專利名稱：磁耦合光電物位控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)自動(dòng)化儀表中的物位儀表，特別是一種以非接觸方式輸 出轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩以探測(cè)物料的磁耦合光電物位控制器。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外工業(yè)自動(dòng)化儀表中的機(jī)械式物位控制器(也稱料位開關(guān)，以下簡(jiǎn)稱控 制器)，不論其為探測(cè)物料所采用的方式如何，如周向旋轉(zhuǎn)式、周向擺動(dòng)式或軸向位移式， 均是由控制器內(nèi)電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)一個(gè)直軸將運(yùn)動(dòng)傳遞到倉(cāng)內(nèi)，由軸端檢測(cè)板探測(cè)物 料。該種方式存在以下問題1)倉(cāng)內(nèi)與倉(cāng)外不能徹底隔離，因此限制了需要防爆場(chǎng)合的應(yīng)用；2)應(yīng)用于有壓料倉(cāng)時(shí)，因倉(cāng)內(nèi)外壓差的存在使灰塵容易進(jìn)入控制器，加劇磨損，增 加運(yùn)動(dòng)阻力，以及將軸抱緊或抱死；3)當(dāng)開關(guān)損壞時(shí)，若此時(shí)探測(cè)板遇阻，電機(jī)不會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則機(jī)械接觸式防護(hù)裝置 會(huì)起作用，由于是機(jī)械接觸式的，時(shí)間長(zhǎng)了則會(huì)損壞裝置，甚至燒損電機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種非接觸式、防爆的磁耦合光電物位控制器，該裝置 通過磁耦合的非接觸方式輸出轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩至料倉(cāng)內(nèi)的檢測(cè)板，實(shí)現(xiàn)了料倉(cāng)內(nèi)外的徹底封 閉，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)磁耦合光電物位控制器，包括電機(jī)、電路板、控制器檢測(cè)板，電機(jī)經(jīng)連接套與后軸 相連接，后軸端部設(shè)有后軸磁鋼組，前軸一端與控制器檢測(cè)板連接，另一端與前軸磁鋼組連 接，前軸磁鋼組與后軸磁鋼組之間設(shè)有隔離板，形成非接觸磁耦合。所述的電機(jī)外部設(shè)有殼體，殼體內(nèi)設(shè)有安裝板、光電管、拉簧、拉片，電機(jī)端面設(shè)有 安裝板，安裝板通過拉簧、拉片周向定位于殼體上，拉片卡裝于殼體上；安裝板一側(cè)凸出進(jìn) 入光電管的凹槽中；光電管安裝在殼體上。所述的后軸外部設(shè)有后機(jī)架，前軸外部設(shè)有前機(jī)架，前機(jī)架和后機(jī)架通過螺栓連 接；后機(jī)架一端與M相連接，后機(jī)架另一端經(jīng)隔離板與前機(jī)架相連接，后軸兩端通過軸 承支撐在后機(jī)架內(nèi)；前機(jī)架一端經(jīng)隔離板與后機(jī)架連接，前機(jī)架另一端與螺塞旋合，螺塞外 部設(shè)有壓蓋，前軸兩端通過軸承支撐在前機(jī)架內(nèi)。所述的壓蓋內(nèi)部設(shè)有壓料環(huán)，在壓料環(huán)與螺塞之間設(shè)有填料。所述的前機(jī)架與隔離板之間及后機(jī)架與隔離板之間均設(shè)有密封圈。所述的磁鋼組包括磁鋼室、軛鐵圈、磁鋼片，磁鋼室為非磁導(dǎo)體，磁鋼室內(nèi)設(shè)有若 干個(gè)均勻排列的通孔，每個(gè)通孔內(nèi)裝有一組磁鋼片，各組相鄰的磁鋼片極性呈交錯(cuò)排列；磁 鋼室一側(cè)設(shè)有軛鐵圈與各組磁鋼片吸合定位。