深海電機磁啟動開關的制作方法
【專利摘要】本發明涉及深海電機水下啟動和運轉控制領域，尤其涉及一種深海磁啟動開關。本發明的深海電機磁啟動開關，包括干簧管傳感器，還包括基座，基座上設有電機驅動罐，干簧管傳感器設置在電機驅動罐內，基座的一側設有永磁體開關；所述的永磁體開關包括機械撥叉，機械撥叉的底端兩側鉸接在定位架兩側并相對于定位架左右擺動，機械撥叉的底端與定位架的底端之間設有彈簧，定位架固定在磁開關基座上，磁開關基座的左右兩側分別設有高限位擋板、低限位擋板，機械撥叉上設有永磁鐵，機械撥叉卡在高限位擋板上時永磁鐵正對干簧管傳感器。本發明深海電機磁啟動開關解決了水下巖芯取樣器水密電機的開關控制問題，在節省成本的基礎上實現了干簧管正常工作。
【專利說明】深海電機磁啟動開關
【技術領域】
[0001]本發明涉及深海電機水下啟動和運轉控制領域，尤其涉及一種深海磁啟動開關。
【背景技術】
[0002]目前蚊龍號深海載人潛水器水下小型取芯器采用電機驅動的結構形式，通過控制電機的啟動和停止來驅動取芯鉆具運轉，完成水下巖芯的鉆進和取樣工作。其中，如何控制電機的啟動和停止是關鍵的技術環節；通常空氣中傳統的做法是采用標準干簧管開關，即選用標準干簧管傳感器和磁極配合使用，達到非接觸式組合開關的作用。然而在水下，特別是深海環境下，空氣中的干簧管無法正常的工作，如果選用耐高壓和水密性能好的干簧管開關價格昂貴，使用周期較短。近年來隨著“蚊龍號”載人潛水器的研制，我國也開始了水下巖芯取樣器水密電機的研制工作，但是巖芯鉆機的開關控制一直未找到較好的控制方式，目前活塞接觸式機械開關還需進一步進行升級改造和優化，以實現與蚊龍號潛水器的匹配作業。因此，急需一種技術方案來解決這一問題。
【發明內容】
[0003]為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種深海電機磁啟動開關，其實現巖石取芯鉆機與潛水器的匹配作業能力，方便潛航員在艙內通過機械手操作。
[0004]為達到上述目的，本發明采用如下技術方案，其包括干簧管傳感器，還包括基座，基座上設有電機驅動罐，干簧管傳感器設置在電機驅動罐內，基座的一側設有永磁體開關；所述的永磁體開關包括機械撥叉，機械撥叉的底端兩側鉸接在定位架兩側并相對于定位架左右擺動，機械撥叉的底端與定位架的底端之間設有彈簧，定位架固定在磁開關基座上，磁開關基座的左右兩側分別設有高限位擋板、低限位擋板，機械撥叉上設有永磁鐵，機械撥叉卡在高限位擋板上時永磁鐵正對干簧管傳感器。
[0005]所述干簧管傳感器為圓柱形普通不銹鋼干簧管傳感器，其通過螺紋連接，裝在水密電機驅動罐內端面，尾部電纜與水密電機的驅動器使能端連接，為驅動器使能端提供啟動電信號。所述干簧管傳感器為常壓下通用部件，外觀同螺栓類似，尾部帶電纜連接電氣接口，干簧管通過外螺紋與驅動罐內端面孔螺紋旋緊配合，所帶螺母為調節選進尺寸，可滿足不同壁厚的電機驅動罐安裝要求。該磁啟動開關的外部機械控制主體的整體機械結構為鋁合金材質，其優點是保證整體剛度的前提下，不被磁化和不屏蔽磁感應傳感器。
[0006]機械撥叉與定位架上雙孔卡座通過旋轉螺釘連接到一起，旋轉螺釘只起連接作用，不能擰緊，保證撥叉可以以旋轉螺釘軸為圓心圍繞其旋轉，旋轉極限位置由基座兩端的限位擋板決定。撥叉的空間位置主要是由彈簧決定，當處于關閉限位端時由彈簧和短板將撥叉拉緊定位，使撥叉處于遠離驅動罐的位置實現磁開關的關閉狀態；當處于啟動限位端時由彈簧和長板將撥叉拉緊定位，使撥叉處于接近驅動罐的位置實現磁開關的啟動打開狀態。
[0007]高限位擋板、低限位擋板的上端分別設有半圓形卡槽，主要目的是保證撥叉準確定位。限位擋板啟動端為高位擋板，關閉端為低位擋板。
[0008]永磁鐵的外側包裹磁鐵鑲嵌套，永磁鐵通過磁鐵鑲嵌套固定在機械撥叉上。所述永磁體為普通磁極，永磁體與磁鐵鑲嵌套之間采用過盈配合，既保證磁鐵安裝到位又不能破壞磁極，磁鐵鑲嵌套開放氣工藝孔，便于永磁體的安裝。永磁體開關是磁啟動裝置的外置磁場，通過改變永磁體的空間位置，來控制干簧管傳感器的導通與關閉，實現對驅動器使能端高低電平轉換控制。為滿足不同尺寸驅動罐的安裝和調整，永磁體開關通過磁鐵鑲嵌套固定在撥叉調節軸上，當定位好位置后通過擰緊緊固螺釘來栓緊磁啟動開關。
[0009]所述機械撥叉及其連接部分為磁啟動開關的主要操作連桿，機械撥叉上設有機械把手，方便潛水器艙內潛航員操作機械手夾持機械把手打開和關閉磁啟動撥叉位置。
[0010]電機驅動罐通過左環形抱箍、右環形抱箍固定在基座上。針對不同長度的電機驅動罐，通過移動底部托架位置可以調整軸向連接位置，以保證永磁體與干簧感應器間距保持在磁場感應有效距離之內，通過更換左右環形抱箍可以適應不同驅動器罐徑向尺寸，滿足不同型號驅動罐的安裝需要。緊固螺釘起到鎖緊左右環形抱箍作用，左右環形抱箍通過銷軸與基座底部托架鉸接。
