CN2123816U - 非接触式行程开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种非接触式行程开关。是由钕 铁硼或铝镍钴永久磁铁，感应圆环，传动芯体，电气触 点，开关底座和非铁磁性壳体所组成，本开关分为三 种型号，一型二型开关由感应头和开关体两部分构 成，三型开关没有感应头。本开关应用永久磁体不同 磁极相互吸引的原理，带动电触点动作，可准确检测 在工作间距内两相对移动物体的特定位置，将机械位 置信号变为电信号。

Description

本实用新型是一种非接触式行程开关。适用于两个位置靠近、相对移动物体特定位置的检测，以实现对运动物体的定位控制、自动保护、信号显示和报警等。

在目前公知的技术中，对物体运动位置检测的开关有以下几种类型。

第一类是接近开关。包括电磁式、电容式、光电式、磁力式和超声波式五种。

第二类是电子开关。包括无触点式、继电器触发控制式两种。

上述两大类开关均为有源器件，构造复杂，价格较高，抗干扰能力差，对外部条件要求高，使用维护复杂，一般用于控制精度要求高，触头容量小，使用条件好的场合。

第三类是行程开关。目前应用最广的是机械碰撞自动复位式行程开关。该开关尚存在以下缺点：

1、由于频繁撞击，开关容易损坏和松动变化，使开关使用寿命低，动作不可靠。

2、惯性大、反应不灵敏。

3、更换开关时，工作间隙调正困难，安装调正不当，易出现故障。

4、由于不能密封，开关内部受到油腻污染后弹簧等运动部件动作不灵活或受阻而失灵。

第四类是近年来提出的专利技术。如专利申请技术（87200337）提出的簿形无源磁感应式接近开关，专利申请（87203049）技术提出的磁力控制安全开关，专利申请（90217648.X）技术提出的磁感应位置检测开关。以上均系磁力开关，由于功能少，应用范围小，专一性强，不能代替接触式行程开关。特别是专利（90217648.X）磁感应位置检测开关，存在两个缺陷：第一是作用原理问题。此开关用磁力驱动，用弹簧力复位。磁力和弹簧力作用方向相反，弹簧作用服从虎克定律，随着感应磁头运动位置变化，磁力和弹力抵消后触点受到的作用力变化。当磁力和弹力平衡时，公共触点会仃留在某一中间位置，从而使开关动作缓慢，触点压力变化，甚至产生误信号，破坏了开关特性。第二个问题是使用微动开关作为执行元件，电触点容量小，应用范围有限。

本实用新型的目的是针对上述各类开关的不足之处和应用范围，特别是机械式行程开关的缺点，提出一种非接触式行程开关作为现有行程开关的升级换代产品，满足市场需求。

本实用新型的开关作用是这样实现的。

以图一所示1型非接触式行程开关作为典型例子说明。在感应头A中装有用永久磁体制成的感应磁体，在开关体B内装有驱动磁体、感应园环，传动芯体、电气触点和开关底座。将感应头A和开关体B分别固定在相互接近相对运动的两个物体上，感应磁体和驱动磁体按异极相对安装。当两磁体处于有效作用距离并相互对中时，可轴向移动的驱动磁体受感应磁体的吸引迅速运动，通过传动芯体使常闭触点断开，常开触点闭合。当感应头移开后，驱动磁体受感应园环的吸引迅速反向运动使开关复位。这就完成了机械位置信号向电信号的转变。

图二所示2型开关是在1型开关的基础上增加了一对压簧来操纵触点动作。当驱动磁体运动时，通过传动芯体带动弹簧换向以实现触点开合。

3型开关是1型开关去掉感应头变成的。用被检测设备上的钢制感应撞块代替感应头A的作用。当感应撞块和驱动磁体接近时被磁体感应产生磁性，产生相吸作用。驱动磁体尺寸大小视需要而定。

本实用新型依靠传动芯体和开关底座之间特殊形状配合实现传动芯体纵向、横向、周向定位以确保触点准确对中和保持适中的接触压力。

本实用新型所用磁体由钕铁硼或铝镍钴高级永磁材料制成，磁体尺寸按要求而定。磁体间有效作用距离为0～20mm。

开关壳体用非铁磁性物质制成，采用现行通用行程开关标准外壳以便互换。开关外壳全密封以防内部遭受污染。

本实用新型的优点：

1、采用非接触方式，解决了机械接触式行程开关在使用中由于撞击，磨损等发生开关损坏，松动造成控制失灵等问题，开关使用寿命显著提高。

2、本开关采用磁力作用，动作迅速，触点压力充足，接触稳定。具有优良的开关特性。

3、本开关分三种型号，既可以满足一般使用要求，又可适用于较大距离检测和较大切换电流的使用场合，使用范围广。

4、本开关外壳密封，抗震动、抗干扰、耐环境性能好，工作稳定可靠。

5、本开关为无源器件，结构简单，体积小，造价低，互换性好，使用维护简单。

附图说明：

图一、图二、图三所示分别为1型、2型、3型非接触式行程开关结构示意图。现以1型开关为代表加以说明，也作为本实用新型的实施例。

图中符号意义：

A－－感应头    7－－开关底座

B－－开关体    8－－常开触点

1－－感应头外壳    9－－公共触点

2－－感应磁体    10－－常闭触点

3－－密封挡片    11－－开关壳体

4－－驱动磁体    12－－接线柱

5－－感应园环    13－－定位槽

6－－传动芯体    14－－电缆引出口。

1型非接触式行程开关由感应头A和开关体B组成。将A和B分别安装在两个互相接近并相对运动的物体上，当感应磁体和驱动磁体间距在开关有效作用范围以内并相互对中时，由于感应磁体2和驱动磁体4相互吸引，驱动磁体4无服了感应园环5的磁性引力，迅速运动，通过传动芯体6使常闭触点10断开，常开触点8闭合，发出电信号。当感应头A移开后，由于驱动磁体4失去感应头吸引而单独受感应园环5的吸引迅速反向运动，常开触点断开，常闭触点闭合，开关复位。

本实用新型是在现行接触式行程开关的基础上改进而成的，它比接触式行程开关具有更多的优点，可以作为接触式行程开关的升级换代产品，具有广阔的前景。

Claims (6)

1、一种非接触式行程开关，是由永久磁铁、铁磁性感应体和电气触点组成，其特征在于：本开关是由安装在运动物体上的感应头A和安装在静止物体上的开关体B互相作用实现对运动物体的控制；在感应头A内装有感应磁体2，在开关体B内装有驱动磁体4、感应园环5、传动芯体6、电气触点8、9、10；A、B壳体分别密封。

2、根据权利要求1所述非接触式行程开关，其特征在于：驱动磁体4为园柱体，安装在开关体B头部园形孔内，驱动磁体可在园形孔内作轴向自由运动。

3、根据权利要求1所述非接触式行程开关，其特征在于：感应园环5固定在外壳11头部内侧，与驱动磁体右端保持适当的作用距离。

4、根据权利要求1所述非接触式行程开关，其特征在于：传动芯体6左端和驱动磁体4固定连接，右端和公共触点9可动连接，驱动磁体4往复运动实现触点动作。

5、根据权利要求1所述非接触式行程开关，其特征在于：感应磁体2、驱动磁体4由钕铁硼或铝镍钴永久磁铁制成。

6、根据权利要求1所述非接触式行程开关，其特征在于：感应园环5由铁磁性物质制成。

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