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是[0015]1)由于設(shè)計(jì)了前軸和后軸兩個(gè)部分，通過磁鋼組連接，實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)內(nèi)與倉(cāng)外的徹底 隔離，因此該裝置適用于防爆場(chǎng)合；2)由于本裝置的封閉結(jié)構(gòu)，可適用于有壓料倉(cāng)；解決了現(xiàn)有技術(shù)中因倉(cāng)內(nèi)外壓差 的存在使灰塵容易進(jìn)入控制器，避免了將軸抱緊或抱死等情況；3)由于光電管的使用，解決了現(xiàn)有技術(shù)機(jī)械開關(guān)故障率高的問題；4)由于非接觸傳動(dòng)，即使長(zhǎng)期過載也不能損壞電機(jī)和結(jié)構(gòu)。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的磁偶合聯(lián)接部分及前端部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的后端部分左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的后端部分仰視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的磁鋼組部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的磁鋼組部分右視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型的電氣原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-電機(jī)2-殼體3-殼體端蓋4-支柱5-電路板6_安裝板7_連接套 8-軸承9-螺母10-后軸11-后機(jī)架12-壓板13-后軸磁鋼組14-隔離板15-0型密封 圈16-壓環(huán)17-前機(jī)架18-前軸19-螺塞20-填料21-壓料環(huán)22-壓蓋23-控制器檢 測(cè)板24-光電管25-支架26-拉片27-拉簧28-軛鐵圈29-磁鋼片30-磁鋼室31-前 軸磁鋼組
具體實(shí)施方式
見圖1、圖2，磁耦合光電物位控制器，包括同步電機(jī)1、殼體2、殼體端蓋3、支柱4、 電路板5、安裝板6、連接套7、前軸18、前機(jī)架17、后軸10、后機(jī)架11、磁鋼組13、螺塞19、壓 蓋22、控制器檢測(cè)板23，同步電機(jī)1外部設(shè)有殼體2，殼體1內(nèi)設(shè)有安裝板6、光電管24、拉 簧27、拉片26，見圖3、圖4，同步電機(jī)1端面設(shè)有安裝板6使電機(jī)1與殼體2周向定位，安 裝板6通過拉簧27、拉片26周向定位在殼體2上，拉片26卡裝于殼體2的孔上；安裝板6 一側(cè)凸出進(jìn)入光電管24的凹槽中，光電管24安裝在殼體2上。同步電機(jī)1通過連接套7與后軸10相連接懸置于殼體2中，后軸10端部設(shè)有后 軸磁鋼組13，前軸18 —端與控制器檢測(cè)板23連接，另一端與前軸磁鋼組31連接，兩組磁鋼 組之間設(shè)有隔離板14，形成非接觸磁耦合。隔離板14壓住壓板12，壓板12壓住軸承使軸 承軸向定位，進(jìn)而使前軸18和后軸10定位。后軸10外部設(shè)有后機(jī)架11，前軸18外部設(shè)有前機(jī)架17，前機(jī)架17和后機(jī)架11 通過螺栓連接；后機(jī)架11 一端與同步電機(jī)殼體2相連接，后機(jī)架11另一端經(jīng)隔離板14與 前機(jī)架17相連接，后軸10兩端通過軸承8支撐在后機(jī)架11內(nèi)；前機(jī)架17—端經(jīng)隔離板14 與后機(jī)架11連接，前機(jī)架17另一端與螺塞19旋合，螺塞19外部設(shè)有壓蓋22，壓蓋22內(nèi)部 設(shè)有壓料環(huán)21，在壓料環(huán)21與螺塞19之間設(shè)有填料20，前軸18兩端通過軸承支撐在前機(jī) 架17內(nèi)。前機(jī)架17、后機(jī)架11與隔離板14之間各設(shè)有一個(gè)0形密封圈15，以達(dá)到靜密封。
