ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПУТЕВОЙ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к выключателям с органом управления, предназначенным для коммутации электрических цепей управления под воздействием перемещающихся рабочих элементов, в частности к выключателям путевым, используемым в автоматике лифтового и производственного оборудования.
Уровень техники
Известен путевой выключатель, содержащий корпус, приводной вал, на котором установлены рычаг и поводок с подпружиненным толкателем, торец которого образован наклонными поверхностями, соединяющимися под углом, контактный рычаг, установленный на ведомом валу, и колодку с неподвижными контактами, в котором ведомый вал имеет верхний и нижний выступы, расположенные на одной оси, при этом верхний выступ имеет возможность взаимодействия с наклонными поверхностями толкателя, а нижний выступ введен в опорные углубления колодки с возможностью шарнирного перемещения (см. а.с. №1799485, опубл. 28.02.1993 [1].
Недостатком известного путевого выключателя [1] является сложность конструкции и сборки, за счет большого количества деталей сложной конструкции, из которых он состоит, а также невозможность регулирования положения ролика рычага, что сужает эксплуатационные возможности устройства.
Известен путевой выключатель, содержащий корпус, контактную группу, кинематически связанную через толкатель с подпружиненным кулачком, жестко связанным с рычагом, снабженный фиксатором, подпружиненным спиральной пружиной сжатия и установленным на одной оси с толкателем по разные стороны кулачка, при этом на рабочей поверхности кулачка выполнены симметричные выемки, взаимодействующие с толкателем и фиксатором (см. а.с. №1794262, опубл. 07.02.1993 [2].
Недостатком известного путевого выключателя [2] является невозможность регулирования положения ролика рычага, что сужает эксплуатационные возможности устройства.
Данное устройство является наиболее близким аналогом по конструкции и техническому результату, поэтому выбирается в качестве прототипа.
Раскрытие полезной модели
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании технологичной, ремонтопригодной и обладающей широкими эксплуатационными возможностями конструкции выключателя путевого, в котором возможна быстрая замена частей конструкции.
Выключатель путевой, содержит корпус с крышкой и отверстиями под электрические кабели, рычаг с роликом, закрепленный на оси, толкатель, кинематически связанный с рычагом, контактную группу с неподвижными и подвижными электрическими контактами и возвратной пружиной, взаимодействующую с толкателем, ползун, пружину сжатия, съемную насадку, установленную с возможностью переустановки с поворотом на 90° и 180°, в которой выполнены два цилиндрических пересекающихся друг с другом отверстия, в одном из которых установлена ось рычага, в которой выполнен образующий на оси сегментный участок поперечный паз, ширина которого соответствует диаметру отверстия, в котором установлен толкатель, прижатый посредством пружины к сегментному участку оси, а рычаг снабжен средством для регулировки его углового положения и/или длины плеча.
Общими с прототипом [2] существенными признаками полезной модели являются выключатель путевой, содержащий корпус с крышкой и отверстиями под электрические кабели, рычаг с роликом, закрепленный на оси, толкатель, кинематически связанный с рычагом, контактную группу с неподвижными и подвижными электрическими контактами и возвратной пружиной, взаимодействующую с толкателем.
Отличительными существенными признаками полезной модели, не известными из прототипа [2], являются снабжение выключателя путевого ползуном, пружиной сжатия, съемной насадкой, установленной с возможностью переустановки с поворотом на 90° и 180°, в корпусе которой выполнены два цилиндрических пересекающихся друг с другом отверстия, в одном из которых установлена ось рычага, в которой выполнен образующий на оси сегментный участок поперечный паз, ширина которого соответствует диаметру другого отверстия, в котором установлен толкатель, прижатый посредством пружины сжатия к сегментному участку оси, а рычаг снабжен средством для регулировки его углового положения и/или длины плеча.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена конструкция выключателя путевого в исходном положении в разрезе (1/4 вырезана) с рычагом, регулируемом по углу - вид сверху со снятой крышкой, уплотнительной прокладкой.
На фиг. 2 представлена конструкция выключателя путевого в конечном положении в разрезе (1/4 вырезана) с рычагом, регулируемом по длине и по углу - вид сверху со снятой крышкой и уплотнительной прокладкой.
На фиг. 3 представлен вид А фиг. 2.
На фиг. 4 представлен разрез Б-Б фиг. 3.
Осуществление полезной модели
Полезная модель может быть осуществлена в следующем конструктивном исполнении.
Выключатель путевой содержит корпус 1 с крышкой (не показана), отверстиями 2 под электрические кабели, в которых установлены съемные заглушки 3. В корпусе 1 выполнены резьбовые отверстия 4, предназначенные для винтов крепления крышки. Внутри корпуса установлена контактная группа, выполненная в виде контактного блока 5, содержащего корпус, выполненный из электроизоляционного материала, в котором установлены неподвижные 6 и подвижные 7 электрические контакты, ползун 8, выполненный из электроизоляционного материала, с прямоугольным отверстием, возвратная пружина 9, контактная пружина 10, установленная в прямоугольном отверстии ползуна 8, взаимодействующая с пластиной 11, несущей подвижные электрические контакты 7.
