CN103021732B - 一种高精度电梯再平层磁开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高精度电梯再平层磁开关，磁感器包括壳体和设在壳体内的电路板，磁感器内部干簧管的周围设有磁铁块，磁感器外部设有对应的外部动作磁条，外部动作磁条两端设有对称的椎体，外部动作磁条的工作面与内部小磁铁极性相同（或相反）。申请人运用了磁场叠加的原理，改变了磁场的变化曲线，提高了干簧管的反应速度（缩短了干簧管的反应时间），很好的解决了精度问题；同时，对磁条的结构进行改变，扩大了常开磁感器偏离范围。
Description
技术领域
本发明涉及磁开关的技术领域，具体地说是一种用于电梯再平层装置的高精度常开磁感器及其对应的外部动作磁条。
背景技术
磁开关类产品（即常开磁感器）广范应用于家电数码、机械控制、汽车、工控安防、电梯等等诸多领域，其成本低廉，实用性强，性能稳定，已得到了广大用户的认可。
但其有效的动作范围，磁开关的动作精度与现有光电类产品还有一定的差距（光电开关产品精度可控制在±1mm，常规类磁开关精度只能达到±4mm），应用范围受到很大的限制。比如，在电梯再平层领域中，因难以保证精度，而无法得到应用。
所谓电梯再平层是指电梯在进入门区时，电梯平层装置会给电梯一个信号，电梯根据该信号，开始制动，由于电梯制动的惯性，将导致电梯不能准确地停在平层位置，这时候，需要电梯控制系统对电梯的位置做出调整，以使电梯停在准确地位置。让电梯控制系统作出控制指令，必须给控制系统发出再平层的信号，这个信号的发出，就是电梯再平层装置所起的作用。
通常电梯再平层装置均采用光电开关。由于其成本较高，且容易被灰尘覆盖，而导致光电开关失效。常开磁感器不受飞尘的影响，且成本较低廉，然而，精度的不足，常开磁感器在电梯再平层领域不被采用。
常开磁感器安装在电梯的再平层装置必须满足三个最基本的要求：1、常开磁感器的吸合点和断开点的间距在2mm以内；2、常开磁感器在电梯各楼层运行中，各楼层的常开磁感器的吸合点的垂直距离的偏离，不能超过±1mm；3、常开磁感器的安装位置必须容许偏离±5mm以上。由于，磁场随着距离的变化，不是线性的，而干簧管的结构决定了常开磁感器将产生5mm的磁滞。这些固有特性因素，导致以上三个问题难于同时解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的常开磁感装置，它可克服现有技术中常开磁感器精度不够、容易产生动作滞后、允许的偏离范围较小，同时磁感器结构防潮防湿性能较差，维修和替换不便，使用成本较高的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高精度电梯再平层磁开关，它主要包括磁感器和与磁感器位置对应的外部动作磁条，其特征在于：磁感器包括壳体和设在壳体内的电路板，壳体上设有防水螺母和固定螺母，壳体的一端设有防水堵头，电路板上设有干簧管，干簧管的周围设有磁铁块；磁感器与外部动作磁条之间的距离为1mm—15mm，外部动作磁条两端设有对称的椎体，外部动作磁条的工作面与内部小磁铁极性相同（或相反）。
使用时，本发明磁感器内部干簧管的周围设有磁铁块，磁感器外部设有对应的外部动作磁条，外部动作磁条两端设有对称的椎体，外部动作磁条的工作面与内部小磁铁极性相同（或相反）。
申请人运用了磁场叠加的原理，改变了磁场的变化曲线，提高了干簧管的反应速度（缩短了干簧管的反应时间），很好的解决了精度问题；同时，对磁条的结构进行改变，扩大了常开磁感器偏离范围。具体优点如下：
1.通过改变现有动作磁铁外形结构，使其磁场在一定范围内发生合理性变化，从而提高有效动作范围；
2.在干簧管周边一定距离内施加微小磁场，以达到不同水平位置对磁场的补偿，从而提高了干簧管的有效动作范围，也保证了在此范围内常开磁感器的动作精度，使常开磁感器在电梯平层应用中的精度进一步提高，也在电梯再平层中得到了更好的应用。
