SU736206A1 - Коммутатор на магнитоуправл емых контактах - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электротехники и предназначено дл  коммутации электрических цепей в заданной последовате.тьности. Оно может быть использовано в скважинной геофизической аппаратуре.

Известен коммутатор на магнитоуправл емых контактах (м.к.) в котором м.к. расположены в статоре по образующей цилиндра, управл ющие посто нные магниты размещены на поворотном роторе, фиксирующий механизм выполнен в виде посто нного матнита, перемещаемого на оси коммутатора. В таком коммутаторе поворот ротора зависит от положени  посто нного магнита фикс1фующего механизма 1. Функциональные возможности коммутатора ограничены из-за невозможности изменени  положени  ротора без его непосредственного перемещени  вдоль оси коммутатора.

Известен также коммутатор на м.к., содержащий статор с расположенными по образующей цилиндра М.К., ротор с установленнь ми на нем параллельно ос м м.к. магнитами и подпружиненный в направлении оси ротора фиксатор с направл юпщм механизмом и двум  механизмами зацеплени , размеп1енными на торцах ротора и представл ющими собой кинематические пары в виде храповых колес 2.

Такой коммутатор имеет ограниченные функциональные возможности из-за того, что в процессе работы он не обеспечивает изменени  шага вра1цени  ротора при поступательном перемещении или вращении направл юп его механизма фиксатора.

Целью изобретени   вл етс  расщирение функциональных возможностей коммутатора.

Это достигаетс  тем, что предложенный коммутатор на М.К., содержащий статор с расположенными по образующей цилиндра м.к., ротор с установленными на нем параллельно ос м м.к. магнитами, подпружиненный в направлении оси коммутатора фиксатор с направл ющим механизмом и двум  механизмами зацеплени , установленными по торцам ротора и представл ющими собой кинематические пары в виде храповых колес, снабжен полым валом, указанные механизмы зацеплени  зафиксированы один относительно пружинами, образу  одноподвижную поступательную кинематическую пару, а направл ющий механизм выполнен в виде винтовой подпружиненной оси и установленного на ней дополнительного храпо )зого колеса и прорезью, причем винтова  подпружиненна  ось направл ющего механизма размещена внутри полого вала и образуют с ним дополнительную поступательную кинемати . ческую пару. На чертеже схематически изображен предложенный коммутатор на м.к. продольный разрез . Коммутатор состоит из статора, образуемого далиндром 1 и .крышкаьда 2 и 3. Крышка 3 выполнена в виде втулки с фланцем, причем по образующим предусмотрены две диаметрально противоположные прорези. Во Втулке крышки 3 размещена подвижна  ось 4 ротора, образующа  одноподвижную поступатель ную кинематическую пару с направл ющими сухар ми 5. Ось 4 при riOMomii жестко св занного с ней фланца 6 подпружинена относитетьно крыщки 3 пружиной 7. На оси 4 с возможностью вращательного движени  установлен ротор 8, в пазах которого расположены посто нные магниты 9. М.к. 10 установлены по образующей цилитщра I статора на электро зол ционных платах 11 и 12, жестко соедннегаы с цилиндром 1. К торцовым поверхност м ротора 8 жестко присоединены полые цилиндры 13 и 14, с которыми жестко св заны храповы колеса соответственно 15 и 16, образуюгцие с дополнительным храповым колесом 17 и х раповым колесом 18 два механизма зацеплени . Зацепление храповых колес 15 и 17, 16 и 18 обеспечиваетс  фиксатором, в который, вход т пружины 19 и 20. Храповые колеса 15 и 16 имеют одинаковое количество зубьев, а храповые колеса 17 и 18 могут иметь меньщее количество зубьев. При этом боковые (рабочие) поверхности зубьев 15 и 16 направлены в одну сторону, так что наход щиес  в зацеплении с ними храповые колеса 17 и 18 могут проскальзывать по торцовым поверхност м упом нутых колес по часовой стрелке. Храповые колеса 16 и 18 имеют осевые шлиндрические отверсти  дл  свободного размещени  в них оси 4. Ось 4 с храповым колесом 18 и сухар ми 21 образует одноподвижную поступательную кинематическую пару. Хра повое колесо 15 имеет осевое дилиндриг1еское отверстие дл  свободного размещени  в нем направл ющего механизма, который выполнен в виде винтовой оси 22 и храпового колеса 17 имеющего в центре прорезь, в которую входит винтова  ось 22 направл ющего механизма. Винтова  ось 22 выполнена в виде штопорообразной пластины, имеющей в верхней части плоский участок, и образует с храповым колесом 17 допол 1ительиую поступательную кинематй юскую пару. Винтова  ось 22 жестко свЯза-, на с осью 23 и отделена от нее фланцем 24. Ось 23 подпружинена пружиной 25 относительно полого вала, выполненного из сочленных втулок 26 и 27, размешенных в осевом отверстии крышки 2 с возможностью вращательного движени . Ось 23 с сухар ми.28 и направл юпдам механизмом образует с полым валом одноподзиж зую поступательную кинематическую нару. Поступательное перемещение оси 23 под действием пружины 25 ограничено фланцем 29. Дд  обеспечени  работоспособности ком.мутатора а также дл  передачи шагового вращате.11ьного движени  полому валу от ггр}гвода (не показан) вал снабжен колесом 30, например зубчатым 1ши храповым, жестко соединенным со втулкой 27. Кроме того, вал через колесо 30 фиксирован относительно крышки 2 рлеханизмом указанного привода или должен быть снабжен дополнительным фиксатором . В исходном состо нии коммутатора (см. чертеж ) м.к. 10, против которых установлены посто нные магниты 9 ротора 8, замкнуты, При перемещеш1И оси 4 до упора по направл ющим ротор 8, вследствие перемещени  дополнительного храпового колеса 17 по плоскощ- участку винтовой оси 22, сохран ет свое положение относительно оси 4 и размыкает М.К. 10. После прекращени  воздействи  на ось 4 ротор 8 под действием пружины 7 возвращаетс  в исходное положение, замыка  при помощи посто нных магнитов 9 те же м.к. 10. Таким образом, в данном случае коммутатор выполн ет логическую операидю НЕТ, где блокирующим элементом  вл етс  пр молю1ейный yijacTOK винтовой оси 22. В случае перемещени  оси 23 в направлении, показанном на чертеже стрелкой, на величину , соответствующую требуемому шагу вращени  ротора, последний при воздействии на ось 4 храпового колеса 17, перемещающегос  некоторое врем  по плоскому участку винтовой оси 22, сохран ет свое положение относительно оси 4 по крайней мере до момента размыкани  м.к., наход щихс  в исходной позиции. Затем, перемеща сь далее по винтовой оси 22, храповое колесо 17, наход сь 3 зацеплении с храповым колесом 15, перемещает ротор 8 против часовой стрелки в следующую познидю. Пр}гчем при вращении ротора 8 храповое } олесо 18, прижима  пружину 20, проскальзывает по храповому колесу 16. После прекращени  воздействи  на ось 4 ротор 8 под действием пружины 7 перемещаетс  возвратно-поступательно, не враща сь, и занимает новое исходное положение, замыка 

