一种凸轮开关的制作方法

本发明属于电梯门锁开关，涉及一种凸轮开关。

背景技术：

行程开关是一种常用的小电流主令电器，其是利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。

凸轮开关是属于行程开关的一种，此类行程开关在使用过程中是被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等，因此，此类行程开关大多数是用于具有机械运动的产品，尤其是用于电梯上，而在现有技术中，大部分的行程开关是单轮自动恢复式行程开关，其是用运动机械的撞块压到行程开关的滚轮上时，传动杠连同转轴一同转动，当撞块将滚轮碰压到一定位置时，用于控制该单轮自动恢复式行程开关的控制电路开始工作，当撞块移开后，复位弹簧就使单轮自动恢复式行程开关复位，假使复位弹簧因使用时间过久或放置时间过长，而导致其自动伸缩功能减弱，使得该单轮自动恢复式行程开关不能正常复位，从而导致产品发生故障，尤其是将此类行程开关安装于电梯上，就会导致电梯不能正常工作，进而让电梯发生危险事故。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、稳定性好的凸轮开关。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种凸轮开关，包括：

固定座，所述固定座左侧顶部设有铆接轴，固定座右端设有第一触点座；

传动件，所述传动件设于所述固定座上方，该传动件与固定座用铆接轴连接，且传动件可绕铆接轴转动；

凸轮，所述凸轮设于传动件顶部，且凸轮与传动件转动连接；

动触点弹板，所述动触点弹板贯穿于传动件右端，该动触点弹板左端固设于所述固定座左端，动触点弹板右端与第一触点座触碰式电连接，且动触点弹板具有导电性。

所述的动触点弹板由高导电性的铝合金制成，所述的铝合金包含Fe0.2-0.6％、Si1.8-2.5％、Cu0.05-0.12％、Mg0.1-0.25％、Zn0.12-0.22％、Ti0.005-0.015％、B0.08-0.15％、Zr0.08-0.15％、V0.005-0.012％，余量为Al及不可避免的杂质。

本发明Al合金为Al-Mg-Si-Cu-Fe基合金，尽管Mg的添加会降低导电率，但是Mg在合金中与基体铝元素生成大量Mg₅Al相，而通过热处理能使全部Mg₅Al相固溶到铝合金基体α相中，使得合金具有较高的强度和优异的力学性能，尤其是，Mg与Si、Zn的同时使用，Mg与Si形成Mg₂Si强化相，Mg与Zn形成MgZn2强化相，明显增加抗拉强度和屈服强度，且Si与Al可形成Al+Si共晶液相，是提高铝合金铸造流动性的主要成分。同样地，虽然Cu可导致导电率小幅降低，但是添加适量的Cu、Mg，能够增强粒子的弥散程度，增强即时析出相的粒子的强度，大大强化了部分共格的中间相η’和共格的G.P区，因此在基体中，时效时析出的相粒子主要是由略粗的共格G.P区和细小的η’相组成，进而提高合金强度，所以在本发明动触点弹板铝合金中加入0.05-0.12％Cu在保证动触点弹板导电性能的同时进一步提高其强度。虽然过量的Si会影响合金的导电性，但本发明动触点弹板铝合金中含有Zn、Zr、Ti、V、B等元素，元素之间会产生各种各样的协同作用，所以本发明大大提高了Si含量，仍可进一步提高合金的强度。本发明通过各个基本元素，形成Al-Si-Zn-Mg-Cu系合金，在保证动触点弹板导电性的情况下，大幅度提高动触点弹板的强度。

一般铝合金中Fe为杂质，即便压铸铝合金中含有Fe，为了利于脱模，Fe的含量一般为0.8-1.0％，因为低于0.7％不利于脱模，高于1.2％会生成金属化合物，形成硬点，降低合金流动性，损害产品品质，缩短产品寿命。然而本发明动触点弹板铝合金中加仅加入0.2-0.6％，利用Al-Fe、Al-Fe-Si等金属间化合物的形式结晶或析出，该结晶物或析出物作为结晶粒的微细化材而发挥作用，在保证导电率的同时提高强度和力学性能。在本发明触点弹板铝合金中若Fe的含量超过0.7％，则会严重影响合金的导电率。

