CN201508780U - 凸轮限位开关 - Google Patents

Abstract

一种凸轮限位开关，包括壳体、设于壳体内的传动轮组件、蜗轮调节组件和触头开关组件，其特征是传动组件包括由传动轴、传动轮、行星齿轮和转动凸轮为结构单元的第一传动比齿轮组件、第二传动比齿轮组件、第三传动比齿轮组件；蜗轮调节组件包括蜗杆、蜗轮、与蜗轮啮合的行星齿轮和由行星齿轮传动的转动凸轮；所述传动轮组件的转动凸轮与所述开关组件的微动开关活动接触导通或切断通电回路。本实用新型解决了现有凸轮限位开关传动比单一的问题。所述凸轮分别带动各自的微动开关进行信号传输，可远程控制高压电器设备，安全、可靠。对各凸轮位置的调节亦方便、快捷，维护简单。

Description

凸轮限位开关

技术领域

本发明涉及一种远程控制开关，尤指一种远程控制高压电器设备的凸轮限位开关。

背景技术

凸轮限位开关是常用的机械开关，通常用在开关装置不能直接限制特定部件的位移而只能通过测量其旋转角度的方式控制该部件的行程，其广泛应用于起重运输设备、升降机、舞台装备等领域，特别是一些对工作人员有危险的地方，如桥吊大车或吊具等减速、缓冲等场合。此开关通过凸轮转动带动微动开关利用弱电信号传输来控制高压电器设备，达到设备的定位或终止。

现有凸轮限位开关中各凸轮组合成一体，所述凸轮组轴向设有蜗轮，此凸轮与蜗杆啮合。开关工作时，外力作用于蜗杆，蜗杆带动蜗轮旋转，凸轮与蜗轮同步旋转，凸轮带动微动开关进行信号传递。这种开关结构的蜗轮与蜗杆传动比单一，且传动比较高，此蜗轮和蜗杆由金属制成，加工精度要求高，一旦蜗轮与蜗杆啮合出现问题，维修不便，整个开关就报废，寿命短。此外，需调整凸轮位置时，必须对凸轮和蜗轮整体进行调节，调整工作繁琐不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有凸轮限位开关存在的问题，提供一种传动比低的多级传动比凸轮限位开关。

本发明的技术方案是：凸轮限位开关，包括壳体、设于壳体内的传动轮组件、蜗轮调节组件和触头开关组件，其特征是传动轮组件包括由传动轴、传动轮、行星齿轮和转动凸轮为结构单元的第一传动比齿轮组件、第二传动比齿轮组件、第三传动比齿轮组件；蜗轮调节组件包括蜗杆、蜗轮、与蜗轮啮合的行星齿轮和由行星齿轮传动的转动凸轮；所述传动轮组件的转动凸轮与所述触头开关组件的微动开关活动接触，导通或切断通电回路。

所述第一传动比齿轮组件包括传动轴、定位传动齿轮、第一行星齿轮、第一传动齿轮和第一蜗轮，第一行星齿轮的轴套在第一传动齿轮的圆凸台上，第一行星齿轮与第一蜗轮内齿啮合。

所述第二传动比齿轮组件包括第一传动齿轮右端齿轮、第二传动齿轮、第二行星齿轮和第一转动凸轮，第二行星齿轮的轴套在第二传动齿轮上的圆台上，第一转动凸轮的轴套与第二传动齿轮的圆凸台相套合，第二行星齿轮与第二蜗轮内齿啮合。

