CN106481770B - 一种电磁控制的异速联动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能电磁控制的异速联动机构，其特征是：安装框架左右两侧设有主动导轨和从动导轨；主动导轨和从动导轨上设有主动滑块和从动滑块；主动滑块和从动滑块的内侧衔接有齿距不相同的主动齿条和从动齿条；主动齿条和从动齿条之间设有两个大小不同的同轴齿轮组成的联动齿轮，大齿轮与主动齿条啮合，小齿轮与从动齿条啮合；设有交流线圈节能控制电路的电磁控制组件的衔铁下端与主动齿条上端部连接；导轨上套有塔式弹簧。其优点是：结构科学，简单实用，构造稳固，容易制造，体积小，装配方便，成本低，仅用一个驱动动力源就可以实现异速联动动作，容易控制，安全可靠，可广泛使用于夹紧机构、张紧机构或联动速度不同的异速联动设备。

Description

一种电磁控制的异速联动机构

技术领域

本发明涉及一种联动设备，尤其涉及一种联动速度不同的异速联动设备。

背景技术

传统的夹紧机构、张紧机构或联动速度不同的异速联动设备，常采用双驱动动力源的机构，动力源常采用气缸、电机等。其缺陷是，因需要同时控制两个动力源动作，控制系统相对复杂，导致机构联动动作的可靠性差，设备体积大，动力源采购和使用成本高，不利于节能环保。

发明内容

本发明针对上述双驱动动力源的异速联动设备存在的缺陷，而提供一种性能更好、体积小、成本低的单驱动动力源的异速联动设备。

为实现上述目的，本发明采取的方案是：一种电磁控制的异速联动机构，包括安装框架，以及固定在安装框架上的动力源；其特征是：安装框架左右两侧设有平行设置的导轨，从右到左分别为主动导轨和从动导轨；主动导轨和从动导轨上设有滑块，分别为主动滑块和从动滑块；主动滑块和从动滑块彼此相对的内侧衔接有平行设置的齿条，分别为主动齿条和从动齿条，主动齿条和从动齿条的齿距不相同；主动齿条和从动齿条之间设有可转动的联动齿轮，联动齿轮通过轴承设置在安装框架上；主动齿条和从动齿条分别与该联动齿轮啮合连接；前述动力源为安装在安装框架外上侧的电磁控制组件，电磁控制组件包括固定架、静铁芯、衔铁、弹性缓冲块、交流线圈和交流线圈节能控制电路，静铁芯、缓冲块、交流线圈和交流线圈节能控制电路均设于固定架内；静铁芯为“E”字形结构，其开口端朝下设置；弹性缓冲块设于静铁芯上部；交流线圈套在静铁芯内，交流线圈节能控制电路与交流线圈电气连接；衔铁匹配地设于静铁芯的正下方，衔铁下端与主动齿条上端部连接；主动导轨上套有将主动滑块向下顶的塔式弹簧；从动导轨上套有将从动滑块向上顶的塔式弹簧；交流线圈节能控制电路包括高压直流输出自动切断电路，瞬间高压启动电路，低压节能电路和交流线圈保护电路组成；瞬间高压启动电路和瞬间高压启动电路并联后与交流线圈连接，瞬间高压启动电路前端通过与高压直流输出自动切断电路串联与电源连接，低压节能电路输入端与电源直接直连。

