Шаговый искатель

 

В. 3. Зуев, В. И. Андрюшечкин, А. И. Голубков, М. Ф. Байков и Д. Д. Чичкин

L (72) Авторы изобретения!

Московский автомобильный завод им. И. А. Лйхаяева. (Производственное объединение ЗИЛ) (71) Заявитель (54) ШАГОВЫЙ ИСКАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике, в частности к переключателям с электромагнитным приводом типа щаговых искателей, и может быть использовано в электрических схемах автоматизации технологических производственных процессов.

Известен шаговый искатель, содержащий установленные на плате храповое колесо, с электромагнитным приводом, связанные между собой установленной: на якоре электромагнита собачкой, тормоз и упор для предотвращения проворачивания храпового колеса, подвижный и неподвижный контакты.

Неподвижные контакты распбложены пр окружности на плате вокруг xpanqsoro колеса. Подвижный контакт установлен на конце консольной пластины, второй конец которой прикреплен к храповому колесу. Тормоз выполнен в виде пластины, прижимающейся к зубу храпового колеса (11

Однако эта конструкция рассчитана нв

10 слабые токи. Усилить контакты невозможно вследствие консольного крепления подвижного контакта. Конструкцию невозможно также применять без дополнительной аппаратуры в силовых цепях. Кроме того, устройство имеет опожную схему управления иэ-за необходимости применения отдельно командоаппаратов для цепей управления н силовых цепей и малый срок службы.

Известен также шаговый искатель, содержащий храповое колесо, установленное на валу, жестко закрепленного на плате, и связанное через собачку с электромагнитным приводом, тормоз, упор, установленный на плате, подвижные и неподвижные контакты, фиксирующее колесо со сферическими впадинами на его наружной поверхности, соосно установленное на храповом колесе, причем тормоз выполнен в виде пальца со сферической рабочей поверхностью и подвижные контакты установлены на ребрах храпового колеса, а неподвижные контакты расположены на.плате по окружносm соосно храповому колесу (2).

Основным недостатком шагового искателя является наличие на каждой рабочей позиции только одного силового контакта, это не поэ. воляет непосредственно от искателя включать в работу двух- и трехфаэные электродвигатели. Кроме того, в промежуточном положении в момент переключения подвижный контакт, перемещаясь с одной позиции на другую, замыкает между собой оба соседних неподвижных контакта, что ограничивает область применения указанного искателя.

Цель изобретения — расширение области применения и повышение надежност., Для достижения этой цели шаговый искатель снабжен другим крановым колесом с обратным направлением зубьев с индивидуальным электромагнитным приводом, закрепленным на плате концентрично валу корпусом, по образующей которого смонтированы меха89251 ниэмы силовых трехфазных контактов, каждый из которых имеет рычажную приводную систему, и кулачки, причем вал также связан с другим храповым колесом и на нем установлена, по крайней мере, одна втулка с двумя . yp боковыми дисками, между которыми закреплен взаимодействующий с рычажной приводной системой механизма силовых контактов один иэ упомянутых кулачков, а по образующей каждого диска под заданным углом относительно упомянутого кулачка выполнена выемка.

При этом механизм трехфазных силовых контактов состоит из трехфазного контактора, а его рычажная приводная система включает коромысло с роликом, ось и две тяги, концы которых имеют резьбу, отличающуюся величиной шага, при этом тяги установлены соосно и-соединены интегральной муфтой, ролик коромысла установлен с Возможностью взаимодействия с кулачком, а ось соединяет коромыс- З ло с одной иэ тяг.

Кроме того, с целью исключения возможности случайного замыкания силовых контактов на позициях, не соответствующих рабочим, ось соединяющая коромысло с одной из тяг, удпинена до величины, равной или большей ширины втулки с дисками.

Причем, с целью исключения возможности проскока собачки относительно храпового колеса, искатель снабжен пружиной, соединенной одним концом с собачкой, а другим— с якорем электромагнитного привода.

На фиг. 1 изображен предлагаемый искатель, продольный разрез;. на фиг. 2 — то же, вид спереди; ,иа фиг 3 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — меха- 50 низм контактов в двух проекциях.