Контрактный блок 5 фиксируется в корпусе 1 с помощью крышки, повторяющей форму наружной поверхности корпуса в месте контакта с крышкой, через сплошную уплотнительную прокладку, выполненную из упругоэластичного материала по форме крышки и прижимающую контактный блок 5 через его выступы 12 ко дну корпуса 1. Кроме того упругоэластичная прокладка обеспечивает герметичность корпуса.
Снаружи к корпусу 1 посредством 4-х винтов, обычных и пружинных (гроверных) шайб прикреплен корпус насадки 13, в отверстии которого установлен толкатель 14.
Толкатель 14 может быть выполнен сборным, состоящим из трех деталей: ступенчатого стержня 15, регулировочного винта 16, полого цилиндра 17, или монолитным.
В сборном варианте толкатель 14 содержит ступенчатый стержень 15, состоящий из двух ступеней 18 и 19, полый цилиндр 17 и регулировочный винт 16. Ступень 18 является цилиндрической. В ней установлен регулировочный винт 16, а ступень 19 в поперечном сечении имеет форму квадрата со сглаженными углами, при этом на ней выполнен уступ 20.
Отверстие в полом цилиндре 17 является ступенчатым, при этом одна ступень имеет форму отверстия в поперечном сечении в виде квадрата со скругленными углами, соответствующего форме ступени 19 ступенчатого стержня 15, а другая ступень выполнена в виде цилиндрического отверстия, диаметр которого соответствует диаметру ступени 18 стержня 15. Указанные квадраты ориентированы таким образом, чтобы плоскость, проходящая через их противолежащие вершины, была расположена либо перпендикулярно оси 21 (фиг. 2), либо ось 21 должна лежать в этой плоскости.
На наружной поверхности полого цилиндра 17 выполнены два прямоугольных диаметрально расположенных продольных выступа, входящих в соответствующие продольные пазы, выполненные в отверстии корпуса насадки 13. Указанные пазы расположены в отверстии в плоскости его осевого сечения, расположенной перпендикулярно оси отверстия корпуса насадки, в котором установлена ось 21 рычага 22. В полом цилиндре 17 выполнено кольцевое отверстие, в котором установлена пружина 23 толкателя 14.
Монолитный толкатель 14 представляет собой одну деталь, в которой отсутствует регулировочный винт 16, а ступенчатый стержень 15 и полый цилиндр 17 выполнены за одно целое, при этом отсутствует уступ 20. Толкатель также может быть выполнен за одно целое и, при этом, иметь регулировочный винт 16.
На краю отверстия под толкатель 14 закреплена шайба 24, удерживающая пружину 23 толкателя 14.
Рычаг 22 может быть закреплен на оси 21 с возможностью регулировки его углового положения. Для этого на конце оси 21 выполнены продольные рифления 25. Ответные рифления выполнены в отверстии рычага 22. На рычаге вдоль оси отверстия делают прорезь. В конце прорези предварительно просверливают отверстие 26. Таким образом, получается вилочный хомут рычага 22, плотность соединения которого с осью 21 регулируется винтом 27, который установлен в резьбовом отверстии, выполненном на одной вилке через гладкое отверстие, выполненное на другой вилке. Для регулировки углового положения рычага 22 винт 27 откручивают, при этом рычаг 22 свободно выдвигают вдоль оси 21 и выводят из соединения с отверстием, затем рычаг 22 поворачивают на требуемый угол до совпадения ближайших выступов и впадин рифлений и вдвигают вдоль оси 21. После этого затягивают винт 27 (фиг. 1). На конце плеча рычага 22 закреплен ролик 28 с возможностью вращения.
Для регулировки длины плеча рычага 22 его выполняют из двух частей 29 и 30 (фиг. 2). На части 29 выполняют средство для крепления рычага 22 к оси 21 и прямолинейный продольный паз (фиг. 3), предназначенный для перемещения в нем части 30 рычага 22, несущей ролик 28, и поперечный паз для прижима 31, менее глубокий, чем продольный паз, а также резьбовое отверстие под винт 32. Часть 30 выполнена в виде планки, толщина которой превышает величину, определяемую как разность между глубиной продольного паза и глубиной поперечного паза части 29, а ширина равна ширине продольного паза части 29. В планке части 30 выполнен продольный паз 33 для прохождения винта 32. Прижим 31 имеет прямоугольную форму, ширина или длина которой равна ширине поперечного паза.
Планку устанавливают в продольном пазу части 29, перемещают по продольному пазу части 29 на необходимую величину вылета ролика 28 и закрепляют с помощью прижима 31 и винта 32.