本发明动触点弹板铝合金中不含有Cr、Mn，含有Zr、Ti、V、B，通过各元素之间产生的协同作用，细化晶粒，进一步提高合金的强度。其中，Zr与Al形成ZrAl₃化合物，可以阻碍再结晶过程，细化再结晶晶粒，细化铸造组织，Ti与B的同时添加，Ti与Al形成TiAl₂相，成为结晶时的非自发核心，起细化铸造组织和焊缝组织的作用。尽管可仅含有Zr、Ti、V、B中的一种或几种，但是本发明同时含有四种元素，使细化晶体结构的效果得以增强。

作为优选，本发明动触点弹板铝合金中Mg和Si的质量比满足0.05≤Mg/Si≤0.1。因为本发明动触点弹板铝合金中同时添加有适量的Zr、Ti、B、V，通过各元素之间的协同作用改善铝合金的导电率和强度，所以在本发明动触点弹板铝合金中当Mg/Si小于0.05时，则无法发挥Mg可以提高强度的作用，而当Mg/Si大于0.1时，则将会导致导电率大幅降低。

作为优选，本发明动触点弹板铝合金中Ti、B、Zr、V的总和≤0.3％。

作为优选，本发明动触点弹板铝合金的导电率大于63％IACS。

作为优选，本发明动触点弹板铝合金拉伸强度为150-220MPa。

作为优选，本发明动触点弹板通过低压铸造成型，具体为：将铝合金溶液通过直浇道注入模具中，注入压力逐步上升至0.32MPa，然后降至0MPa，脱模取出即为动触点弹板。

进一步优选，上升及下降过程分为以下几个阶段：

升液阶段：升液阶段在前15s内，相对压力从0MPa上升至0.08MPa；

充型阶段：充型阶段在第15-35s内，相对压力从0.08MPa上升到0.12MPa；

结壳阶段：结壳在第35-50s内，相对压力从0.12MPa上升到0.18MPa；

增压阶段：结壳在第50-70s内，相对压力从0.18MPa上升到0.32MPa；

保压结晶阶段：保压结晶阶段在第20-250s内，相对压力保持在0.32MPa；

卸压阶段：卸压阶段在第250-350s内，相对压力从0.32MPa降到0MPa。

通过六阶段的铸造工艺进一步提高动触点弹板的组织致密性，进一步提高动触点弹板的导电率和力学性能。

在上述的一种凸轮开关中，所述凸轮包括左凸轮、右凸轮，所述左凸轮设于传动件顶部左侧，且左凸轮与传动件转动连接，所述右凸轮设于传动件顶部右侧，且右凸轮与传动件转动连接。

在上述的一种凸轮开关中，所述传动件顶部左侧设有用于安装左凸轮的左铆接轴，且左凸轮可绕左铆接轴转动，传动件顶部右侧设有用于安装右凸轮的右铆接轴，且右凸轮可绕右铆接轴转动。

在上述的一种凸轮开关中，所述动触点弹板右端固设有动触点，动触点弹板上端设有使动触点弹板具有向下运动趋势的压板。

在上述的一种凸轮开关中，所述第一触点座上端设有对应动触点的静触点，且动触点与静触点触碰式电连接，第一触点座下端设有承压块。

在上述的一种凸轮开关中，所述固定座右端还设有第二触点座以及弹簧座，所述第二触点座位于第一触点座左侧，且第二触点座与动触点弹板左端电连接，所述弹簧座位于第一触点座与第二触点座之间，且弹簧座与所述传动件之间设有至少两根弹簧。

在上述的一种凸轮开关中，所述第一触点座底端设有第一盘头螺钉，所述第一盘头螺钉与第一触点座接触式电连接，所述第二触点座下端设有第二盘头螺钉，所述第二盘头螺钉与第二触点座接触式电连接。

