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旋转式限位开关旋转轮调整方法

文献发布时间:2024-01-17 01:24:51


旋转式限位开关旋转轮调整方法

技术领域

本发明涉及起重机安全领域,具体地,涉及一种旋转式限位开关旋转轮调整方法。

背景技术

起重机一般采用旋转限位来限制起升高度,防止冲顶。旋转限位作为起重机防冲顶限位,对起重机的限位安全性和可靠性起到至关重要的作用。

调整旋转凸轮限位通常需要对凸轮片的位置进行微调,但目前大多数情况下都是直接对凸轮片进行调节,而没有采用微调的方法。这导致很难精确地调整安全连锁位置,稍微调整一下就会出现过调或欠调的情况,因此调整的误差很大。

发明内容

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种旋转式限位开关旋转轮调整方法。

根据本发明提供的一种旋转式限位开关旋转轮调整方法,旋转式限位开关包括旋转轮组、调整结构以及仪表盘结构;

使用者能够通过外界工具配合仪表盘结构,驱动所述调整结构带动所述旋转轮组,以实现旋转轮组的旋转调节;

所述仪表盘结构包括多路仪表盘组,每路仪表盘组包括多个仪表盘,所述多个仪表盘包括细分调整表盘与粗分调整表盘;细分调整表盘包括细分调整表盘本体与细分调整指针;粗分调整表盘包括粗分调整表盘本体与粗分调整指针;所述调整结构包括细分调整齿轮、粗分调整齿轮、细分调整轴以及粗分调整轴;

使用者首先通过外界工具配合粗分调整指针带动所述粗分调整轴使所述粗分调整齿轮旋转,而后粗分调整齿轮带动旋转轮组旋转,以实现对旋转轮组的粗步调节;

而后,使用者通过外界工具配合细分调整指针带动所述细分调整轴使所述细分调整齿轮旋转,而后细分调整齿轮带动粗分调整齿轮使旋转轮组旋转,以实现对旋转轮组的细致调节。

优选的,旋转式限位开关还包括传动轴、中间旋转轮锁紧环、尾部旋转轮锁紧环以及紧固环;旋转轮组包括多个旋转轮;

使用者在通过外界工具配合粗分调整指针前,施行如下步骤:

先松开紧固环,使紧固环与尾部旋转轮锁紧环分离,而后使需要调节的旋转轮与相邻的中间旋转轮锁紧环分离。

优选的,所述细分调整指针、粗分调整指针中间均设置有调整孔,使用者利用外界工具使调整孔能够旋转所述细分调整指针与粗分调整指针。

优选的,所述调整孔为方孔,使用者通过一字改锥配合该方孔旋转细分调整指针和/或粗分调整指针。

优选的,所述细分调整表盘为1度细分调整表盘;所述粗分调整表盘为30度粗分调整表盘;所述细分调整齿轮为1度细分调整齿轮;粗分调整齿轮为30度粗分调整齿轮。

优选的,旋转轮上设置有轮盘刻度;

旋转轮组顶部安装有刻度指示器支架,刻度指示器支架上安装有多个刻度指示器,单个刻度指示器配合单个旋转轮盘上的刻度能够指示旋转轮的旋转角度;

使用者能够通过刻度指示器与轮盘刻度的配合,确定运行中旋转轮的旋转位置,而后根据所述旋转轮的旋转位置调整其他旋转轮。

优选的,所述仪表盘组为12路;

12路仪表盘组分成2侧,垂直对称布置,每侧6个仪表盘组,仪表盘组以传动轴为中心圆周布置,两侧仪表盘组的上部仪表盘组中心线起始角度为50度,同侧的相邻仪表盘组中心线的间隔角度为20度。

优选的,首部旋转轮的前端和每组旋转轮之间安装均有一个中间旋转轮锁紧环,尾部旋转轮的尾端则安装尾部旋转轮锁紧环;

中间旋转轮锁紧环两侧加工有防滑凸起,尾部旋转轮锁紧环的一侧加工有防滑凸起;

旋转轮的中心孔周向布置有防滑槽,所述防滑凸起能够与防滑槽相互匹配;

中间旋转轮锁紧环和尾部旋转轮锁紧环上设置有键槽;

