CN220264184U - 一种光纤跑偏开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤跑偏开关，属于开关设备技术领域，包括检测杆和壳体，壳体内竖向滑动安装有触发杆，位于触发杆下部的壳体内设置有光纤微动开关，检测杆弯曲时推动触发杆向下移动触发光纤微动开关，光纤跑偏开关安装于输送设备胶带的一侧，胶带跑偏时会使检测杆弯曲触发光纤微动开关，光纤微动开关被触发后折射信号的波长发生一定的偏移，通过后端的光调制解调仪能够读取到并根据波长对跑偏位置进行定位，该开关为非通电类开关，不存在超长距离的供电问题，不易受外界环境影响，使用寿命长，安全性高，可用于防爆领域。

Description

一种光纤跑偏开关

技术领域

本实用新型属于开关设备技术领域，具体涉及一种光纤跑偏开关。

背景技术

目前，带式输送机等工业领域的综合保护系统包括跑偏开关在内的所有保护开关（传感器）多采用通电类开关。为了经济性，该开关通过一定的通信系统传输至上位控制系统实现多个开关的定位，但是这种方案需要增加控制电源、系统组成复杂、在工业现场必须安装电子器件，稳定性容易受现场温度影响。且常常受现场强电磁干扰影响、通讯电缆接头氧化等各种问题导致通讯质量下降，甚至掉线等，对长距离输送设备的故障停机率有较大影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种光纤跑偏开关，能够将跑偏信号映射为光信号，通过光纤为介质来传输并方便进行定位，不易受外界环境影响，不存在超长距离的供电问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种光纤跑偏开关，包括检测杆和壳体，所述壳体内竖向滑动安装有触发杆，位于所述触发杆下部的所述壳体内设置有光纤微动开关，所述检测杆弯曲时推动所述触发杆向下移动触发所述光纤微动开关。

进一步的，所述检测杆包括摆动杆、外部弹簧、设置于所述外部弹簧内的内部弹簧和摆动柱，所述外部弹簧连接于所述摆动杆与所述壳体之间，所述摆动柱的下端伸入所述壳体上部的开口与所述触发杆的上端接触，所述摆动柱的上端通过内部弹簧连接有滑动块，所述滑动块滑动安装于所述摆动杆下部的轴向通道内。

进一步的，所述摆动柱的下端连接有限位块，所述限位块的外径大于所述开口的内径，所述摆动柱的周向端面与所述开口之间具有间隙。

进一步的，所述限位块的下端面与所述触发杆的上端面均为平面。

进一步的，所述壳体内设置有两个所述光纤微动开关，两所述光纤微动开关分别设置于所述触发杆的不同行程位置。

进一步的，所述光纤微动开关包括第一光纤微动开关和第二光纤微动开关，所述第一光纤微动开关位于所述触发杆的侧面，所述第一光纤微动开关的触点杆横向设置；所述第二光纤微动开关位于所述触发杆的下方，所述第二光纤微动开关的触点杆竖向设置。

进一步的，所述触发杆的周向端面设置有锥面，所述第一光纤微动开关的所述触点杆位于所述锥面的下方，且所述锥面下端的外径小于上端的外径。

进一步的，两所述微动开关固定安装于固定板，所述固定板开设有长型的安装孔，所述安装孔竖向设置，紧固件穿过所述安装孔将所述固定板紧固于所述壳体。

进一步的，所述触发杆的外侧套装有复位弹簧和挡块，所述挡块固定于所述壳体，所述复位弹簧的上端顶靠在所述触发杆上端的凸块的下侧，所述复位弹簧的下端顶靠在所述挡块的上端。

进一步的，所述壳体内设置有栅距随温度进行变化的测温光栅，所述测温光栅的两端分别通过光纤伸出所述壳体。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型的光纤跑偏开关包括检测杆和壳体，壳体内竖向滑动安装有触发杆，位于触发杆下部的壳体内设置有光纤微动开关，检测杆弯曲时推动触发杆向下移动触发光纤微动开关，光纤跑偏开关安装于输送设备传送带的一侧，传送带跑偏时会使检测杆弯曲触发光纤微动开关，光纤微动开关被触发后折射信号的波长发生一定的偏移，通过后端的光调制解调仪能够读取到并根据波长对跑偏位置进行定位，该开关为非通电类开关，不存在超长距离的供电问题，不易受外界环境影响，使用寿命长，安全性高，可用于防爆领域。