4[0031]見圖5、圖6，磁鋼組包括磁鋼室30、軛鐵圈28、磁鋼片29，磁鋼室30為非磁導(dǎo)體， 磁鋼室30內(nèi)設(shè)有四個(gè)均勻排列的通孔，每個(gè)通孔內(nèi)裝有一組磁鋼片29，各組相鄰的磁鋼片 29極性相反呈交錯(cuò)排列；磁鋼室30 —側(cè)設(shè)有軛鐵圈28與各組磁鋼片29吸合定位。圖1，圖2，本裝置的工作過程是同步電機(jī)1旋轉(zhuǎn)并通過連接套7帶動(dòng)后軸10旋 轉(zhuǎn)，后軸10端部的磁鋼組13與前軸端部的磁鋼組31形成磁耦合，帶動(dòng)前軸18及控制器檢 測(cè)板23旋轉(zhuǎn)；此時(shí)，連接板6 —端凸出位于光電管24的凹槽中(圖3，圖4)，料位輸出指示 為未觸料，該狀態(tài)為控制器檢測(cè)板23未觸料時(shí)的工作狀態(tài)。當(dāng)控制器檢測(cè)板23觸料遇阻 時(shí)，前軸18停轉(zhuǎn)，在磁耦的作用下后軸10及同步電機(jī)1的輸出軸也停轉(zhuǎn)，而同步電機(jī)1依 然通電，使得同步電機(jī)1殼體克服拉簧27拉力作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(圖3)，使得安裝板6的凸出 旋出光電管24的凹槽，光電管24導(dǎo)通，料位輸出指示為觸料狀態(tài)，同時(shí)切斷電機(jī)1電源，電 機(jī)1停轉(zhuǎn)。當(dāng)物料與檢測(cè)板23脫離接觸后，電機(jī)1在拉簧27作用下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝板6 左端凸出又切入光電管24的凹槽中，光電管24切斷，料位輸出指示為未觸料，同時(shí)接通電 機(jī)1電源，電機(jī)1恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)檢測(cè)板23轉(zhuǎn)動(dòng)。由于磁鋼組13與磁鋼組31之間加入隔離板14，實(shí)現(xiàn)了料倉(cāng)內(nèi)外的徹底封閉，且通 過磁耦傳遞的運(yùn)動(dòng)是非接觸式的。第一，實(shí)現(xiàn)了可靠的隔離防爆；第二，不論倉(cāng)內(nèi)壓力多高， 倉(cāng)內(nèi)與前機(jī)架17內(nèi)腔的壓力相同即壓差為零，不會(huì)導(dǎo)致因壓差存在導(dǎo)致額外的灰塵進(jìn)入， 故不會(huì)增加磨損及抱軸等問題；第三，即使光電管24或電路板5損壞，若此時(shí)檢測(cè)板23遇 阻，當(dāng)電機(jī)1輸出力矩大于磁偶力矩極限時(shí)，電機(jī)1及后軸10端部磁鋼組會(huì)發(fā)生空轉(zhuǎn)，從而 保護(hù)電機(jī)1不致因堵轉(zhuǎn)燒損，且因磁偶合為非接觸聯(lián)接不會(huì)產(chǎn)生磨損及破壞結(jié)構(gòu)的問題。見圖7，電器控制系統(tǒng)由三部分組成電機(jī)1、光電管24和電路板5。其中電路 板5由光電控制主回路、開關(guān)元件、硅橋D、繼電器J、接線端子組成。兩位接線端子接單相 220VAC提供工作電源一路經(jīng)繼電器J接點(diǎn)為電機(jī)1提供工作電源，另一路經(jīng)硅橋D為繼 電器J提供工作電源。具體工作過程如下當(dāng)光電管24發(fā)收信號(hào)阻斷(即安裝板6凸出切 入光電管24凹槽狀態(tài)，見圖3、圖4)，則受光電控制主回路控制的開關(guān)元件為斷開狀態(tài)，則 硅橋處于阻斷狀態(tài)，繼電器不得電，繼電器長(zhǎng)閉結(jié)點(diǎn)導(dǎo)通，電機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)，接線端子輸出為 無(wú)料指示信號(hào)；當(dāng)光電管24發(fā)收信號(hào)導(dǎo)通(即安裝板6凸出旋出光電管24凹槽狀態(tài)，見圖 3、圖4)，則受光電控制主回路控制的開關(guān)元件為導(dǎo)通狀態(tài)，則硅橋處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器得 電，電機(jī)1電源被切斷而停轉(zhuǎn)，接線端子輸出有料指示信號(hào)。