传动轴上均匀布置有多个锁止键,所述锁止键能够与中间旋转轮锁紧环上的键槽以及尾部旋转轮锁紧环上的键槽相互配合。

优选的,粗分调整齿轮与旋转轮的速比为12:1,细分调整齿轮与粗分调整齿轮的速比为3:1。

优选的,刻度指示器为三角金属薄片。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

1、本发明先直接利用粗分调整指针对旋转轮进行粗调,然后利用细分调整指针通过调节粗分调整齿轮的方式对旋转轮进行细调,通过粗调细调两种方式结合的做法,显著提高了调整精度。

2、本发明的紧固环能够旋紧与松开,先松开紧固环能够对旋转轮进行调节;调整旋转轮后,旋紧紧固环能够保证旋转式限位开关正常工作。

3、本发明利用一字改锥就能调整粗分调整指针与细分调整指针,从而旋转轮进行调节。一字改锥容易获得,很大程度避免了异形工具丢失后难以替代的现象。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为旋转式限位开关的整体结构图;

图2为调整仓的仪表盘布置示意图;

图3为第6路仪表盘布置示意图;

图4为旋转轮结构示意图;

图5为旋转轮组结构侧视示意图;

图6为旋转轮组结构底视示意图;

图7为旋转式限位开关的中间旋转轮锁紧环的两视图示意图;

图8为旋转式限位开关的尾部旋转轮锁紧环的三视图示意图;

图9为旋转式限位开关的传感器支架的两视图示意图;

图10为旋转式限位开关的局部结构侧视图;

图11为旋转式限位开关的局部结构示意图;

图12为刻度指示器的两视图示意图;

图13为旋转式限位开关的输入轴的结构图;

图14为传动轴的结构图;

图15为旋转式限位开关的电路图。

图中示出:

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种旋转式限位开关旋转轮调整方法,旋转式限位开关包括旋转轮组2、调整结构、传动轴1以及仪表盘结构;所述旋转轮组2安装在所述传动轴1上;仪表盘结构、调整结构以及旋转轮组2依次传动连接

使用者能够通过外界工具配合仪表盘结构,驱动所述调整结构带动所述旋转轮组2,以实现旋转轮组2的旋转调节;

所述仪表盘结构包括多路仪表盘组4,每路仪表盘组包括多个仪表盘5与一个旋转轮指示标志6,所述仪表盘5的数量为2个,分别为细分调整表盘51、粗分调整表盘52;单路仪表盘组与一个调整结构一一对应。细分调整表盘51包括细分调整表盘本体与细分调整指针511;粗分调整表盘52包括粗分调整表盘本体与粗分调整指针521;所述调整结构包括细分调整齿轮7、粗分调整齿轮8、细分调整轴9以及粗分调整轴10;细分调整齿轮7安装在细分调整轴9上,并且细分调整齿轮7与细分调整轴9同步旋转;粗分调整齿轮8安装在粗分调整轴10上,并且粗分调整齿轮8与粗分调整轴10同步旋转;细分调整齿轮7、粗分调整齿轮8以及旋转轮3依次啮合;所述细分调整表盘51与粗分调整表盘52分别安装在所述所述细分调整轴9的端部、粗分调整轴10的端部;细分调整指针511能够带动细分调整轴9旋转;因此可以带动细分调整齿轮7旋转,从而实现旋转轮3旋转。粗分调整指针521能够带动粗分调整轴10旋转;因此可以带动粗分调整齿轮8旋转,从而实现旋转轮3旋转。

使用者首先通过外界工具配合粗分调整指针521带动所述粗分调整轴10使所述粗分调整齿轮8旋转,而后粗分调整齿轮8带动旋转轮组2旋转,以实现对旋转轮组2的粗步调节;

而后,使用者通过外界工具配合细分调整指针511带动所述细分调整轴9使所述细分调整齿轮7旋转,而后细分调整齿轮7带动粗分调整齿轮8使旋转轮组2旋转,以实现对旋转轮组2的细致调节。

旋转轮3上设置有轮盘刻度;旋转轮组2顶部安装有刻度指示器支架18,刻度指示器支架18上安装有多个刻度指示器181,单个刻度指示器配合单个旋转轮3盘上的刻度能够指示旋转轮的旋转角度;刻度指示器为三角金属薄片。使用者能够通过刻度指示器181与轮盘刻度的配合,确定运行中旋转轮的旋转位置,而后根据所述旋转轮的旋转位置调整其他旋转轮。

