RU2541510C1

RU2541510C1 - Inertial switch

Info

Publication number: RU2541510C1
Application number: RU2013140341/07A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Петров; Дмитрий Анатольевич Шостак; Андрей Сергеевич Титов
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2015-02-20
Also published as: RU2013140341A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: inertial switch comprises hermetic package, guide bushing for free movement of inertia block with contact pairs. The switch is also equipped with a blocking unit consisting of a locking bushing and balls placed in panels at butt end of the locking bushing and rotating polarised electromagnetic drive connected to the blocking unit. The inertia block is made as a ball and pressed by a cylindrical spring to the guide bushing wall, at that movable part of the main contact is fixed at the ball through isolator.

EFFECT: expanding scope of application due to improved resistivity to mechanical impact and ensured closure of the main contact in case of overload directed along the switch axis and at angle to it.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к инерционным датчикам порогового действия, и предназначено для контроля ускорений движущихся объектов пороговых уровней, в том числе при столкновении с другими объектами.The invention relates to the field of instrumentation, and in particular to inertial sensors of threshold action, and is intended to control the acceleration of moving objects of threshold levels, including in a collision with other objects.

Известен инерционный пороговый датчик, содержащий инерционное тело сферической формы, установленное с возможностью перемещения вдоль и под углом к оси датчика, тело сферической формы поджато закрепленным в корпусе упругим элементом, выполненным в виде выпуклой в сторону инерционного тела хлопающей мембраны с отрицательной жесткостью на участке рабочего хода, в центральной части мембраны выполнено коническое углубление для размещения инерционного тела сферической формы, мембрана одновременно является подвижным электрическим контактом, взаимодействующим в конце рабочего хода с неподвижным электрическим контактом. Патент РФ 2443979, G01D 15/04, H01H 35/14, 2012. Недостатком данной конструкции является повышенная чувствительность по отношению к ударам и другим механическим воздействиям, что может привести к самопроизвольному срабатыванию.Known inertial threshold sensor containing an inertial body of a spherical shape, mounted to move along and at an angle to the axis of the sensor, the body of a spherical shape is tightened by an elastic element fixed in the housing, made in the form of a popping membrane convex towards the inertial body with negative stiffness in the area of the working stroke , a conical recess is made in the central part of the membrane to accommodate a spherical inertial body, the membrane is simultaneously a movable electrical contact volume interacting at the end of the stroke with a fixed electrical contact. RF patent 2443979, G01D 15/04, H01H 35/14, 2012. The disadvantage of this design is the increased sensitivity to shock and other mechanical stresses, which can lead to spontaneous operation.

Известен инерционный включатель, содержащий размещенные в корпусе контактные пары и инерционное тело в виде цилиндрического поршня, снабженный термокомпенсирующим элементом, корпус выполнен с центральной перегородкой, расположенной между инерционным телом и контактными парами, в цилиндрической проточке перегородки размещен фиксатор, контактирующий с инерционным телом и удерживающий от проворота контактные пары, в сквозном канале установлен дроссель, каждая контактная пара выполнена из двух контактов «скользящего типа» и поворачивающего перемыкателя, связанных разъемным соединением с перегородкой корпуса. Патент Российской Федерации №2221302, H01H 35/14, 2004. Прототип. Недостатки прототипа заключаются в том, что инерционное тело не имеет механической фиксации исходного состояния и может произойти самопроизвольное срабатывание. Обеспечивается несрабатывание только при высокочастотных виброударных воздействиях.A known inertial switch containing contact pairs located in the housing and an inertial body in the form of a cylindrical piston, equipped with a thermocompensating element, the housing is made with a central partition located between the inertial body and contact pairs, a latch is placed in the cylindrical groove of the partition, which contacts the inertial body and restrains from turning contact pairs, a throttle is installed in the through channel, each contact pair is made of two “sliding type” contacts and turning a jumper connected by a detachable connection to the partition of the housing. Patent of the Russian Federation No. 2221302, H01H 35/14, 2004. Prototype. The disadvantages of the prototype are that the inertial body does not have a mechanical fixation of the initial state and spontaneous operation can occur. Failure is ensured only with high-frequency vibration impacts.

Изобретение устраняет указанные недостатки.The invention eliminates these disadvantages.

Технический результат - повышение стойкости к внешним воздействиям и расширение области применения.The technical result is an increase in resistance to external influences and the expansion of the scope.

