专利名称：牵引电磁铁节电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属牵引电磁铁节电装置。
牵引电磁铁作为自动化控制元件广泛应用于多种电器设备中，但有功功率无为损耗较大、功率因数低，只0.3左右，无功损耗严重，为了解决这个问题，人们提出几种方案，如申请号为88206422.3的《交流接触器断电无声运行节电装置》和申请号为8821887.2的《交流接触器节电装置》，前者为了实现低压保护跳闸和便于起动采用了电子元件，其结构复杂、使用寿命短，后者是有代表性的，它是由卡头通过金属框的孔卡住交流接触器的动铁芯，克服的摩擦阻力较大、节电器线圈通过电流较大、其装置体积较大，另外交流接触器的动铁芯容易与卡头干扰、使起动困难，它们使用时接入电路中都必须通过被控制设备的动铁芯带动的触点才能工作，故只能用于交流接触器中，应用范围很窄。
本实用新型的目的是为了克服现有牵引电磁铁节电装置的上述不足之处，提供一种起动容易、控制可靠、应用范围广的牵引电磁铁节电装置，它可用于交流接触器、电磁型继电器、磁力起动器、交流闸瓦式制动器，在断电时能使被控设备的动铁芯自动释放。
本实用新型采取的方案是由滑杆、连杆、弯角杠杆依次绞接连接的机构，利用被控设备动铁芯小角度或小幅度的运动变为弯角杠杆大角度的转动，由与本实用新型动铁芯固定的钩槽杆在本实用新型的牵引电磁铁通电时把弯角杠杆的长臂端钩住，使被控设备的动铁芯闭锁、设备的牵引电磁铁断电，设备牵引电磁铁仅瞬时通电，达到以弱电流控制设备动铁芯的效果。本实用新型采用了延时通断的组合行程开关，它由常开触点、常开动闭延时触点、常闭动开延时触点，控制设备牵引电磁铁和本实用新型牵引电磁电源，使被控设备动铁芯及滑杆、连杆、弯角杠杆与钩槽杆的运动相协调，不发生干扰，并能断电时自动释放。
本实用新型采取下述结构，它有一个金属壳、牵引电磁铁、动铁芯、机械闭锁机构，牵引电磁铁固定在金属壳内并绕有线圈，其特征是机械闭锁机构由滑杆、连杆、弯角杠杆、钩槽杆、复位弹簧、拉伸弹簧组成；金属壳有三个中心在同一轴线的导向孔，滑杆插在其中两个导向孔中，滑杆上、中、下部各有一个连接孔，连杆的一端用销轴绞接连接在上部或中部的连接孔，该销轴向一侧伸出绞接部位，拉伸弹簧和两端分别钩在销轴和金属壳底部；连杆的另一端与弯角杠杆的短臂绞接连接，弯角杠杆的弯角为50－80°，弯角处用支轴安装在固定在金属壳内下部的支座上；钩槽杆的上端用销轴绞接连接在固定在金属壳内上部的支座上，另一端有一个纵向闭口卡槽，该卡槽在下端闭口，复位弹簧绕在销轴上，其两端分别钩在支座和钩槽杆上；滑杆与钩槽杆位于牵引电磁铁的两旁；动铁芯与钩槽杆固定在一起，动铁芯与牵引电磁铁接触时钩槽杆与滑杆方向相同，钩槽杆距支轴的距离小于弯角杠杆长臂的长度，在被控设备动铁芯被吸引时，钩槽杆的闭口卡槽把长臂端卡住，实现被控设备动铁芯闭锁；在动铁芯与牵引电磁铁分离时，钩槽杆距支轴的距离大于长臂的长度，便于弯角杠杆转动至闭锁位置及复位脱钩。