所述第三传动比齿轮组件包括第二传动齿轮右端齿轮、第三行星齿轮、第三传动轮、第三转动凸轮、第三蜗轮，所述第二传动齿轮右端齿轮同第三行星齿轮啮合，第三行星齿轮的轴套在第三传动轮的圆凸台上，第二传动凸轮的轴套与第三传动轮的圆凸台相套合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：外力(如桥吊大车、电缆卷盘的旋转力)作用于转轴，转轴旋转，定位传动齿轮同时旋转，其带动第一行星齿轮组旋转，因第一定位蜗轮被第一中导架限位，不能旋转，第一行星齿轮组只能带动第一传动齿轮旋转，由此产生第一阶的传动比，第一阶传动比＝转轴角速度/第一传动齿轮角速度；第一传动齿轮轴向传动齿带动第二行星齿轮组旋转，因第二定位蜗轮被蜗杆锁定，所以第二行星齿轮组只能带动第二传动齿轮旋转，第二传动齿轮带动第一凸轮旋转，第一凸轮转过一定角度后，其尖角或弧面与微动开关的触脚碰触实现信号传递，此时产生第二阶的传动比，第二阶传动比＝转轴角速度/第一凸轮角速度；由于第二传动齿轮及其后增加的传动齿轮节形成组合传动齿轮，该组合传动齿轮又带动与其传动齿啮合的行星齿轮旋转，又因与所述行星齿轮啮合的定位蜗轮被各自的蜗杆锁定，第三组及其之后的行星齿轮都只能带动与其配合的传动轮旋转，再由所述传动轮带动与其配合的凸轮旋转，第二及其之后凸轮转过一定角度后，其尖角或弧面与微动开关的触脚碰触实现信号传递，此时产生第三阶的传动比，本实用新型第三阶传动比＝转轴角速度/第二凸轮角速度＝转轴角速度/第三凸轮角速度，这样就解决了现有凸轮限位开关传动比单一的问题。第一凸轮及其之后的凸轮分别带动各自的微动开关进行信号传输，可远程控制高压电器设备。最后传动齿轮带动尾定位轮旋转，限位指示标可以准确地标示第三阶传动轮旋转的角度。

需调节第一凸轮位置时，旋转第一蜗杆，该蜗杆带动与其外齿啮合的第二定位蜗轮旋转，与第二定位蜗轮内齿啮合的第二组行星齿轮亦做旋转运动，第二组行星齿轮又带动第二传动齿轮旋转，第二传动齿轮同时带动第一凸轮及其之后的所有行星齿轮(第三及其之后的行星齿轮组)旋转，所述所有行星齿轮最终又带动各自的凸轮旋转，因此用第一蜗杆对第一凸轮的位置进行调节时，也能对其之后所有凸轮的位置进行调节。需调节第二凸轮位置时，旋转第二蜗杆，第二蜗杆带动与其外齿啮合的第三定位蜗轮旋转，与第三定位蜗轮内齿啮合的第三组行星齿轮亦做旋转运动，第三组行星齿轮带动第一传动轮旋转，第一传动轮带动第二凸轮旋转；同理，旋转第三蜗杆时可对第三凸轮位置进行调节。因此，旋转第二及其之后蜗杆即可调节各自凸轮的位置。综上，本实用新型对各凸轮位置的调节方便、快捷。此外，若其中一个齿轮损坏，只需更换该齿轮即可，维护简单、方便。

附图说明

图1为本实用新型结构剖面图；

图2为图1局部剖面图；

图3a为尖角凸轮结构图；

图3b为弧面凸轮结构图；

图4a为第一传动齿轮主视图；

图4b为图4a纵剖视图；

图4c为图4a后视图；

图5a为第二传动齿轮主视图；

图5b为图5a纵剖视图；

图5c为图5a后视图；

图6a为第三传动轮主视图；

图6b为图6a纵剖视图；

图6c为图6a后视图；

图7a为传动齿轮节主视图；

图7b为图7a纵剖视图；

图7c为图7a后视图；

图8a为定位传动齿轮主视图；

图8b为图8a纵剖视图；

图8c为图8a后视图；

图8d为图8c A-A剖视图；

图9a为行星齿轮主视图；

图9b为图9a纵剖视图；

图10a为第一定位蜗轮主视图；

图10b为图10a纵剖视图；

图10c为图10a后视图；

图11a为第二定位蜗轮主视图；

图11b为图11a纵剖视图；

图11c为图11a后视图；

图12为传动齿轮组件分解图；

图13a为蜗轮调节组件主视图；

图13b带微动开关的蜗轮调节组件后视图。

具体实施方式

如图1所示，本凸轮限位开关包括壳体、设于壳体内的若干凸轮2和微动开关3，所述凸轮2侧面设有传动齿轮组件，凸轮2和传动齿轮组件外围设导架，导架、传动齿轮组件和凸轮穿设传动轴10，导架一侧设有可对凸轮位置进行调节的蜗杆4。所述导架由首导架12、尾导架13和设于它们之间的若干中导架14组成。微动开关3设于所述导架上，开关触脚伸入中导架14之间的空隙。壳体由首壳体9、尾壳体6和设于它们之间的若干中壳体8构成，相邻两壳体间设密封圈7，所述中壳体8个数可增减，使壳体1与其内限位开关尺寸相匹配。传动轴10外端设传动头11。

