Коммутатор на магнитоуправляемых контактах

 

< 36206

Союз Советских

Социалксткческкх

Республкк

О П И С А -И - -И -"Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10.05.76 (21) «356140/24-07

P1)M. Кл.

Н 01 Н 36/00 с присоединением заявки Ж (281П риоря гет

Государственный комитет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.05.80. Ьюллетень № 19 (53) УДК621.316.

56 (088.8) Пата опубликования описания 25.05.80 (72) А втор изобретения

А. Г. Малюга (71) Заяви1ель (54) КОММУТАТОР HA МАГНИТОУ11РАВЛЯЕМЫХ КОНТАКТАХ

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для коммутации электрических цепей в з;1дзнной последовате."",ьности.

Оно может быть использовано в сквзжинной геофизической аппаратуре.

Известен коммутатор нз мзгнитоуправляемых контактах (м.к.) в котором м.к. расположены в статоре по обрззvюгцей цилиндра, управляющие постоянные м II HHTbI размещены на поворотном роторе, фиксирующий механизм

10 выполнен в виде постоянного магнита, перемещаемого нз оси коммутз1орз. В таком коммутзторе поворот роторз з:1висит от положения постоянного магнита фиксирующего механизма (1). функциональные возможности комму15 татора ограничены из-зз невозможносзи изменения положения ротора без его непосредственного перемещения вдоль оси коммутатора.

Известен также коммутатор нз м.к., содержащий статор с расположенными по образующей цилиндра м.к., ротор с установленными на нем параллельно осям м.к. магнитами и подпружиненный в направлении оси ротора фиксатор с H;)lip,IâëÿþHIHì механизмом и двумя механизмами зацепления, размещенными на торц,х ротора и представляющими собой кинематические пары в виде храповых колес (2}.

Такой коммутатор имеет ограниченные функциональные возможности из- а того, что в процессе работы он не обеспечивает изменения шага врап1ения ротора лри поетупательном перемещении или вращении направляющего механизма фиксатора.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей коммутатора.

Это достигается тем, что предложенный коммутатор на м.к., содержащий статор с расположенными по обрззующей цилиндрз м.к., ротор с установленными на нем пзрзллельно осям M.K. магнитами, подпружиненный в направлении оси коммутатора фиксатор с направляющим механизмом и двумя механизмами зацепления, установленными по торцам ротора и представляющими собой кинематические пары в виде храповых колес, снабжен полым валом, указанные механизмы ззцепления ззфиксированы один относительно другого пружинами, образуя одноподвижную поступательную кинемати3 7362 ческую пару, а направляющий механизм выполнен в виде винтовой подпружиненной ocH u установленного на ней дополнительного xt03IIDвого колеса и прорезью, причем винтовая подпружиненная ось направляющего механизма размещена внутри полого вала и образуют ". ним дополнительную поступательную кинематическую пару.

На чертеже схематически изображен предложенный коммутатор на м.к., продольный разрез.

Коммутатор состоит из статора, образуемого цилиндром 1 и.крышкаьщ 2 и 3. Крышка 3 выполнена в виде втулки с фланцем, причем по образующим втулки предусмотрены две l5 диаметрально противоположные прорези. 80 втулке крышки 3 размещена подвижная ось 4 ротора, образующая одноподвижную поступательную кинематическую пару с направляющими сухарями 5. Ось 4 при помощи жестко связан- 2о ного с ней фланца 6 подпружинена относительно крышки 3 пружиной 7. На оси 4 с возможностью вращательного движения установлен ротор 8, в пазах которого расположены постоянные магниты 9. M.ê. 10 установлены по 25 образующей цилиндра 1 статора на злектропзоляционных платах 11 и 12, жестко соединенных с цилиндром 1. К торцовым поверхностям ротора 8 жестко присоединены полые цилиндаы

13 и 14, с которыми жестко связаны храповые 30 колеса соответственно 15 и 16, образуюгпие с дополнительным храповым колесом 17 и храповым колесом 18 два механизма зацепления.

Зацепление хваповых колес 15 и 17, 16

З5 и 18 обеспечивается фиксатором, в который входят пружины 19 и 20. Храповые колеса 15 и 16 имеют одинаковое количество зубьев, а храповые колеса 17 и 18 могут иметь меньшее количество зубьев. При этом боковые (рабочие) поверхности зубьев 15 и 16 направлены в одну сторону, так что находящиеся в зацеплении с ними храповые колеса 17 и 18 могут проскальзывать IIo торцовым поверхностям упомянутых колес по часовой стрелке.

Храповые колеса 16 и 18 имеют осевые цилиндрические отверстия для свободного размещения в них оси 4. Ось 4 с храповым колесом 18 и сухарями 21 образует однонодвижную поступательную кинематическую пару. Храповое колесо 15 имеет осевое цилиндрическое отверстие для свободного размещения в нем направляющего механизма, который выполнен в виде винтовой оси 22 и храпового колеса

17 имеющего в центре прорезь, в которую вхо35 дит винтовая ось 22 направляющего механизма.

Винтовая ось 22 выполнена в виде штопорообразной пластины, имеющей в верхней части плоский участок, и образует с храповым колесоМ 17 дополнительную постушпельную кинематическую пару. Винтовая ocI 22 жестко связана с осью 23 и отделена оТ нее фланцем 24.