本实用新型突出的特征是在金属壳内滑杆旁安装有组合行程开关，该行程开关有常开触点、常开动闭延时触点、常闭动开延时触点；组合行程开关有一个土字形支架、两个空气阻尼气缸、两个活塞及与活塞固定为一体的两个活塞杆；阻尼气缸的内孔是底部一段的直径大于开口处的直径，底部封闭；活塞在阻尼气缸内，活塞杆上套有压缩弹簧并伸出阻尼气缸外；土字形支架由横板、导向板、滑板及复位弹簧组成，导向板垂直固定在横板中间，复位弹簧和滑板依次套在导向板上，导向板有上端开口纵向导向槽；两个阻尼气缸安装在导向板两旁横板的孔内，阻尼气缸外有外螺纹，每个阻尼气缸外各套两个螺环把阻尼气缸固定；每个阻尼气缸外有一个直角架，直角架与横板固定在一起，直角架有一个平板与横板平行位于滑板之上，每个与横板平行的平板有两个静触点；每个活塞杆的上端有一个上端封口的纵向通槽，通槽内有一个压缩弹簧及动触片，动触片的两端伸出活塞杆外有两个静触点；其中一个通槽内的压缩弹簧的两端分别顶在活塞杆上端和动触片上，该动触片位于对应的两个静触点上，与静触点构成常开动闭延时触点；另一个通槽内的压缩弹簧的两端分别顶在活塞杆中部和动触片上，该动触片位于对应的两个静触点与滑板之间，与静触点构成常闭动开延是触点；在滑板下面固定一个弹性动触片，在横板上与弹性动触片相对应的位置有两个静触点，它们与弹性动触片构成常开触点，组合行程开关安装在滑杆的销轴之下，该销轴伸出的部分在滑杆滑动时能在导向板的导向槽内移动。
使用时，把本实用新型与被控牵引电磁铁固定在一起，被控设备中的被控件为转动动铁芯时，直角绞接钩钩在转动动铁芯上，直角绞接钩绞接连接在滑杆上部的连接孔，直角绞接钩与本实用新型相邻的一边有限位块，防止直角绞接钩在设备动铁芯的反作用下转动脱钩，同时便于直角绞接钩随设备动铁芯转动，补偿由于动铁芯转动形成的与滑杆之间的距离变化。
被控设备的被控件为平动动铁芯时，连杆绞接连接在滑杆上部的连接孔，滑杆从金属壳下伸出压连接在被控设备的平动动铁芯上。
把被控牵引电磁铁线圈与起动按钮开关及组合行程开关的常闭动开延时触点串联在电源电路中，组合行程开关常开触点并联在起动按钮开关两端，停止按钮开关与组合行程开关的常开动闭延时触点及本实用新型的牵引电磁铁线圈串联接在电源电路中，按起动按钮，被控牵引电磁铁线圈通电，设备动铁芯动作与牵引电磁铁接触，同时滑杆在拉伸弹簧的作用下下滑，由连杆带动弯角杠杆转动其长臂朝牵引电磁铁转动，同时滑杆的销轴压在组合行程开关的滑板上，滑板下行常开触点接触把电源电路与设备牵引电磁铁线圈接通，放开起动按钮该线圈仍通电自保，同时滑板压套在活塞杆的压缩弹簧，由于活塞与阻尼气缸之间的空气阻尼作用，活塞杆的移动速度小于滑板的速度，常开触点接通后，常开动闭延时触点接通，本实用新型牵引电磁铁通电动铁芯克服复位弹簧作用转动与牵引电磁铁接触，带动钩槽杆转动闭口卡槽卡住弯角杠杆的长臂，经过连杆、滑杆使设备动铁闭锁，活塞移到阻尼气缸下部时，由于气缸内径加大阻尼减小活塞移动速度加快直到阻尼气缸底，活塞杆下移过程中，活塞杆顶端压在常闭动开延时触点的动触片，该延时触点断开，设备牵引电磁铁线圈断电，但动铁芯与牵引电磁铁仍保持接触状态，按下停止按钮牵引电磁铁断电，钩槽杆在复位弹簧的作用下复位弯角杠杆在被控动铁芯的带动下转动，被控牵引电磁铁与动铁芯离开，在停止按钮与本实用新型牵引电磁铁串联电路中可串连各种保护器的常闭触点，实现各种保护功能。组合行程开关阻尼气缸外的螺环可调节常开动闭延时触点及常闭动开延时触点的相对位置，以保证常开触点、常开动闭延是触点、常闭动开延时触点依次接触、闭合、断开的工作次序。