при этом посто нными магнитами 9 соответствующие м.к. Причем при возвратном перемещении ротора 8 храповое колесо 17, перемеща сь по винтовой оси 22, прижимает пружину 19 и проскальзывает по храповому колесу 15. Очевидно, дл  данного режима управлени  м.к. величина шага вращени  ротора 8 находитс  в пр мой функциональной зависимости от величины перемещени  оси 22. Это позвол ет обеспечить выборочное управление м.к. 10 без срабатывани  М.К., расположенных в промежуточных позищ1 х.

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

Вращательное движение колеса 30 передаетс  винтовой оси 22, котора  через храповое колесо 17, наход щеес  в задеплении с храповым колесом 15, вращает ротор 8, посто нные магниты 9 которого обеспечивают поочередное замыкание м.к. При этом храповое колесо 18, прижима  пружину 20, проскальзывает по храповому колесу 16. При вращении колеса 30 по часовой стрелке pojop 8 сохран ет свое положение относительно оси 4 вследствие того, что храповые колеса 16 и 18 наход тс  в зацеплении, а храповое колесо 17, прижима  пружину. 19, проскальзывает по храповому колесу 15. Передача вращательного движени  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 посто нной скоростью и при одновременном вращении колеса 30 против часовой стрелки происход щее периодическое замыкание м.к. в той или иной позиции, позвол ет судить об изменении угловой скорости колеса 30. При достижении колесом 30 некоторой критической угловой скорости, равной или больщей угловой скорости храпового колеса 17, в момент перемещени  его по винтовой оси 22, ротор 8 соверщает возвратно-поступательное перемещение периодически замыкани  м.к., наход щиес  в исходном положении.

Таким образом, предложенный коммутатор позвол ет реализовать некоторые функции запретноразрещающих блокировочных устройств, может найти применеш1е в систем 1х автоматического контрол  в качестве датчиков линейного перемещени  и угловой скорости, а также может быть использшан в скважинной геофизической аппаратуре, в которой необходимо одновременно обеспечить силовое управление исполнительными механизмами и KOMMJтировать электрические цепи с разрывом в момент переключени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   15

   Коммутатор на магнитоуправл емых контактах , содержащий статор с расположенными по образующей цилиндра магнитоуправл емыми контактами, ротор с установленными на нем параллельно ос м магнитоуправл емых контактов магнитами, подпружиненный в направлении оси коммутатора, фиксатор с направл ющим механизмом и двум  механизмами зацеплени , установленными по торцам ротора и представл ющими собой кинематические пары в виде храповых колес, отличающийс   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, коммутатор снабжен полым валом, указанные механизмы зацеплени  зафиксированы один относительно другого пружинами , образу  одноподвижнуто поступательную кинематическую пару, а направл ющий механизм выполнен в виде винтовой подпружиненной оси и установленного на ней дополнительного храпового колеса с прорезью, причем винтова  подпружиненна  ось направл ющего механизма размещена, внутри полого вала и образует с ним упругую поступатгльн то кинематическую пару.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 501429, кл. Н 01-Н 36/00, 1974.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 339985, кл. Н 01 Н 67/30, 1973 (прототип);