CN114496647B - 一种小型压力开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型压力开关，其包括壳体、插座和接管嘴，接管嘴和插座均与壳体密封连接，壳体内部活动设置有第一触点和第二触点，第一触点和第二触点分别通过导线与插座的两个引脚连接，接管嘴的进气腔内设置有用于将压力传递给第二触点的弹跳系统，弹跳系统包括推杆、弹跳膜片和波纹管组件，第二触点固定设置在推杆上，推杆活动穿设在壳体内部的卡圈上，弹跳膜片设置在推杆的后端和卡圈之间，波纹管组件密封进气腔，且波纹管组件与推杆传动连接；本方案涉及压力开关设备技术领域，且小型压力开关可将压力信号转化为开关量信号，且对压力信号灵敏度高，可实现对微小压力的测量。

Description

一种小型压力开关

技术领域

本发明涉及压力开关设备技术领域，具体涉及一种小型压力开关。

背景技术

目前在航空、航天及相关领域应用广泛的压力开关，其主要由金属膜盒和波纹膜片构成，但存在以下两点不足之处：

1.测量低压力的压力开关小型化实现困难，当工作压力点较低时，压力开关想要达到要求的位移量，在膜片厚度无法继续减薄的情况下，一般需要增加膜片或膜盒的有效工作面积，这样使得压力开关的小型化实现困难，而航空、航天领域对产品重量又有严格的要求。

2.触点烧蚀的现象，现有技术中存在较小体积的压力开关，但触点的闭合断开比较缓慢，容易产生火花和电弧，造成压力开关触点烧蚀，在振动环境中表现更为明显，严重影响压力开关的可靠性和寿命，而且当压力值在额定启动压力值附近变化时，触点会出现返复闭合、断开的现象，导致压力开关发出误报警信号，同时如果压力开关后端接有感性负载，那么在触点断开的瞬间还会有感应电动势的存在，加速接触点的烧蚀。

随着压力开关应用环境越来越复杂，在严酷振动环境下、系统压力与工作点相近的工况下，经常导致压力开关出现误报警和触点烧蚀等诸多问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种小型压力开关，解决了现有技术中压力开关小型化困难、可靠性低的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种小型压力开关，其包括壳体、插座和接管嘴，接管嘴和插座均与壳体密封连接，壳体内部活动设置有第一触点和第二触点，第一触点和第二触点分别通过导线与插座的两个引脚连接，接管嘴的进气腔内设置有用于将压力传递给第二触点的弹跳系统，弹跳系统包括推杆、弹跳膜片和波纹管组件，第二触点固定设置在推杆上，推杆活动穿设在壳体内部的卡圈内，弹跳膜片的内圆和外圆分别设置在推杆和卡圈上，波纹管组件密封进气腔，且波纹管组件与推杆传动连接。

采用上述技术方案的有益效果为：本方案的小型压力开关可用于对空气压力的监测报警，当空气压力高于设定值时，气压驱动弹跳系统动作，使第一触点和第二触点接触，同时将第一触点和第二触点的接通信号通过导线传递到插座并输出；当空气压力低于设定值时，弹跳系统复位，第一触点和第二触点断开，同时将第一触点和第二触点的接断开信号通过导线传递到插座并输出；其中波纹管组件作为压力敏感元件，压力空气通过挤压波纹管组件，使整个弹跳系统动作；弹跳膜片具有动作迅速和位移突变的特性，提高了第一触点与第二触点的接通和断开的速度，同时避免了因触点间隙过小而导致在振动环境中出现压力开关反复接通和断开的情况，防止触点烧蚀。

进一步地，波纹管组件包括波纹管，波纹管与进气腔的内壁密切接触，波纹管靠近推杆的一端与接管嘴固定连接，波纹管远离推杆的一端设置有连接件，连接件密封波纹管的管口并穿过波纹管与推杆传动连接。

采用上述技术方案的有益效果为：波纹管具有自带伸缩且外径保持不变的特性，使波纹管组件作为传动件的同时，对进气腔实现小阻尼动态密封，从而使波纹管组件对压力信号的灵敏度高，其结构稳固、设计巧妙、可靠性强。

进一步地，接管嘴上设置有进气通道，进气通道与进气腔连通，进气通道内设置有第一弹簧，第一弹簧的一端固定在进气通道内，第一弹簧的另一端设置有导向座，导向座与波纹管组件相抵接。

