RU6274U1 - Реле контроля давления - Google Patents

Abstract

1. Реле контроля давления, содержащее корпус, рабочую камеру, пластину, мембрану с жестким центром, контактное устройство, упор, устройство настройки, состоящее из кронштейна, пружины и регулировочного винта, отличающееся тем, что устройство настройки с контактным устройством и кожухом установлены на одном кронштейне, при этом пружина устройства настройки установлена между регулировочным винтом и жестким центром, который одновременно имеет возможность воздействия на контактное устройство, а упор установлен в рабочей камере между мембраной и корпусом.2. Реле по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен из листовой стали.3. Реле по п.1, отличающееся тем, что в качестве контактного устройства на кронштейне установлен геркон, а на жестком центре установлена опора с магнитом.

Description

РЕЛЕ КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ

Заявляемое устройство относится к электрс:1технике, в частности к реле контроля длвленияИзвестен выключатель давления ( А. С. СССР, N 696554, Н01 Н35/30, опубликов. 05. 11.79. бюл. Н 41 ). Устройство относится к электрическим мембранным выключателям, обеспечивает формирование сигнала типа сухой контакт при достижении давления контролируемой среды заданного уровня.

Выключател|ь давления содержит корпус с рабочей камерой, имеющей входное отверстие, мембрану со штоком, воздействующим на контакты, пружину и элементы регулировки, обеспечивающие настройку устройства на заданный уровень давления.

Недостатками устройства являются:

1.Сложность устройства, связанная с большим количеством деталей, входящих в состав выключателя.

2.Сложность настройки выключателя на заданное давление, обусловленная наличием 2-х элементов регулировки.

3.Низкая технологичность конструкции устройства, связанная с использованием корпуса, выполненного методом литья или обработкой резанием при высоком отходе в стружку материала.

4.Низкая точность и повторяемость Фиксгщии заданного значения давления, обусловленна.я тем, что переходное сопротивление контактной системы зависит от усилия, приложенного к контактам, которое при изменении давления изменяется.

Известен датчик-реле давления ( и. С Мухин , О. С. Маховер Руководство по наладке и эксплуатации автоматики газифицированных котельных . Издательство Недра, Ленинград, 1Я79 г. ) Достоинством устройства является высокая точность, повторяемость фиксации заданного значения давления, которая обеспечивается применением в качестве контактного элемента микропереключателя, в котором усилие на контактах формируется его конструкцией и не зависит от давления котролируемой среды.

мки ий1 н у5/а4

Устройство содержит корпус с рабочей камерой, имеющей входное отЕизрстие, чувствительный элемент в качестве которого используется мембрана, уравновешивающую пружину, готок, связывающий мембрану с мккровыключателем, элемент настройки датчика, защитный кожух для элементов с токоведущими частями и элемента настройки.

Недостатками устройства являются:

1.Сложность устройства, связанная с большим количеством деталей, входящих в состав датчика-реле.

2.Низкая технологичность конструкции устройства, связанггая с использованием корпусных деталей, выполненных методом литья, в то время как они могут быть выполнены с использованием технологии штамповки или ротационной вытяжки.

3.Большие габариты по высоте, обус ловленные тем, что чувствительный элемент ( мембрана ) и элемент переключения контактной системы расположены на одной оси.

Наиболее близким к заявляемому является реле контроля давления ( А. С. СССР, N 1370677, МКИ Н01 Н35/34,, опуЬликов. 30. 01. 88. Бюл. N 4. )

Устройство состоит из корпуса, рабочей камеры с входным отверстием, мембраны с жестким центром, пластины, уплотняющей мембрану, поворотного рычага, контактного устройства на базе микропереключателя, устройства настройки, состоящего из кронштейна, регулирочного винта, пружины.

Достоинствами устройства являются:

1.Малые габариты по вертикали, достигнутые тем, что контактное устройство и устройство настройки взаимодействуют с подвижным элементом ( поворотным рычагом ) не зависимо друг от друга.

