专利名称：接触器自锁节电保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种继电器接触器附加装置，特别是一种包括有外套、滑杆、转卡轮、限位部件的接触器自锁节电保护装置。
现有的大部分交直流继电器、接触器等具有吸合、释放两工位动作的电磁装置，在吸合运行中电磁线圈均需持续耗电，因而具有易发热、寿命低、耗电高的缺点。中国专利公告CN2110922U号公开了一种由外套、转卡轮、限位部件及滑杆组成的接触器节电装置，可克服上述不足。其中，外套是一个一端有径向销孔的阶梯孔管；转卡轮具有φ形中心孔，其外缘中部有凸环、两端面分别均布有四个锯齿形凸起，转卡轮装于外套粗孔段的根部；限位部件是一个装于外套粗孔段以限制转卡轮滑动的圆管；滑杆则由细杆段和粗杆段结合而成，细杆段外端有两个凸肩，粗杆段外端有径向销孔、里端面均布有四个锯齿形凸起，插装于外套与转卡轮的孔中。利用外套和滑杆端部的径向销孔，可将该装置安装于接触器的静铁芯与衔铁之间。当需要接触器吸合工作时，则使其获得一个电脉冲，得电时其衔铁吸合带动滑杆撞击转卡轮使之转动，导致滑杆凸肩与转卡轮φ形孔错位，断电后虽在接触器弹力作用下滑杆随衔铁释放将产生反向运动，但最后将被卡住造成自锁，此时接触器不耗电但衔铁仍呈吸合位置，由此达到节电目的；当需要接触器停止工作时，再向接触器线圈输入一个电脉冲，则在得电时衔铁又带动滑杆撞击转卡轮使之转动，断电后由于滑杆凸肩恰与转卡轮φ形孔对齐使滑杆在衔铁带动下脱离转卡轮限制，接触器衔铁随之释放。综上所述，该装置克服了以往许多电磁装置在运行时的易发热、耗电高等不足，但也存在着下述四个问题其一是接触器每次吸合与释放时，滑杆与转卡轮都要发生撞击，而接触器吸合时撞击力是很大的，因而这将严重影响该装置的使用寿命；其二是该装置的结构决定了接触器吸合后再断电时，滑杆与衔铁的反向运动距离太大，这将影响接触器动、静电触点的接触压力，严重时无法使用；其三是应用该装置的接触器在失电情况下不能自行释放，恢复供电时极易造成事故；其四是接触器附加该装置后失去了原有的欠压保护功能，不利于对电器设备的保护。
本实用新型的任务是提供一种使用寿命长，工作可靠，当发生失电、欠压故障时能提供安全保护的接触器自锁节电保护装置。
为完成上述任务，本实用新型采用了包括有外套、转卡轮、滑杆及限位部件的如下解决方案外套为一中心有孔的柱体，其内孔的部分表面上具有至少两个沿圆周均布的纵向凸起直滑轨；转卡轮中心有贯通孔；滑杆及转卡轮的外表面均具有数量及分布与外套孔内滑轨相同、可使之在外套孔中沿滑轨滑动的凹槽；滑杆及转卡轮各有一端具有数量为其凹槽数两倍的纵向、均布齿，二者以齿、齿相对的方向一同装入外套中心孔；滑杆露出于外套一端的部份及外套的另一端均具有可将其装配于接触器的结构；滑杆有齿一端的中心还具有可与限位部件相联接的结构；限位部件是一个可将转卡轮限制在滑杆有齿一端、使转卡轮除转动外尚可纵向滑动有限距离、并可保证转卡轮与滑杆弹性接触的组件，该组件穿过转卡轮的中心孔装配于滑杆有齿一端的联接结构上；除上述之外，本实用新型还有一个由电控开关、晶体管、电阻、电容及接触器常开辅助触点组成的保护电路。利用滑杆一端及外套一端具有的与接触器装配结构将二者分别装配于接触器的衔铁及静铁芯上。当接触器获得第一个电脉冲时，衔铁带动滑杆及与滑杆弹性接触的转卡轮在外套内沿滑轨滑动并最终自锁，此时接触器不耗电但仍处吸合状态。自锁前衔铁的反向运动距离仅为转卡轮端齿的高度。当接触器再次获得电脉冲时，衔铁带动滑杆、转卡轮在外套中滑动并解锁复位，接触器衔铁释放。如果接触器处于吸合状态时突然停电，则保护电路可自动记忆接触器状态，在恢复供电时立即向接触器线圈供电迫其释放；如果接触器处于吸合状态时电压过低，则保护电路可立即向接触器线圈供电使其立即释放，由此实现失电欠压的保护功能。