Технический результат достигается тем, что включатель инерционный, содержащий герметичный корпус, направляющую втулку, в которой с возможностью свободного перемещения установлено инерционное тело, панель с контактными парами, снабжен устройством блокировки, состоящим из запирающей втулки и шариков, расположенных в выборках на торце запирающей втулки, и поворотным поляризованным электромагнитным приводом, соединенным с устройством блокировки, а инерционное тело выполнено в виде шара и прижато цилиндрической пружиной к стенке направляющей втулки, причем на шаре закреплена через изолятор подвижная часть главного контакта.The technical result is achieved in that the inertial switch, comprising a sealed housing, a guide sleeve, in which the inertial body, a panel with contact pairs is freely movable, is equipped with a locking device consisting of a locking sleeve and balls located in samples at the end of the locking sleeve, and a rotary polarized electromagnetic drive connected to the locking device, and the inertial body is made in the form of a ball and pressed by a coil spring to the wall of the of the measuring sleeve, the movable part of the main contact being fixed on the ball through the insulator.

Сущность изобретения поясняется на фигурах 1-3.The invention is illustrated in figures 1-3.

На фиг.1 показан общий вид включателя инерционного, где 1 - инерционное тело в виде шара, 2 - контактная пара главного контакта, 3 - цилиндрическая пружина, 4 - запирающая втулка, 5 - шарики, 6 - поляризованный электромагнитный привод устройства блокировки, 7 - панель с контактами, 8 - якорь, 9 - корпус, 10 - направляющая втулка, 11 - толкатели для размыкания и замыкания контактов управления поляризованным электромагнитным приводом.Figure 1 shows a General view of the inertial switch, where 1 is the inertial body in the form of a ball, 2 is the contact pair of the main contact, 3 is the coil spring, 4 is the locking sleeve, 5 are balls, 6 is the polarized electromagnetic drive of the locking device, 7 is panel with contacts, 8 - anchor, 9 - case, 10 - guide sleeve, 11 - pushers for opening and closing control contacts of a polarized electromagnetic drive.

На фиг.2 показан разрез по А-А включателя инерционного, где 4 - запирающая втулка, 5 - шарики.Figure 2 shows a section along aa of the inertial switch, where 4 is a locking sleeve, 5 are balls.

На фиг.3 показан разрез по Б-Б, где 12 - контактная пара отключающей обмотки, 13 - контактная пара включающей обмотки, 14 - контактная пара контроля исходного состояния.Figure 3 shows a section along BB, where 12 is the contact pair of the disconnecting winding, 13 is the contact pair of the switching winding, 14 is the contact pair of the control of the initial state.

Контактная пара главного контакта 2 состоит из подвижной и неподвижной частей.The contact pair of the main contact 2 consists of a movable and fixed parts.

На шаре 1 через изолятор закреплена подвижная часть контактной пары главного контакта 2. Шар 1 прижат к стенке направляющей втулки 10 цилиндрической пружиной 3, обеспечивающей требуемую уставку (перегрузку).On the ball 1 through the insulator is fixed the movable part of the contact pair of the main contact 2. The ball 1 is pressed against the wall of the guide sleeve 10 by a coil spring 3, which provides the required setting (overload).

Устройство блокировки состоит из запирающей втулки 4 и шариков 5, расположенных в пазах на торце запирающей втулки 4. Запирающая втулка 4 жестко связана с поворотным поляризованным электромагнитным приводом устройства блокировки 6. Панель с контактами 7 представляет собой металлокерамический спай. На панели с контактами 7 расположены контактная пара отключающей обмотки 12, контактная пара включающей обмотки 13, контактная пара контакта контроля исходного состояния 14. Корпус 9 имеет форму цилиндра с фланцем для крепления.The locking device consists of a locking sleeve 4 and balls 5 located in the grooves on the end of the locking sleeve 4. The locking sleeve 4 is rigidly connected to a rotary polarized electromagnetic drive of the locking device 6. The panel with contacts 7 is a ceramic-metal junction. On the panel with contacts 7, there is a contact pair of the disconnecting winding 12, a contact pair of the turning winding 13, a contact pair of the initial state control contact 14. The housing 9 has the shape of a cylinder with a flange for mounting.

Включатель инерционный работает следующим образом.The inertial switch operates as follows.

В исходном состоянии шар 1 прижат к стенке направляющей втулки 10 цилиндрической пружиной 3 и заперт устройством блокировки. При этом контактная пара главного контакта 2 разомкнута, контактная пара включающей обмотки 13 электромагнитного привода устройства блокировки замкнута, контактная пара отключающей обмотки 12 электромагнитного привода устройства блокировки разомкнута, контактная пара контроля исходного состояния 14 замкнута. Шар 1 находится в заблокированном состоянии.In the initial state, the ball 1 is pressed against the wall of the guide sleeve 10 by a coil spring 3 and is locked by a locking device. In this case, the contact pair of the main contact 2 is open, the contact pair of the turning winding 13 of the electromagnetic drive of the locking device is closed, the contact pair of the disconnecting winding 12 of the electromagnetic drive of the locking device is open, the contact pair of the initial state control 14 is closed. Ball 1 is in a locked state.