附图说明

图1是本实用新型光纤跑偏开关的外部结构示意图；

图2是本实用新型光纤跑偏开关的内部结构示意图；

图3是本实用新型光纤跑偏开关未触发状态下的示意图；

图4是本实用新型光纤跑偏开关触发状态下下的示意图；

图5是光纤微动开关的结构示意图；

图中，10-摆动杆，11-外部弹簧，12-滑动块，13-内部弹簧，14-摆动柱，15-限位块，20-触发杆，21-凸块，22-锥面，23-复位弹簧，24-挡块，30-壳体，31-支架，32-固定板，33-安装孔，34-紧固件，40-第一光纤微动开关，41-第二光纤微动开关，42-外壳，43-触点杆，44-板簧，45-输入输出光纤，46-布拉格光栅，47-光纤连接端口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本说明书的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“ 连接”等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2、图3和图4共同所示，一种光纤跑偏开关，包括检测杆和壳体30，壳体30内竖向滑动安装有触发杆20，位于触发杆20下部的壳体30内设置有光纤微动开关，检测杆弯曲时推动触发杆20向下移动触发光纤微动开关。

如图1、图2、图3和图4共同所示，检测杆包括摆动杆10、外部弹簧11、设置于外部弹簧11内的内部弹簧13和摆动柱14，外部弹簧11连接于摆动杆10与壳体30之间，具体为外部弹簧11的两端分别套装于摆动杆10下端的外侧和壳体30上部开口的外侧。摆动柱14的下端伸入壳体30上部的开口与触发杆20的上端接触，摆动柱14的上端通过内部弹簧13连接有滑动块12，滑动块12滑动安装于摆动杆10下部的轴向通道内。

如图1、图2、图3和图4共同所示，摆动柱14的下端连接有限位块15，限位块15的外径大于开口的内径，摆动柱14的周向端面与开口之间具有间隙。其中，限位块15的下端面与触发杆20的上端面均为平面。当摆动杆10被传送带横向推动发生倾斜时，滑动块12受摆动杆10内轴向通道的限制随之发生倾斜，通过内部弹簧13，向摆动柱14施加横向的力，摆动柱14受到壳体30开口的限制，只能发生一定的倾斜，且限位块15的下端面与触发杆20的上端面均为平面，摆动柱14倾斜时下端面边缘会推动触发杆20向下移动，从而使光纤微动开关触发。

具体的，壳体30上端的开口内侧设置为三角形结构，仅一个角部与摆动柱14的周向端面接触，三角形结构的下侧端面为对限位块15进行阻挡的阻挡面，摆动柱14位于开口处的周向端面为上细下粗的锥面，在竖直情况或倾斜情况下均会与三角形结构形成线接触，能够在保证对限位块15形成限位的同时，不影响摆动柱14的摆动。

如图2所示，壳体30内设置有两个光纤微动开关，两光纤微动开关分别设置于触发杆20的不同行程位置，这样两个光纤微动开关就可以根据触发杆20下移的距离不同，输出轻度跑偏信号和重度跑偏信号。

如图2所示，光纤微动开关包括第一光纤微动开关40和第二光纤微动开关41，第一光纤微动开关40位于触发杆20的侧面，第一光纤微动开关40的触点杆43横向设置，触发杆20的周向端面设置有锥面22，第一光纤微动开关40的触点杆43位于锥面22的下方，且锥面22下端的外径小于上端的外径。触发杆20向下移动时，锥面22推动第一光纤微动开关40的触点杆43移动的距离逐渐增大，第一光纤微动开关40输出反射波的波长的变化逐渐增大，直至第一光纤微动开关40的触点杆43高出锥面22上端，根据在该过程中第一光纤微动开关40输出的光信号即为轻度跑偏信号。

如图2、图3和图4共同所示，第二光纤微动开关41位于触发杆20的下方，第二光纤微动开关41的触点杆43竖向设置，当传送带继续跑偏时，第一光纤微动开关40的触点杆43高出锥面22上端后，触发杆20的底端与第二光纤微动开关41的触点杆43开始接触，第二光纤微动开关41的触点杆43随触发杆20的向下移动被按压的距离逐渐增大，第二光纤微动开关41输出反射波的波长的变化也逐渐增大，根据在该过程中第二光纤微动开关41输出的光信号读取出的量即为重度跑偏信号。

如图2、图3和图4共同所示，第一光纤微动开关40和第二光纤微动开关41固定安装于固定板32，固定板32开设有长型的安装孔33，安装孔33竖向设置，紧固件34穿过安装孔33将固定板32紧固于壳体30。具体的，壳体30上固定有支架31，固定板32通过紧固件34固定在支架31上，紧固件34可以为螺栓。通过调节固定板32的高度，能够改变触发杆20的锥面22和底端与第一光纤微动开关40和第二光纤微动开关41之间的距离，方便工作人员根据需要对跑偏程度进行设定，进行后续的控制、报警等动作。

如图3和图4共同所示，触发杆20的外侧套装有复位弹簧23和挡块24，挡块24固定于壳体30，复位弹簧23的上端顶靠在触发杆20上端的凸块21的下侧，复位弹簧23的下端顶靠在挡块24的上端。当传送带位置恢复至正常时，检测杆由外部弹簧11的弹力作用带动滑动块12复位，触发杆20由复位弹簧23的弹力作用复位，推动摆动柱14进行复位，第一光纤微动开关40和第二光纤微动开关41所受外力消失后也自动复位，第一光纤微动开关40和第二光纤微动开关41反射光信号恢复，跑偏信号解除。

