專利名稱:節電開關的制作方法
本實用新型屬于控制驅動電機，特別適用于控制紡機上電機轉或停的電源開關。
目前控制紡機開動或停機的一種方法是，當需要停機時，把原先用皮帶傳動的紡機主軸與電機軸脫開，此時，雖然紡機不開，梭子不走，但電機還在空載運行，繼續消耗電能。另一種方法是通過行程開關和繼電器控制電機轉或停來實現的，該行程開關主要由殼體，內座，工作彈簧，芯棒及其頂頭組成，內座被固定在殼體內，其二個壁面有通孔供芯棒穿越，芯棒是用絕緣材料車成的具有臺階的圓柱體，其一端作為頂頭伸出殼體，其余部分在殼體內并穿越內座，位于殼體內而在內座外的一段芯棒上置有工作彈簧，該工作彈簧的一端抵住芯棒的臺階面，另一端與內座壁接觸，根據頂頭的受力情況，通過彈簧能使芯棒沿軸向來回移動，在位于內座內的芯棒的徑向位置裝有金屬觸頭，該觸頭與繼電器的吸力線圈電連接，在內座二側壁上裝有白金觸點，該觸點接220伏電源。當紡機正常工作時，行程開關芯棒上的觸頭與內座側壁上的觸點接觸，此時，繼電器的吸力線圈接通電源并通過繼電器上的常開觸點將電機接通電網。當紡機停開時，將紡機的開關柄處于關的位置，用該開關柄把行程開關的頂頭頂向殼體，迫使芯棒沿軸向移動，使其觸頭與內座側壁上的觸點分離，此時，繼電器的吸力線圈斷電并通過常開觸點將電機切斷電源。這種控制方法，雖然電機不再空載運行，但是紡機在工作時，增加了繼電器的電耗，盡管繼電器吸力線圈所需的功率很小，然而由于紡機開機時間比停機時間長，則長年累月電耗不可忽視，且繼電器的常開觸點很易被通，斷時引起的電弧燒損，其使用壽命短，影響了運行可靠性。再則，由于是靠彈性壓力使芯棒上的觸頭與內座側壁上的觸點形成電連接的，則所需彈性力大，相應地停機時，需要把頂頭頂向殼體的力也大，其開關動作靈敏度低。另外，紡機停機時，靠開關柄頂住行程開關頂頭，如一有疏忽，碰開開關柄，則電機通電，易發生事故，如造成紡織品質量事故，機修工人身事故等。
鑒于上述已有技術存在的問題，本實用新型的任務是要提供一種節省電能，運行安全，可靠，結構簡單，動作靈敏的控制紡機用電機停或轉的電源開關。
本實用新型的任務是以如下方式完成的在與頂頭處于同一軸線的芯棒上，緊挨著間隔套了具有同樣外徑尺寸的絕緣套和導電的金屬套，該芯棒穿越固定在殼體內的內座，并有一段在內座外，上面套有工作彈簧，其內座被二個具有能通過芯棒的通孔的間壁分隔，形成三個滅弧室，每一滅弧室內分別容納了絕緣套和一個金屬套各組成一相，在各滅弧室內，位于芯棒的兩側至少對稱地裝有一對具有壓緊裝置的金屬滾輪緊壓在芯棒上，其芯棒一側的金屬滾輪接電源，另一側金屬滾輪接電機，頂頭的一端伸出殼體，另一端在殼體內并與芯棒接觸，相互間通過工作彈簧傳遞力，當頂頭受力被壓向殼體時，通過彈簧逼迫芯棒沿軸向移動，當不受力時，靠彈簧彈力使頂頭復位，所以當芯棒沿軸向來回移動時，芯棒兩側的滾輪或緊壓住芯棒上導電的金屬套或緊壓住斷電的絕緣套，以使電機通電運轉或斷電停轉；在殼體上還裝有保險按鈕，該保險按鈕的芯軸與頂頭軸線垂直，當頂頭受力被頂入殼體時，按下芯軸，能將頂頭卡住，不使頂頭滑出殼體。
由于本實用新型的節電開關是直接控制電機三相電源通斷的，紡機上采用該開關，不需要再配置繼電器，所以工作時無繼電器的額外電耗，節約了電能，停機時，電機三相全部切斷電源，又有保險按鈕卡住頂頭，其安全性好；去掉了繼電器，使接線簡單，觸點減少，因而還提高了運行可靠性；此外，由于采用滾輪作為觸點形成電連接，其摩擦力很小，故使頂頭動作所需力減小，提高了開關靈敏度。
下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。
圖1是本實用新型一種具體結構打開殼體蓋板時的俯視圖。
圖2是圖1結構的開關，合上蓋板而保險按鈕未按下時的縱向剖面圖。
圖3是圖2沿A－A線的剖面圖。