由于本实用新型采取上述结构，特别是采用具有三种触点依次接触、闭合、断开功能的组合行程开关，本实用新型不仅可用于交流接触器、电磁型继电器、磁力起动器，而且可用于交流闸瓦式制动器、电磁阀使用动铁芯的机电设备；起动容易、控制可靠，起动时不会产生被控动铁芯与控制机构干扰现象；在电路断电时被控动铁芯能自动复位；可与其它保护器配合使用实现多种电路保护；采用弯角杠杆和钩卡结构，结构紧凑、所需控制力小、牵引电磁铁功率小为被控设备牵引电磁铁的2－5％，被控牵引电磁铁只起动瞬时通电，节电达95－98％，降低被控牵引电磁铁线圈铜耗，对于起动次数少的被控设备尤为显著，可降低20－90％；没有采用易损零件，使用寿命长。
本实用新型的详细结构由实施例及其附图给出。
图1是本实用新型最佳实施例结构图。
图2是沿图1中C－C线的剖视图。
图3是沿图2中K向的滑杆与组合行程开关位置系图。
图4是组合行程开关结构图。
图5是图4的俯视图。
图6是图4的左视图。
图7是图4右边一组阻尼气缸及活塞杆的右视图。
图8是本实用新型控制原理图。
图9是本实用新型控制电路图。
图10是直角绞接钩剖视图。
图11是本实用新型与平动动铁芯安装图。
本实用新型最佳实施例的结构见图1、图2、图3，它有一个长方形金属壳(1)，该壳上有3个导向孔(12)、(14)、(17)，滑杆(2)穿在导向孔(17)、(14)内，滑杆(2)有3个连接孔(15)在上部、中部和下部，连杆(13)用销轴(16)绞接连接在中部的导向孔，连杆(13)的另一端与弯角杠杆(11)的短臂绞接连接，弯角杠杆(11)用支轴(10)安装在支座(9)上，弯角杠杆(11)的弯角是60°，牵引电磁铁(3)用支板与金属壳(1)固定为一体，该电磁铁上有线圈(4)，动铁芯(5)与钩槽杆(8)固定为一体，该杆用销轴绞接连接在支座(6)上，在销轴上有复位弹簧(7)，该弹簧的两端分别钩在钩槽杆(8)和支座(6)上，支座(6)、(9)固定在金属壳内，组合行程开关(19)用支板(20)固定在金属壳内销轴(16)的下方，该销轴向一侧伸出，拉伸弹簧(18)的两端钩在销轴(16)和组合行程开关(19)的横板上，本实施例的连杆(13)采用两条形板两端用销固定的结构，以便受力平衡，本实施例的钩槽杆(8)也采用同样结构，弯角杠杆(11)在被控设备动铁芯被吸在拉伸弹簧(18)的作用下通过滑杆(2)连杆(13)逆时针转动至极限位置时，动铁芯(5)与牵引电磁铁(3)接触的情况下，钩槽杆(8)下端的销可卡住弯角杠杆(11)的长臂端，通过连杆(13)滑杆(2)使被控的动铁芯闭锁，在被控牵引电磁铁断电情况下其动铁芯也不能释放。
本实施例的组合行程开关结构见图4、图5、图6、图7，它有两个阻尼气缸(21)、(36)、两个直角架(31)、(26)、一个土字形支架，两个阻尼气缸形状相同，其内径是低部的直径(22)大于开口处的直径，其低部密封。活塞(23)与活塞杆(24)固定为一体塞在阻尼气缸(21)内，活塞(32)与活塞杆(33)固定为一体塞在阻尼气缸(36)内，压缩弹簧(25)、(34)分别套在活塞杆(24)、(33)上。导向板(39)与横板(37)垂直固定为一体，在导向板(39)上套有复位弹簧(38)，滑板(28)套在导向板(39)并压在复位弹簧(38)上构成土字形支架。