Ось 23 подпружинена пру;кипой 25 относительно полого вала, выполненного из сочленпых втулок 26 и 27, разме1ценных в осевом отверстии крышки 2 с возможностью вращательного движения. Ось 23 с сухарями.28 и направляюц|им механизмом образует с полым валом одноподвижную поступательную кинематическую пару. Поступггельное перемешение оси 23 под действием пружины 25 ограничено фланцем 29. Для обеспечения работоспособности коммутатора а также дчя передачи шагового вращательного движения полому валу от привода (не показан) вал снабжен колесом 30, например зубчатым или храповым, жестко соединенным со втулкой 27. Кроме того, вал через колесо 30 фиксирован относительно крышки 2 механизмом указанного привода или должен быть снабжен дополнительным фиксатором, 8 исходном состоянии коммутатора (см. чертеж) м.к. 10, против которых установлены постоянные магниты 9 ротора 8, замкнуты, При перемегдении оси 4 до упора по направляющим ротор 8, вследствие перемещения дополнительного храпового колеса 17 по плоскому участку винтовой оси 22, сохраняет свое положение относительно оси 4 и размыкает м.к. 10. После прекращения воздействия на ось

4 ротор 8 под действием пружины 7 возвраьцается в исходное положение, замыкая при помощи постоянных магHI

В случае перемещения оси 23 в направлении, показанном на чертеже стрелкой, на величину, соответствующую требуемому шагу вращения ротора, последний лри воздействии на ось 4 храпового колеса 17, перемешающегося некоторое время по плоскому участку винтовой оси 22, сохраняет свое положение относительно оси 4 по крайней мере до момента размыкания м.к., находящихся в исходной позиции. Затем, перемешаясь далее IIQ BHHTQвой оси 22, храповое колесо 17, находясь в зацеплении с храпоиым колесом 15, перемещает ротор 8 против часовой стрелки в следуI0 I0 позицию. Причем при вращении ротора

8 храповое колесо 18, прижимая пружину 20, проскальзывает по xpaIIO»oviy колесу 16. После прекращения воздзйствия на ось 4 ротор

8 под действием пружины перемещается возвратно-поступательно, не вращаясь, и занимает новое исходное положение. замыкая

736206

5 при этом постоянными магнитами 9 соответствующие м.к. Причем при возвратном перемещении ротора 8 храповое колесо 17, перемещаясь по винтовой оси 22, прижимает пружину 19 и проскальзывает по храповому колесу 15. Очевидно, для данного режима управления м.к. величина шага вращения ротора 8 находится в прямой функциональной зависимости от величины перемещения оси 22.

Это позволяет обеспечить выборочное управление м.к. 10 без срабать:вания м.к, расположенных в промежуточных позициях.

Управление работой м.к. в коммутаторе может быть осуществлено также вращением колеса 30 или оси 23 против часовой стрелки.

Вращательное движение колеса 30 передается винтовой оси 22, которая через храповое колесо 17, находящееся в зацеплении с храповым колесом 15, вращает ротор 8, постоянные магниты 9 которого обеспечивают поочередное замыкание м.к. При этом храповое колесо 18, прижимая пружину 20, проскальзывает по храповому колесу 16. При вращении колеса

30 по часовой стрелке ротор 8 сохраняет свое положение относительно оси 4 вследствие того, что храповые колеса 16 и 18 находятся в зацеплении, а храповое колесо 17, прижимая пружину.19, проскальзывает по храповому колесу 15. Передача вращательного движения от винтовой оси 22 ротору 8 может быть осуществлена при фиксации оси 4 в любой точке интервала, органичивающего ее перемещение

Очевидно, что при периодическом перемещении оси 4 до упора с некоторой постоянной скоростью и при одновременном вращении колеса 30 против часовой стрелки происходящее периодическое замыкание м.к. в той или иной позиции, позволяет судить об изменении угловой скорости колеса 30. При достижении колесом 30 некоторой критической угловой скорости, равной или большей угловой скорости храпового колеса 17, в момент перемещения его по винтовой оси 22, ротор 8 соверШает возвратно-поступательное перемещение периодически замыкания м.к., находящиеся в исходном положении.

Таким образом, предложенный коммутатор позволяет реализовать некоторые функции запретноразрешающих блокировочных устройств, может найти применение в системах автоматического контроля в качестве датчиков линейного перемещения и угловой скорости, а также может быть использован в скважинной геофизической аппаратуре, в которой необходимо одновременно обеспечить силовое управ>р ление исполнительными механизмами и коммутировать электрические цепи с разрывом в момент переключения.

15 Формула изобретения

Коммутатор на магнитоуправляемых контактах, содержащий статор с расположенными по образующей цилиндра магнитоуправляемыми контактами, ротор с установленными на нем параллельно осям магнитоуправляемых контактов магнитами, подпружиненный в направлении оси коммутатора, фиксатор с направляющим механизмом и двумя механизмами

25 зацепления, установленными по торцам ротора и представляющими собой кинематические пары в виде храповых колес, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, коммутатор снабжен полым

30 валом, указанные механизмы зацепления зафиксированы один относительно другого пружинами, образуя одноподвижную поступательную кинематическую пару, а направляющий механизм выполнен в виде винтовой подпружинен35 ной оси и установленного на ней дополнительного храпового колеса с прорезью, причем винтовая подпружиненная ось направляющего механизма размещена внутри полого вала и образует с ним упругую поступательную кинематическую пару.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 501429, кл. Н 01 Н 36/00, 1974. 5 2. Авторское свидетельство СССР Р 339985, кл. Ч 01 Н 67/30, 1973 (прототип);