所述细分调整表盘51为1度细分调整表盘;所述粗分调整表盘52为30度粗分调整表盘;所述细分调整齿轮7为1度细分调整齿轮;粗分调整齿轮8为30度粗分调整齿轮;细分调整轴9为1度细分调整轴、粗分调整轴10为30度粗分调整轴10。

细分调整齿轮7为单层齿轮,齿数10齿,模数0.5;粗分调整齿轮8为大小双层齿轮,大齿轮齿数为30齿,模数0.5,小齿轮齿数为10齿,模数0.5。细分调整齿轮7与粗分调整齿轮8的大齿轮啮合,粗分调整齿轮8的小齿轮与旋转轮3啮合。

所述细分调整指针511、粗分调整指针521中间均设置有调整孔,使用者利用外界工具使调整孔能够旋转所述细分调整指针511与粗分调整指针521。优选的,所述调整孔为方孔,使用者通过一字改锥配合该方孔旋转细分调整指针511和/或粗分调整指针521。从而实现旋转式限位开关的连锁位置的调整。从而实现旋转式限位开关的连锁位置的调整。配合仪表盘的刻度可以实现精确的角度调整。反之在旋转式限位开关工作时,旋转轮3随着传动轴旋转时可以带动1度细分调整指针以及30度粗分调整指针的旋转,配合旋转轮组2指示标志则可以指示对应旋转轮3的旋转角度,便于记录和参考。

所述旋转式限位开关还包括仪表仓11,所述仪表盘结构位于所述仪表仓11内。在一个优选例中,所述旋转轮3为齿轮结构,旋转轮3的数量为12个,12个旋转轮3均套装在所述传动轴1上,所述仪表盘组4为12路,12路仪表盘组4在仪表盘以仪表仓中心两侧垂直对称布置,每侧6个仪表盘组,仪表盘组4以传动轴为中心圆周布置,两侧仪表盘组的上部仪表盘组4中心线起始角度为50度,同侧的相邻仪表盘组4中心线的间隔角度为20度,此时所述调整结构的数量也为12个。

具体的,1度细分调整表盘加工有0至9共10个大刻度,等间距分布在1度细分调整表盘边缘位置,每个大刻度代表1度,在偶数大刻度位置加工刻度读数数字,每两个大刻度之间加工有5个小刻度,等间距分布在两个大刻度之间,每个小刻度代表0.2度。1度细分调整表盘还包括1度细分调整指针,用于指示调整位置。30度粗分调整表盘加工有30个刻度,等间距分布在30度粗分调整表盘边缘位置,每个刻度代表1度,在0度,10度,20度刻度位置加工刻度读数数字,30度粗分调整表盘还包括30度粗分调整指针。旋转轮组2指示标志加工有旋转轮组2分组的数字标志。更具体的,30度粗分调整齿轮与旋转轮3的速比为12:1,1度细分调整齿轮与30度粗分调整齿轮的速比为3:1。因此30度粗分调整齿轮旋转1度,旋转轮3旋转1/30度,而1度细分调整齿轮旋转1度,旋转轮3旋转1/10度。1度细分调整表盘的最小刻度为0.2度,因此1度细分调整齿轮的精确调整精度可以达到0.2度,而估读读数可以达到0.1度。

旋转式限位开关还包括中间旋转轮锁紧环32、尾部旋转轮锁紧环33以及紧固环17;旋转轮组2包括多个旋转轮3;首部旋转轮3的前端和每组旋转轮3之间安装均有一个中间旋转轮锁紧环32,尾部旋转轮3的尾端则安装尾部旋转轮锁紧环33。12个旋转轮3、中间旋转轮锁紧环32、尾部旋转轮锁紧环33同心安装在传动轴1上,传动轴1首部加工有传动轴锁紧环16,传动轴锁紧环16紧贴首部的中间旋转轮锁紧环32,而传动轴尾部则安装紧固环17。传动轴尾部加工有外螺纹,紧固环17加工内螺纹与传动轴尾部螺纹配合,紧固环17可以旋紧在传动轴上。紧固环17在传动轴上旋紧时可以与尾部旋转轮锁紧环33紧贴,紧固环17旋紧时则将中间旋转轮锁紧环32、旋转轮组2、尾部旋转轮锁紧环33紧固到一起,具体的,紧固环17旋紧时,紧固环17通过压紧尾部旋转轮锁紧环33,使尾部旋转轮锁紧环33中间旋转轮锁紧环32、旋转轮组2均压紧到一起。尾部旋转轮锁紧环33中间旋转轮锁紧环32、旋转轮组2中间旋转轮锁紧环32、旋转轮组2、尾部旋转轮锁紧环33形成的整体与传动轴1也紧固到一起,即可以确保旋转轮组2与传动轴1一起运动。