如图2所示，首导架12内侧设有对传动轴10进行定位的定位座49，该定位座49与首导架12固定连接。所述定位座内设一轴套50，由铜合金制成。轴套50内设一穿过传动轴10的插销51，这样就将轴套50与传动轴10固接在一起。插销51与首导架12之间设垫圈52，使插销51与首导架12不直接摩擦，且可通过垫圈调节它们之间的间隙。装配好后，转轴10只能做旋转运动，不能上下、左右移动。

如图3所示，转动凸轮可根据需要选用尖角凸轮或/和弧面凸轮，所述尖角凸轮可用角度为15°或30°；所述弧面凸轮可用角度为90°。转动凸轮2中部设圆孔17，凸轮侧面径向位置设三个等向径轴套18，所述轴套为中空的环形凸座。

如图4、5、6、7所示，传动轮设轴向传动齿23，所述传动齿23设在供传动轴10穿过的传动轴套19上。该传动轴套19外端设大、小环形台阶20、21。所述传动轮一侧径向设有若干与所述凸轮轴套18和行星齿轮轴套相配合的圆凸台24，此圆凸台24中部设圆孔，该圆孔盛有润滑油。本实用新型装配好后，所述圆凸台24伸入凸轮轴套18及行星齿轮轴套内，这样传动齿轮就将转动凸轮和行星齿轮组合在一起。所述传动轴套19的长度可根据需要增加或缩短，甚至不设传动轴套19的传动轮；为了增加轴向传动齿的长度，可预先制成若干与所述传动轴套结构相同的传动齿轮节27，此传动齿轮节27另一端设有与所述大、小环形台阶20、21相配套的大、小环形凸台25、26。

如图2、8、12所示，第一传动比齿轮组件包括传动轴10、定位传动齿轮28、第一行星齿轮53、第一传动齿轮55和第一定位蜗轮43。所述定位传动齿轮28右端外齿与第一行星齿轮53啮合，左端内设径向凹槽29，所述凹槽29内设穿过传动轴10的插销30，这样就把定位传动齿轮28左端固接在传动轴10上。第一行星齿轮53的轴套在第一传动齿轮55的圆凸台24上，第一行星齿轮53与第一蜗轮43内齿啮合。为避免行星齿轮53与定位传动齿轮28接触磨损，在两者之间设金属垫片65。第二传动比齿轮组件包括第一传动齿轮55右端齿轮551、第二传动齿轮58、第二行星齿轮56和第一转动凸轮59，第二行星齿轮56的轴套在第二传动齿轮58上的圆凸台24上，第一转动凸轮59的轴套18与第二传动齿轮58的圆凸台24相套合，第二行星齿轮56与第二定位蜗轮57内齿啮合。第一传动齿轮55右端齿轮551与第二行星齿轮56啮合。第三传动比齿轮组件包括第二传动齿轮58右端齿轮581、第三行星齿轮61、第三传动轮62、第三转动凸轮63、第三定位蜗轮60，以及之后所有相关零件均列为第三传动比齿轮组件，所述第二传动齿轮58右端齿轮581同第三行星齿轮61啮合，第三行星齿轮61的轴套在第三传动轮62的圆凸台24上，第二转动凸轮63的轴套18与第三传动轮62的圆凸台24相套合，其中第三传动齿轮最后端传动齿轮32结构与第一传动齿轮55相同，其右端传动齿与尾定位轮33左端内齿啮合。尾定位轮33右端设限位指示标34。最后传动齿轮节35右端设卡簧36，卡簧36与所述传动齿轮节35间设卡簧垫圈37，这样就将第二传动齿轮58至最后传动齿轮节35紧密卡合在一起形成长度较长的组合传动齿轮，该组合传动齿轮可带动与其传动齿啮合的行星齿轮旋转。

