專利名稱：牽引電磁鐵節電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬牽引電磁鐵節電裝置。
牽引電磁鐵作為自動化控制元件廣泛應用于多種電器設備中，但有功功率無為損耗較大、功率因數低，只0.3左右，無功損耗嚴重，為了解決這個問題，人們提出幾種方案，如申請號為88206422.3的《交流接觸器斷電無聲運行節電裝置》和申請號為8821887.2的《交流接觸器節電裝置》，前者為了實現低壓保護跳閘和便于起動采用了電子元件，其結構復雜、使用壽命短，后者是有代表性的，它是由卡頭通過金屬框的孔卡住交流接觸器的動鐵芯，克服的摩擦阻力較大、節電器線圈通過電流較大、其裝置體積較大，另外交流接觸器的動鐵芯容易與卡頭干擾、使起動困難，它們使用時接入電路中都必須通過被控制設備的動鐵芯帶動的觸點才能工作，故只能用于交流接觸器中，應用范圍很窄。
本實用新型的目的是為了克服現有牽引電磁鐵節電裝置的上述不足之處，提供一種起動容易、控制可靠、應用范圍廣的牽引電磁鐵節電裝置，它可用于交流接觸器、電磁型繼電器、磁力起動器、交流閘瓦式制動器，在斷電時能使被控設備的動鐵芯自動釋放。
本實用新型采取的方案是由滑桿、連桿、彎角杠桿依次絞接連接的機構，利用被控設備動鐵芯小角度或小幅度的運動變為彎角杠桿大角度的轉動，由與本實用新型動鐵芯固定的鉤槽桿在本實用新型的牽引電磁鐵通電時把彎角杠桿的長臂端鉤住，使被控設備的動鐵芯閉鎖、設備的牽引電磁鐵斷電，設備牽引電磁鐵僅瞬時通電，達到以弱電流控制設備動鐵芯的效果。本實用新型采用了延時通斷的組合行程開關，它由常開觸點、常開動閉延時觸點、常閉動開延時觸點，控制設備牽引電磁鐵和本實用新型牽引電磁電源，使被控設備動鐵芯及滑桿、連桿、彎角杠桿與鉤槽桿的運動相協調，不發生干擾，并能斷電時自動釋放。
本實用新型采取下述結構，它有一個金屬殼、牽引電磁鐵、動鐵芯、機械閉鎖機構，牽引電磁鐵固定在金屬殼內并繞有線圈，其特征是機械閉鎖機構由滑桿、連桿、彎角杠桿、鉤槽桿、復位彈簧、拉伸彈簧組成；金屬殼有三個中心在同一軸線的導向孔，滑桿插在其中兩個導向孔中，滑桿上、中、下部各有一個連接孔，連桿的一端用銷軸絞接連接在上部或中部的連接孔，該銷軸向一側伸出絞接部位，拉伸彈簧和兩端分別鉤在銷軸和金屬殼底部；連桿的另一端與彎角杠桿的短臂絞接連接，彎角杠桿的彎角為50－80°，彎角處用支軸安裝在固定在金屬殼內下部的支座上；鉤槽桿的上端用銷軸絞接連接在固定在金屬殼內上部的支座上，另一端有一個縱向閉口卡槽，該卡槽在下端閉口，復位彈簧繞在銷軸上，其兩端分別鉤在支座和鉤槽桿上；滑桿與鉤槽桿位于牽引電磁鐵的兩旁；動鐵芯與鉤槽桿固定在一起，動鐵芯與牽引電磁鐵接觸時鉤槽桿與滑桿方向相同，鉤槽桿距支軸的距離小于彎角杠桿長臂的長度，在被控設備動鐵芯被吸引時，鉤槽桿的閉口卡槽把長臂端卡住，實現被控設備動鐵芯閉鎖；在動鐵芯與牽引電磁鐵分離時，鉤槽桿距支軸的距離大于長臂的長度，便于彎角杠桿轉動至閉鎖位置及復位脫鉤。