使用者在通过外界工具配合粗分调整指针521前,施行如下步骤:先松开紧固环17,使紧固环17与尾部旋转轮锁紧环33分离,而后使需要调节的旋转轮3与相邻的中间旋转轮锁紧环32分离。

具体的,中间旋转轮锁紧环32两侧加工有防滑凸起321,尾部旋转轮锁紧环33则只要一侧加工有防滑凸起321,安装时其带有防滑凸起的一侧紧贴旋转轮3,更具体的,旋转轮3的中心孔周向布置有防滑槽324,所述防滑凸起321能够与防滑槽324相互匹配。中间旋转轮锁紧环32和尾部旋转轮锁紧环33还加工有键槽322。传动轴1中间均匀加工有多个锁止键323,优选的,锁止键323的数量为13个,锁止键323可以与中间旋转轮锁紧环32以及尾部旋转轮锁紧环33的键槽配合,可以确保中间旋转轮锁紧环32以及尾部旋转轮锁紧环33只能沿传动轴轴向滑动,但却不能沿传动轴旋转。旋转轮3安装在传动轴两个锁止键的中间,因此在紧固环17松脱时,旋转轮3可以沿着传动轴自由旋转,但不会影响其他旋转轮3。

防滑凸起321配合防滑槽324可以加强紧固环17旋紧时,旋转轮3和中间旋转轮锁紧环32以及尾部旋转轮锁紧环33之间的摩擦力,同时由于传动轴的锁止键与中间旋转轮锁紧环32以及尾部旋转轮锁紧环33的键槽配合使得中间旋转轮锁紧环32以及尾部旋转轮锁紧环33不可以沿传动轴旋转,因此可以确保旋转轮3与传动轴的同步更为可靠。

而当紧固环17松动时可以使旋转轮3与相邻的中间旋转轮锁紧环32松脱,此时调整1度细分调整齿轮或者30度粗分调整齿轮,可以使对应的旋转轮3旋转,此时相邻的中间旋转轮锁紧环32由于与旋转轮3松脱,并且还因锁止键的配合而无法旋转,从而可以确保被调整的旋转轮3的旋转只会在两个相邻锁紧环之间旋转,而不会带动其他的旋转轮3旋转,从而确保调整的灵活性和可靠性。

旋转式限位开关,如图1-14所示,还包括齿轮组12、第一电路板13、第二电路板14、输入轴15、旋转轮仓22盖板、仪表仓盖板以及壳体20。

所述壳体20包括变速仓21、旋转轮仓22、第一电气仓23、第二电气仓24、旋转轮仓盖板安装柱25、调整仓盖板安装柱26以及安装支架27。所述旋转轮仓盖板安装柱25加工有旋转轮仓22盖板安装孔,用于安装旋转轮仓22顶部盖板和旋转轮仓22底部盖板。旋转轮仓22盖板包括旋转轮仓22顶部盖板、旋转轮仓22底部盖板和调整仓盖板,旋转轮仓22顶部盖板、旋转轮仓22底部盖板、仪表仓盖板均为金属盖板,结构简单,仅为本发明的壳体密封部件,对本发明的原理和功能没有实质性作用,因此在附图中未做展示。安装支架加工有安装孔28,使得旋转式限位开关可以方便的安装到外界应用设备上。

