CN102074412B - 一种浮球开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浮球开关，包括中空的一端封闭的浮筒以及浮筒端盖，其特征在于：所述浮筒内腔中收容有沿所述浮筒轴向设置的筒形钢球滑道，所述钢球滑道的外壁枢轴连接有叉形的摇臂，所述摇臂的两个驱动臂穿过设置在所述钢球滑道上的两通孔伸入到所述钢球滑道的内腔中，所述钢球滑道内摇臂两驱动臂之间收容有钢球，所述钢球滑道外壁上设置有至少一个触控开关的触点，所述摇臂上对应设置有所述触控开关的另一触点。本发明的浮球开关利用液位变化时钢球在浮筒内的滚动来控制摇臂，并通过设置在摇臂上的触控开关实现开关控制的功能。整套装置均采用机械传动，稳定性好、可靠性高，对环境的适应性强，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种液位自动监控装置，尤其是一种根据液位高低变化自动切换的浮球开关。
背景技术
目前在水电行业，给排水行业，污水处理厂、化工等行业，浮球开关大量被应用于水处理、清水池、污水池、液体化工原料等地方，根据液位的高低来控制水泵开关，达到控制液位的目的。
浮球开关是利用重力和浮力的原理设计而成的，一般是由结构简单的密封浮筒和设置在浮筒内的钢球及钢球控制的微动开关组成。常见的微动开关是在一种弹性跷片上设置微动开关的触点。当液位发生变化时，在浮力的作用下，浮筒的位置随之发生变化，从而导致钢球在浮筒内滚动，利用钢球自身的重力去压跷片，从而触发微动开关。跷片本身体积小、薄，与基体配合的公差较大时易发生安装错位或使用时错位，因此对生产工艺要求高。在环境温度变化较大的场合使用时，也容易因热膨胀而发生错位。在钢球的长期撞击作用下，跷片还容易发生损坏、或错位。这些都会导致浮球开关失灵，从而影响正常的工业生产。普通的浮球开关在水流波动较大的场合使用时，还容易因为钢球的抖动，造成开关频繁错误动作，使得水位控制不准，而且降低了设备的使用寿命。为了解决这个问题，中国专利200820154335.9中公开了一种利用电磁感应探知钢球位置的方式来实现开关控制的浮球开关。这种浮球开关使用时，要求浮筒的角度变化相当大，因此灵敏性不够；而且要求电气部分较多，相对变动因素多，对工作环境要求比较高。
发明内容
本发明提供了一种解决上述问题的方案，提供一种结构简单、稳定可靠的浮球开关。
本发明的技术方案是提供一种浮球开关，包括中空的一端封闭的
浮筒以及浮筒端盖，其特征在于：所述浮筒内腔中收容有沿所述浮筒轴向设置的筒形钢球滑道，所述钢球滑道的外壁枢轴连接有叉形的摇臂，所述摇臂的两个驱动臂穿过设置在所述钢球滑道上的两通孔伸入到所述钢球滑道的内腔中，所述钢球滑道内摇臂两驱动臂之间收容有钢球，所述钢球滑道外壁上设置有至少一个触控开关的触点，所述摇臂上对应设置有所述触控开关的另一触点。
优选的，所述钢球滑道是圆筒形的，其内壁中部沿其圆周方向设
置有凸出于所述钢球滑道内壁的环形肋道。
优选的，所述钢球滑道上的两通孔对称设置在所述肋道的两侧。
优选的，所述肋道的横截面为三角形，三角形的两条斜边根部为直线和/或弧线。
优选的，所述摇臂的枢转轴与所述钢球滑道的轴线垂直。
优选的，所述摇臂与所述钢球滑道的枢转轴设置在所述摇臂的
中部内侧，一拉簧绕过所述摇臂中部外侧，其两端分别挂设在所述钢球滑道外壁上的支柱上。
优选的，所述钢球滑道上的触点向内倾斜设置，所述摇臂上的触
点向外倾斜设置。
优选的，所述摇臂上的触点与所述摇臂之间设置有弹簧。
本发明的浮球开关利用液位变化时钢球在浮筒内的滚动来控制摇臂，并通过设置在摇臂上的触控开关实现开关控制的功能。整套装置均采用机械传动，稳定可靠，对环境的适应性强，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的浮球开关的第一实施例的结构示意图；
图2是摇臂的结构示意图；
图3是钢球滑道的俯视图；
图4是钢球滑道的剖视图；
图5是图4中A处局部放大图；
图6是钢球滑道的右视图；
图7是钢球滑道的正视图；
图8是绕线柱的剖视图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1、图2和图3所示，本发明的第一实施例的浮球开关包括圆筒形中空的一端封闭的浮筒10和将浮筒10封闭的浮筒封盖12。浮筒10内腔中沿浮筒10轴线方向设置有钢球滑道14，钢球滑道14是中空的圆筒形。钢球滑道14两端的外壁上卡嵌有两个触控开关的触点16。触点16向浮筒10的中心倾斜设置。钢球滑道14中部的外壁上枢轴连接有叉形的摇臂18。摇臂18的枢转轴垂直于钢球滑道14的轴线，即摇臂18的两个驱动臂与钢球滑道14的轴线相互平行。钢球滑道14外壁上设置有两个方形的通孔20，摇臂18的两个驱动臂穿过通孔20将其前部伸入到钢球滑道14的内腔中。钢球滑道14内活动设置有钢球22，钢球22可以在摇臂18的两个驱动臂之间的钢球滑道14中自由滚动。摇臂18的两个驱动臂上设置有触点弹簧固定柱24，触点弹簧固定柱24上连接有触点弹簧26，触点弹簧26向浮筒10的两端倾斜设置，触点弹簧26的自由端设置有与触点16相配合的另一触点24。
