CN101958196A - 一种行程限位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种行程限位装置，其特征在于系统所有部件安装在限位开关盒内部，限位开关盒的工作面安装厚度及材料符合要求的橡胶板，以合理缓冲机械限位时所受到的惯性冲击力，在限位开关盒的工作面向内开圆柱腔孔，作为弹簧行程轴的进出通道，弹簧行程轴包括一根弹簧、一个一端内腔开孔的空心轴、两个调整螺母、一个弹簧导向轴，在限位开关盒内部，弹簧行程轴右侧安装行程控制开关，它包括基座、弹簧片、凸板、微动开关四个部件，其中凸板安装在弹簧片上，微动开关和弹簧片安装在基座上。该装置提供了电限位和机械限位的有效措施，同时采用的行程长度机械结构调节技术有效的实现了电限位和机械限位位置的精确调节。

Description

一种行程限位装置

[技术领域]

本发明涉及机械装置，具体地讲，涉及限位装置。

[背景技术]

目前，一些特种车辆为实现预定的俯仰部件高低角转动限位，采用安装相应的机械限位块，以强制系统在要求的位置停止运动，但是单一的机械限位可能会导致电机等部件过载损坏。部分部件内置微动开关，可以进行到位指示，但是由于对微动开关保护不够，使得系统在高速冲击条件下工作时微动开关容易造成损伤，可靠性变差，同时微动开关触发时行程不可调，难以满足复杂条件下的工作及调试要求。

[发明内容]

本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种行程限位装置，该装置在完成机械限位同时，可靠触发微动开关，输出电信号指示系统已到位，能够对使用本装置的传动系统进行过载保护；另外为保证触发微动开关的时机在完全机械限位之前，触发机构的行程可调，保证系统能够实现可靠的限位缓冲功能。

本发明提供的一种行程限位装置，包括限位开关盒、行程控制开关、弹簧行程轴，其改进之处在于所述限位装置的机械限位与电限位为一体化结构，所述限位开关盒内设有圆柱形腔体和方形腔体，安装在方形腔体中的行程控制开关位于安装在圆柱形腔体内的弹簧行程轴的右边，所述限位开关盒的工作面向内开有圆柱形腔孔，用于弹簧行程轴的进出通道。

本发明提供的第一优选的行程限位装置，所述行程控制开关包括基座、微动开关、弹簧片和凸板；所述凸板固定在弹簧片上，弹簧片固定在基座上，微动开关安装在基座上。

本发明提供的第二优选的行程限位装置，所述弹簧行程轴包括中心轴、弹簧、空心轴和调整螺母；所述空心轴的一半位于限位开关盒外，另一半位于限位开关盒内；位于限位开关盒内的部分为空心圆柱体，空心圆柱体内安装有弹簧，弹簧的空心内放置有中心轴；所述空心轴另一端为外螺纹实心圆柱，实心圆柱上安装调整螺母。

本发明提供的第三优选的行程限位装置，所述空心轴侧面外形为台阶状圆柱体，通过花盘螺母压住其台阶面进行单向限位，所述空心轴挤压的凸板斜面为凸轮形。

本发明提供的第四优选的行程限位装置，所述弹簧结构为L形状，L形长边具有一定的弹性，两边夹角不大于100度，弹簧片长边上安装凸板。

本发明提供的第五优选的行程限位装置，所述凸板的工作接触斜面为凸轮形外形，根据电限位与机械限位之间所需距离，确定凸轮形外廓尺寸，同时凸轮形斜面与中心轴接触后行程应小于弹簧片与微动开关之间的距离。

本发明提供的第六优选的行程限位装置，所述微动开关由弹簧片的长边向右运动，触发微动开关的触点。

本发明提供的第七优选的行程限位装置，所述空心轴外侧一端安装有两个螺母，用于对空心轴长度进行调整，并利用螺母倍紧作用使空心轴保证有效作用长度。

本发明提供的第七优选的行程限位装置，所述限位开关盒的工作面材料采用橡胶。

系统部件安装在限位开关盒内部，限位开关盒的工作面安装厚度及材料采用橡胶，如硬橡胶，以合理缓冲机械限位时所受到的惯性冲击力。在限位开关盒的工作面向内开圆柱腔孔，作为弹簧行程轴的进出通道，弹簧行程轴包括一根弹簧、一个一端内腔开孔的空心轴、两个调整螺母、一个中心轴。

微动开关是通过一个可以往复运动的中心轴推动固定在弹簧片上的凸板，压缩弹簧片来触发的；凸板的外形可以根据触发电限位后至机械限位时中心轴所需行程的大小，来进行凸板斜面外轮廓设计；弹簧片为L形，其中长边在外力作用下可以发生弹性形变；空心轴上安装调整螺母，可以改变中心轴长度。