[0011]本發明的深海電機磁啟動開關，解決了水下巖芯取樣器水密電機的開關控制問題，在節省成本的基礎上實現了干簧管正常工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明磁開關內部結構示意圖；
[0013]圖2為本發明磁開關側面示意圖。
[0014]圖中:1_永磁體開關；2_電機驅動罐；3-基座；4_干簧管傳感器；
[0015]101-機械撥叉；102_定位架；103_磁開關基座；104_高限位擋板；105_低限位擋板；106_彈簧；107_永磁鐵；108_磁鐵鑲嵌套；109_機械把手；
[0016]201-左環形抱箍；202_右環形抱箍。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的描述。
[0018]如圖1、圖2所示，所述深海電機磁啟動開關包括干簧管傳感器4，還包括基座3，基座3上設有電機驅動罐2,干簧管傳感器4設置在電機驅動罐2內，基座3的一側設有永磁體開關I ;所述的永磁體開關包括機械撥叉101，機械撥叉I的底端兩側鉸接在定位架102兩側并相對于定位架102左右擺動，機械撥叉101的底端與定位架102的底端之間設有彈黃106,定位架102固定在磁開關基座103上，磁開關基座103的左右兩側分別設有聞限位擋板104、低限位擋板105，機械撥叉101上設有永磁鐵107，機械撥叉101卡在高限位擋板104上時永磁鐵107正對干簧管傳感器4。
[0019]永磁鐵107的外側包裹磁鐵鑲嵌套108，永磁鐵107通過磁鐵鑲嵌套108固定在機械撥叉101上。高限位擋板104、低限位擋板105的上端分別設有半圓形卡槽。電機驅動罐2通過左環形抱箍201、右環形抱箍202固定在基座3上。機械撥叉101上設有機械把手109。
[0020]本發明中的作業過程是采用如下步驟完成連接的:[0021]( I)本發明由載人潛水器機械手在水下操作，首先將圓柱形干簧管傳感器4安裝到電機驅動罐連接凸臺與水密驅動罐進行剛性連接，外端根據電機驅動罐2圓心的位置，連接左環形抱箍201 ;右環形抱箍202，通過旋轉機械撥叉101使其通過電機驅動罐2外端面圓心，調節永磁鐵107在機械撥叉101上的位置，使其對準，鎖緊磁鐵鑲嵌套108緊固螺釘，完成磁啟動開關的安裝工作。
[0022](2)給電機驅動罐2內的驅動板上電，人工轉動機械撥叉101分別至極限截止位置，檢查磁啟動開關的工作狀態，待一切測試完好后，封裝電機驅動罐2。
[0023](3)整套裝置由潛水器帶至水下，通過操作機械手來控制機械撥叉101的打開和關閉位置，實現對電機驅動罐2內驅動器的上電與斷電，達到水下水密電機的啟停控制目的。
【權利要求】
1.一種深海電機磁啟動開關，包括干簧管傳感器(4)，其特征在于，還包括基座(3)，基座(3)上設有電機驅動罐(2)，干簧管傳感器(4)設置在電機驅動罐(2)內，基座(3)的一側設有永磁體開關(I);所述的永磁體開關包括機械撥叉(101)，機械撥叉(I)的底端兩側鉸接在定位架(102)兩側并相對于定位架(102)左右擺動，機械撥叉(101)的底端與定位架(102)的底端之間設有彈簧(106)，定位架(102)固定在磁開關基座(103)上，磁開關基座(103)的左右兩側分別設有高限位擋板(104)、低限位擋板(105)，機械撥叉(101)上設有永磁鐵(107)，機械撥叉(101)卡在高限位擋板(104)上時永磁鐵(107)正對干簧管傳感器(4)。
2.根據權利要求1所述的深海電機磁啟動開關，其特征在于，永磁鐵(107)的外側包裹磁鐵鑲嵌套(108 )，永磁鐵(107 )通過磁鐵鑲嵌套(108 )固定在機械撥叉(101)上。
3.根據權利要求1或2所述的深海電機磁啟動開關，其特征在于，高限位擋板(104)、低限位擋板(105)的上端分別設有半圓形卡槽。
4.根據權利要求1所述的深海電機磁啟動開關，其特征在于，電機驅動罐(2)通過左環形抱箍(201)、右環形抱箍(202)固定在基座(3)上。
5.根據權利要求1所述的深海電機磁啟動開關，其特征在于，機械撥叉(101)上設有機械把手(109)。
【文檔編號】H01H36/00GK103887110SQ201410124226
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】丁忠軍, 楊磊, 李德威, 楊雷, 李寶鋼, 劉慶亮, 景春雷 申請人:國家深海基地管理中心