本實用新型突出的特征是在金屬殼內滑桿旁安裝有組合行程開關，該行程開關有常開觸點、常開動閉延時觸點、常閉動開延時觸點；組合行程開關有一個土字形支架、兩個空氣阻尼氣缸、兩個活塞及與活塞固定為一體的兩個活塞桿；阻尼氣缸的內孔是底部一段的直徑大于開口處的直徑，底部封閉；活塞在阻尼氣缸內，活塞桿上套有壓縮彈簧并伸出阻尼氣缸外；土字形支架由橫板、導向板、滑板及復位彈簧組成，導向板垂直固定在橫板中間，復位彈簧和滑板依次套在導向板上，導向板有上端開口縱向導向槽；兩個阻尼氣缸安裝在導向板兩旁橫板的孔內，阻尼氣缸外有外螺紋，每個阻尼氣缸外各套兩個螺環把阻尼氣缸固定；每個阻尼氣缸外有一個直角架，直角架與橫板固定在一起，直角架有一個平板與橫板平行位于滑板之上，每個與橫板平行的平板有兩個靜觸點；每個活塞桿的上端有一個上端封口的縱向通槽，通槽內有一個壓縮彈簧及動觸片，動觸片的兩端伸出活塞桿外有兩個靜觸點；其中一個通槽內的壓縮彈簧的兩端分別頂在活塞桿上端和動觸片上，該動觸片位于對應的兩個靜觸點上，與靜觸點構成常開動閉延時觸點；另一個通槽內的壓縮彈簧的兩端分別頂在活塞桿中部和動觸片上，該動觸片位于對應的兩個靜觸點與滑板之間，與靜觸點構成常閉動開延是觸點；在滑板下面固定一個彈性動觸片，在橫板上與彈性動觸片相對應的位置有兩個靜觸點，它們與彈性動觸片構成常開觸點，組合行程開關安裝在滑桿的銷軸之下，該銷軸伸出的部分在滑桿滑動時能在導向板的導向槽內移動。
使用時，把本實用新型與被控牽引電磁鐵固定在一起，被控設備中的被控件為轉動動鐵芯時，直角絞接鉤鉤在轉動動鐵芯上，直角絞接鉤絞接連接在滑桿上部的連接孔，直角絞接鉤與本實用新型相鄰的一邊有限位塊，防止直角絞接鉤在設備動鐵芯的反作用下轉動脫鉤，同時便于直角絞接鉤隨設備動鐵芯轉動，補償由于動鐵芯轉動形成的與滑桿之間的距離變化。
被控設備的被控件為平動動鐵芯時，連桿絞接連接在滑桿上部的連接孔，滑桿從金屬殼下伸出壓連接在被控設備的平動動鐵芯上。
把被控牽引電磁鐵線圈與起動按鈕開關及組合行程開關的常閉動開延時觸點串聯在電源電路中，組合行程開關常開觸點并聯在起動按鈕開關兩端，停止按鈕開關與組合行程開關的常開動閉延時觸點及本實用新型的牽引電磁鐵線圈串聯接在電源電路中，按起動按鈕，被控牽引電磁鐵線圈通電，設備動鐵芯動作與牽引電磁鐵接觸，同時滑桿在拉伸彈簧的作用下下滑，由連桿帶動彎角杠桿轉動其長臂朝牽引電磁鐵轉動，同時滑桿的銷軸壓在組合行程開關的滑板上，滑板下行常開觸點接觸把電源電路與設備牽引電磁鐵線圈接通，放開起動按鈕該線圈仍通電自保，同時滑板壓套在活塞桿的壓縮彈簧，由于活塞與阻尼氣缸之間的空氣阻尼作用，活塞桿的移動速度小于滑板的速度，常開觸點接通后，常開動閉延時觸點接通，本實用新型牽引電磁鐵通電動鐵芯克服復位彈簧作用轉動與牽引電磁鐵接觸，帶動鉤槽桿轉動閉口卡槽卡住彎角杠桿的長臂，經過連桿、滑桿使設備動鐵閉鎖，活塞移到阻尼氣缸下部時，由于氣缸內徑加大阻尼減小活塞移動速度加快直到阻尼氣缸底，活塞桿下移過程中，活塞桿頂端壓在常閉動開延時觸點的動觸片，該延時觸點斷開，設備牽引電磁鐵線圈斷電，但動鐵芯與牽引電磁鐵仍保持接觸狀態，按下停止按鈕牽引電磁鐵斷電，鉤槽桿在復位彈簧的作用下復位彎角杠桿在被控動鐵芯的帶動下轉動，被控牽引電磁鐵與動鐵芯離開，在停止按鈕與本實用新型牽引電磁鐵串聯電路中可串連各種保護器的常閉觸點，實現各種保護功能。組合行程開關阻尼氣缸外的螺環可調節常開動閉延時觸點及常閉動開延時觸點的相對位置，以保證常開觸點、常開動閉延是觸點、常閉動開延時觸點依次接觸、閉合、斷開的工作次序。
由于本實用新型采取上述結構，特別是采用具有三種觸點依次接觸、閉合、斷開功能的組合行程開關，本實用新型不僅可用于交流接觸器、電磁型繼電器、磁力起動器，而且可用于交流閘瓦式制動器、電磁閥使用動鐵芯的機電設備；起動容易、控制可靠，起動時不會產生被控動鐵芯與控制機構干擾現象；在電路斷電時被控動鐵芯能自動復位；可與其它保護器配合使用實現多種電路保護；采用彎角杠桿和鉤卡結構，結構緊湊、所需控制力小、牽引電磁鐵功率小為被控設備牽引電磁鐵的2－5％，被控牽引電磁鐵只起動瞬時通電，節電達95－98％，降低被控牽引電磁鐵線圈銅耗，對于起動次數少的被控設備尤為顯著，可降低20－90％；沒有采用易損零件，使用壽命長。
本實用新型的詳細結構由實施例及其附圖給出。
圖1是本實用新型最佳實施例結構圖。
圖2是沿圖1中C－C線的剖視圖。
圖3是沿圖2中K向的滑桿與組合行程開關位置系圖。
圖4是組合行程開關結構圖。
圖5是圖4的俯視圖。
圖6是圖4的左視圖。
圖7是圖4右邊一組阻尼氣缸及活塞桿的右視圖。
圖8是本實用新型控制原理圖。
圖9是本實用新型控制電路圖。
圖10是直角絞接鉤剖視圖。
圖11是本實用新型與平動動鐵芯安裝圖。
本實用新型最佳實施例的結構見圖1、圖2、圖3，它有一個長方形金屬殼(1)，該殼上有3個導向孔(12)、(14)、(17)，滑桿(2)穿在導向孔(17)、(14)內，滑桿(2)有3個連接孔(15)在上部、中部和下部，連桿(13)用銷軸(16)絞接連接在中部的導向孔，連桿(13)的另一端與彎角杠桿(11)的短臂絞接連接，彎角杠桿(11)用支軸(10)安裝在支座(9)上，彎角杠桿(11)的彎角是60°，牽引電磁鐵(3)用支板與金屬殼(1)固定為一體，該電磁鐵上有線圈(4)，動鐵芯(5)與鉤槽桿(8)固定為一體，該桿用銷軸絞接連接在支座(6)上，在銷軸上有復位彈簧(7)，該彈簧的兩端分別鉤在鉤槽桿(8)和支座(6)上，支座(6)、(9)固定在金屬殼內，組合行程開關(19)用支板(20)固定在金屬殼內銷軸(16)的下方，該銷軸向一側伸出，拉伸彈簧(18)的兩端鉤在銷軸(16)和組合行程開關(19)的橫板上，本實施例的連桿(13)采用兩條形板兩端用銷固定的結構，以便受力平衡，本實施例的鉤槽桿(8)也采用同樣結構，彎角杠桿(11)在被控設備動鐵芯被吸在拉伸彈簧(18)的作用下通過滑桿(2)連桿(13)逆時針轉動至極限位置時，動鐵芯(5)與牽引電磁鐵(3)接觸的情況下，鉤槽桿(8)下端的銷可卡住彎角杠桿(11)的長臂端，通過連桿(13)滑桿(2)使被控的動鐵芯閉鎖，在被控牽引電磁鐵斷電情況下其動鐵芯也不能釋放。
本實施例的組合行程開關結構見圖4、圖5、圖6、圖7，它有兩個阻尼氣缸(21)、(36)、兩個直角架(31)、(26)、一個土字形支架，兩個阻尼氣缸形狀相同，其內徑是低部的直徑(22)大于開口處的直徑，其低部密封。活塞(23)與活塞桿(24)固定為一體塞在阻尼氣缸(21)內，活塞(32)與活塞桿(33)固定為一體塞在阻尼氣缸(36)內，壓縮彈簧(25)、(34)分別套在活塞桿(24)、(33)上。導向板(39)與橫板(37)垂直固定為一體，在導向板(39)上套有復位彈簧(38)，滑板(28)套在導向板(39)并壓在復位彈簧(38)上構成土字形支架。