На плате 1 установлена передняя шарикоподшипниковая опора 2 вала 3, на котором жестко закреплены храповые колеса 4 и 5, имеющие разнонаправленные зубцы и два ss электромагнитных привода 6 и 7. Электромагтщтньй;привод представляет из себя электромагнит 8 постояйного тока, на якоре 9 кото5

4 рого на оси 10 установлена собачка 11, контактирующая с зубцами храпового колеса при включении электромагнита. Пружина 12 соединяет собачку ll с якорем 9 и обеспечивает ее надежную фиксацию в исходном положении.

На храповом колесе 4 закреплено фиксирующее колесо 13, на наружной поверхности которого выполнены сферические впадины, количество которых соответствует количеству зубцов храпового колеса. В одну иэ указанных впадин входит подпружиненный ролик 14 ме. ханиэма фиксатора 15, закрепленного на плате 1.

На плате 1 соосно храповому колесу смонтированы три кольцевые контактные токонесущие шины 16 и три ряда неподвижных контактов 17.

Каждая шина электрически соединена при помощи пары подпружиненных подвижных контактов 18, смонтированных на ребрах храпового колеса 4, с одним из неподвижных контактов в соответствующем ряду.

На плате 1 также установлены два конечных выключателя 19 для периодического разрыва цепей питания электромагнитов 8.

На плате 1 со стороны обратной храповым колесам 4 и 5 концентрично валу закреплен корпус 20, по образующей которого расположены механизмы 21 трехфазных силовых контактов. Крышка 22 корпуса предназначена для установки второго подшипникового узла вала 3.

На валу 3 соосно.с механизмами 21 силовых контактов установлены втулки 23 с двумя боковыми дисками 24, между которыми закреплены кулачки 25, взаимодействующие с приводной системой механизма 21 силовых контактов. На образующих каждого диска 24 под заданным углом относительно кулачка выполнены выемки 26.

Механизм 21 силовых контактов состоит иэ трехфазного контактора 27 с тремя нормально открытыми контактами 28 и рычажной приводной системы, включающей две тяги 29 и 30, концы которых имеют резьбу, отличающуюся величиной шага, и соосно соединены интегральной регулирующей муфтой

31, а также коромысло 32 с роликом 33, взаимодействующим с кулачком 25, и удлиненную ось 34, соединяющую коромысло 32 с тягой 29, при этом длина оси 34 равна или больше ширины втулки 23 с дисками 24.

Текущая позиция искателя определяется по шкале 35, закрепленной на валу 3, и стрелке 36, закрепленной на плате 1.

Шаговый искатель работает следующим образом.

К трем токонесущим шинам 16 подключается питание цепей управления, а к трем рядам неподвижных контактов 17 — соответ89251 ственно командные цепи, исполнительные цепи и цепи сигнализации. К контакторам 27 механизмов 21 силовых контактов подключаются силовые трехфазные цепи электродвигателей. Электромагнитные приводы 6 и 7 подключаются через нормально закрытые контакты конечных выключателей 19. При подаче управляюшего импульса на электромагнитный привод 6 якорь 9 притягивается к сердечнику электромагнита 8,, а собачка 11 якоря 9, зацепляя храповое колесо 4 с валом 3, проворачивает его на один шаг. В конце хода якоря нормально закрытый контакт конечного выключателя 19 размыкается и обесточивает катушку электромагнита 8, при повороте храпового колеса 4 поворачивается закрепленное на нем фиксирующее колесо 13 со сферическими впадинами..

Фиксируюший подпружиненный ролик 14 вытесняется из впадины, сжимая пружину и, перекатываясь по образующей фиксирующего колеса 13, входит в следу ющую впадину, осушествляя четкую фиксацию положения храпо вого колеса 4 и вала 3 с втулками 23 в новой позиции. При этом токонесушие шины 16 через подвижные контакты 18 соединяются с очередными неподвижными контактами 17 командных, исполнительных и сигнальных цепей, а кулачок 25 одной из втулок 23 с дисками

24 с помощью рычажной приводной системы замыкает силовые контакты очередного механизма 21, производя включение соответствующего приводного электродвигателя.