附图说明
图1为现有技术中电梯平层开关的结构示意图。
图2为现有技术的高精度电梯平层开关结构示意图。
图3为本发明（高精度电梯再平层磁开关）一实施例的结构示意图。
图4为本发明（高精度电梯再平层磁开关）电路板带有干簧管和磁铁块的结构示意图。
图5为本发明（高精度电梯再平层磁开关）电路板的结构示意图。
图6为本发明磁感器（高精度电梯再平层磁开关）与现有技术之间动作精度的比较图表。
图7为本发明磁铁块的磁场走向示意图。
图8为本发明磁感器与现有技术之间的性能参数对比图表。
图9为本发明磁感器壳体的结构示意图。
图10为本发明磁感器壳体又一实施例的结构示意图。
图11为图10中壳体的内部截面图。
图12为本发明外部动作磁条的结构示意图。
图13为本发明外部动作磁条的磁场变化示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明主要包括磁感器和与磁感器位置对应的外部动作磁条14，其特征在于：磁感器包括壳体7和设在壳体内的电路板1，壳体上设有防水螺母9和固定螺母10，壳体的一端设有防水堵头11，电路板上设有干簧管2，干簧管的周围设有磁铁块3；磁感器与外部动作磁条之间的距离为1mm—15mm，外部动作磁条两端设有对称的椎体16，外部动作磁条的工作面与内部小磁铁极性相同（或相反）。
椎体为圆锥形或四棱锥，椎体的高度为1-3mm，圆锥体的锥心角的角度为135—165度，四棱锥的锥心横截面的顶部夹角为135—165度。外部动作磁条呈长方形，外部动作磁条的尺寸为220mm*12mm*4mm—280mm*18mm*8mm。
壳体的表面设有外螺纹8，外螺纹上设有防水螺母和固定螺母，防水螺母套设在壳体的一端并与防水堵头相配合，壳体的内壁设有一组对称的导向槽12，导向槽的深度为70mm-90mm。防水堵头呈“T”字形,防水堵头上设有贯穿防水堵头的电线导管15，防水螺母上设有与电线导管相配合的通孔，固定螺母共有2个，两个固定螺母相向设置在外螺纹的中间段。壳体的一端为封闭端，另一端为开口端，与开口端相连的外表面设有外螺纹，外螺纹的长度占壳体长度的3/5—1/3，封闭端与外螺纹之间的外表面为光滑面，光滑面的一侧设有刻度13。防水螺母设置在壳体的开口端，壳体采用尼龙材质制成。
磁铁块的形状为正方形、长方形、圆柱体、梯形或三角形，尺寸大小为0.5mm*0.5mm*2mm—1.5mm*1.5mm*5mm。磁铁块采用橡胶加磁粉、稀土磁铁、钕铁或者铁氧体制成，磁铁块的表磁为130—160mT。电路板上设有固定槽4，磁铁块固定在壳体的内壁或者电路板的固定槽上，磁铁块与干簧管之间的直线距离小于等于20mm。电路板的中后部位置设有焊接槽5，焊接槽的两端设有焊接板6，干簧管的两端分别与焊接板固定连接。干簧管由两片铁镍合金簧片封装在真空玻璃管中制成，簧片端部镀有贵金属铑，两片铁镍合金簧片的交叉处设有缝隙。
在实施中，本发明的磁感器安装在电梯桥厢的顶端，外部动作磁条14粘贴在电梯导轨上与本产品配合使用，磁感器与外部动作磁条之间的距离为15mm，精度可达到1mm，外部动作磁条两端设有对称的椎体16，外部动作磁条的工作面与内部小磁铁极性相同（或相反）。
椎体为圆锥形，椎体的高度为1.8mm，圆锥体的锥心角的角度为153度，外部动作磁条呈长方形，外部动作磁条的尺寸为250mm*15mm*6mm。壳体的开口端内部设有防水堵头，外部又配合有防水螺母，使得产品的防水、防潮性能得到双重保护，壳体的内壁设有一组对称的导向槽，电路板可以卡设在导向槽内与壳体相对固定，使电路板在使用过程中不容易发生碰撞和损坏，延长了产品的使用寿命，降低了维修和使用的成本。由于电路板卡设在壳体内，电路板一端的电线通过防水堵头上的电线导管与外部链接，上述的连接方式为日常的维修和替换带来了便捷。