兩個阻尼氣缸(21)、(36)各用兩個螺環(35)安裝在橫板(37)上，滑板(28)兩端的孔套在活塞桿(24)、(33)并壓在壓縮彈簧(25)、(34)之上。直角架(26)、(31)各有一個與橫板(37)平行的平板，每個平板分成兩個窄板(41)、(40)位于活塞桿(24)、(33)的兩旁在滑板(28)之上，每個窄板有一個靜觸點。在活塞桿(24)之上有一個縱向通槽(43)，該槽上端封住，在該槽內有一個壓縮彈簧(44)，其兩端頂在活塞桿(24)的頂端和動觸片(27)上，動觸片(27)穿在通槽(43)內。動觸片(27)與窄板(40)的靜觸點構成常開動閉延時觸點。活塞桿(33)上部有縱向通槽(50)，該槽的上端封住，在該槽內有一個壓縮彈簧(49)，該彈簧的兩端頂在活塞桿(33)的中部和動觸片(30)上，動觸片(30)在通槽(50)內，與兩個窄板(41)的靜觸點組成常閉動開延時觸點，滑板(28)中部向外伸出，其下固定由壓縮彈簧(46)、動觸片(42)、導向槽(46)組成的彈性動觸片，在橫板(37)上與彈性動觸片對應的位置有兩個靜觸點(47)，彈性動觸片與兩靜觸點(47)構成常開觸點。橫板(37)與直角安裝板(20)固定為一體，在導向板(28)上有導向槽(29)，當滑桿(2)向下運行銷軸(16)向下運動到導向槽(29)，下壓滑板(28)，該板向下滑動，經壓縮彈簧(25)、(34)壓力使活塞桿(24)、(33)向下運行，因空氣阻尼作用它們下行速度小于滑板(28)的速度。動觸片(42)與靜觸點(47)先接觸、常開觸點接觸，然后是動觸片(27)與兩個窄板(40)的靜觸點接觸，常開動閉延時觸點閉合，最后是動觸片(30)在活塞桿(33)頂端的下壓作用下與兩個窄板(41)的靜觸點分離，常閉動開延時觸點斷開。當銷軸(16)向上移，滑板(28)在復位彈簧(38)的作用下上移復位，動觸片(27)、(30)、活塞桿(24)、(33)分別在壓縮彈簧(44)、(49)、(25)、(34)的作用下復位。每個靜觸點連接一個接線螺釘，(48)為接線螺釘，共6個接線螺釘。本實施例的組合行程開關的各個彈簧和動觸片、靜觸點、接線螺釘為金屬材料，其余零件都用絕緣材料制成。
本實施例與具有轉動動鐵芯的牽引電磁鐵的安裝控制原理如圖9所示。(51)、(52)、(53)、(54)、(55)分別為被控設備的拉伸彈簧、角橫桿、動鐵芯、線圈、牽引電磁鐵，(56)為直角絞接鉤，其結構如圖10所示，圖中為動鐵芯(53)閉鎖狀態，鉤槽桿(8)卡住彎角杠桿(11)的長臂端，線圈(4)斷電時，支座(6)銷軸上的復位彈簧使鉤槽桿(8)逆時轉，彎角杠桿(11)脫鉤，拉伸彈簧(51)克服拉伸彈簧(18)的拉力和滑桿(2)、動鐵芯(53)的重力使動鐵芯(53)復位。
在圖9的電路中，常閉動開延時觸點KC3、起動按鈕開關QA、被控牽引電磁鐵(55)的線圈(54)串聯接入電源電路A、B中，常開觸點KC1并聯在起動按鈕開關QA兩端，停止按鈕開關TA、常開動閉延時觸點KC2、線圈(4)串聯接入電源電路A、B中。起動時KC1、KC2、KC3依前后次序動作。
圖11中，本實用新型由角架(57)與被控牽引電磁鐵(58)固定在一起，滑桿(2)上部的連接孔與連桿(13)用銷軸(16)絞接連接，滑桿(2)下端從金屬殼伸出與動鐵芯(59)中部連接。
