указанных постоянных магнитов вдоль направления их движения определяется как D > 2RtgA, где D - размер постоянных магнитов в направлении их движения;
R - радиус образующей цилиндра, по которой установлены герконы;
A - угол технологического допуска на фиксацию магнита фиксатором.

2. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что при использовании постоянных магнитов, имеющих прямоугольное сечение, они установлены таким образом, что большая сторона поперечного сечения расположена вдоль направления движения, а меньшая сторона поперечного сечения расположена вдоль радиального направления.

3. Переключатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный фиксатор содержит стопор, выполненный в виде подпружиненного штока, установленного на указанной цилиндрической поверхности и имеющего возможность перемещения только в радиальном направлении, сбрасывающую систему, выполненную в виде двух дисков, первый из которых закреплен на указанной поворотной оси, а второй диск закреплен на дополнительной входной оси, установленной соосно с указанной поворотной осью, и заводную пружину, одним концом жестко скрепленную с поворотной осью, а другим концом жестко скрепленную с входной осью, причем первый диск снабжен пазами, в которые может входить указанный стопор, а второй диск снабжен выступами, которые могут выводить стопор из указанных пазов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3