采用上述技术方案的有益效果为：通过第一弹簧的张力和导向座传导，达到为波纹管组件提供预压力的目的，使波纹管组件对气压更加敏感，有利于对微小压力的测量。

进一步地，卡圈内设置有用于调节弹跳膜片的弹跳深度的止动圈，推杆活动设置在止动圈内。

采用上述技术方案的有益效果为：通过调节止动圈的位置实现对弹跳膜片弹跳深度的限位，同时在卡圈和止动圈的共同作用下，使弹跳膜片实现稳定的反复弹跳。

进一步地，第一触点设置在壳体内部的调节装置上，调节装置包括调节螺钉，调节螺钉与壳体内部的螺母固定连接，调节螺钉上设置有限位通孔，第一触点滑动设置在限位通孔内，限位通孔上设置有锁定螺母，第一触点与锁定螺母之间设置有第二弹簧。

采用上述技术方案的有益效果为：通过改变调节螺钉的位置，实现第一触点和第二触点之间的距离调节，通过第二弹簧对第一触点进行柔性连接，防止第一触点和第二触点接触碰撞时产生损伤，且第二弹簧可为第一触点提供恢复力。

进一步地，锁定螺母与限位通孔之间通过螺纹配合，通过调节锁定螺母的位置，可实现对第二弹簧弹力的调节。

进一步地，接管嘴上设置有便于与外部设备固定连接的法兰盘。

进一步地，壳体上设置有用于平衡壳体内外气压的通气孔。

本发明的有益效果为：本方案的小型压力开关可将压力信号转化为开关量信号，其中通过弹跳膜片动作迅速和位移突变的特性，使第一触点与第二触点接通、断开迅速的同时，第一触点与第二触点之间的间隙足够大，避免了在振动环境下因触点间隙过小而发生误动作和触点烧蚀的情况；同时波纹管组件对压力信号灵敏度高，可实现对微小压力的测量。

附图说明

图1为小型压力开关的结构示意图。

图2为小型压力开关的俯视图。

其中，1、壳体，2、插座，3、接管嘴，4、第一触点，5、第二触点，6、进气腔，7、导线，8、推杆，9、弹跳膜片，10、卡圈，11、波纹管，12、连接件，13、进气通道，14、第一弹簧，15、导向座，16、止动圈，17、调节螺钉，18、螺母，19、限位通孔，20、锁定螺母，21、第二弹簧，22、法兰盘，23、通气孔。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1和图2所示，本方案的小型压力开关包括壳体1、插座2和接管嘴3，接管嘴3和插座2均通过激光焊接的方式与壳体1密封连接，壳体1上设置有用于平衡壳体1内外气压的通气孔23，接管嘴3上设置有便于与外部设备固定连接的法兰盘22，壳体1内部活动设置有第一触点4和第二触点5，第一触点4和第二触点5的前端相向设置，第一触点4和第二触点5分别通过导线7与插座2的两个引脚连接，当第一触点4与第二触点5接触时，可通过导线7将接通信号传递到插座2并输出，当第一触点4与第二触点5断开时，可通过导线7将断开信号传递到插座2并输出。

具体地，本方案优选第一触点4设置在壳体1内部的调节装置上，其中调节装置包括调节螺钉17，调节螺钉17与壳体1内部的螺母18固定连接，调节螺钉17上设置有限位通孔19，第一触点4滑动设置在限位通孔19内，且第一触点4的前端凸出限位通孔19的端口，限位通孔19的另一个端口处设置有锁定螺母20，且锁定螺母20与限位通孔19之间通过螺纹配合，第一触点4与锁定螺母20之间设置有第二弹簧21。

本方案在前期调试时，可以通过改变调节螺钉17的位置，从而调节第一触点4和第二触点5之间的距离，调节好距离后，再将调节螺钉17与螺母18通过注胶的方式固定；通过第二弹簧21对第一触点4进行柔性连接，防止第一触点4和第二触点5接触碰撞时产生损伤，同时第二弹簧21可为第一触点4提供恢复力，且锁定螺母20可对第二弹簧21的恢复力进行调节。

在本发明的一个实施例中，第二触点5与弹跳系统固定连接，弹跳系统设置在接管嘴3的进气腔6内，用于将气压产生的压力传递给第二触点5，其中弹跳系统包括推杆8、弹跳膜片9和波纹管组件，第二触点5固定设置在推杆8上，推杆8活动穿设在壳体1内部的卡圈10内，弹跳膜片9的内圆固定设置在推杆8上，弹跳膜片9的外圆固定设置在卡圈10上，波纹管组件包括波纹管11，波纹管11与进气腔6的内壁密切接触，波纹管11靠近推杆8的一端焊接在接管嘴3上，波纹管11远离推杆8的一端设置有连接件12，连接件12密封波纹管11的管口并穿过波纹管11与推杆8传动连接。

本方案的小型压力开关对空气压力监测报警的原理为：当空气压力高于设定值时，气压驱动波纹管组件动作，波纹管组件将压力传递给推杆8，推杆8带动弹跳膜片9产生弹跳动作，从而使第一触点4动作并和第二触点5接触，并将接通信号通过导线7传递到插座2；当空气压力低于设定值时，弹跳系统复位，第一触点4和第二触点5断开，同时将断开信号通过导线7传递到插座2。