參照附圖，一個內部有空腔，外表呈階梯狀的金屬頂頭3，其小頭端伸出殼體1，大頭端在殼體內，在頂頭的內腔置有保護彈簧5，該保護彈簧的一端與內腔底部接觸，另一端套在芯棒4的端頭4A上，以便使該彈簧有良好的定位。芯棒由絕緣材料，如用膠木車成粗細不一的階梯狀，在其較細的一段上，緊挨著間隔套了具有同樣外徑尺寸的絕緣瓷套6和導電銅套7后，而與較粗一段有相同的直徑尺寸，瓷套和銅套最好用粘合劑粘在芯棒上，使其與芯棒緊固成一體。該芯棒穿越內座2，并與頂頭在同一軸線，(軸線用n表示)，芯棒不套瓷套與銅套的一端伸出內座，并在其上套有工作彈簧8，該工作彈簧8被夾在內座壁2D與芯棒凸圓的臺階面4B之間。內座2固定在殼體內并用二個間壁9分隔，形成三個滅弧室2A，2B，2C，其內座的兩壁及間壁9都有通孔，供帶有瓷套和銅套的芯棒穿越。內座與間壁是膠木件，可以一次壓成，為安全起見，殼體1一般也采用膠木制成，而殼體的蓋板1A可用1mm厚的鐵皮，以增加強度，降低成本。每一個滅弧室內分別容納了瓷套和一個銅套各組成一相。在各滅弧室內，位于芯棒的兩側對稱地裝有一對具有壓緊裝置的金屬滾輪10緊壓在芯棒上。在附圖所示的具體結構中，滾輪的壓緊裝置是由帶有接線螺絲11的接線銅板12，導電軟銅片13，壓簧14，滾輪軸15及滾輪10組成。為了提高壓緊裝置的彈力及壓力，滅弧室的橫截面最好呈E形，并使其中間部分的截面寬度略小于套了瓷套與銅套后的芯棒直徑。接線銅板12用螺絲固定在內座側壁的內側，滾輪軸15靠近芯棒垂直插入滅弧室底部作固定，一般插到底，其上端裝滾輪10，由于滾輪的徑向厚度，將使滾輪軸略向外彈，(如圖3所示)，而通過近凹槽上部，安裝在接線銅板與滾輪軸之間的壓簧14的彈力，使滾輪緊壓在芯棒上，在接線銅板與滾輪軸間還鉚有導電軟銅片13，以使二者間有良好的電連接。滾輪10做成具有與芯棒圓周相吻合的圓弧形凹槽，以使滾輪與芯棒間有較大的接觸面及便于使滾輪定位。其芯棒一側的滾輪接電源，另一側滾輪接電機。假設節電開關的頂頭不受力時，芯棒兩側的滾輪壓住銅套，這時電機通電運轉。則當頂頭受力，被壓向殼體時，工作彈簧8被壓縮，芯棒沿軸向移動，到其上的瓷套被夾在二個滾輪中間時，電機斷電停轉。為了有良好的滅弧效果，應使銅套的長度小于間壁及內座壁厚度。在內座壁2D上最好有一圓凹面，這樣當芯棒的凸圓臺階面4B行進到靠住內座壁2D時，使工作彈簧全部落在此圓凹面內，而銅套正好完全進入間壁及內座壁內，有利于限位。當頂頭受力消除時，則靠彈簧的彈力使芯棒又回復到原來滾輪與銅套相接觸的位置，電機又正常運轉。保護彈簧5的設置，是為了避免當頂頭受力過大時，而將內座壁壓碎的，因此應使工作彈簧的彈性力小于保護彈簧的彈性力，其工作彈簧可由0.8mm的鋼絲繞成，保護彈簧可由1.2mm的鋼絲繞制。
為安全起見，本節電開關還裝有保險按鈕裝置，該裝置含有內盤16，芯軸17，頂珠18，壓簧19，外殼20。為了便于維修，方便使用，保險按鈕一般安裝在開關殼體1的蓋板1A上較好。其內盤16為具有臺階面的T形圓柱體，在其中心m鉆有通孔，可供帶有二個圓弧凹槽17A，17B及端部17C的芯軸17沿通孔軸向滑動，在T形內盤的小圓柱體上有外螺紋，以便用螺母將它固定在殼體蓋板上，而在其大圓柱體的徑向位置鉆有孔，一般鉆二個，孔內放入頂珠18及壓簧19，在大圓柱體外固定了外殼20，可采用螺絲或銷釘固定以便壓住壓簧19，使頂珠落入芯軸的圓弧凹槽內卡住芯軸，芯軸17與頂頭軸線垂直，當頂頭不受壓，即電機正常運行時，頂珠18落入芯軸的圓弧凹槽17A內，此時芯軸和頂頭不接觸，當頂頭受壓被頂入殼體停機時，則按下芯軸，使頂珠落入芯軸的另一個圓弧凹槽17B內，這時正好使芯軸卡在頂頭3的臺階面上，以保證頂頭不滑出殼體。
實驗數據表明，采用了該節電開關后，織百米綢可節電1.34度，如按十萬臺，1.1瓩電機計算，則采用此節電開關，每年節電約可達一億度。
本節電開關如改變套入芯棒上的瓷套與銅套的前后次序，也可做成當頂頭不受力時，使滾輪壓住芯棒上絕緣套斷電，而頂頭受壓被頂入殼體時，使滾輪壓住芯棒上金屬套通電的結構。