2,Высокая точность и повторяемость фиксации заданного значения давления, которая обеспечивается применением, в кгАчестве контактного элемента, микропереключателя.

Недостатками устройства являются: 1. Вольшие габариты по горизонтали, обуловленные тем, что

размеры его корпуса определяются не размером рабочей камеры ( как это имеет место на практике ), а необходимостью рггзмещения упоров за пределами пластины, уплотняющей мембрану.

2.Сложная и нетехнологичная конструкция корпуса устройства.

3.Сложность устройства, связанная с большим количеством деталей, входящих в его состав.

4.Низкая виброустойчивость конструкции, обусловленная использованием поворотного рычага, не имеющего жесткого крепления в устройстве.

5.Отсутствие кожуха, необходимого для исключения возможности:

-контакта обслуживающего персонала с токоведущими выводами микровыключателя;

-- несанкционированной перестройки реле контроля давления;

6.Невозможность расширения диапазона контролируемых давлений в область низких значений в связи с тем, что нижний предел измеряемых давлений ограничен усилием на чувствительном элементе ( мембране с жестким центром ), приложенным со стороны микровыключателя.

Задачами полезной модели являются:

-уменьшение количества деталей,. необходимых для работы устройства;

-повыщение технологичности изготовления устройства.

-повышение виброустойчивости устройства;

- расширение диапазона рабочих давлений в области низких значений;

-уменьшение габаритных размеров .

Поставленая цель достигается тем, что предлагаемое реле контроля давления, содержащее корпус 1, рабочую ка меру 2, пластину 3, мембрану 4 с жестким центром 5, контактное устройство 6, упор 7, устройство настройки, состоящее из кронштейна 8, пружины 9 и регулировочного винта 10, отличается тем, что:

контактное устройство 6, устройство настройки и кожух 11 установлены на одном кронштейне 8, при этом пружина 9 устройства настройки установлена между регулировочным винтом 10 и жестким центром 5. который одновременно имеет возможность воздействовать на контактное устройство.

-упор 7 установлен в рабочей камере между мембраной и корпусом.

Причем:

-корпус устройства выполнен из листовой стали, а в качестве контактного з стройства на кронштейн может быть установлен геркон 12л для управления которы м в этом случае используется магнит 13, установленный на жестком центре 5 с помощью опоры 14.

Установка контактного устройства 6, устройства настройки, кожуха 11 на одном кронштейне позволяет уменьшить число деталей, необходимых для работы устройства.

В прототипе контактное устройство и устройство настройки установлены на разных кронштейнах. При этом ни один из них не может быть использован для установки кожуха, который одновременно исключал 6к возможность несанкт(Ионированной пере стойки реле давления и соприкосновения персонале с токоведущими частями микровыключателя.

Изготовление корпусе 1 реле контроля давления из листовой стали методом пластической деформации ( штамповкой ротационной вытяжкой ) повышает технологичность изготовления устройства в связи с тем, что техно.погии пластической деформации менее тудоемки и минимизирует отходы материа.иаКонструкция же корпуса в прототипе предполагает использование, при его изготовлении, обработки резанием с большим отходом материала в стружку.

Технологичность заявляемого устройства повышается и благодаря уменьшению количества деталей в нем о чем сказано выше.

устройства. /(.остигается это благодаря тому. что в этом случае отг адает необходимость использования поворотного рычага, примененного в прототипе, не имеющего надежного крепления с другими элементами устройства и как следствие являющегося основным виновником его низкой вйброустойчивости. При этом удаление из конструкции устройства поворотного рычага способствует также уменьшению числа деталей, необходимых для работы устройства.

Использование в качестве контактного устройства геркона 12, магнита 13 с опорой 14, установленной на жестком центре позволяет расширить диапазон, измеряемых давлений в область низших значений.

