CN102445561A - 一种机械式超速感应机构 - Google Patents
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Abstract
一种机械式超速感应机构，主要包括底板，滑芯，开关装置，壳体和端盖，其特征在于所述底板与壳体通过焊接连接在一起，滑芯安装在壳体内，并可沿轴线方向滑动，开关装置与滑芯的末端相接触，并安装在壳体上，端盖通过螺钉与壳体相连，密封圈安装在端盖内，本发明采用纯机械结构来测量旋转机械的速度，结构简单，不需额外的电源和电子元件，维护方便，并且灵敏度高。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种机械式超速感应机构。
背景技术
超速感应机构主要用于自动检测矿车在井下运行时的速度，当矿车运行速度超过设定值时，超速感应机构自动触发执行装置，使矿车自动制动。目前的超速传感器主要运用速度传感器将速度的变化转变为电信号，然后根据电信号对速度做出判断，这种方法需要额外的电源，在运行过程中容易产生火花，并且设备对环境的要求较高，对于矿井等环境恶劣的工作场所不太适合，另外一个方面，现有的机械式超速传感器灵敏度不够，在矿车运行速度超速之后，不能立即触发执行装置，需要一定的反应时间。
发明内容
为了克服现有速度传感器在恶劣环境下容易损坏，而机械式超速感应器灵敏度不够的问题，本发明提供一种机械式超速感应机构，该机构能够适应恶劣的矿井环境、不会产生电火花，并且具有很高的灵敏度。
本发明采用的技术方案为：一种机械式超速感应机构，主要包括底板，滑芯，开关装置，壳体和端盖，其特征在于所述底板与壳体通过焊接连接在一起，滑芯安装在壳体内，并可沿轴线方向滑动，开关装置与滑芯的末端相接触，并安装在壳体上，端盖通过螺钉与壳体相连，密封圈安装在端盖内。
所述的滑芯在轴线方向开有一个通风孔。
所述的开关装置是对称安装的。
本发明所述的开关装置有多种结构形式，具有定位与放行滑芯沿壳体腔内滑行的功能，这里提出了三种典型的结构，还可以是其它与开关原理等同的延伸结构。
结构一：本发明所述的开关装置是这样构成的：具有斜面的挡块顶部与滑芯的轴接触，挡块的斜面与滑芯端面接触，挡块底部与弹性元件相连，弹性元件固定在螺栓上，螺栓安装在壳体上。
结构二：本发明所述的开关装置是一个安装在壳体上具有弹性的橡胶环。
结构三：本发明所述的开关装置是这样构成的：有一个小缺口的脆性杆固定在螺栓上，螺栓安装在壳体上。
对于结构一，机械式超速感应机构安装在旋转轴上，滑芯在离心力的作用力下，有沿轴线方向向前运动的趋势，但是挡块在弹性元件的作用下阻止滑芯运动，当机械式超速感应机构的旋转速度逐渐增大时，滑芯的离心力逐渐增大，滑芯与挡块的接触力增大，由于挡块与滑芯在滑芯轴线方向的接触面为斜面，因此，接触力的分力迫使挡块向下运动，并压缩弹性元件，当挡块的顶面与壳体内表面在同一水平面时，滑芯滑过挡块，并在离心力的作用下迅速甩出，触发执行机构。通过设置弹性元件的刚度可以设置机械式超速感应机构的触发速度。滑芯轴线方向的通风孔可保证滑芯在轴线方向自由滑动。
对于结构二，机械式超速感应机构安装在旋转轴上，滑芯在离心力的作用力下，有沿轴线方向向前运动的趋势，但是受到安装在前方的橡胶环阻止，当机械式超速感应机构的旋转速度逐渐增大时，滑芯的离心力逐渐增大，滑芯与橡胶环的接触力增大，由于橡胶环具有弹性及压缩性，当滑芯与橡胶环的接触力足够大时，将使橡胶环压缩到与壳体内表面位于同一水平面，此时，滑芯滑过橡胶环，并在离心力的作用下迅速甩出，触发执行机构。通过设置橡胶环的刚度可以设置超速感应器的临界触发速度。滑芯轴线方向的通风孔可保证滑芯在轴线方向自由滑动。
对于结构三，机械式超速感应机构安装在旋转轴上，滑芯在离心力的作用力下，有沿轴线方向向前运动的趋势，但是受到安装在前方的脆性杆阻止，当机械式超速感应机构的旋转速度逐渐增大时，滑芯的离心力逐渐增大，滑芯与脆性杆的接触力增大，由于脆性杆有一个小缺口，当滑芯与脆性杆的接触力足够大时，将使脆性杆断裂，阻碍作用消失，滑芯将在离心力的作用下迅速甩出，触发执行机构。通过设置脆性杆上缺口的大小可以设置超速感应器的临界触发速度。滑芯轴线方向的通风孔可保证滑芯在轴线方向自由滑动。
本发明采用纯机械结构来测量旋转机械的速度，结构简单，不需额外的电源和电子元件，维护方便，并且灵敏度高。
附图说明
图1是本发明总体结构布置的示意图。
图2是本发明滑芯的结构示意图。
图3是本发明开关装置结构一的布置示意图。
图4是本发明开关装置结构二的布置示意图。
图5是本发明开关装置结构三的布置示意图。
具体实施方式
实施例1
参见图3，将底板1与壳体4焊接在一起，滑芯2安装在壳体4内，将弹性元件9的一端固定在挡块8的底部，另一端固定在螺栓10上，将螺栓10拧在壳体4上，将密封圈5安装在盖板6内，用螺钉7将盖板6固定在壳体4上。滑芯2在离心力的作用力下，有沿轴线方向向前运动的趋势，但是挡块8在弹性元件9的作用下阻止滑芯2的运动，当机械式超速感应机构的旋转速度逐渐增大时，滑芯2的离心力逐渐增大，滑芯2与挡块8的接触力增大，由于挡块8与滑芯2在滑芯轴线方向的接触面为斜面，因此，接触力的分力迫使挡块向下运动，并压缩弹性元件9，当挡块8的顶面与壳体4内表面在同一水平面时，滑芯2滑过挡块8，在离心力的作用下迅速甩出，触发执行机构。
实施例2
参见图4，将橡胶环11安装在壳体4上，将滑芯2安装在壳体4内，将底板1焊接在壳体4上，将密封圈5安装在盖板6内，用螺钉7将盖板6固定在壳体4上。滑芯2在离心力的作用力下，有沿轴线方向向前运动的趋势，但是受到安装在前方的橡胶环11阻止，当机械式超速感应机构的旋转速度逐渐增大时，滑芯2的离心力逐渐增大，滑芯与橡胶环11的接触力增大，由于橡胶环11具有弹性及压缩性，当滑芯2与橡胶环11的接触力足够大时，将使橡胶环11压缩到与壳体4内表面位于同一水平面，此时，滑芯2滑过橡胶环11，并在离心力的作用下迅速甩出，触发执行机构。
实施例3
参见图5，将有一个小缺口的脆性杆12固定在螺栓10上，螺栓10拧在壳体4上，将滑芯2安装在壳体4内，将底板1与壳体4焊接在一起，将密封圈5安装在盖板6内，用螺钉7将盖板6固定在壳体4上。滑芯2在离心力的作用力下，有沿轴线方向向前运动的趋势，但是受到安装在前方的脆性杆12阻止，当机械式超速感应机构的旋转速度逐渐增大时，滑芯2的离心力逐渐增大，滑芯2与脆性杆12的接触力增大，由于脆性杆12有一个小缺口，当滑芯2与脆性杆12的接触力足够大时，将使脆性杆12断裂，阻碍作用消失，滑芯2将在离心力的作用下迅速甩出，触发执行机构。
Claims (6)
1.一种机械式超速感应机构，主要包括底板（1），滑芯（2），开关装置（3），壳体（4）和端盖（6），其特征在于所述底板（1）与壳体（4）通过焊接连接在一起，滑芯（2）安装在壳体（4）内，并可沿轴线方向滑动，开关装置（3）与滑芯（2）的末端相接触，并安装在壳体（4）上，端盖（6）通过螺钉（7）与壳体（4）相连，密封圈（5）安装在端盖（6）内。
2.根据权利要求1所述的一种机械式超速感应机构，其特征是，所述的滑芯（2）在轴线方向开有一个通风孔。
3.根据权利要求1所述的一种机械式超速感应机构，其特征是，所述的开关装置（3）对称安装的。
4.根据权利要求1所述的一种机械式超速感应机构，其特征是，所述的开关装置（3）是这样构成的：具有斜面的挡块（8）的顶部与滑芯（2）的轴接触，挡块（8）的斜面与滑芯（2）端面接触，挡块（8）的底部与弹性元件（9）相连，弹性元件（9）固定在螺栓（10）上，螺栓（10）安装在壳体（4）上。
5.根据权利要求1所述的一种机械式超速感应机构，其特征是，所述的开关装置（3）是一个安装在壳体（4）上具有弹性的橡胶环（11）。
6.根据权利要求1所述的一种机械式超速感应机构，其特征是，所述的开关装置（3）是这样构成的：有一个小缺口的脆性杆（12）固定在螺栓（10）上，螺栓（10）安装在壳体（4）上。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 林学杰等: "一种矿车超速感应机构的键合图建模与仿真研究", 《工程设计学报》, vol. 17, no. 3, 30 June 2010 (2010-06-30), pages 207 - 210 * |
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