本實施例的牽引電磁鐵(3)的功率為2W，用于控制50W的牽引電磁鐵(55)、(58)。
權利要求1.一個牽引電磁鐵節電裝置，它有一個金屬殼、牽引電磁鐵、動鐵芯、機械閉鎖機構，牽引電磁鐵固定在金屬殼內并繞有線圈，其特征是-機械閉鎖機構由滑桿、連桿、彎角杠桿、鉤槽桿、復位彈簧、拉伸彈簧組成；-金屬殼有三個中心在同一軸線的導向孔，滑桿插在其中兩個導向孔中，滑桿上、中、下部各有一個連接孔，連桿的一端用銷軸絞接連接在上部或中部的連接孔，該銷軸向一側伸出絞接部位，拉伸彈簧的兩端分別鉤在銷軸和金屬殼底部；-連桿的另一端與彎角杠桿的短臂絞接連接，彎角杠桿的彎角為50-80°，彎角處用支軸安裝在固定在金屬殼內下部的支座上；-鉤槽桿的上端用銷軸絞接連接在固定在金屬殼內上部的支座上，另一端有一個縱向閉口卡槽，該卡槽在下端閉口，復位彈簧繞在銷軸上，其兩端分別鉤在支座和鉤槽桿上；-滑桿與鉤槽桿位于牽引電磁鐵的兩旁；-動鐵芯與鉤槽桿固定在一起，動鐵芯與牽引電磁鐵接觸時鉤槽桿與滑桿方向相同，鉤槽桿距支軸的距離小于彎角杠桿長臂的長度；-動鐵芯與牽引電磁鐵分離時，鉤槽桿距支軸的距離大于彎角杠桿長臂的長度；-在金屬殼內滑桿旁安裝有組合行程開關，它有常開觸點、常開動閉延時觸點、常閉動開延時觸點；-組合行程開關有一個土字形支架、兩個空氣阻尼氣缸、兩個活塞及與活塞固定為一體的兩個活塞桿；-阻尼氣缸的內孔是底部一段的直徑大于開口處的直徑，底部封閉；-活塞在阻尼氣缸內，活塞桿上套有壓縮彈簧并伸出阻尼氣缸外；-土字形支架由橫板、導向板、滑板及復位彈簧組成，導向板垂直固定在橫板中間，復位彈簧和滑板依次套在導向板上，導向板有上端開口縱向導向槽；-兩個阻尼氣缸安裝在導向板兩旁橫板的孔內，阻尼氣缸外有螺紋，每個阻尼氣缸外各套兩個螺環把阻尼氣缸固定；-每個阻尼氣缸外有一個直角架，直角架與橫板固定在一起，直角架有一個平板與橫板平行位于滑板之上，每個與橫板平行的平板有兩個靜觸點；-每個活塞桿的上端有一個上端封口的縱向通槽，通槽內有一個壓縮彈簧及動觸片，動觸片的兩端伸出活塞桿外，并有兩個觸點；-其中一個通槽內的壓縮彈簧的兩端分別頂在活塞桿上端和動觸片上，該動觸片位于對應的兩個靜觸點上，與靜觸點構成常開動閉延時觸點；-另一個通槽內的壓縮彈簧的兩端分別頂在活塞桿中部和動觸片上，該動觸片位于對應的兩個靜觸點與滑板之間，與靜觸點構成常閉動開延是觸點；-滑板下面固定一個彈性動觸片，在橫板上與彈性動觸片相對應的位置有兩上靜觸點，彈性動觸片與這兩個靜觸點構成常開觸點；-組合行程開關安裝在滑桿的銷軸之下，該銷軸伸出的部分在滑桿滑動時能在導向板的導向槽內移動。
專利摘要本實用新型為牽引電磁鐵節電裝置。它由金屬殼、牽引電磁鐵、動鐵芯、組合行程開關及由滑桿、連桿、彎角杠桿、鉤槽桿組成的閉鎖機構構成。滑桿、連桿、彎角杠桿依次鉸接連接。鉤槽桿在弱電流作用下卡住彎角杠桿使與滑桿連接的被控動鐵芯閉鎖。被控的牽引電磁鐵瞬時通電，節電95～98％，節銅80％以上，組合行程開關使通電線圈按次序通電，避免被控動鐵芯與閉鎖機構起動互相干擾，可用于交流接觸器、交流閘瓦式制動器，用途廣。
文檔編號H01F7/06GK2142597SQ9224296
公開日1993年9月22日 申請日期1992年11月27日 優先權日1992年11月27日
發明者丁儒征, 常永明 申請人:丁儒征, 常永明