Решение этой задачи достигается тем, что в герконе отсутствуют какие-либо элементы, которые ограничивали бы нижний диапазон контролируемых давлений. В микровыключателе таким элементом является со6ственнс1Я пружина, которая необходима для обеспечения надежного контакта на его переключателе. В герконе надежный электрический контакт обеспечивается: вакуумной средой, в которой находятся его контакты и усилием на коммутирующих контактах, создаваемым магнитом, установленным на жестком центре с помощью опоры,

Установка упора 7 в рабочей камере 2 между мембраной 4 и корпусом 1 позволяет минимизировать габариты устройства по горизонтали поскольку в этом случае размер по горизонтали определяется только размером уплотняющей пластины. В прототипе размер устройства в горизонтальной плоскости при заданных размерах уплотняющей пластины должен быть всегда увеличен настолько, чтобы разместить упоры за ее пределами. Таким образом решение поставленных задач в заявляемом устройстве в части: 1. Уменьшения числа деталей достигается:

размещением на одном кронштейне контактного устройства, устройства настройки и кожужа:

центом, что позволяет отказаться от использоьгания поворотного рычсчга.

2.Повышения технологичности конструкции устройства обеспечивается:

изготовлением корпуса устройства из листовой стали методом пластической деформации;

-использованием одного кронштейна для установки: контактного устройства, устройства настройки и кожуха.

Установкой пружины между регулировочным винтом и жестким центом.

3.Повышения виброустойчивости устройства достигается:

-- обеспечением возможности непосредственного воздействия на контактное устройство и пружину жесткого центра, который имеет нгхдежное крепление с мембраной, а через нее со стенками рабочей камеры.

4.Расширения диапазона рабочих давлений в области низких значений:

-достигается использованием в качестве контактного устройства геркона и магнита с упором, установленным на жестком центре.

5.Уменьшения габаритных размеров по горизонтали:

-обес.печивается установкой упора в рабочей камере.

На фиг, 1 приведена конструкция реле контроля давления с микровыключателем, на фиг. 2 - конструкция реле контроля давления, в котором в качестве контактного устройства используется геркон с магнитом и опорой.

Реле контроля давления ( фиг. 1; 2 ) содержит корпус 1, рабочую камеру 2., пл -1стину 3, мембрану 4 с жестким центром Ь, контактное устройство 6, в качестве которого используется микровыключатель ( фиг. 1 ) или геркон 12, магнит 13 и опора 14 ( фиг. 2 ),, упор 7, кронштейн 8, пружину 9, регулировочный винт 10, кожух 11, ниппель 15.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии мембрана 4 с жестким центром и упором 7 прижаты к корпусу 1 устройства. Усилие, с которым мембрана 4, жесткий центр 5 и упор 7 прихдтк к .орпусу, задается контактным устройством 6 и пружиной 9 ( к случае использования микровыключателя ), либо только пружиной 9 ( для случая использования геркона 12 с магнитом 13 и опорой 14). Еелимина усилия, определяющая момент срабатывания реле контроля давления, устанавливается с помощью регулировочного винта 10. Если давление контролируемой среды, поступающей Б рабочую камеру, развивает усилие на мембране, превышающее силу, приложенную к мембране со стороны пружины ( в случае использования геркона ) или пружины и микровъ1ключат ;ля, ( в случае использования микровыключателя), мембрана с жестким центром перемещается вверх. При этом жесткий центр воздействует на контактное устройство непосредственно (для случая использования микровыключателя ) либо с помощью магнита 13 и опоры 14 ( для случая использования геркона ). В результате воздействия жесткого центра на контактное устройство последнее формирует сигнал о изме нении состояния реле контроля давления.

Заявляемое реле контроля давления выполнено с применением следующих технологий и комплектующих деталей:

1.Корпус 1 и пластина. 3 устройства выполнены методом рота-ционной вытяжки из стали СтЗ кл. , лист Б-ПН-1,0.

2.Мембрана 4 изготовлена из плоской резины марки 2Н-1 ТКМЩ-И-1,0.

3.Жесткий центр 5 выполнен из дюралюминия марки Д1ВТ-1,0

4.В качестве контактного устройства 6:

а)в соответствии с фиг. 1 использован микропереключатель типа МП3-1;

б)в соответствии с фиг. 2 использовг1ны: 1 5. Упор 7 изготовлен из стали СтЗ кл. , лист F),5. 5.Кронштейн 8 выполнен: а)для фиг. 1 из стали СтЗ кл. , лист Б-ПН-1,0: б)для фиг. 2 из латуни Л59-1М1. 6.Пружина 9 изготовлена из проволоки 11-1,0. 7.Регулировочный винт 10 выполнен токарной обработкой из стали Ст ЗЬ. 6. Кожух 11 выполнен из стали СтЗ кл. , лист Б-ПН-0,Ь. методом штамповки, 9. Опора 14 изготовлена из сплава АД1 методом токарной обработки. 0. Ниппель 15 выполнен токарной обработкой из стали СтЗ. Заявляемая полезная модель обеспечивает: 1. Уменьшение количества деталей, нобходимых для работы устройства по сравнению с прототипом не менее чем на две детали за счет: установки контактного устройства, устройства настройки и кожуха на Ъдном кронштейне; обеспечения возможности непосредственного воздействия жестким центром на контактное устройство и пружину, что позволило отказаться от использования поворотного рычага, примененного в прототипе. 2- Повышение технологичности изготовления устройства, выражающеея в: снижении трудоемкости изготовления корпуса не менее чем в 10 раз ( о6еспечир ается перех(571,ом от технологии обработки резанием к технологии пластической деформации методом ротационной вытяжки или штамповки ); снижении отхода материала в стружку при изготовлении корпуса не менее, чем в 2 раза ( в прототипе сложная форма корпуса получается путем удаления части металла из массив ной заготовки, в заявляемом решении - путем пластической деформации листового металла ).

3.Повышение виброустойчивости не менее чем в два рзэа путем:

- обеспечения возможности непосредственного воздействия на контактное устройство и пружину со стороны жесткого центра, который имеет надежное крепление с мембраной, а через нее со стенками корпуса ( в прототипе это воздействие осуществляетс51 посредством поворотного рычага, который не имеет надежного крепления с устройством ).

4.Расти1 ение диапазона рабочих давлений в область низких значений- Величина расширения диапазона рабочих давлений зависит от диаметра ( площади ) рабочей камеры. Напримерпри диаметре рабочей камеры равным 100 мм. нижний предел рабочих дз.влений снижается более чем в два раза ( с 800 Па до 300 Па. ). Положительный эффект обеспечивается при использовании контактного устройствг на основе геркона. В этом случае чувствительность устройства не загрубляется пружиной, как это имеет место в случае использовани.ч контактного устройства на базе микровыключателя.

5.Уменьшение габаритных размеров устройства по горизонтали не менее чем на 10 %. Обеспечивается это за счет того, что упор устанавливается в рабочей камере и соответственно не влияет на габариты реле контроля давления. При этом габариты устройства определяются размерами пластины. В прототипе упоры вынесены за пределы з плотня.ющей пластины.

Автор Ih fA/MU - - Иутиков

Claims (3)

1. Реле контроля давления, содержащее корпус, рабочую камеру, пластину, мембрану с жестким центром, контактное устройство, упор, устройство настройки, состоящее из кронштейна, пружины и регулировочного винта, отличающееся тем, что устройство настройки с контактным устройством и кожухом установлены на одном кронштейне, при этом пружина устройства настройки установлена между регулировочным винтом и жестким центром, который одновременно имеет возможность воздействия на контактное устройство, а упор установлен в рабочей камере между мембраной и корпусом.

2. Реле по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен из листовой стали.

3. Реле по п.1, отличающееся тем, что в качестве контактного устройства на кронштейне установлен геркон, а на жестком центре установлена опора с магнитом.