优选地，其中，瞬间高压启动电路包括整流桥，整流桥第一交流输入端与电源零线连接；高压直流输出自动切断电路包括带常闭触头的位置开关，位置开关的公共端与电源火线连接，位置开关的常闭触头与整流桥第二交流输入端连接；低压节能电路包括降压电容、整流桥和与整流桥正极串联的防交流线圈反向高压的高压二极管，其中低压节能电路与瞬间高压启动电路共用同一个整流桥，降压电容两端并联有1兆欧姆～10兆欧姆的放电电阻；交流线圈保护电路包括热敏电阻，续流二极管，热敏电阻与高压二极管串联热敏电阻和整流桥负极各自分别与交流线圈对应端连接，续流二极管并联在交流线圈两端；主动滑块外侧设有一上一下两个限位开关，分别是上限位开关和下限位开关，位置开关和上限位开关合二为一共用一个位置开关。交流线圈节能控制电路通过全电压启动后，待静铁芯和衔铁吸合后，再自动切换到低电压保护吸合状态，功耗变得很低，降幅高达95％以上，节电效果明显，从而实现电磁系统持续工作而保持低温升，可以防止交流线圈因电流过大而发热，增强了使用寿命。而且电磁系统的功率因数接近1，改善了整体的电磁环境。由于可两个电路共用一个整流桥，简化了电路结构，增加了电路的可靠性，节省了成本。

作为上述技术方案的说明，塔式弹簧产生向下的压力，让主动滑块和从动滑块相向压紧，电磁控制组件的静铁芯和交流线圈产生向上的吸引力，将塔式弹簧拉伸并推动主动滑块和从动滑块相反打开。只需要一个动力源推动主动齿条做直线运动，主动齿条带动联动齿轮旋转，动联动齿轮带动从动齿条也做与主动齿条相向或相反的联动直线运动，但由于两者的齿距不相同，两者的运动速度也不相同，从而，主动齿条和从动齿条带动主动滑块和从动滑块运动，即可实现异速联动。由于是单个驱动动力源，控制更方便，体积可以做得更小，通过机械传动来实现不同速度的联动，控制更为方便，节能环保，生产成本的维护、使用成本低。通过改变齿距的大小即可改变速度比，也即在单位时间内，主动滑块和从动滑块作相反或相向运动，但两者行行程不同。其中，外接的联动机构与主动滑块和从动滑块连接即可实现联动功能。

作为上述技术方案的改进，前述联动齿轮为两个大小不同的同轴齿轮组成，分别为大齿轮和小齿轮，其中，大齿轮与主动齿条啮合，小齿轮与从动齿条啮合。由于大小齿轮旋转时的角速度相同，但线速度不同，传递到齿条的速度也不同，因此可实现不同的联动速度。

作为上述技术方案的进一步说明，前述导轨为燕尾导轨，滑块为燕尾槽滑块。

作为上述技术方案的改进，前述齿条底侧设有滑槽，滑槽内设有支持齿条的滚轮，滚轮固定在安装框架上。滑槽和滚轮匹配，不但可以支持齿条作用，还能起到齿条行程限位作用。

作为上述技术方案的进一步说明，前述从动滑块下端衔接有向下延伸到安装框架下方，然后向前方再延升，再接着向右延伸到安装框架的中心位置后，再向安装框架的下方延伸但不与安装框架接触的联动曲臂。联动曲臂可以绕过工件，实现上下联动。

作为上述方案的进一步改进，前述主动滑块下部设有动磁铁，安装框架在与动磁铁对应的一侧设固定磁铁，固定磁铁和动磁铁的极性设置为异极相对。固定磁铁和动磁铁互相吸引，可以提供适当的作用力，防止塔式弹簧产生机械疲劳时的产生压力不足问题。

由上所述方案可知，本发明的优点是：结构科学，简单实用，构造稳固，容易制造，体积小，装配方便，成本低，仅用一个驱动动力源就可以实现异速联动动作，容易控制，安全可靠，可广泛使用于夹紧机构、张紧机构或联动速度不同的异速联动设备。

附图说明

图1为电磁控制的异速联动机构的示意图。

图2为交流线圈节能控制电路的电气原理图。

标记说明：100—安装框架，101—主动齿条，102—从动齿条，103—主动滑块，104—从动滑块，105—大齿轮，106—小齿轮，107—主动导轨，108—从动导轨，109—塔式弹簧，110—交流线圈节能控制电路，111—上限位开关，112—下限位开关，114—交流线圈，115—衔铁，116—静铁芯，117—弹性缓冲块，119—固定架，121—滚轮，122—滑槽，123—动磁铁，124—固定磁铁；9—联动曲臂。