在上述的一种凸轮开关中，所述传动件左端底部设有螺栓，所述固定座左端顶部设有用于嵌套螺栓的螺母，所述螺栓的中心轴与螺母的中心轴重叠，且螺栓相对螺母上下移动。

在上述的一种凸轮开关中，所述固定座外部设有透明罩，所述透明罩与固定座螺纹连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、在本发明中，固定座上方设有传动件，该传动件与固定座用铆接轴连接，且传动件可绕铆接轴转动，将右凸轮碰压一定位置时，使得动触点弹板右端与第一触点座发生触碰式电连接，进而使得该凸轮开关的控制电路工作，凸轮开关复位时，需碰压左凸轮，使得动触点弹板与第一触点座脱离，凸轮开关的控制电路停止工作，使得该凸轮开关更具稳定性，进而更好的规避电梯安全事故。

2、第一触点座与第二触点座之间设有弹簧座，该弹簧座与传动件之间设有至少两根弹簧，当凸轮开关做复位运动时，弹簧促使传动件复位，如此，确保传动件上的动触点弹板脱离第一触点座，使得凸轮开关的控制电路停止工作，从而让该凸轮开关更具稳定性。

3、动触点弹板采用配伍合理的铝合金并通过六阶段的铸造工艺制成，进一步提高其导电率和力学性能，尤其是大幅度提高动触点弹板的强度，进而提高凸轮开关的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的内部结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图3所示，本发明一种凸轮开关包括固定座100、传动件400、凸轮200、动触点弹板300。

固定座100左侧顶部设有铆接轴110，固定座100右端设有第一触点座150；传动件400设于固定座100上方，该传动件400与固定座100用铆接轴110连接，且传动件400可绕铆接轴110转动；凸轮200包括左凸轮210、右凸轮220，该左凸轮210设于传动件400顶部左侧，且左凸轮210与传动件400转动连接，该右凸轮220设于传动件400顶部右侧，且右凸轮220与传动件400转动连接；动触点弹板300贯穿于传动件400右端，该动触点弹板300左端固设于固定座100左端，动触点弹板300右端与第一触点座150触碰式电连接，且动触点弹板300具有导电性；在凸轮开关的工作过程中，需碰压右凸轮220，使得传动件400绕铆接轴110顺时针转动，进而让动触点弹板300右端与第一触点座150发生触碰式电连接，使得该凸轮开关的控制电路工作。

传动件400顶部左侧设有用于安装左凸轮210的左铆接轴120，且左凸轮210可绕左铆接轴120转动，传动件400顶部右侧设有用于安装右凸轮220的右铆接轴130，且右凸轮220可绕右铆接轴130转动，左铆接轴120与右铆接轴130的设置，使得左凸轮210与右凸轮220具有灵活性，在工作中，碰压右凸轮220可使右凸轮220绕右铆接轴130转动，从而增大右凸轮220的碰压面积，降低右凸轮220的损坏程度，使得右凸轮220的使用年限增长，同理，在该凸轮开关做复位运动时，碰压左凸轮210可使左凸轮210绕左铆接轴120转动，从而增大左凸轮210的碰压面积，降低左凸轮210的损坏程度，使得左凸轮210的使用年限增长。

动触点弹板300右端固设有动触点310，第一触点座150上端设有对应动触点310的静触点151，且动触点310与静触点151触碰式电连接，触碰式电连接不仅能让凸轮开关的控制电路正常工作，也可使该控制电路更具灵活性，进而让该凸轮开关适用于更广的市场；动触点弹板300上端设有使动触点弹板300具有向下运动趋势的压板320，在工作过程中，动触点弹板300因使用时间过久或使用过度，致使动触点弹板300变形，导致触动点弹板与第一触点座150接触不良，而压板320能有效的规避该缺陷，使得凸轮开关的工作更具稳定性。

第一触点座150下端设有承压块153，该承压块153用于承载并固定静触点151，使得静触点151能承受住动触点310的多次触碰，而不使第一触点座150变形，如此，确保该凸轮开关的控制电路能稳定工作，其次，也降低了动触点310与静触点151触碰时产生的误差。