在限位开关盒内部，弹簧行程轴右侧安装行程控制开关，它包括基座、弹簧片、凸板、微动开关四个部件，其中凸板安装在弹簧片上，微动开关和弹簧片安装在基座上，微动开关位于弹簧片右方，这样可以使得微动开关在受到大的冲力作用下，工作安全可靠。

工作时，空心轴受外力挤压向内腔运动，达到一定行程时与凸板的斜面相接触，凸板接触斜面为凸轮形外形，可以根据压缩行程的需要，设计凸板轮廓外形，此时机构将空心轴的直线运动转化为克服弹簧片簧力对凸板的下压运动，继续运动时将触发微动开关触点，开关信号通过电缆接头传送至驱动电机控制器，驱动电机停止工作，达到保护电机的目的，至此完成电限位动作。完成断电保护后，由于惯性力的作用，俯仰部件继续运动，直至与橡胶板接触后实现机械限位，俯仰部件离开限位装置后，行程限位装置在簧力作用下自动复位。

由于空心轴上安装有调整螺母，可以改变空心轴长度，从而实现对电限位与机械限位之间行程长度的的精确调节，同时也可满足电限位位置的需求；使用两个调整螺母的目的是在调节行程长度后，利用螺母倍紧作用使空心轴保证有效作用长度。

与现有技术相比，本发明提供的一种行程限位装置，具有以下优点：

1、提供了电限位和机械限位的有效措施，同时采用的行程长度机械结构调节技术有效的实现了电限位和机械限位位置的精确调节；

2、在完成机械限位同时，可靠触发微动开关，输出电信号指示系统已到位；

3、能够对使用本装置的传动系统进行过载保护；另外为保证触发微动开关的时机在完全机械限位之前，触发机构的行程可调，保证系统能够实现可靠的限位缓冲功能；

4、由于空心轴上安装有调整螺母，可以改变空心轴长度，从而实现对电限位与机械限位之间行程长度的的精确调节，同时也可满足电限位位置的需求；

5、将机械限位与电限位合为一体化设计，使得系统功能完备，对微动开关进行了很好的保护，并且触发电限位时机可调，便于根据需要调整系统相应状态；

6、采用的空心轴往复运动挤压片弹簧，触发微动开关触电，保证了系统在高冲击作用等恶劣工况下，微动开关能够得到有效的保护，使得系统工作可靠性大大提高；

7、空心轴挤压的凸板斜面采用凸轮形轮廓设计可满足多种电限位与机械限位之间行程要求。

[附图说明]

图1是：本发明提供的一种行程限位装置与其他部件协作时的整体结构图；

图2是：本发明提供的一种行程限位装置的外观图；

图3是：本发明提供的一种行程限位装置的剖视图；

图4是：本发明提供的一种行程限位装置的侧视图；

图5是：本发明提供的一种行程限位装置的行程控制开关的结构示意图；

图6是：本发明提供的一种行程限位装置的弹簧行程轴的结构示意图；

图中：1、限位开关盒；2、行程控制开关；3.橡胶垫；4、花盘螺母；5、弹簧行程轴；6、电缆；7、密封板；8、密封垫；9、基座；10、微动开关；11、弹簧片；12、凸板；13、中心轴；14、弹簧；15、空心轴；16、调整螺母；17、螺钉；18、螺钉；19、螺钉；21、螺钉；23、螺钉；20、销钉；22、铆钉；24、铆钉。

[具体实施方式]

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种行程限位装置作进一步更详细的说明。

实施例1

本实施例的行程限位装置与其他部件协作时的整体结构图如图1所示，将行程限位装置、转轴与电机及减速器均安装在平台上，负载通过转轴固定在平台上，可以进行高低俯仰运动，电机带动减速器转动并通过减速器上的齿轮与负载上的齿弧板齿啮合。负载在电机以及减速器作用下转动到预定的角度时，与新型行程限位装置的弹簧行程轴相接处，继续运动时，弹簧行程轴受到外力压缩，在其内部机构的作用下，首先触发微动开关触点，给出指示负载已到位的电信号，驱动电机控制器切断电机的电源。负载在惯性作用下继续向前转动最终与限位盒侧面接触，完成机械限位。当负载高速转动时，电限位发生作用后，负载转速依然很大，如果此时将电限位与机械限位之间的行程加大，这样可以使得负载在机械限位之前，转速大大减小，最后在机械限位时撞击不会变的太剧烈，这样对微动开关也有很好的保护作用。同时当电限位所处位置与负载预定的位置不同时，通过调节空心轴上调整螺母位置，改变空心轴长度后，可以实现对电限位位置的准确调节。