В момент поворота ось 34 рычажной приводной системы механизмов 21 свободно входит своими концами в выемки 26 на дисках

24 втулки 23, не препятствуя замыканию контактов контактора 27.

По окончании работы двигателя срабатывает конечный выключатель 19, подавая очередной управляющий импульс на электромагнитный привод шагового искателя, при этом шаговый искатель поворачивается на следующую позицию. Ранее замкнутые силовые контакты механизма 21 размыкаются, выемки 26 дисков 24 смещаются и ось 34 рычажной приводной системы блокируется дисками 24, не допуская возможности самопроизвольного включения контактов, силовые контакты очередного механизма 21 замыкаются, производя включение следующего приводного электродвигателя. При подаче управляющего импульса на электромагнитный привод 7 происходит поворот храповогоколеса с валом аналогично описанному, но только в обратном направлении. Цепи сигнализации применяются для дистанционного указания позиции шагового искателя.

Шаговый искатель может быть применен без дополнительной аппаратуры в трехфазных

10

25

55

° 0

50 силовых цепях для включения электродвигателей мощностью до 10 кВт, наличие gonnaнительных неподвижных контактов позволяет расширить область применения искателя в системах автоматизации. Кроме того, искатель обеспечивает повышение надежности в работе за счет жесткой механической блокировки трехфазных силовых контактов на нерабочих позициях, а наличие пружины, фиксирующей собачку в исходном положении, исключает возможность проскока собачки относительно храпового колеса.

Формула изобретения

1. Шаговый искатель, содержащий храповое колесо, установленное на валу и связанное через собачку с электромагнитным приводом, тормоз, упор, смонтированный на плате, подвижные и неподвижные контакты, фиксирующее колесо со сферическими впадинами на его наружной поверхности, соосно установленное на храповом колесе, при этом подвижные контакты, фиксирующее колесо со сферическими впадинами на его наружной поверхности, соосно установленное на храповом колесе, при этом подвижные контакты установлены на ребрах этого храпового колеса, а неподвижные контакты расположены на плате по окружности соосно храповому колесу, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности, он снабжен другим храповым колесом с обратным направлением зубьев с индивидуальным электромагнитным приводом, закрепленным на плате концентрично валу корпусом, по образующей которого расположены механизмы силовых трехфазных контактов, каждый из которых имеет рычажную приводную систему, и кулачки, при этом вал также связан с другим храповым колесом и на нем смонтирована, по крайней мере, одна втулка с двумя боковыми дисками, между которыми закреплен взаимодействующий с рычажной приводной системой механизма силовых контактов, по крайней мере, один из упомянутых кулачков, а по образующей каждого диска под заданным углом относительно упомянутого кулачка выполнена выемка.

2. Искатель по и. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что механизм трехфазных силовых контактов состоит из трехфазного контактора, а его рычажная приводная система включает коромысло с роликом, ось и две тяги, концы которых имеют резьбу, отличаюшуюся величиной шага,. при этом тяги установлены соосно и соединены интегральной муфтой, ролик коромысла установлен с возможностью взаимодействия с кулачком, а ось соединяет коромысло с одной из тяг.

3. Искатель по пп. 1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью исключения воэможности случайного замыкания силовых трехфазных контактов на позициях, не соответствующих рабочим, ось, соединяющая коромысло с одной иэ тяг, удлинена до величины, равной или большей ширины этулки с дисками.

4. Искатель по пп. 1 — 3, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью исклюЧения

892515 возможности проскока собачки относительно храпового колеса, он снабжен пружиной, один конец которой соединен с собачкой, а другой с якорем электромагнитного привода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руководящие материалы по электрофикации металлорежущих станков. ЭНИИМС, 1о 1963, с. 5, 25.

2. Авторское свидетельство СССР К 686098, кл. Н 01 H 63 00, 09.06.77 (прототип).

8925!5

Составитель Н. Кузнецова

Редактор А. Шишкина Техред E. Харитончик Корректор А. Ференц

Заказ 11267/75 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, .4