固定座100右端还设有第二触点座160，该第二触点座160 位于第一触点座150左侧，且第二触点座160与动触点弹板300左端电连接，工作时，通过动触点弹板300与第一触点座150触碰式电连接，且动触点弹板300具有导电性，如此，可使得第一触点座150、动触点弹板300以及第二触点座160构成串联电路，从而让凸轮开关的控制电路正常工作。

第一触点座150与第二触点座160之间设有弹簧座170，且弹簧座170与传动件400之间设有至少两根弹簧171，当凸轮开关做复位运动时，弹簧171促使传动件400复位，如此，确保传动件400上的动触点弹板300脱离第一触点座150，使得凸轮开关的控制电路停止工作，从而让该凸轮开关更具稳定性。

第一触点座150底端设有第一盘头螺钉152，该第一盘头螺钉152与第一触点座150接触式电连接，第二触点座160下端设有第二盘头螺钉161，该第二盘头螺钉161与第二触点座160接触式电连接，安装时，需将凸轮开关的控制电路一端与第一盘头螺钉152电连接，控制电路另一端与第二盘头螺钉161电连接，工作中，动触点弹板300与第二触点座160触碰式电连接，使得第一触点座150、动触点弹板300、第二触点座160以及控制电路构成回路，从而让凸轮开关正常工作。

传动件400左端底部设有螺栓410，固定座100左端顶部设有用于嵌套螺栓410的螺母140，该螺栓410的中心轴与螺母140的中心轴重叠，且螺栓410相对螺母140上下移动，且螺栓410与螺母140间隙配合；当凸轮开关工作时，碰压右凸轮220使得动触点弹板300右端向下运动，而动触点弹板300左端向上运动，此时，螺栓410也相对螺母140向上运动，当凸轮开关做复位动作时，碰压左凸轮210使得动触点弹板300左端向下运动，而动触点弹板300右端向上运动，此时，螺栓410也相对螺母140向下运动，并且螺栓410与螺母140通过螺纹连接，如此，可使得传动件400接触固定座100时，传动件400具有缓冲效果，进而保护传动件400与固定座100。

固定座100外部设有透明罩500，该透明罩500与固定座100螺纹连接，该透明罩500的设置，避免了外部的灰尘进入凸轮开关的内部，进而确保该凸轮开关能稳定工作。

以下是本发明的工作原理：

在凸轮开关的工作过程中，碰压右凸轮220，使得传动件400绕铆接轴110顺时针转动，并当动触点弹板300与第一触点座150接触时，动触点310与静触点151发生触碰式电连接，使得第一触点座150、动触点弹板300、第二触点座160以及控制电路构成回路，从而让凸轮开关的控制电路控制电梯。

在凸轮开关的复位过程中，碰压左凸轮210，使得传动件400绕铆接轴110逆时针转动，动触点310与静触点151分开，动触点弹板300与第一触点座150也随之分开，同时，弹簧座170上的弹簧171促使了传动件400复位。

在凸轮开关的工作过程以及复位过程中，压板320能避免动触点弹板300因使用时间过久或使用过度，致使动触点弹板300变形；螺栓410与螺母140能使传动件400与固定座100之间具有缓冲效果；外壳的设置，能避免外界灰尘飞入凸轮开关内，确保该凸轮开关能稳定工作。

动触点弹板300由配伍合理的高导电性的铝合金制成，下面通过具体实施例进一步说明。

实施例1

所述的动触点弹板由高导电性的铝合金制成，所述的铝合金包含Fe0.4％、Si2.0％、Cu0.08％、Mg0.15％、Zn0.15％、Ti0.008％、B0.12％、Zr0.10％、V0.008％，余量为Al及不可避免的杂质。

将如上所述的铝合金熔成溶液并通过直浇道注入模具中，通过六阶段铸造成型：升液阶段：升液阶段在前15s内，相对压力从0MPa上升至0.08MPa；充型阶段：充型阶段在第15-35s内，相对压力从0.08MPa上升到0.12MPa；结壳阶段：结壳在第35-50s内，相对压力从0.12MPa上升到0.18MPa；增压阶段：结壳在第50-70s内，相对压力从0.18MPa上升到0.32MPa；保压结晶阶段：保压结晶阶段在第20-250s内，相对压力保持在0.32MPa；卸压阶段：卸压阶段在第250-350s内，相对压力从0.32MPa降到0MPa；脱模取出即得本发明凸轮开关中的动触点弹板。