所述齿轮组12安装在变速仓21内,旋转轮组2位于在所述旋转轮仓2222内,第一电路板13与第二电路板14分别安装在所述第一电气仓23、第二电气仓24内。

所述输入轴15通过齿轮组12与传动轴1连接,

旋转轮3加工有36个旋转轮刻度,等间距分布在旋转轮3边缘位置,每个刻度代表10度位置,自0度位置起,在每隔30度刻度位置加工有刻度读数数字。旋转轮3整体为模数为0.5的齿轮,边缘共有120齿,中心孔的边缘加工有旋转轮防滑槽324。旋转轮3外缘靠近刻度读数位置镶嵌有磁铁31,磁铁31为弧形条状磁铁,其弧形圆心与旋转轮3同心,采用钕磁铁加工而成,其磁极位于弧形条状两面。磁铁31的圆心角可以为5度,15度,30度,90度,180度等,包括但不限于这些角度,通常为了适应不同的工艺需求,磁铁31的圆心角可以为任意角度的。磁铁31的圆心角越小磁铁31弧长越短,旋转轮3触发区间越小,反之,磁铁31的圆心角越大磁铁31弧长越长,旋转轮3触发区间越大。不同的工艺需求旋转轮3触发区间的需求也不同,因此磁铁31的圆心角也不同,可以为不同工艺需求定制不同的磁铁31。

另外,由于旋转轮仓22内部结构紧凑,空间有限,紧固环17的紧固和松脱无法通过通用扳手进行操作。为了便于紧固环的紧固和松脱,紧固环外缘加工有紧固孔,通过通用的十字改锥插入紧固孔,前后移动可以将紧固环紧固到传动轴上或者将紧固环从传动轴上松脱。而紧固环17和尾部旋转轮锁紧环33的相邻面均为光滑面,因此紧固环的紧固和松脱旋转阻力会很小,可以确保整个旋转轮组2的紧固更为轻松更为可靠。

旋转轮组2底部安装有传感器支架19。传感器支架19安装有12个霍尔传感器191,并且传感器支架上还设置有PCB线路192,PCB线路192将霍尔传感器的引脚引出,继而连接到第一电路板13和第二电路板14上,从而驱动对应的继电器完成旋转轮3的触发动作。具体的,所述第一电路板13、第二电路板14分别与6个所述霍尔传感器191电连接。

旋转轮仓22的底部盖板安装有电缆连接器,用于将第一电路板13、第二电路板14的电气信号以及电源连接到壳体外部,用于应用设备的信号采集和电源供应。

旋转式限位开关设计有齿轮组12的原因在于,由于所述旋转式限位开关通常安装于钢丝绳卷筒上,输入轴与钢丝绳卷筒同轴旋转,而钢丝绳卷筒在全行程中通常会旋转多圈,而旋转轮3最好不要旋转多圈,否则触发信号在全行程中将出现多次触发而导致无法鉴别。因此在所述旋转式限位开关的输入轴与旋转轮3之间最好加入齿轮组12用于改变输入轴和旋转轮组2之间的速比。

所述齿轮组12包括第一变速齿轮121、第二变速齿轮122、第三变速齿轮123、第四变速齿轮124以及第五变速齿轮125。输入轴15两端均加工有输入轴键151,前端的输入轴键151用于钢丝绳卷筒轴和旋转式限位开关的配合,而输入轴后端的输入轴键151与第一变速齿轮121配合,确保第一变速齿轮121与输入轴同步旋转。第一变速齿轮121与第二变速齿轮122啮合,第二变速齿轮122为双层齿轮,顶层为小齿轮,底层为大齿轮,其中大齿轮与第一变速齿轮121啮合。第二变速齿轮122与第三变速齿轮123啮合。第三变速齿轮123为双层齿轮,顶层为大齿轮,底层为小齿轮,其中大齿轮与第二变速齿轮122的小齿轮啮合。第三变速齿轮123与第四变速齿轮124啮合,第四变速齿轮124为双层齿轮,顶层为小齿轮,底层为大齿轮,其中大齿轮与第三变速齿轮123的小齿轮啮合。第四变速齿轮124与第五变速齿轮125啮合。第五变速齿轮125为单层齿轮,第五变速齿轮125安装于传动轴,传动轴加工有键,第五变速齿轮125加工有键槽,与传动轴的键配合可以确保第五变速齿轮125与传动轴同步旋转。