如图9所示，行星齿轮的外齿39与定位蜗轮内齿啮合，行星齿轮两侧分别设有环槽40，该环槽40亦盛有润滑油。所述行星齿轮内圆41套设于传动齿轮圆凸台24。转动凸轮右侧面上设三个等间距行星齿轮，此三个行星齿轮形成行星传动机构，该传动机构可利用传动齿轮的转动驱使转动凸轮转动，也可利用定位蜗轮的转动驱使转动凸轮转动。

如图10、11所示，定位蜗轮外侧周向设有与蜗杆4螺纹齿啮合的外齿42，其内侧周向设有与行星齿轮外齿啮合的内齿48。第一定位蜗轮43外缘设伸入第一中导架限位孔45的定位块44。所述定位蜗轮一侧设有倾斜肩台47，该倾斜肩台47增加定位蜗轮与转动凸轮之间的间距，蜗杆不易碰到转动凸轮，有利于蜗杆4对转动凸轮位置的调节。所述蜗杆4设于中导架一侧，第一中导架不设蜗杆，其他中导架均设蜗杆4。第一蜗杆可对所有转动凸轮的位置进行调试。

参看图1、2、13，本实施例的工作过程如下：外力(如桥吊大车、电缆卷盘的旋转力)作用于传动头11，传动轴10旋转，定位传动齿轮28同时旋转，其带动第一行星齿轮组53旋转，因第一定位蜗轮43被第一中导架46限位，不能旋转，第一行星齿轮组53只能带动第一传动齿轮55旋转，由此产生第一传动比，第一传动比为4.285＝转轴角速度/第一传动齿轮角速度；第一传动齿轮55轴向传动齿带动第二行星齿轮组56旋转，因第二定位蜗轮57被蜗杆4锁定，所以第二行星齿轮组56只能带动第二传动齿轮58旋转，第二传动齿轮58带动第一转动凸轮59旋转，第一转动凸轮59转过一定角度后，其尖角或弧面与微动开关的触脚66碰触实现信号传递，此时产生第二的传动比，第二传动比为18.361＝传动轴角速度/第一凸轮角速度；由于第二传动齿轮58及其后增加的传动齿轮节形成组合传动齿轮，该组合传动齿轮又带动与其传动齿啮合的行星齿轮旋转，又因与所述行星齿轮啮合的定位蜗轮被各自的蜗杆锁定，第三组及其之后的行星齿轮都只能带动与其配合的传动轮旋转，再由所述传动轮带动与其配合的转动凸轮旋转，第二及其之后转动凸轮转过一定角度后，其尖角或弧面与微动开关的触脚66碰触实现信号传递，此时产生第三传动比，第三传动比为78.678＝传动轴角速度/第二凸轮角速度＝传动轴角速度/第三凸轮角速度，这样就解决了现有凸轮限位开关传动比单一的问题。本实施例第一转动凸轮59及其之后的转动凸轮分别带动各自的微动开关进行信号传输，可远程控制高压电器设备。最后传动齿轮32带动尾定位轮33旋转，限位指示标34可以准确地标示第三阶传动轮旋转的角度。

需调节第一转动凸轮59位置时应需旋转第一蜗杆，该蜗杆带动与其外齿啮合的第二定位蜗轮57旋转，与第二定位蜗轮57内齿啮合的第二行星齿轮56亦做旋转运动，第二行星齿轮56又带动第二传动齿轮58旋转，第二传动齿轮58同时带动第一转动凸轮59及其之后的所有行星齿轮(第三及其之后的行星齿轮组)旋转，所有行星齿轮最终又带动各自的转动凸轮旋转，因此用第一蜗杆对第一转动凸轮59的位置进行调节时，也能对其之后所有转动凸轮的位置进行调节。需调节第二转动凸轮63位置时，应旋转第二蜗杆，第二蜗杆带动与其外齿啮合的第三定位蜗轮60旋转，与第三定位蜗轮60内齿啮合的第三组行星齿轮61亦做旋转运动，第三组行星齿轮61带动第一传动轮62旋转，第一传动轮62带动第二转动凸轮63旋转。同理，旋转第三蜗杆时可对第三转动凸轮64位置进行调节。因此，旋转第二及其之后蜗杆即可调节各自转动凸轮的位置。综上，本实用新型对各转动凸轮位置的调节方便、快捷。此外，若其中一个齿轮损坏，只需更换该齿轮即可，维护简单、方便。

本实用新型所有齿轮和凸轮均由高强度耐磨材料制成(如增强塑料)，增加了凸轮限位开关的使用寿命。外壳由具有抗化学腐蚀性能的塑料材料制成，牢固、耐用。转轴为不锈钢材料，所有密封件抗油污影响，开关防护等级为IP65。

Claims (10)

1.凸轮限位开关，包括壳体、设于壳体内的传动轮组件、蜗轮调节组件和触头开关组件，其特征是传动轮组件包括由传动轴、传动轮、行星齿轮和转动凸轮为结构单元的第一传动比齿轮组件、第二传动比齿轮组件、第三传动比齿轮组件；蜗轮调节组件包括蜗杆、蜗轮、与蜗轮啮合的行星齿轮和由行星齿轮传动的转动凸轮；所述传动轮组件的转动凸轮与所述触头开关组件的微动开关活动接触，导通或切断通电回路。

2.根据权利要求1所述的凸轮限位开关，其特征是所述第一传动比齿轮组件包括传动轴(10)、定位传动齿轮(28)、第一行星齿轮(53)、第一传动齿轮(55)和第一定位蜗轮(43)，第一行星齿轮(53)的轴套(18)在第一传动齿轮(55)的圆凸台(24)上，第一行星齿轮(53)与第一定位蜗轮(43)内齿啮合。

3.根据权利要求1所述的凸轮限位开关，其特征是所述第二传动比齿轮组件包括第一传动齿轮(55)右端齿轮(551)、第二传动齿轮(58)、第二行星齿轮(56)和第一转动凸轮(59)，第二行星齿轮(56)的轴套在第二传动齿轮(58)上的圆凸台(24)上，第一转动凸轮(59)的轴套(18)与第二传动齿轮(58)的圆凸台(24)相套合，第二行星齿轮(56)与第二定位蜗轮(57)内齿啮合。

4.根据权利要求1所述的凸轮限位开关，其特征是所述第三传动比齿轮组件包括第二传动齿轮(58)右端齿轮(581)、第三行星齿轮(61)、第三传动轮(62)、第三转动凸轮(63)、第三定位蜗轮(60)，所述第二传动齿轮(58)右端齿轮(581)与第三行星齿轮(61)啮合，第三行星齿轮(61)的轴套在第三传动轮(62)的圆凸台(24)上，第二转动凸轮(63)的轴套(18)与第三传动轮(62)的圆凸台(24)相套合。

5.根据权利要求1所述的凸轮限位开关，其特征是所述壳体(1)的一端内侧设有对传动轴(10)进行定位的定位座(49)，所述定位座(49)内设一轴套(50)，所述轴套(50)内设一穿过传动轴(10)的插销(51)。

6.根据权利要求1所述的凸轮限位开关，其特征是所述转动凸轮(2)为尖角凸轮或弧面凸轮，转动凸轮(2)侧面径向设三个凸轮轴套(18)，所述凸轮轴套为中空的环形凸座。

7.根据权利要求6所述的凸轮限位开关，其特征是所述传动轮轴向设传动齿(23)，所述传动齿(23)设在传动轴(10)穿过的传动轴套(19)上，所述传动轮一侧径向设有若干与所述凸轮轴套(18)和行星齿轮内圆相配合的圆凸台(24)，所述传动轴套(19)外端设大、小环形台阶(20、21)。

8.根据权利要求1所述的凸轮限位开关，其特征是所述传动轮端部设有若干传动齿轮节(27)，其端部环形凹、凸台相互嵌合延长，传动轴(10)上设将第二传动齿轮(58)至最后传动齿轮节(35)紧密卡合在一起的卡簧(36)。

9.根据权利要求1所述的凸轮限位开关，其特征是所述行星齿轮周向设有与定位蜗轮内齿啮合的外齿(39)，行星齿轮两侧分别设有环槽(40)，行星齿轮内圆(41)套设于传动齿轮圆凸台(24)。

10.根据权利要求9所述的凸轮限位开关，其特征是所述定位蜗轮外侧周向设有与蜗杆(4)螺纹齿啮合的外齿(42)，其内侧周向设有与行星齿轮外齿啮合的内齿(48)。

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