波纹管组件作为压力敏感元件，压力空气通过挤压波纹管组件，使整个弹跳系统动作，其中波纹管11具有自带伸缩和外径保持不变的特性，使波纹管组件作为传动件的同时，对进气腔6实现小阻尼动态密封，从而使波纹管组件对压力信号的灵敏度高，其结构稳固、设计巧妙、可靠性强。

弹跳膜片9具有动作迅速和位移突变的特性，提高了第一触点4与第二触点5的接通和断开的速度，同时避免了因触点间隙过小而导致在振动环境中出现压力开关反复接通和断开的情况，防止触点烧蚀。

优选地，接管嘴3上设置有进气通道13，进气通道13与进气腔6连通，进气通道13内设置有第一弹簧14，第一弹簧14的一端固定在进气通道13内，第一弹簧14的另一端设置有导向座15，导向座15与波纹管组件相抵接，通过第一弹簧14的张力和导向座15传导，为波纹管组件提供预压力，使波纹管组件对气压更加敏感，有利于对微小压力的测量。

优选地，卡圈10内设置有止动圈16，且卡圈10与止动圈16通过螺纹配合，推杆8活动设置在止动圈16上，其中止动圈16可对弹跳膜片9的内圆进行限位，通过调节止动圈16在卡圈10上的位置，实现对弹跳膜片9弹跳深度的限位控制，止动圈16位置调节至合适位置后，通过注胶将止动圈16固定在卡圈10上，最终使弹跳膜片9实现稳定的反复弹跳。

综上所述，本方案的小型压力开关可将压力信号转化为开关量信号，波纹管组件对压力信号灵敏度高，可实现对微小压力的测量，且压力开关接通和断开迅速，触点之间的间隙足够大，避免了触点发生误动作和触点烧蚀的情况。

Claims (6)

1.一种小型压力开关，其特征在于，包括壳体（1）、插座（2）和接管嘴（3），所述接管嘴（3）和插座（2）均与壳体（1）密封连接，所述壳体（1）的内部设置有第一触点（4）和第二触点（5），所述第一触点（4）和第二触点（5）分别通过导线（7）与插座（2）的两个引脚连接，所述接管嘴（3）的进气腔（6）内设置有用于将压力传递给第二触点（5）的弹跳系统，所述弹跳系统包括推杆（8）、弹跳膜片（9）和波纹管组件，所述第二触点（5）固定设置在推杆（8）上，所述推杆（8）活动穿设在壳体（1）内部的卡圈（10）内，所述弹跳膜片（9）的内圆和外圆分别设置在推杆（8）和卡圈（10）上，所述波纹管组件密封进气腔（6），且波纹管组件与推杆（8）传动连接；

所述波纹管组件包括波纹管（11），所述波纹管（11）与进气腔（6）的内壁紧密接触，所述波纹管（11）靠近推杆（8）的一端与接管嘴（3）固定连接，所述波纹管（11）远离推杆（8）的一端设置有连接件（12），所述连接件（12）密封波纹管（11）的管口并穿过波纹管（11）与推杆（8）传动连接；

所述第一触点（4）设置在壳体（1）内部的调节装置上，所述调节装置包括调节螺钉（17），所述调节螺钉（17）与壳体（1）内部的螺母（18）固定连接，所述调节螺钉（17）上设置有限位通孔（19），所述第一触点（4）滑动设置在限位通孔（19）内，所述限位通孔（19）上设置有锁定螺母（20），所述第一触点（4）与锁定螺母（20）之间设置有第二弹簧（21）。

2.根据权利要求1所述的小型压力开关，其特征在于，所述接管嘴（3）上设置有进气通道（13），所述进气通道（13）与进气腔（6）连通，所述进气通道（13）内设置有第一弹簧（14），所述第一弹簧（14）的一端固定在进气通道（13）内，所述第一弹簧（14）的另一端设置有导向座（15），所述导向座（15）与波纹管组件相抵接。

3.根据权利要求1所述的小型压力开关，其特征在于，所述卡圈（10）内设置有用于调节弹跳膜片（9）的弹跳深度的止动圈（16），所述推杆（8）活动设置在止动圈（16）内。

4.根据权利要求1所述的小型压力开关，其特征在于，所述锁定螺母（20）与限位通孔（19）之间通过螺纹配合。

5.根据权利要求1所述的小型压力开关，其特征在于，所述接管嘴（3）上设置有便于与外部设备固定连接的法兰盘（22）。

6.根据权利要求1所述的小型压力开关，其特征在于，所述壳体（1）上设置有用于平衡壳体（1）内外气压的通气孔（23）。

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