上述解决方案中由于接触器工作时滑杆与转卡轮弹性接触无撞击、吸合自锁前其衔铁的反向运动距离仅为转卡轮端齿高度、发生失电欠压故障时可提供有效保护，因而具有寿命长、工作安全、可靠的特点。本实用新型可用于继电器、接触器、电磁阀、电磁锁等各类具有吸合释放两工位动作的交直流电磁装置。当用于CJ10－40型交流接触器时，吸合功耗由原来的12w降为0.3w，节电达97.5％；用于CJ12－400型交流接触器时，吸合功耗由原来的85－128w降为0.3w，节电达99.7％。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1为本实用新型实施例的保护电路原理图。
图2为本实用新型实施例除保护电路外其余部份的装配图。
图1中，保护电路为图中虚线框内部份，由电控开关——在图中是可控硅CT和晶体管B1、B2、电阻R、电容C以及接触器常开辅助触点J等组成。可控硅CT与接触器常开辅助触点J电串联后再与接触器控制开关AN电并联。可控硅CT的导通与截止受晶体三极管B1、B2的控制。正常工作时，电容C上充有上正下负的电压，三极管B1导通而三极管B2截止，可控硅CT不导通，此时接触器线圈JC仅受其控制开关AN的控制，即控制开关AN每按一下接触器线圈JC即得到一个电脉冲。
如果正常工作中由电源端子16、17输入的电压过低，则电容C通过电阻R放电，使三极管B1因偏置电压过低而截止，当接触器常开辅助触点J闭合即接触器吸合时三极管B2导通，可控硅CT在电源正半周即电源端子16一端为正时也导通，接触器线圈JC得电。
如果正常工作中突然停电，则接触器常开辅助触点J的闭合与断开代表了失电前接触器的吸合与释放状态，即具有记忆作用。此时电容C通过电阻R放电。待恢复供电瞬间，三极管B1因电容C上电压不能突变而截止，如果失电前接触器为吸合状态亦即此时触点J闭合，则晶体管B2导通使可控硅CT在电源16端为正时导通，接触器线圈JC得电。
上述的失电欠压故障发生时，如果接触器处于释放状态，则由于触点J断开，晶体管B2和可控硅CT均不导通，对接触器没有任何影响。
显然，如果在图1中用继电器代替可控硅CT做为电控开关，将继电器线圈接入晶体管B2的发射极与电源端子17之间，用其一个常开触点接入原接可控硅CT的M、N端，也会达到上述效果。
图2为本实用新型实施例除保护电路外其余部份的装配图。装配有此一部份的接触器，每当接触器线圈JC得电一次都会改变当前所处的吸合自锁或释放复位状态为另一种状态。图1部份与图2所示部份配合起来实现了本实用新型的任务。图2中，外套2为一柱体，中心有孔，孔内表面有三个沿圆周均布的纵向凸起直滑轨1，滑轨1自一端始，长度短于外套2，外套2没有滑轨的一端具有内螺纹，可将其装配于接触器上；滑杆5为一可以放入外套2的圆柱体，其外表面有三个沿圆周均布的与滑轨1相适应的直通凹槽4，其中心具有贯通的螺纹孔3用于将滑杆5装配于接触器和与限位部件联接，其一端端面具有六个沿圆周均布的纵向凸起三角齿6；转卡轮9的中心有一贯通孔7，其外表面也有三个沿圆周均布的与滑轨1相适应的直通凹槽10，其一端端面具有六个沿圆周均布的纵向凸起锯形齿8；弹簧11和阶梯状螺栓15组成限位部件，其中弹簧11套于螺栓15的粗圆柱14上，螺栓15的细圆柱13外端有螺纹12，可穿过孔7旋入孔3、将转卡轮9与滑杆5以齿、齿相对的方向联接在一起并一同装入外套2的中心孔内，滑杆5的一部份露出于外套2，滑杆5及转卡轮9均可在外套2中沿滑轨1自由滑动，螺栓15保证了转卡轮9绕其细圆柱13转动又将转卡轮9限制在滑杆5一端，螺栓15的粗圆柱14限制转卡轮9的滑动距离，弹簧11则保证转卡轮9与滑杆5的弹性接触。应用时，利用滑杆5无齿一端及外套2一端的螺纹孔将滑杆5、外套2分别装配联接于接触器的衔铁和静铁芯上。当接触器线圈首次得电时，衔铁带动滑杆5及转卡轮9在外套2中沿滑轨1滑动。在转卡轮9上的三个凹槽10脱离滑轨1限制的瞬间，转卡轮9在弹簧11的弹力作用和其上锯形齿8与滑杆5上三角齿6的相互作用下发生旋转。接触器线圈断电后，虽然滑杆5在接触器衔铁的带动下会发生反向运动，但由于转卡轮9上的三个凹槽10与外套2上的滑轨1已错位、滑轨1卡住转卡轮9上的锯形齿8，使滑杆5及接触器衔铁停止不动。此时接触器线圈不耗电但接触器仍呈吸合状态，因而得以节电。上述滑杆5的反向运动距离为锯形齿8的高度。接触器线圈再次得电时，滑杆5又随接触器衔铁而动。动作方向为衔铁吸合方向，动作距离为上述反向运动的距离。由于滑杆5的推动、弹簧11的弹力、以及三角齿6与锯形齿8的相互作用，转卡轮9又发生旋转，使其上的三个凹槽10恰好对正外套2的滑轨1，当接触器断电后，滑杆5与转卡轮9在接触器衔铁的带动下沿滑轨1向另一方向滑动，衔铁复位，接触器释放。
显而易见，如果外套2中具有两个或四个沿圆周均布的上述滑轨、滑杆5及转卡轮9的外表面相应也具有两个或四个与之相配的凹槽、上述的三角齿与锯形齿也不是六个而是沿圆周均布的四个或八个，则丝毫不会影响上述功能的实现。相反地，上述三角齿及锯形齿的个数越多，在相同斜率下齿的高度越小，上述反向运动距离也越小，由此导致可靠性的增加，对本实用新型有利。
此外，上述限位部件也可是一个其上套有短管、短管外套有弹簧的螺栓，或者采取滑杆有齿一端具有自中心凸出的端部带有螺纹的细圆柱而只是另一端具有螺纹孔或外螺纹，限位部件则相应的由一个其上套有弹簧的短管和一个螺母结合一体而成或组成，在将转卡轮活动装配到滑杆细圆柱上之后将其旋于细圆柱上的方案，对本实用新型功能的实现和任务的完成也是没有任何影响的。
权利要求1.一种继电器接触器附加装置，特别是一种包括有外套[2]、滑杆[5]、转卡轮[9]及限位部件的接触器自锁节电保护装置，其中外套[2]为一中心有孔的柱体，转卡轮[9]中心具有贯通孔[7]，滑杆[5]及转卡轮[9]各有一端具有均布齿[6]、[8]且二者以齿、齿相对方向一同装入外套孔中，滑杆及外套上还分别具有可将其装配于接触器的结构，其特征在于外套孔内的部份表面上具有二至四个沿圆周均布的纵向凸起直滑轨[1]；滑杆[5]及转卡轮[9]的外表面分别设置有与外套孔内滑轨数量及分布相同的凹槽[4]、[10]且二者一端均布齿[6]、[8]的个数均为其凹槽数的两倍；滑杆[5]上加工有可与限位部件相连接的结构；限位部件是一个组件，转卡轮[9]被该组件活动装配于滑杆[5]上；此外还有一个由电控开关、晶体管、电阻、电容及接触器常开辅助触点[J]组成的保护电路。
2.根据权利要求1所述的接触器自锁节电保护装置，其特征在于该外套孔内的部份表面具有三个上述滑轨；该滑杆〔5〕及转卡轮〔9〕一端的齿〔6〕、〔8〕分别为自端面凸起的纵向三角齿和锯形齿。
3.根据权利要求1或2所述的接触器自锁节电保护装置，其特征在于该滑杆〔5〕上分别与限位部件连接和将其装配于接触器的结构是一个中心贯通的螺纹孔〔3〕；该限位部件为其上套有弹簧〔11〕的阶梯状螺栓〔15〕或其上套有短管、短管外套有弹簧的螺栓。
4.根据权利要求1或2所述的接触器自锁节电保护装置，其特征在于该滑杆〔5〕上与限位部件连接和将其装配于接触器的结构分别是滑杆有齿一端具有自中心凸出的端部有螺纹的细圆柱而另一端具有外螺纹或螺纹孔；该限位部件由一个其上套有弹簧的短管和一个螺母结合一体而成或组成。
5.根据权利要求1或2所述的接触器自锁节电保护装置，其特征在于该电控开关可以是可控硅〔CT〕、或者继电器等其它电子开关，其与接触器常开辅助触点〔J〕电串联后再与接触器的控制开关〔AN〕电并联。
专利摘要本实用新型公开了一种接触器自锁节电保护装置。由内表面带有滑轨的圆筒形外套、外表面带有凹槽且一端具有均布齿的滑杆和转卡轮、可把转卡轮与滑杆以齿齿相对方向联接在一起并保证二者弹性接触最后将之一并装入外套孔中的限位部件以及可使接触器在失电欠压故障发生后自动释放的保护电路组成。本实用新型可用于继电器、接触器、电磁阀、电磁锁等各类交直流两工位电磁装置，使用时无撞击，不需改动原装置，节电率达97％以上。
文档编号H01H51/00GK2203493SQ9421514
公开日1995年7月12日 申请日期1994年6月20日 优先权日1994年6月20日
发明者李剑中 申请人:李剑中, 陆杰