具体实施方式

下面结合附图和优选的实施方式，对本发明及其有益技术效果进行进一步详细说明。

参见图1，由图可知，一种电磁控制的异速联动机构包括安装框架100，以及固定在安装框架100上的动力源；安装框架100左右两侧设有平行设置的导轨，从右到左分别为主动导轨107和从动导轨108；主动导轨107和从动导轨108上设有滑块，分别为主动滑块103和从动滑块104；主动滑块103和从动滑块104彼此相对的内侧衔接有平行设置的齿条，分别为主动齿条101和从动齿条102，主动齿条101和从动齿条102的齿距不相同；主动齿条101和从动齿条102之间设有可转动的联动齿轮，联动齿轮通过轴承设置在安装框架100上；主动齿条101和从动齿条102分别与该联动齿轮啮合连接；动力源为安装在安装框架100外上侧的电磁控制组件，电磁控制组件包括固定架119、静铁芯116、衔铁115、弹性缓冲块117、交流线圈114和交流线圈节能控制电路110，静铁芯116、缓冲块、交流线圈114和交流线圈节能控制电路110均设于固定架119内；静铁芯116为“E”字形结构，其开口端朝下设置；弹性缓冲块117设于静铁芯116上部；交流线圈114套在静铁芯116内，交流线圈节能控制电路110与交流线圈114电气连接；衔铁115匹配地设于静铁芯116的正下方，衔铁115下端与主动齿条上端部连接；主动导轨107上套有将主动滑块103向下顶的塔式弹簧109；从动导轨108上套有将从动滑块104向上顶的塔式弹簧109；交流线圈节能控制电路包括高压直流输出自动切断电路，瞬间高压启动电路，低压节能电路和交流线圈保护电路组成；瞬间高压启动电路和瞬间高压启动电路并联后与交流线圈连接，瞬间高压启动电路前端通过与高压直流输出自动切断电路串联与电源连接，低压节能电路输入端与电源直接直连。其中，瞬间高压启动电路包括整流桥BG1，整流桥BG1第一交流输入端与电源零线连接；高压直流输出自动切断电路包括带常闭触头的位置开关SW1，位置开关SW1的公共端与电源火线连接，位置开关SW1的常闭触头与整流桥BG1第二交流输入端连接；低压节能电路包括降压电容、整流桥BG1和与整流桥BG1正极串联的防交流线圈KM1反向高压的高压二极管D1，其中低压节能电路与瞬间高压启动电路共用同一个整流桥BG1，降压电容C1两端并联有1兆欧姆～10兆欧姆的放电电阻R1；交流线圈保护电路包括热敏电阻Rt1，续流二极管D2，热敏电阻Rt1与高压二极管D1串联，热敏电阻和整流桥BG1负极各自分别与交流线圈KM1对应端连接，续流二极管D2并联在交流线圈KM1两端；主动滑块103外侧设有一上一下两个限位开关，分别是上限位开关111和下限位开关112，位置开关SW1和上限位开关111合二为一共用一个位置开关SW1。

优选地，联动齿轮为两个大小不同的同轴齿轮组成，分别为大齿轮105和小齿轮106，其中，大齿轮105与主动齿条101啮合，小齿轮106与从动齿条102啮合。导轨为燕尾导轨，滑块为燕尾槽滑块。齿条底侧设有滑槽122，滑槽122内设有支持齿条的滚轮121，滚轮121固定在安装框架100上。从动滑块104下端衔接有向下延伸到安装框架100下方，然后向前方再延升，再接着向右延伸到安装框架100的中心位置后，再向安装框架100的下方延伸但不与安装框架100接触的联动曲臂9。主动滑块103外侧设有一上一下两个限位开关，分别是上限位开关111和下限位开关112。主动滑块104下部设有动磁铁123，安装框架100在与动磁铁123对应的一侧设固定磁铁124，固定磁铁124和动磁铁123的极性设置为异极相对。