实施例2

所述的动触点弹板由高导电性的铝合金制成，所述的铝合金包含Fe0.3％、Si2.2％、Cu0.06％、Mg0.18％、Zn0.20％、Ti0.01％、B0.1％、Zr0.14％、V0.006％，余量为Al及不可避免的杂质。

将如上所述的铝合金熔成溶液并通过直浇道注入模具中，通过六阶段铸造成型：升液阶段：升液阶段在前15s内，相对压力从0MPa上升至0.08MPa；充型阶段：充型阶段在第15-35s内，相对压力从0.08MPa上升到0.12MPa；结壳阶段：结壳在第35-50s内，相对压力从0.12MPa上升到0.18MPa；增压阶段：结壳在第50-70s内，相对压力从0.18MPa上升到0.32MPa；保压结晶阶段：保压结晶阶段在第20-250s内，相对压力保持在0.32MPa；卸压阶段：卸压阶段在第250-350s内，相对压力从0.32MPa降到0MPa；脱模取出即得本发明凸轮开关中的动触点弹板。

实施例3

所述的动触点弹板由高导电性的铝合金制成，所述的铝合金包含Fe0.25％、Si2.5％、Cu0.05％、Mg0.1％、Zn0.12％、Ti0.015％、B0.08％、Zr0.08％、V0.012％，余量为Al及不可避免的杂质。

将如上所述的铝合金熔成溶液并通过直浇道注入模具中，通过六阶段铸造成型：升液阶段：升液阶段在前15s内，相对压力从0MPa上升至0.08MPa；充型阶段：充型阶段在第15-35s内，相对压力从0.08MPa上升到0.12MPa；结壳阶段：结壳在第35-50s内，相对压力从0.12MPa上升到0.18MPa；增压阶段：结壳在第50-70s内，相对压力从0.18MPa上升到0.32MPa；保压结晶阶段：保压结晶阶段在第20-250s内，相对压力保持在0.32MPa；卸压阶段：卸压阶段在第250-350s内，相对压力从0.32MPa降到0MPa；脱模取出即得本发明凸轮开关中的动触点弹板。

实施例4

所述的动触点弹板由高导电性的铝合金制成，所述的铝合金包含Fe0.6％、Si1.8％、Cu0.12％、Mg0.25％、Zn0.22％、Ti0.008％、B0.15％、Zr0.15％、V0.012％，余量为Al及不可避免的杂质。

将如上所述的铝合金熔成溶液并通过直浇道注入模具中，通过六阶段铸造成型：升液阶段：升液阶段在前15s内，相对压力从0MPa上升至0.08MPa；充型阶段：充型阶段在第15-35s内，相对压力从0.08MPa上升到0.12MPa；结壳阶段：结壳在第35-50s内，相对压力从0.12MPa上升到0.18MPa；增压阶段：结壳在第50-70s内，相对压力从0.18MPa上升到0.32MPa；保压结晶阶段：保压结晶阶段在第20-250s内，相对压力保持在0.32MPa；卸压阶段：卸压阶段在第250-350s内，相对压力从0.32MPa降到0MPa；脱模取出即得本发明凸轮开关中的动触点弹板。

对比例1

采用现有技术中普通铝合金通过普通加工方法制得的凸轮开关中的动触点弹板。

对比例2

采用现有技术中普通铝合金通过如实施例1中所述的六阶段铸造成型的凸轮开关中的动触点弹板。

对比例3

采用如实施例1中所述的铝合金通过普通加工方法制得的凸轮开关中的动触点弹板。

将实施例1-4及对比例1-3中的动触点弹板进行性能测试，测试结果如表1所示。

表1：实施例1-4及对比例1-3中的动触点弹板的性能

综上所述，本发明凸轮开关动触点弹板采用配伍合理的铝合金并通过六阶段的铸造工艺制成，进一步提高其导电率和力学性能，尤其是大幅度提高动触点弹板的强度，进而提高凸轮开关的使用寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。