權(quán)利要求磁耦合光電物位控制器，包括電機(jī)、電路板、控制器檢測(cè)板，其特征在于，電機(jī)經(jīng)連接套與后軸相連接，后軸端部設(shè)有后軸磁鋼組，前軸一端與控制器檢測(cè)板連接，另一端與前軸磁鋼組連接，前軸磁鋼組與后軸磁鋼組之間設(shè)有隔離板，形成非接觸磁耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁耦合光電物位控制器，其特征在于，所述的電機(jī)外部設(shè)有 殼體，殼體內(nèi)設(shè)有安裝板、光電管、拉簧、拉片，電機(jī)端面設(shè)有安裝板，安裝板通過拉簧、拉片 周向定位于殼體上，拉片卡裝于殼體上；安裝板一側(cè)凸出進(jìn)入光電管的凹槽中；光電管安 裝在殼體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁耦合光電物位控制器，其特征在于，所述的后軸外部 設(shè)有后機(jī)架，前軸外部設(shè)有前機(jī)架，前機(jī)架和后機(jī)架通過螺栓連接；后機(jī)架一端與殼體相連 接，后機(jī)架另一端經(jīng)隔離板與前機(jī)架相連接，后軸兩端通過軸承支撐在后機(jī)架內(nèi)；前機(jī)架一 端經(jīng)隔離板與后機(jī)架連接，前機(jī)架另一端與螺塞旋合，螺塞外部設(shè)有壓蓋，前軸兩端通過軸 承支撐在前機(jī)架內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁耦合光電物位控制器，其特征在于，所述的壓蓋內(nèi)部設(shè)有 壓料環(huán)，在壓料環(huán)與螺塞之間設(shè)有填料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁耦合光電物位控制器，其特征在于，所述的前機(jī)架與隔離 板之間及后機(jī)架與隔離板之間均設(shè)有密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁耦合光電物位控制器，其特征在于，所述的磁鋼組包括 磁鋼室、軛鐵圈、磁鋼片，磁鋼室為非磁導(dǎo)體，磁鋼室內(nèi)設(shè)有若干個(gè)均勻排列的通孔，每個(gè)通 孔內(nèi)裝有一組磁鋼片，各組相鄰的磁鋼片極性呈交錯(cuò)排列；磁鋼室一側(cè)設(shè)有軛鐵圈與各組 磁鋼片吸合定位。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種以非接觸方式輸出轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩以探測(cè)物料的磁耦合光電物位控制器，包括電機(jī)、電路板、控制器檢測(cè)板，電機(jī)經(jīng)連接套與后軸相連接，后軸端部設(shè)有后軸磁鋼組，前軸一端與控制器檢測(cè)板連接，另一端與前軸磁鋼組連接，前軸磁鋼組與后軸磁鋼組之間設(shè)有隔離板，形成非接觸磁耦合。電機(jī)外部設(shè)有殼體，殼體內(nèi)設(shè)有安裝板、光電管，電機(jī)端面設(shè)有安裝板，安裝板一側(cè)凸出進(jìn)入光電管的凹槽中；光電管安裝在殼體上。優(yōu)點(diǎn)是該裝置通過磁耦合的非接觸方式輸出轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩至料倉(cāng)內(nèi)的檢測(cè)板，實(shí)現(xiàn)了料倉(cāng)內(nèi)外的徹底封閉，有效提高了產(chǎn)品的適用范圍和使用壽命且有很好的過載保護(hù)功能。
文檔編號(hào)G05D9/00GK201654567SQ201020155439
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者常永閣, 張紹平, 文長(zhǎng)虹, 王久余 申請(qǐng)人:鞍山永恒自控儀表有限公司