使用时，只要将相关的动作机件与对应的主动滑块103和联动曲臂9连接即可实现可靠的异速联动动作。

根据上述说明书及具体实施例并不对本发明构成任何限制，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变形，也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电磁控制的异速联动机构，包括安装框架，以及固定在安装框架上的动力源；其特征是：安装框架左右两侧设有平行设置的导轨，从右到左分别为主动导轨和从动导轨；主动导轨和从动导轨上设有滑块，分别为主动滑块和从动滑块；主动滑块和从动滑块彼此相对的内侧衔接有平行设置的齿条，分别为主动齿条和从动齿条，主动齿条和从动齿条的齿距不相同；主动齿条和从动齿条之间设有可转动的联动齿轮，联动齿轮通过轴承设置在安装框架上；主动齿条和从动齿条分别与该联动齿轮啮合连接；所述动力源为安装在安装框架外上侧的电磁控制组件，电磁控制组件包括固定架、静铁芯、衔铁、弹性缓冲块、交流线圈和交流线圈节能控制电路，静铁芯、缓冲块、交流线圈和交流线圈节能控制电路均设于固定架内；静铁芯为“E”字形结构，其开口端朝下设置；弹性缓冲块设于静铁芯上部；交流线圈套在静铁芯内，交流线圈节能控制电路与交流线圈电气连接；衔铁匹配地设于静铁芯的正下方，衔铁下端与主动齿条上端部连接；主动导轨上套有将主动滑块向下顶的塔式弹簧；从动导轨上套有将从动滑块向上顶的塔式弹簧；交流线圈节能控制电路包括高压直流输出自动切断电路，瞬间高压启动电路，低压节能电路和交流线圈保护电路组成；瞬间高压启动电路和瞬间高压启动电路并联后与交流线圈连接，瞬间高压启动电路前端通过与高压直流输出自动切断电路串联与电源连接，低压节能电路输入端与电源直接直连。

2.如权利要求1所述的电磁控制的异速联动机构，其特征是：所述瞬间高压启动电路包括整流桥，整流桥第一交流输入端与电源零线连接；高压直流输出自动切断电路包括带常闭触头的位置开关，位置开关的公共端与电源火线连接，位置开关的常闭触头与整流桥第二交流输入端连接；低压节能电路包括降压电容、整流桥和与整流桥正极串联的防交流线圈反向高压的高压二极管，其中低压节能电路与瞬间高压启动电路共用同一个整流桥，降压电容两端并联有1兆欧姆～10兆欧姆的放电电阻；交流线圈保护电路包括热敏电阻，续流二极管，热敏电阻与高压二极管串联热敏电阻和整流桥负极各自分别与交流线圈对应端连接，续流二极管并联在交流线圈两端；主动滑块外侧设有一上一下两个限位开关，分别是上限位开关和下限位开关，位置开关和上限位开关合二为一共用一个位置开关。

3.如权利要求2所述的电磁控制的异速联动机构，其特征是：所述联动齿轮为两个大小不同的同轴齿轮组成，分别为大齿轮和小齿轮，其中，大齿轮与主动齿条啮合，小齿轮与从动齿条啮合。

4.如权利要求3所述的电磁控制的异速联动机构，其特征是：所述导轨为燕尾导轨，滑块为燕尾槽滑块。

5.如权利要求1～4任一项所述的电磁控制的异速联动机构，其特征是：所述齿条底侧设有滑槽，滑槽内设有支持齿条的滚轮，滚轮固定在安装框架上。

6.如权利要求5所述的电磁控制的异速联动机构，其特征是：所述从动滑块下端衔接有向下延伸到安装框架下方，然后向前方再延升，再接着向右延伸到安装框架的中心位置后，再向安装框架的下方延伸但不与安装框架接触的联动曲臂。

7.如权利要求6所述的电磁控制的异速联动机构，其特征是：所述主动滑块下部设有动磁铁，安装框架在与动磁铁对应的一侧设固定磁铁，固定磁铁和动磁铁的极性设置为异极相对。