第一变速齿轮121齿数25;第二变速齿轮122的大齿轮齿数50,小齿轮齿数30;第三变速齿轮123的大齿轮齿数30,小齿轮齿数10;第四变速齿轮124的大齿轮齿数40,小齿轮齿数10;第五变速齿轮125的齿数50。所有变速齿轮的模数为0.5,压力角为20度。通过齿轮传动变比计算,本发明的输入轴和传动轴之间的速比为40:1。

除此以外,通过改变第三齿轮的大齿轮和第四变速齿轮124的小齿轮之间的速比可以调整旋转式限位开关输入轴和传动轴之间的速比,以适用其他工艺情形。

图15为所述旋转式限位开关的电路图。该电路图由6组单元电路组合而成,其中元件J1至J6为输出连接器,元件D1至D6为继电器的续流二极管,元件J11为电源连接器,元件J12为传感器连接器,元件K1至K6为输出继电器,为所述旋转式限位开关的最终的节点状态输出元件,元件Q1至Q6为输出继电器的驱动晶体管,元件R1至R6为霍尔传感器的上拉电阻,元件R11至R16为驱动晶体管的基极电阻,J12中的网络标签T1至T6将连接霍尔传感器的输出端,为电路图的输入信号节点。

输出继电器为所述旋转式限位开关的最终的节点状态输出元件,其触点的1脚为公共端,连接输出连接器的3脚,3脚为常开端,连接输出连接器的1脚,2脚为常闭端,连接输出连接器的2脚,其线圈的5脚连接驱动晶体管的集电极,线圈的4脚接地;续流二极管的正极接地,负极连接输出继电器线圈的5脚;输出晶体管用于驱动继电器的动作状态,驱动晶体管为PNP型小功率晶体管,可以选用常用的8550晶体管,输出晶体管的发射极连接VCC,集电极连接输出继电器的线圈的5脚,基极连接基极电阻的2脚;上拉电阻的1脚连接霍尔传感器的输出端,2脚连接到电源VCC;基极电阻用于对霍尔传感器的输出进行限流,其1脚连接霍尔传感器的输出端以及上拉电阻的1脚,其2脚连接驱动晶体管的基极。

所述旋转式限位开关选择的霍尔传感器为开关型的,其种类为常开型。在未触发时,霍尔传感器的输出端为高电平,电平接近VCC,在触发时,霍尔传感器的输出端为低电平,电平接近0V。当霍尔传感器未触发时,由于其输出接近VCC,所以驱动晶体管将截至,输出继电器线圈无法得电,因此输出继电器的触点维持原状。当霍尔传感器触发时,由于其输出接近0V,所以驱动晶体管将导通,输出继电器线圈得电,因此输出继电器的触点状态翻转,得以输出节点状态信息。

所述旋转式限位开关的工作原理较为简单,通常所述旋转式限位开关将安装于应用设备的钢丝绳卷筒上,其输入轴与钢丝绳卷筒轴连接,使得所述旋转式限位开关的输入轴与钢丝绳卷筒轴同步旋转。所述旋转式限位开关输入轴的旋转在经过齿轮组减速后将带动旋转轮组2旋转,其中旋转轮组2的旋转轮3的旋转带动磁铁31旋转,当磁铁31旋转到霍尔传感器位置时,将使得霍尔传感器触发,即限位开关结构被触发。而当磁铁31脱离霍尔传感器时,将使得霍尔传感器恢复到未触发状态,即限位开关结构恢复到未触发状态。不同旋转轮3的磁铁31长度不同,因此使得对应的霍尔传感器触发行程或者未触发行程均不相同。

松脱锁紧环,可以使旋转轮组2处于可调整状态,继而根据旋转轮组2指示标志,通过调整对应的1度细分调整指针或者30度粗分调整指针,可以调整对应的旋转轮3旋转到特定的角度,使得对应旋转轮3在应用设备的整个行程的特定位置可以触发霍尔传感器或者脱离霍尔传感器。调整结束后紧固锁紧环,使得旋转轮组2可以与传动轴同步旋转,也使得旋转轮组2可以与输入轴按照齿轮组的速比旋转,从而使旋转轮组2处于工作状态。此时在应用设备的工作过程中,旋转轮组2将在行程中多个特定位置触发霍尔传感器或者脱离霍尔传感器,从而输出继电器将在行程中多个特定位置吸合或者分断,从而实现对应用设备的安全位置连锁控制。