两个阻尼气缸(21)、(36)各用两个螺环(35)安装在横板(37)上，滑板(28)两端的孔套在活塞杆(24)、(33)并压在压缩弹簧(25)、(34)之上。直角架(26)、(31)各有一个与横板(37)平行的平板，每个平板分成两个窄板(41)、(40)位于活塞杆(24)、(33)的两旁在滑板(28)之上，每个窄板有一个静触点。在活塞杆(24)之上有一个纵向通槽(43)，该槽上端封住，在该槽内有一个压缩弹簧(44)，其两端顶在活塞杆(24)的顶端和动触片(27)上，动触片(27)穿在通槽(43)内。动触片(27)与窄板(40)的静触点构成常开动闭延时触点。活塞杆(33)上部有纵向通槽(50)，该槽的上端封住，在该槽内有一个压缩弹簧(49)，该弹簧的两端顶在活塞杆(33)的中部和动触片(30)上，动触片(30)在通槽(50)内，与两个窄板(41)的静触点组成常闭动开延时触点，滑板(28)中部向外伸出，其下固定由压缩弹簧(46)、动触片(42)、导向槽(46)组成的弹性动触片，在横板(37)上与弹性动触片对应的位置有两个静触点(47)，弹性动触片与两静触点(47)构成常开触点。横板(37)与直角安装板(20)固定为一体，在导向板(28)上有导向槽(29)，当滑杆(2)向下运行销轴(16)向下运动到导向槽(29)，下压滑板(28)，该板向下滑动，经压缩弹簧(25)、(34)压力使活塞杆(24)、(33)向下运行，因空气阻尼作用它们下行速度小于滑板(28)的速度。动触片(42)与静触点(47)先接触、常开触点接触，然后是动触片(27)与两个窄板(40)的静触点接触，常开动闭延时触点闭合，最后是动触片(30)在活塞杆(33)顶端的下压作用下与两个窄板(41)的静触点分离，常闭动开延时触点断开。当销轴(16)向上移，滑板(28)在复位弹簧(38)的作用下上移复位，动触片(27)、(30)、活塞杆(24)、(33)分别在压缩弹簧(44)、(49)、(25)、(34)的作用下复位。每个静触点连接一个接线螺钉，(48)为接线螺钉，共6个接线螺钉。本实施例的组合行程开关的各个弹簧和动触片、静触点、接线螺钉为金属材料，其余零件都用绝缘材料制成。
本实施例与具有转动动铁芯的牵引电磁铁的安装控制原理如图9所示。(51)、(52)、(53)、(54)、(55)分别为被控设备的拉伸弹簧、角横杆、动铁芯、线圈、牵引电磁铁，(56)为直角绞接钩，其结构如图10所示，图中为动铁芯(53)闭锁状态，钩槽杆(8)卡住弯角杠杆(11)的长臂端，线圈(4)断电时，支座(6)销轴上的复位弹簧使钩槽杆(8)逆时转，弯角杠杆(11)脱钩，拉伸弹簧(51)克服拉伸弹簧(18)的拉力和滑杆(2)、动铁芯(53)的重力使动铁芯(53)复位。
在图9的电路中，常闭动开延时触点KC3、起动按钮开关QA、被控牵引电磁铁(55)的线圈(54)串联接入电源电路A、B中，常开触点KC1并联在起动按钮开关QA两端，停止按钮开关TA、常开动闭延时触点KC2、线圈(4)串联接入电源电路A、B中。起动时KC1、KC2、KC3依前后次序动作。
图11中，本实用新型由角架(57)与被控牵引电磁铁(58)固定在一起，滑杆(2)上部的连接孔与连杆(13)用销轴(16)绞接连接，滑杆(2)下端从金属壳伸出与动铁芯(59)中部连接。