本发明最佳实施例的摇臂18包括Ω形片状本体，其包括两个成倒八字形对称设置的驱动臂28，驱动臂28的上部通过弧形的连接部30连接，连接部30的中心处下部设置有枢轴连接部32。枢轴连接部32的厚度大于摇臂18的厚度，枢轴连接部32的横截面为倒三角形。连接部30上部设置有向下凹陷的拉簧卡槽34。通孔20正中间的钢球滑道14外壁上设置有V形卡槽36，枢轴连接部32抵靠在V形卡槽36中。两端分别连接在钢球滑道14上的拉簧38绕过拉簧卡槽34将摇臂18固定在钢球滑道14上突出的立柱15上。本领域的普通技术人员根据本发明的设计构思还可能想到，设置轴销、铰链、旋转套筒方式将摇臂18与钢球滑道14的外壁枢转连接，当然，本领域普通技术人员很容易想到使用其它方式也能实现本功能。
如图4、图5和图6所示，钢球滑道14是中空的圆筒形，其中部内壁上沿其圆周方向设置有凸出于钢球滑道14内壁的环形肋道40。肋道40的横截面为三角形，三角形的底角α可根据实际需要设计为30°~60°，三角形的斜边为直线或弧线。肋道40的作用是，使得钢球22在水流波动时，避免因震荡而使钢球22误滚动到另一侧，提高了浮球开关的稳定性。直面或弧形面的肋道表面使得钢球22在越过肋道40时动作平稳，降低了钢球22对摇臂的冲击力。
如图7和图8所示，在钢球滑道14的左右两侧的外壁上，沿其长度方向均设置有两排向外突出的绕线柱42。上下绕线柱42在钢球滑道14的轴线方向上错位分布。绕线柱42为圆柱形，其顶部的正投影直径较大，使其纵截面成为伞形。与外部相连的电缆线44缠绕在绕线柱42之间，其末端与触点（未图示）焊接在一起。相对于普通的浮球开关，将电缆线44与触点直接连接的方式，绕线柱42使得电缆线牢固地固定在钢球滑道14上，不会发生摆动和脱离等不良现象，使用寿命更长，并能确保了浮球开关动作精确。
本发明的浮球开关在使用时，用封盖12将浮筒10封闭后，整体置于水中。在浮力和重力的作用下，浮筒10将根据液面的高度自动调整其位置和姿态。浮筒10内的钢球滑道14倾斜角度超过一定值时，其内的钢球22会越过肋道40，滚至钢球滑道14的另一侧，并挤压该侧的摇臂18的驱动臂，使摇臂18向一侧倾斜。从而使得这一侧摇臂18上的触点24与钢球滑道14上的触点24相接触，使其导通。触点弹簧26在触点24与触点16相接触时，提供冲击缓冲并提供压合力，有效保障了触点24与触点16的使用安全性、可靠性和寿命，同时也使得两者的结合更稳固，不会因为浮筒10的细微震荡而导致错误的通、断信号输出，提高了水泵等设备的使用可靠性和寿命。
根据以上技术方案描述，本发明内部电路接线方式，可根据实际实现以下三种电气接线方式：
1.常开型，典型应用方式为水泵以排水方式工作。
2.常闭型，典型应用方式为水泵以供水方式工作。
3.单刀双掷型，在同一浮球开关内同时存在常开、常闭型。
例如常开型，也即使用排水方式工作时：当浮球上升到高液位时，钢球22滚压到摇臂18一端，触点24和触点16相接合，开关输出导通，启动水泵排水；当浮球下降到低液位，钢球22滚压到摇臂18另一端，触点24和触点16脱离，开关断开，水泵工作停止。
又如常闭型，也即使用供水方式工作时：当浮球下降到低液位，钢球22滚压到摇臂18一端，触点24和触点16相接合，开关导通，水泵开始注水；当浮球上升到高液位，钢球22压到摇臂18另一端，触点24和触点16脱离，开关断开，水泵工作停止。
以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (1)
1.一种浮球开关，包括中空的一端封闭的浮筒以及浮筒端盖，所述浮筒内腔中收容有沿所述浮筒轴向设置的筒形钢球滑道，所述钢球滑道的外壁枢轴连接有叉形的摇臂，所述摇臂的两个驱动臂穿过设置在所述钢球滑道上的两通孔伸入到所述钢球滑道的内腔中，所述钢球滑道内摇臂两驱动臂之间收容有钢球，所述钢球滑道外壁上设置有至少一个触控开关的触点，所述摇臂上对应设置有所述触控开关的另一触点，所述钢球滑道是圆筒形的，其内壁中部沿其圆周方向设置有凸出于所述钢球滑道内壁的环形肋道,所述钢球滑道上的两通孔对称设置在所述肋道的两侧, 其特征在于：所述肋道的横截面为三角形，三角形的两条斜边为弧线。
2. 根据权利要求1所述的浮球开关，其特征在于：所述摇臂的枢转轴与所述钢球滑道的轴线垂直。
3. 根据权利要求2所述的浮球开关，其特征在于：所述摇臂与所述钢球滑道的枢转轴设置在所述摇臂的中部内侧，一拉簧绕过所述摇臂中部外侧，其两端分别挂设在所述钢球滑道外壁上的支柱上。
4 根据权利要求1所述的浮球开关，其特征在于：所述钢球滑道上的触点向内倾斜设置，所述摇臂上的触点向外倾斜设置。
5. 根据权利要求4所述的浮球开关，其特征在于：所述摇臂上的触点与所述摇臂之间设置有弹簧。
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