該節電開關不僅適用于紡機，也可用于磨床、沖床、打稻機等其他生產機械上。
權利要求
1.一種節電開關，含有殼體[1]，二個壁面有孔的內座[2]，頂頭[3]，芯棒[4]和工作彈簧[8]，其內座固定在殼體內，而芯棒穿越內座，并有一段在內座外，上面套有工作彈簧[8]，與芯棒處于同一軸線[n]的頂頭的一端伸出殼體，另一端在殼體內并與芯棒接觸，相互間通過工作彈簧傳遞力，根據頂頭受力情況，芯棒能沿軸向來回移動，其特征是在所說的芯棒上緊挨著間隔套了具有同樣外徑尺寸的絕緣套[6]和導電的金屬套[7]，內座[2]被二個具有能穿過芯棒的通孔的間壁[9]分隔，形成三個滅弧室[2A，2B，2C)，每一滅弧室內分別容納了絕緣套和一個金屬套各組成一相，在滅弧室內，位于芯棒的兩側至少對稱地裝有一對具有壓緊裝置的金屬滾輪[10]緊壓在芯棒上，其芯棒一側的金屬滾輪接電源，另一側金屬滾輪接電機，當芯棒沿軸向來回移動時，芯棒兩側的滾輪或緊壓住芯棒上導電的金屬套或緊壓住斷電的絕緣套，以使電機通電運轉或斷電停轉；在殼體上裝有保險按鈕，該保險按鈕的芯軸[17]與頂頭軸線[n]垂直，用以當頂頭受力被頂入殼體時，卡住頂頭，不使頂頭滑出殼體。
2.按權利要求
1所說的節電開關，其特征是所說的絕緣套為瓷套，金屬套為銅套。
3.按權利要求
1所說的節電開關，其特征是頂頭〔3〕的內部有空腔，其外表呈階梯狀，在空腔內置有保護彈簧〔5〕，該保護彈簧的一端與內腔底部接觸，另一端套在芯棒〔4〕的端頭〔4A〕上。
4.按權利要求
3所說的節電開關，其特征是工作彈簧〔8〕的彈性力小于保護彈簧〔5〕的彈性力。
5.按權利要求
1所說的節電開關，其特征是所說的金屬滾輪〔10〕具有與芯棒圓周相吻合的圓弧形凹槽。
6.按權利要求
1所說的節電開關，其特征是金屬套的長度小于間壁及內座壁厚度。
7.按權利要求
1所說的節電開關，其特征是內座被間壁隔開后形成的滅弧室，具有E形橫截面，其中間部分的截面寬度略小于套了絕緣套與銅套后的芯棒直徑。
8.按權利要求
1或7所說的節電開關，其特征是位于芯棒兩側金屬滾輪的壓緊裝置是由帶有接線螺絲〔11〕的接線銅板〔12〕，導電軟銅片〔13〕，壓簧〔14〕，滾輪軸〔15〕及滾輪〔10〕組成，接線銅板固定在內座側壁的內側，滾輪軸靠近芯棒垂直插入滅弧室底部作固定，其上端裝滾輪，并通過接線銅板與滾輪軸之間的壓簧〔14〕使滾輪緊壓住芯棒，在接線銅板與滾輪軸之間鉚有導電軟銅片，以形成良好的電連接。
9.按權利要求
1，所說的節電開關，其特征是所說的保險按鈕由內盤〔16〕，芯軸〔17〕，頂珠〔18〕，壓簧〔19〕，外殼〔20〕組成，其內盤〔16〕是具有臺階面的T形圓柱體，在其中心〔m〕鉆有通孔，可供帶有二個圓弧凹槽〔17A，17B〕及端部〔17C〕的芯軸〔17〕沿通孔軸向滑動，在T形內盤的小圓柱體上有外螺紋，以便固定用，而在其大圓柱體的徑向位置鉆有孔，孔內放入頂珠〔18〕及壓簧〔19〕，并有外殼〔20〕固定在大圓柱體外。
專利摘要
一種“節電開關”，是控制電機，特別是控制紡機上電機停或轉的電源開關。在該開關的芯棒上間隔套了絕緣套和金屬套，并以壓在其上的滾輪作電連接。當芯棒沿軸向來回移動時，通過滾輪可直接控制電機三相電源的通斷，該開關還裝有保證可靠斷電的按鈕。使用該開關不必配置繼電器，其節電明顯，安全可靠，動作靈敏，結構簡單，制造方便。織百米綢節電1.34度，以十萬臺1.1瓩電機計算，年均節電可達一億度。本開關還可用于磨床、沖床、打稻機等。
文檔編號H01H13/52GK86200042SQ86200042
公開日1987年1月28日 申請日期1986年1月7日
發明者張云祥 申請人:張云祥導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan