CN86200042U - 节电开关 - Google Patents

Abstract

一种“节电开关”，是控制电机，特别是控制纺机上电机停或转的电源开关。在该开关的芯棒上间隔套了绝缘套和金属套，并以压在其上的滚轮作电连接。当芯棒沿轴向来回移动时，通过滚轮可直接控制电机三相电源的通断，该开关还装有保证可靠断电的按钮。使用该开关不必配置继电器，其节电明显，安全可靠，动作灵敏，结构简单，制造方便。织百米绸节电1.34度，以十万台1.1瓩电机计算，年均节电可达一亿度。本开关还可用于磨床、冲床、打稻机等。

Description

本实用新型属于控制驱动电机，特别适用于控制纺机上电机转或停的电源开关。

目前控制纺机开动或停机的一种方法是，当需要停机时，把原先用皮带传动的纺机主轴与电机轴脱开，此时，虽然纺机不开，梭子不走，但电机还在空载运行，继续消耗电能。另一种方法是通过行程开关和继电器控制电机转或停来实现的，该行程开关主要由壳体，内座，工作弹簧，芯棒及其顶头组成，内座被固定在壳体内，其二个壁面有通孔供芯棒穿越，芯棒是用绝缘材料车成的具有台阶的圆柱体，其一端作为顶头伸出壳体，其余部分在壳体内并穿越内座，位于壳体内而在内座外的一段芯棒上置有工作弹簧，该工作弹簧的一端抵住芯棒的台阶面，另一端与内座壁接触，根据顶头的受力情况，通过弹簧能使芯棒沿轴向来回移动，在位于内座内的芯棒的径向位置装有金属触头，该触头与继电器的吸力线圈电连接，在内座二侧壁上装有白金触点，该触点接220伏电源。当纺机正常工作时，行程开关芯棒上的触头与内座侧壁上的触点接触，此时，继电器的吸力线圈接通电源并通过继电器上的常开触点将电机接通电网。当纺机停开时，将纺机的开关柄处于关的位置，用该开关柄把行程开关的顶头顶向壳体，迫使芯棒沿轴向移动，使其触头与内座侧壁上的触点分离，此时，继电器的吸力线圈断电并通过常开触点将电机切断电源。这种控制方法，虽然电机不再空载运行，但是纺机在工作时，增加了继电器的电耗，尽管继电器吸力线圈所需的功率很小，然而由于纺机开机时间比停机时间长，则长年累月电耗不可忽视，且继电器的常开触点很易被通，断时引起的电弧烧损，其使用寿命短，影响了运行可靠性。再则，由于是靠弹性压力使芯棒上的触头与内座侧壁上的触点形成电连接的，则所需弹性力大，相应地停机时，需要把顶头顶向壳体的力也大，其开关动作灵敏度低。另外，纺机停机时，靠开关柄顶住行程开关顶头，如一有疏忽，碰开开关柄，则电机通电，易发生事故，如造成纺织品质量事故，机修工人身事故等。

鉴于上述已有技术存在的问题，本实用新型的任务是要提供一种节省电能，运行安全，可靠，结构简单，动作灵敏的控制纺机用电机停或转的电源开关。

本实用新型的任务是以如下方式完成的：在与顶头处于同一轴线的芯棒上，紧挨着间隔套了具有同样外径尺寸的绝缘套和导电的金属套，该芯棒穿越固定在壳体内的内座，并有一段在内座外，上面套有工作弹簧，其内座被二个具有能通过芯棒的通孔的间壁分隔，形成三个灭弧室，每一灭弧室内分别容纳了绝缘套和一个金属套各组成一相，在各灭弧室内，位于芯棒的两侧至少对称地装有一对具有压紧装置的金属滚轮紧压在芯棒上，其芯棒一侧的金属滚轮接电源，另一侧金属滚轮接电机，顶头的一端伸出壳体，另一端在壳体内并与芯棒接触，相互间通过工作弹簧传递力，当顶头受力被压向壳体时，通过弹簧逼迫芯棒沿轴向移动，当不受力时，靠弹簧弹力使顶头复位，所以当芯棒沿轴向来回移动时，芯棒两侧的滚轮或紧压住芯棒上导电的金属套或紧压住断电的绝缘套，以使电机通电运转或断电停转；在壳体上还装有保险按钮，该保险按钮的芯轴与顶头轴线垂直，当顶头受力被顶入壳体时，按下芯轴，能将顶头卡住，不使顶头滑出壳体。

由于本实用新型的节电开关是直接控制电机三相电源通断的，纺机上采用该开关，不需要再配置继电器，所以工作时无继电器的额外电耗，节约了电能，停机时，电机三相全部切断电源，又有保险按钮卡住顶头，其安全性好；去掉了继电器，使接线简单，触点减少，因而还提高了运行可靠性；此外，由于采用滚轮作为触点形成电连接，其摩擦力很小，故使顶头动作所需力减小，提高了开关灵敏度。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

图1是本实用新型一种具体结构打开壳体盖板时的俯视图。

图2是图1结构的开关，合上盖板而保险按钮未按下时的纵向剖面图。

图3是图2沿A－A线的剖面图。

参照附图，一个内部有空腔，外表呈阶梯状的金属顶头3，其小头端伸出壳体1，大头端在壳体内，在顶头的内腔置有保护弹簧5，该保护弹簧的一端与内腔底部接触，另一端套在芯棒4的端头4A上，以便使该弹簧有良好的定位。芯棒由绝缘材料，如用胶木车成粗细不一的阶梯状，在其较细的一段上，紧挨着间隔套了具有同样外径尺寸的绝缘瓷套6和导电铜套7后，而与较粗一段有相同的直径尺寸，瓷套和铜套最好用粘合剂粘在芯棒上，使其与芯棒紧固成一体。该芯棒穿越内座2，并与顶头在同一轴线，（轴线用n表示），芯棒不套瓷套与铜套的一端伸出内座，并在其上套有工作弹簧8，该工作弹簧8被夹在内座壁2D与芯棒凸圆的台阶面4B之间。内座2固定在壳体内并用二个间壁9分隔，形成三个灭弧室2A，2B，2C，其内座的两壁及间壁9都有通孔，供带有瓷套和铜套的芯棒穿越。内座与间壁是胶木件，可以一次压成，为安全起见，壳体1一般也采用胶木制成，而壳体的盖板1A可用1mm厚的铁皮，以增加强度，降低成本。每一个灭弧室内分别容纳了瓷套和一个铜套各组成一相。在各灭弧室内，位于芯棒的两侧对称地装有一对具有压紧装置的金属滚轮10紧压在芯棒上。在附图所示的具体结构中，滚轮的压紧装置是由带有接线螺丝11的接线铜板12，导电软铜片13，压簧14，滚轮轴15及滚轮10组成。为了提高压紧装置的弹力及压力，灭弧室的横截面最好呈E形，并使其中间部分的截面宽度略小于套了瓷套与铜套后的芯棒直径。接线铜板12用螺丝固定在内座侧壁的内侧，滚轮轴15靠近芯棒垂直插入灭弧室底部作固定，一般插到底，其上端装滚轮10，由于滚轮的径向厚度，将使滚轮轴略向外弹，（如图3所示），而通过近凹槽上部，安装在接线铜板与滚轮轴之间的压簧14的弹力，使滚轮紧压在芯棒上，在接线铜板与滚轮轴间还铆有导电软铜片13，以使二者间有良好的电连接。滚轮10做成具有与芯棒圆周相吻合的圆弧形凹槽，以使滚轮与芯棒间有较大的接触面及便于使滚轮定位。其芯棒一侧的滚轮接电源，另一侧滚轮接电机。假设节电开关的顶头不受力时，芯棒两侧的滚轮压住铜套，这时电机通电运转。则当顶头受力，被压向壳体时，工作弹簧8被压缩，芯棒沿轴向移动，到其上的瓷套被夹在二个滚轮中间时，电机断电停转。为了有良好的灭弧效果，应使铜套的长度小于间壁及内座壁厚度。在内座壁2D上最好有一圆凹面，这样当芯棒的凸圆台阶面4B行进到靠住内座壁2D时，使工作弹簧全部落在此圆凹面内，而铜套正好完全进入间壁及内座壁内，有利于限位。当顶头受力消除时，则靠弹簧的弹力使芯棒又回复到原来滚轮与铜套相接触的位置，电机又正常运转。保护弹簧5的设置，是为了避免当顶头受力过大时，而将内座壁压碎的，因此应使工作弹簧的弹性力小于保护弹簧的弹性力，其工作弹簧可由0.8mm的钢丝绕成，保护弹簧可由1.2mm的钢丝绕制。

为安全起见，本节电开关还装有保险按钮装置，该装置含有内盘16，芯轴17，顶珠18，压簧19，外壳20。为了便于维修，方便使用，保险按钮一般安装在开关壳体1的盖板1A上较好。其内盘16为具有台阶面的T形圆柱体，在其中心m钻有通孔，可供带有二个圆弧凹槽17A，17B及端部17C的芯轴17沿通孔轴向滑动，在T形内盘的小圆柱体上有外螺纹，以便用螺母将它固定在壳体盖板上，而在其大圆柱体的径向位置钻有孔，一般钻二个，孔内放入顶珠18及压簧19，在大圆柱体外固定了外壳20，可采用螺丝或销钉固定以便压住压簧19，使顶珠落入芯轴的圆弧凹槽内卡住芯轴，芯轴17与顶头轴线垂直，当顶头不受压，即电机正常运行时，顶珠18落入芯轴的圆弧凹槽17A内，此时芯轴和顶头不接触，当顶头受压被顶入壳体停机时，则按下芯轴，使顶珠落入芯轴的另一个圆弧凹槽17B内，这时正好使芯轴卡在顶头3的台阶面上，以保证顶头不滑出壳体。

实验数据表明，采用了该节电开关后，织百米绸可节电1.34度，如按十万台，1.1瓩电机计算，则采用此节电开关，每年节电约可达一亿度。

本节电开关如改变套入芯棒上的瓷套与铜套的前后次序，也可做成当顶头不受力时，使滚轮压住芯棒上绝缘套断电，而顶头受压被顶入壳体时，使滚轮压住芯棒上金属套通电的结构。

该节电开关不仅适用于纺机，也可用于磨床、冲床、打稻机等其他生产机械上。

Claims (9)

1、一种节电开关，含有壳体[1]，二个壁面有孔的内座[2]，顶头[3]，芯棒[4]和工作弹簧[8]，其内座固定在壳体内，而芯棒穿越内座，并有一段在内座外，上面套有工作弹簧[8]，与芯棒处于同一轴线[n]的顶头的一端伸出壳体，另一端在壳体内并与芯棒接触，相互间通过工作弹簧传递力，根据顶头受力情况，芯棒能沿轴向来回移动，其特征是在所说的芯棒上紧挨着间隔套了具有同样外径尺寸的绝缘套[6]和导电的金属套[7]，内座[2]被二个具有能穿过芯棒的通孔的间壁[9]分隔，形成三个灭弧室[2A，2B，2C)，每一灭弧室内分别容纳了绝缘套和一个金属套各组成一相，在灭弧室内，位于芯棒的两侧至少对称地装有一对具有压紧装置的金属滚轮[10]紧压在芯棒上，其芯棒一侧的金属滚轮接电源，另一侧金属滚轮接电机，当芯棒沿轴向来回移动时，芯棒两侧的滚轮或紧压住芯棒上导电的金属套或紧压住断电的绝缘套，以使电机通电运转或断电停转；在壳体上装有保险按钮，该保险按钮的芯轴[17]与顶头轴线[n]垂直，用以当顶头受力被顶入壳体时，卡住顶头，不使顶头滑出壳体。

2、按权利要求1所说的节电开关，其特征是所说的绝缘套为瓷套，金属套为铜套。

3、按权利要求1所说的节电开关，其特征是顶头〔3〕的内部有空腔，其外表呈阶梯状，在空腔内置有保护弹簧〔5〕，该保护弹簧的一端与内腔底部接触，另一端套在芯棒〔4〕的端头〔4A〕上。

4、按权利要求3所说的节电开关，其特征是工作弹簧〔8〕的弹性力小于保护弹簧〔5〕的弹性力。

5、按权利要求1所说的节电开关，其特征是所说的金属滚轮〔10〕具有与芯棒圆周相吻合的圆弧形凹槽。

6、按权利要求1所说的节电开关，其特征是金属套的长度小于间壁及内座壁厚度。

7、按权利要求1所说的节电开关，其特征是内座被间壁隔开后形成的灭弧室，具有E形横截面，其中间部分的截面宽度略小于套了绝缘套与铜套后的芯棒直径。

8、按权利要求1或7所说的节电开关，其特征是位于芯棒两侧金属滚轮的压紧装置是由带有接线螺丝〔11〕的接线铜板〔12〕，导电软铜片〔13〕，压簧〔14〕，滚轮轴〔15〕及滚轮〔10〕组成，接线铜板固定在内座侧壁的内侧，滚轮轴靠近芯棒垂直插入灭弧室底部作固定，其上端装滚轮，并通过接线铜板与滚轮轴之间的压簧〔14〕使滚轮紧压住芯棒，在接线铜板与滚轮轴之间铆有导电软铜片，以形成良好的电连接。

9、按权利要求1，所说的节电开关，其特征是所说的保险按钮由内盘〔16〕，芯轴〔17〕，顶珠〔18〕，压簧〔19〕，外壳〔20〕组成，其内盘〔16〕是具有台阶面的T形圆柱体，在其中心〔m〕钻有通孔，可供带有二个圆弧凹槽〔17A，17B〕及端部〔17C〕的芯轴〔17〕沿通孔轴向滑动，在T形内盘的小圆柱体上有外螺纹，以便固定用，而在其大圆柱体的径向位置钻有孔，孔内放入顶珠〔18〕及压簧〔19〕，并有外壳〔20〕固定在大圆柱体外。

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