电路板上开设有焊接槽（参见图4），干簧管的两端分别于焊接槽两端的焊接板焊接连接，焊接槽的下方设有1.4mm*2.2mm的固定槽，固定槽上设有磁铁块，磁铁块是由尺寸为1mm*1mm*3mm的长方形稀土磁铁制成的，磁铁块与干簧管之间的直线距离为5mm。由上述电路板制成的磁感器不仅动作精度较现有的普通磁感器大大提升，而且整体的产品性能也大大提高（参见图6、图8）。
当有足够的磁场存在并沿轴线方向通过间隙时，在簧片上感应出N极和S极，受磁吸引力作用，簧片动作导通电流；离开磁场，簧片依靠本身的弹性力断开切断电流。由此，给电梯控制系统发出信号。
上述磁场叠加的原理，改变了磁场的变化曲线，提高了干簧管的反应速度（缩短了干簧管的反应时间），很好的解决了精度问题；同时，对磁条的结构进行改变，扩大了常开磁感器偏离范围。
即：1.通过改变现有动作磁铁外形结构，使其磁场在一定范围内发生合理性变化，从而提高有效动作范围；
2.在干簧管周边一定距离内施加微小磁场，以达到不同水平位置对磁场的补偿，从而提高了干簧管的有效动作范围，也保证了在此范围内常开磁感器的动作精度，使常开磁感器在电梯平层应用中的精度进一步提高，也在电梯再平层中得到了更好的应用。
Claims (7)
1.一种高精度电梯再平层磁开关，它主要包括磁感器和与磁感器位置对应的外部动作磁条，其特征在于：磁感器包括壳体和设在壳体内的电路板，壳体上设有防水螺母和固定螺母，壳体的一端设有防水堵头，电路板上设有干簧管，干簧管的周围设有磁铁块；磁感器与外部动作磁条之间的距离为1mm—18mm，外部动作磁条两端设有对称的椎体，外部动作磁条的工作面与内部小磁铁极性相同或相反，椎体为圆锥形或四棱锥，椎体的高度为1-3mm，圆锥体的锥心角的角度为135—165度，四棱锥的锥心横截面的顶部夹角为135—165度，壳体的表面设有外螺纹，外螺纹上设有防水螺母和固定螺母，防水螺母套设在壳体的一端并与防水堵头相配合，壳体的内壁设有一组对称的导向槽，导向槽的深度为70mm-90mm，防水堵头呈“T”字形,防水堵头上设有贯穿防水堵头的电线导管，防水螺母上设有与电线导管相配合的通孔，固定螺母共有2个，两个固定螺母相向设置在外螺纹的中间段。
2.根据权利要求1所述的一种高精度电梯再平层磁开关，其特征在于：外部动作磁条呈长方形，外部动作磁条的尺寸为220mm*12mm*4mm—280mm*18mm*8mm。
3.根据权利要求1所述的一种高精度电梯再平层磁开关，其特征在于：壳体的一端为封闭端，另一端为开口端，与开口端相连的外表面设有外螺纹，外螺纹的长度占壳体长度的3/5—1/3，封闭端与外螺纹之间的外表面为光滑面，光滑面的一侧设有刻度。
4.根据权利要求1所述的一种高精度电梯再平层磁开关，其特征在于：防水螺母设置在壳体的开口端，壳体采用尼龙材质制成。
5.根据权利要求1所述的一种高精度电梯再平层磁开关，其特征在于：磁铁块的形状为正方形、长方形、圆柱体、梯形或三角形，尺寸大小为0.5mm*0.5mm*2mm—1.5mm*1.5mm*5mm，磁铁块采用橡胶加磁粉、稀土磁铁、钕铁或者铁氧体制成，磁铁块的表磁为130—160mT。
6.根据权利要求1所述的一种高精度电梯再平层磁开关，其特征在于：干簧管由两片铁镍合金簧片封装在真空玻璃管中制成，簧片端部镀有贵金属铑，两片铁镍合金簧片的交叉处设有缝隙。
7.根据权利要求1所述的一种高精度电梯再平层磁开关，其特征在于：电路板上设有固定槽，磁铁块固定在壳体的内壁或者电路板的固定槽上，磁铁块与干簧管之间的直线距离小于等于20mm，电路板的中后部位置设有焊接槽，焊接槽的两端设有焊接板，干簧管的两端分别与焊接板固定连接。
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