本实施方中还可以优选的，壳体30内设置有栅距随温度进行变化的测温光栅，测温光栅的两端分别通过光纤伸出壳体30。光调制解调仪读取出第一光纤微动开关40和第二光纤微动开关41输出的跑偏信号并解调出该信号后，后端处理器可通过与测温光栅连接的光纤输出的信号计算出温度对光栅的影响，对输出跑偏信号进行相应的补偿，消除温度对跑偏检测的影响，提高检测的准确度。具体的，测温光栅为布拉格光栅。

如图5所示，第一光纤微动开关40和第二光纤微动开关41的结构一致，均包括设置在外壳42内的触点杆43、输入输出光纤45和板簧44，输入输出光纤45固定于板簧44表面的部分设置有布拉格光栅46，板簧44的一端固定于外壳42，触发杆20的一端伸出外壳42且轴向移动时推动板簧44的另一端使板簧44发生形变，输入输出光纤45的两端伸出外壳42并分别连接有光纤连接端口47，光纤微动开关的外壳42和光纤连接端口47均固定在固定板32上。

触点杆43被推动后，板簧44形变使布拉格光栅46栅距变化，导致折射信号的波长发生一定的偏移，后端光调制解调仪会读取到这种偏仪并解调出该信号，给后方控制使用，或直接发出警报信号。并且，采用不同波长规格的光纤微动开关可实现在一条光纤纤芯连接并定位多个光纤微动开关。

本实用新型的光纤跑偏开关通过设置在传送带跑偏时会弯曲并推动触发杆向下移动的检测杆，触发杆下移触发光纤微动开关，发出跑偏信号，采用光纤为介质直接传播信号的方式来实现跑偏信号的传输及位置检测，不存在信号串扰和电磁干扰，不怕雷击，不存在漏电流、温度及接头氧化导致故障及通讯质量问题，具有极高的寿命和稳定性、可靠性、耐侯性，现场不需要供电，不存在超长距离的供电问题。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，这些仅仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所述权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，在没有经过任何创造性的劳动下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种光纤跑偏开关，其特征在于，包括检测杆和壳体，所述壳体内竖向滑动安装有触发杆，位于所述触发杆下部的所述壳体内设置有光纤微动开关，所述检测杆弯曲时推动所述触发杆向下移动触发所述光纤微动开关。

2.根据权利要求1所述的光纤跑偏开关，其特征在于，所述检测杆包括摆动杆、外部弹簧、设置于所述外部弹簧内的内部弹簧和摆动柱，所述外部弹簧连接于所述摆动杆与所述壳体之间，所述摆动柱的下端伸入所述壳体上部的开口与所述触发杆的上端接触，所述摆动柱的上端通过内部弹簧连接有滑动块，所述滑动块滑动安装于所述摆动杆下部的轴向通道内。

3.根据权利要求2所述的光纤跑偏开关，其特征在于，所述摆动柱的下端连接有限位块，所述限位块的外径大于所述开口的内径，所述摆动柱的周向端面与所述开口之间具有间隙。

4.根据权利要求3所述的光纤跑偏开关，其特征在于，所述限位块的下端面与所述触发杆的上端面均为平面。

5.根据权利要求2所述的光纤跑偏开关，其特征在于，所述壳体内设置有两个所述光纤微动开关，两所述光纤微动开关分别设置于所述触发杆的不同行程位置。

6.根据权利要求5所述的光纤跑偏开关，其特征在于，第一光纤微动开关位于所述触发杆的侧面，所述第一光纤微动开关的触点杆横向设置；第二光纤微动开关位于所述触发杆的下方，所述第二光纤微动开关的触点杆竖向设置。

7.根据权利要求6所述的光纤跑偏开关，其特征在于，所述触发杆的周向端面设置有锥面，所述第一光纤微动开关的所述触点杆位于所述锥面的下方，且所述锥面下端的外径小于上端的外径。

8.根据权利要求7所述的光纤跑偏开关，其特征在于，两所述微动开关固定安装于固定板，所述固定板开设有长型的安装孔，所述安装孔竖向设置，紧固件穿过所述安装孔将所述固定板紧固于所述壳体。

9.根据权利要求1所述的光纤跑偏开关，其特征在于，所述触发杆的外侧套装有复位弹簧和挡块，所述挡块固定于所述壳体，所述复位弹簧的上端顶靠在所述触发杆上端的凸块的下侧，所述复位弹簧的下端顶靠在所述挡块的上端。

10.根据权利要求1至9任一项所述的光纤跑偏开关，其特征在于，所述壳体内设置有栅距随温度进行变化的测温光栅，所述测温光栅的两端分别通过光纤伸出所述壳体。