Для обеспечения возможности регулирования углового положения и длины плеча рычага 22 его соединение с осью 21 также выполняют с рифлениями, при этом фиксацию рычага на оси осуществляют с помощью винта 34, которым прижимают часть 29 рычага к торцевой части оси 21 посредством резьбового отверстия 35, выполненного в оси 21 концентрично ей (фиг. 4).
Для обеспечения герметичности внутри корпуса 1 между осью 21 рычага 22 и поверхностью отверстия в кольцевой канавке оси 21 устанавливается сальник, а между опорными поверхностями корпуса 1 выключателя путевого и корпуса насадки в канавке одного из них - уплотнительное кольцо. При установке электрических кабелей вместо съемных заглушек устанавливают герметичные уплотнения из упругоэластичного материала, обеспечивающие плотный контакт наружной поверхности электрических кабелей с поверхностями отверстий 2.
В исходном положении, когда ролик 28 рычага 22 не испытывает давления от какого-либо управляющего элемента внешнего устройства, электрические контакты 6 и 7 находятся в нормально замкнутом положении за счет усилия возвратной пружины 9, как это показано на фиг. 1.
При относительном движении управляющего элемента внешнего устройства и выключателя путевого, ролик 28 рычага 22, выполняющего функцию исполнительного звена механизма перемещения ползуна 8 контактного блока, встречается с управляющим элементом внешнего устройства, последний надавливает на ролик 29, заставляя рычаг 22 поворачиваться вместе с осью 21. При этом сегментный участок оси 21, поворачиваясь, перемещает толкатель 14, который передает движение ползуну 8 контактного блока 14.
При перемещении ползуна 8 одновременно перемещается токопроводящая пластина 11 подвижных электрических контактов 7 и сжимается возвратная пружина 9. Сначала размыкаются подвижные электрические контакты 7 с одной парой неподвижных электрических контактов 6, а затем в результате дальнейшего перемещения ползуна 8 электрические контакты 6, перемещаясь вместе с токопроводящей пластиной 11, войдут в контакт с другой парой неподвижных электрических контактов 6, сжимая контактную пружину, как это показано на фиг. 2.
Крепление корпуса 1 выключателя путевого на его рабочее место осуществляется винтами через отверстия 30. При этом, если опорная поверхность расположена так, что рычаг 22 должен быть развернут вокруг оси толкателя на 90° или 180°, винты крепления насадки к корпусу 1 отвинчивают, насадку выдвигают, поворачивают на необходимый угол 90° или 180° вокруг оси толкателя и прикрепляю к корпусу 1.
Также можно быстро заменить насадку в случае неисправности одного из звеньев, находящегося в исполнительного звена или всего механизма. В случае выхода из строя какого-либо элемента контактного блока 5, он легко снимается после снятия крышки корпуса 1 и заменяется на исправный. При этом крепление электрических проводов к неподвижным электрическим контактам 6 удобнее и быстрее производить вне корпуса 1 с помощью винтов 35 и накладок 36, а затем устанавливать контактный блок 5 в корпус 1.
Уступ 20 выполняется на ступенчатом стержне толкателя для изменения функциональных возможностей выключателя путевого. В этом случае обеспечивается возможность поворота рычага 22 как в обе стороны от исходного положения при расположении плоской поверхности 37 уступа 20 перпендикулярно оси 21, так и только в одну сторону - при расположении плоской поверхности 37 уступа 20 параллельно оси 21. В последнем случае сегментный участок оси 21 при повороте рычага 22 в одну сторону будет контактировать с торцевой частью стержня толкателя 14, а при повороте рычага в другую сторону - будет упираться в поверхность 37 уступа 20, препятствуя повороту рычага 22. При расположении поверхности 37 уступа 20 перпендикулярно оси 21, как это показано на фиг. 1, рычаг 22 будет поворачиваться в обе стороны беспрепятственно.
Для предотвращения поперечного смещения пластины 11, несущей подвижные электрические контакты 7, относительно ползуна 8 на ней выполнены выступы 38.
Для обеспечения заземления в корпусе 1 установлен неподвижный контакт 39.
За счет конструкции контактного блока, при которой электрические контактные элементы практически изолированы от воздействия внешней агрессивной среды обеспечивается долговечность его работы. Изоляции контактного блока от внешней агрессивной среды еще больше способствует долговечности его работы. За счет предложенной конструкции контактного блока упрощается его сборка и замена в случае неисправности. За счет размещение толкателя в насадке, установленной на корпусе с возможностью съема и установки в различных положениях с поворотом на 90° или 180° вокруг оси толкателя упрощается установка выключателя путевого на место его эксплуатации, а также упрощается ремонт в случае неисправности исполнительного или иного звена механизма перемещения ползуна, установленных в корпусе насадки, путем замены насадки. За счет обеспечения возможности регулировки углового положения рычага, а также длины его плеча расширяются эксплуатационные возможности устройства.
Выполнение поперечного паза на оси 21 под толкатель шириной, равной диаметру установленного в нем конца толкателя 14, упрощает конструкцию устройства, т.к. при этом толкатель еще и удерживает ось от продольного перемещения.