实施例2

本实施例的行程限位装置具体结构如图2-6所示：机械限位实施方式：限位开关盒1为部件安装的载体，橡胶垫3通过螺钉17安装在限位开关盒侧面，橡胶材质为硬橡胶。

电限位实施方式：弹簧行程轴5和行程控制开关2为实施电限位主要的两个装配。弹簧行程轴5通过花盘螺母4和限位开关盒1的侧面的长圆柱孔进行固定，空心轴15可以在圆柱孔中自由伸缩，花盘螺母4为外螺纹圆环结构，与限位开关盒1上的内螺纹相配合。中心轴13置于弹簧14内侧，弹簧14置于空心轴15内。压缩中心轴13时，其沿限位开关盒1内腔可以自由滑动；释放力后，中心轴13在弹簧力作用下，可以回到原位。行程控制开关2通过螺钉18、螺钉19和销轴20固定在限位开关盒1内腔。凸板12通过铆钉22铆接在弹簧片11上，弹簧片11通过铆钉24铆接在基座9上。微动开关10通过螺钉23安装在基座9上。压缩凸板12时，凸板12随弹簧片11一起向微动开关运动并将其触发；释放力时，凸板12在簧力作用下回到原位。

行程长度的机械结构调节实施方式：空心轴15外侧一端为带螺纹圆柱，螺纹圆柱上安装两个调整螺母16，将端头的调整螺母调整到适当位置后，与另一个调整螺母相互倍紧进行固定。凸板12的斜面外形轮廓也影响着触发电限位的时机，其斜面角度越较大或越陡，则电限位时机也越早，则电限位和机械限位之间的距离也越大，所以通过选择合理的凸板12斜面外形轮廓，可以实现对行程的调节。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行程限位装置，包括限位开关盒(1)、行程控制开关(2)、弹簧行程轴(5)，其特征在于所述限位装置的机械限位与电限位为一体化结构，所述限位开关盒(1)内设有圆柱形腔体和方形腔体，安装在方形腔体中的行程控制开关(2)位于安装在圆柱形腔体内的弹簧行程轴(5)的右边，所述限位开关盒(1)的工作面向内开有圆柱形腔孔，用于弹簧行程轴(5)的进出通道。

2.根据权利要求1所述的限位装置，其特征在于所述行程控制开关(2)包括基座(9)、微动开关(10)、弹簧片(11)和凸板(12)；所述凸板(12)固定在弹簧片(11)上，弹簧片(11)和微动开关(10)均安装在基座(9)上，微动开关(10)位于弹簧片右方(11)。

3.根据权利要求1所述的限位装置，其特征在于所述弹簧行程轴(5)包括中心轴(13)、弹簧(14)、空心轴(15)和调整螺母(16)；所述空心轴(15)的一半位于限位开关盒(1)外，另一半位于限位开关盒(1)内；位于限位开关盒(1)内的部分为空心圆柱体，空心圆柱体内安装有弹簧(14)，弹簧(14)的空心内放置有中心轴(13)；所述空心轴(15)另一端为外螺纹实心圆柱，实心圆柱上安装调整螺母(16)。

4.根据权利要求3所述的限位装置，其特征在于所述空心轴(15)侧面外形为台阶状圆柱体，通过花盘螺母(4)压住其台阶面进行单向限位；所述空心轴(15)挤压的凸板斜面为凸轮形。

5.根据权利要求1所述的限位装置，其特征在于所述弹簧(14)结构为L形状，L形长边具有一定的弹性，两边夹角不大于100度，弹簧片长边上安装凸板(12)。

6.根据权利要求2所述的限位装置，其特征在于所述凸板(12)的工作接触斜面为凸轮形外形，根据电限位与机械限位之间所需距离，确定凸轮形外廓尺寸，同时凸轮形斜面与中心轴(13)接触后行程应小于弹簧片(11)与微动开关(10)之间的距离。

7.根据权利要求2或6所述的限位装置，其特征在于所述微动开关(10)由弹簧片(11)的长边向右运动，触发微动开关(10)的触点。

8.根据权利要求3或4所述的限位装置，其特征在于所述空心轴(15)外侧一端安装有两个螺母，用于对空心轴长度进行调整，并利用螺母倍紧作用使空心轴保证有效作用长度。

9.根据权利要求1所述的限位装置，其特征在于所述限位开关盒(1)的工作面材料采用橡胶。

10.根据权利要求3或4所述的限位装置，其特征在于所述空心轴(15)一端内腔开孔。

Images