При подаче питания на включающую обмотку 13 происходит поворот якоря 8 поляризованного электромагнитного привода устройства блокировки 6, жестко связанного с запирающей втулкой 4 с одной стороны и толкателями 11 с противоположной стороны. Шарики 5, удерживающие шар 1, освобождают проходное сечение направляющей втулки 10, в которой расположен шар 1.When power is applied to the including winding 13, the armature 8 of the polarized electromagnetic drive of the locking device 6 is rotated rigidly connected to the locking sleeve 4 on one side and the pushers 11 on the opposite side. Balls 5 holding the ball 1, release the bore of the guide sleeve 10, in which the ball 1 is located.

Одновременно происходит переключение контактных пар включающей обмотки 13, отключающей обмотки 12 и контроля исходного состояния при помощи якоря 8 с толкателями 11.At the same time, the contact pairs of the switching winding 13, the disconnecting winding 12 and the control of the initial state are switched using the armature 8 with pushers 11.

При этом шар 1 прижат к стенке направляющей втулки 10 цилиндрическая пружиной 3 с заданным усилием уставки, контактная пара главного контакта 2 разомкнута, контактная пара включающей обмотки 13 размыкается, а контактная пара отключающей обмотки 12 замыкается, контактная пара контроля исходного состояния 14 размыкается.In this case, the ball 1 is pressed against the wall of the guide sleeve 10 by a cylindrical spring 3 with a given setting force, the contact pair of the main contact 2 is open, the contact pair of the switching winding 13 is opened, and the contact pair of the disconnecting winding 12 is closed, the contact pair of the initial state control 14 is opened.

При воздействии на включатель инерционный ускорения, превышающего заданную уставку (перегрузку), шар 1 перемещается и замыкает контактную пару главного контакта 2.When the inertial acceleration acting on the switch exceeds a predetermined setpoint (overload), ball 1 moves and closes the contact pair of the main contact 2.

При подаче питания на отключающую обмотку 12 электромагнитного привода устройства блокировки 6 якорь 8 возвращается в первоначальное положение и шар 1 запирается в исходном состоянии.When applying power to the disconnecting winding 12 of the electromagnetic drive of the locking device 6, the armature 8 returns to its original position and the ball 1 is locked in its original state.

Поляризованный электромагнитный привод устройства блокировки 6, якорь 8 которого удерживается в определенном положении под действием магнитных потоков постоянных магнитов, позволяет удерживать через запирающую втулку 4 шар 1, являющийся подвижный частью главного контакта 2, в исходном состоянии без затрат электроэнергии.The polarized electromagnetic drive of the locking device 6, the anchor 8 of which is held in a certain position by the action of magnetic fluxes of permanent magnets, makes it possible to hold the ball 1, which is the movable part of the main contact 2, through the locking sleeve 4 in the initial state without the consumption of electricity.

Включатель инерционный обеспечивает несрабатывания при воздействии ударов и других внешних механических воздействий при заблокированном шаре 1 и замыкании главного контакта 2 при воздействии перегрузки, направленной вдоль и под углом к оси включателя инерционного, в соответствии с заданной уставкой (величина уставки срабатывания зависит от жесткости цилиндрической пружины 3), при разблокированном шаре 1.The inertial switch ensures malfunctioning under the influence of shocks and other external mechanical influences when the ball 1 is locked and the main contact 2 closes when exposed to overload directed along and at an angle to the axis of the inertial switch, in accordance with the specified setting (the value of the response setting depends on the stiffness of the coil spring 3 ), with the ball unlocked 1.

Устройство блокировки шара 1 воспринимает на себя все механические перегрузки, действующие на прибор.The ball locking device 1 takes on all mechanical overloads acting on the device.

Claims

Включатель инерционный, содержащий герметичный корпус, направляющую втулку, в которой с возможностью свободного перемещения установлено инерционное тело, панель с контактными парами, отличающийся тем, что включатель инерционный снабжен устройством блокировки, состоящим из запирающей втулки и шариков, расположенных в выборках на торце запирающей втулки, и поворотным поляризованным электромагнитным приводом, соединенным с устройством блокировки, а инерционное тело выполнено в виде шара и прижато цилиндрической пружиной к стенке направляющей втулки, причем на шаре закреплена через изолятор подвижная часть главного контакта. An inertial switch comprising a sealed housing, a guide sleeve, in which an inertial body, a panel with contact pairs are installed with the possibility of free movement, characterized in that the inertial switch is equipped with a locking device consisting of a locking sleeve and balls located in samples at the end of the locking sleeve, and a rotary polarized electromagnetic drive connected to the locking device, and the inertial body is made in the form of a ball and pressed by a coil spring to the wall the bushing, and on the ball is fixed through the insulator movable part of the main contact.