本实施例的牵引电磁铁(3)的功率为2W，用于控制50W的牵引电磁铁(55)、(58)。
权利要求1.一个牵引电磁铁节电装置，它有一个金属壳、牵引电磁铁、动铁芯、机械闭锁机构，牵引电磁铁固定在金属壳内并绕有线圈，其特征是-机械闭锁机构由滑杆、连杆、弯角杠杆、钩槽杆、复位弹簧、拉伸弹簧组成；-金属壳有三个中心在同一轴线的导向孔，滑杆插在其中两个导向孔中，滑杆上、中、下部各有一个连接孔，连杆的一端用销轴绞接连接在上部或中部的连接孔，该销轴向一侧伸出绞接部位，拉伸弹簧的两端分别钩在销轴和金属壳底部；-连杆的另一端与弯角杠杆的短臂绞接连接，弯角杠杆的弯角为50-80°，弯角处用支轴安装在固定在金属壳内下部的支座上；-钩槽杆的上端用销轴绞接连接在固定在金属壳内上部的支座上，另一端有一个纵向闭口卡槽，该卡槽在下端闭口，复位弹簧绕在销轴上，其两端分别钩在支座和钩槽杆上；-滑杆与钩槽杆位于牵引电磁铁的两旁；-动铁芯与钩槽杆固定在一起，动铁芯与牵引电磁铁接触时钩槽杆与滑杆方向相同，钩槽杆距支轴的距离小于弯角杠杆长臂的长度；-动铁芯与牵引电磁铁分离时，钩槽杆距支轴的距离大于弯角杠杆长臂的长度；-在金属壳内滑杆旁安装有组合行程开关，它有常开触点、常开动闭延时触点、常闭动开延时触点；-组合行程开关有一个土字形支架、两个空气阻尼气缸、两个活塞及与活塞固定为一体的两个活塞杆；-阻尼气缸的内孔是底部一段的直径大于开口处的直径，底部封闭；-活塞在阻尼气缸内，活塞杆上套有压缩弹簧并伸出阻尼气缸外；-土字形支架由横板、导向板、滑板及复位弹簧组成，导向板垂直固定在横板中间，复位弹簧和滑板依次套在导向板上，导向板有上端开口纵向导向槽；-两个阻尼气缸安装在导向板两旁横板的孔内，阻尼气缸外有螺纹，每个阻尼气缸外各套两个螺环把阻尼气缸固定；-每个阻尼气缸外有一个直角架，直角架与横板固定在一起，直角架有一个平板与横板平行位于滑板之上，每个与横板平行的平板有两个静触点；-每个活塞杆的上端有一个上端封口的纵向通槽，通槽内有一个压缩弹簧及动触片，动触片的两端伸出活塞杆外，并有两个触点；-其中一个通槽内的压缩弹簧的两端分别顶在活塞杆上端和动触片上，该动触片位于对应的两个静触点上，与静触点构成常开动闭延时触点；-另一个通槽内的压缩弹簧的两端分别顶在活塞杆中部和动触片上，该动触片位于对应的两个静触点与滑板之间，与静触点构成常闭动开延是触点；-滑板下面固定一个弹性动触片，在横板上与弹性动触片相对应的位置有两上静触点，弹性动触片与这两个静触点构成常开触点；-组合行程开关安装在滑杆的销轴之下，该销轴伸出的部分在滑杆滑动时能在导向板的导向槽内移动。
专利摘要本实用新型为牵引电磁铁节电装置。它由金属壳、牵引电磁铁、动铁芯、组合行程开关及由滑杆、连杆、弯角杠杆、钩槽杆组成的闭锁机构构成。滑杆、连杆、弯角杠杆依次铰接连接。钩槽杆在弱电流作用下卡住弯角杠杆使与滑杆连接的被控动铁芯闭锁。被控的牵引电磁铁瞬时通电，节电95～98％，节铜80％以上，组合行程开关使通电线圈按次序通电，避免被控动铁芯与闭锁机构起动互相干扰，可用于交流接触器、交流闸瓦式制动器，用途广。
文档编号H01F7/06GK2142597SQ9224296
公开日1993年9月22日 申请日期1992年11月27日 优先权日1992年11月27日
发明者丁儒征, 常永明 申请人:丁儒征, 常永明