目前市场上旋转凸轮限位主要以凸轮片触发微动开关实现凸轮限位的基本功能,目前存在的缺陷主要是凸轮片的触发点为凸轮的凸起点不可能是突变的拐点,而微动开关也存在回滞区间,从而导致对凸轮限位的调整精度不高,也导致凸轮限位的定位精度不高。如果能够解决这些问题则可以显著提高凸轮限位的精度和稳定性,有效降低旋转凸轮限位的调整难度。

本旋转式限位开关通过改变现有凸轮片的形式、触发方式、调整方式来克服常规的旋转凸轮限位的缺点。旋转式限位开关采用一个大直径的齿轮,代替传统的凸轮,在旋转轮内缘镶嵌一个弧形磁铁条——磁铁,旋转轮的旋转将带动磁铁旋转。旋转式限位开关的触发方式将通过霍尔传感器检测磁铁实现。霍尔传感器为磁敏感的传感器,当有足够的磁力线穿过霍尔元件时,霍尔元件的开关状态将翻转。因此当磁铁随着旋转轮的旋转而到达霍尔传感器位置时,霍尔传感器的开关状态将翻转,从而实现旋转式限位开关的触发状态。霍尔传感器触发曲线边缘是陡峭的,该特性说明霍尔传感器的动作很灵敏,可以有效提高检测精度。另外霍尔传感器触发曲线虽然也存在回滞区间,但该区间本身很小,如果在采用钕磁铁制作的磁铁时,可以有效提高磁铁的磁力线密度,使得触发边缘磁力线密度变化曲线更为陡峭,因而可以降低霍尔传感器动作的回滞区间,使得该区间反馈到输入端的位移可以忽略不计。因而将克服早期旋转凸轮限位的定位精度不高,存在很大回滞区间的弊端。

旋转式限位开关采用大齿轮(即旋转轮)代替凸轮的另外一个原因为可以通过齿轮变速传动实现对旋转轮的精细调整。早期的凸轮限位的另外一个弊端就是调整难度大,无法实现精调。本发明提供的旋转式限位开关通过两级调整齿轮传动实现对旋转轮变速传动,从而实现对旋转轮的两级的精确调整,其中一级调整齿轮为1/12变比,二级调整齿轮为1/3变比,即一级调整齿轮旋转一周,旋转轮将旋转30度,而二级调整齿轮旋转一周旋转轮将旋转10度,通过一级调整齿轮可以实现粗调,通过二级调整齿轮可以实现精调,两级的调整方式可以显著提高调整效率和精度,并且齿轮传动是双向的,配合调整指示器和刻度盘既可以实现精确调整,也可以观察到运行中旋转轮的旋转位置,既便于进行数据记录,也便于将调整好的旋转轮旋转角度复刻到另外的一个旋转轮限位中。因此本发明将克服目前凸轮限位的难于调整的缺点。

霍尔传感器本身是一个有源元件,需要电路进行驱动,而且霍尔传感器的负载能力很小,需要通过驱动电路将霍尔传感器的开关信号转换为继电器的开关信号,实现有源节点转换为无源节点,并提高负载能力。旋转式限位开关通过电路板实现该转换功能,每块电路板将可以同时连接六个霍尔传感器,实现六路节点转换。当采用两块电路板时即可实现12路节点的转换。

旋转式限位开关采用凸轮盘加磁铁加霍尔传感器的检测方式,虽然有电子元件参与,但电路也仅采用三极管驱动继电器的方式,线路简单而可靠,主体部分仍然是以机械传动为主,所以所述的旋转式限位开关对恶劣环境的适应性很高,对震动的抵抗力也很高。再配合两级调整方式,旋转式限位开关既可以克服以往旋转凸轮限位的定位精度不高、存在回滞区间、难于调整的缺点,同时也克服了进口电子凸轮限位在恶劣工作环境中寿命低、稳定性差的缺点。同时具有了常规旋转凸轮限位的稳定性高、对恶劣环境适应性高的优点和进口电子凸轮限位的易于调整、调整精度高、定位精度高的优点。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

本领域技术人员知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以,本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构;也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

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06120116197354