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：
本實用新型涉及一種工業(yè)自動化儀表中的物位儀表，特別是一種以非接觸方式輸 出轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)矩以探測物料的磁耦合光電物位控制器。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外工業(yè)自動化儀表中的機械式物位控制器(也稱料位開關(guān)，以下簡稱控 制器)，不論其為探測物料所采用的方式如何，如周向旋轉(zhuǎn)式、周向擺動式或軸向位移式， 均是由控制器內(nèi)電機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動一個直軸將運動傳遞到倉內(nèi)，由軸端檢測板探測物 料。該種方式存在以下問題1)倉內(nèi)與倉外不能徹底隔離，因此限制了需要防爆場合的應(yīng)用；2)應(yīng)用于有壓料倉時，因倉內(nèi)外壓差的存在使灰塵容易進入控制器，加劇磨損，增 加運動阻力，以及將軸抱緊或抱死；3)當(dāng)開關(guān)損壞時，若此時探測板遇阻，電機不會停止轉(zhuǎn)動，則機械接觸式防護裝置 會起作用，由于是機械接觸式的，時間長了則會損壞裝置，甚至燒損電機。
發(fā)明內(nèi)容本實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)動和轉(zhuǎn)矩至料倉內(nèi)的檢測板，實現(xiàn)了料倉內(nèi)外的徹底封 閉，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)磁耦合光電物位控制器，包括電機、電路板、控制器檢測板，電機經(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 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)有后機架，前軸外部設(shè)有前機架，前機架和后機架通過螺栓連 接；后機架一端與M相連接，后機架另一端經(jīng)隔離板與前機架相連接，后軸兩端通過軸 承支撐在后機架內(nèi)；前機架一端經(jīng)隔離板與后機架連接，前機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。所述的前機架與隔離板之間及后機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 干個均勻排列的通孔，每個通孔內(nèi)裝有一組磁鋼片，各組相鄰的磁鋼片極性呈交錯排列；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，本實用新型的有益效果是[0015]1)由于設(shè)計了前軸和后軸兩個部分，通過磁鋼組連接，實現(xiàn)了倉內(nèi)與倉外的徹底 隔離，因此該裝置適用于防爆場合；2)由于本裝置的封閉結(jié)構(gòu)，可適用于有壓料倉；解決了現(xiàn)有技術(shù)中因倉內(nèi)外壓差 的存在使灰塵容易進入控制器，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)機械開關(guān)故障率高的問題；4)由于非接觸傳動，即使長期過載也不能損壞電機和結(jié)構(gòu)。

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的磁偶合聯(lián)接部分及前端部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的后端部分左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的后端部分仰視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型的磁鋼組部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型的磁鋼組部分右視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實用新型的電氣原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-電機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-前機架18-前軸19-螺塞20-填料21-壓料環(huán)22-壓蓋23-控制器檢 測板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
具體實施方式
見圖1、圖2，磁耦合光電物位控制器，包括同步電機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、前機架17、后軸10、后機架11、磁鋼組13、螺塞19、壓 蓋22、控制器檢測板23，同步電機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1端面設(shè)有安裝板6使電機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)凸出進入光電管24的凹槽中，光電管24安裝在殼體2上。同步電機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，進而使前軸18和后軸10定位。后軸10外部設(shè)有后機架11，前軸18外部設(shè)有前機架17，前機架17和后機架11 通過螺栓連接；后機架11 一端與同步電機殼體2相連接，后機架11另一端經(jīng)隔離板14與 前機架17相連接，后軸10兩端通過軸承8支撐在后機架11內(nèi)；前機架17—端經(jīng)隔離板14 與后機架11連接，前機架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 架17內(nèi)。前機架17、后機架11與隔離板14之間各設(shè)有一個0形密封圈15，以達到靜密封。
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)有四個均勻排列的通孔，每個通孔內(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1旋轉(zhuǎn)并通過連接套7帶動后軸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，帶動前軸18及控制器檢 測板23旋轉(zhuǎn)；此時，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)為控制器檢測板23未觸料時的工作狀態(tài)。當(dāng)控制器檢測板23觸料遇阻 時，前軸18停轉(zhuǎn)，在磁耦的作用下后軸10及同步電機1的輸出軸也停轉(zhuǎn)，而同步電機1依 然通電，使得同步電機1殼體克服拉簧27拉力作順時針旋轉(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)，同時切斷電機1電源，電 機1停轉(zhuǎn)。當(dāng)物料與檢測板23脫離接觸后，電機1在拉簧27作用下逆時針轉(zhuǎn)動，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，同時接通電 機1電源，電機1恢復(fù)轉(zhuǎn)動并帶動檢測板23轉(zhuǎn)動。由于磁鋼組13與磁鋼組31之間加入隔離板14，實現(xiàn)了料倉內(nèi)外的徹底封閉，且通 過磁耦傳遞的運動是非接觸式的。第一，實現(xiàn)了可靠的隔離防爆；第二，不論倉內(nèi)壓力多高， 倉內(nèi)與前機架17內(nèi)腔的壓力相同即壓差為零，不會導(dǎo)致因壓差存在導(dǎo)致額外的灰塵進入， 故不會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，若此時檢測板23遇 阻，當(dāng)電機1輸出力矩大于磁偶力矩極限時，電機1及后軸10端部磁鋼組會發(fā)生空轉(zhuǎn)，從而 保護電機1不致因堵轉(zhuǎn)燒損，且因磁偶合為非接觸聯(lián)接不會產(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接點為電機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，繼電器長閉結(jié)點導(dǎo)通，電機通電轉(zhuǎn)動，接線端子輸出為 無料指示信號；當(dāng)光電管24發(fā)收信號導(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1電源被切斷而停轉(zhuǎn)，接線端子輸出有料指示信號。
權(quán)利要求磁耦合光電物位控制器，包括電機、電路板、控制器檢測板，其特征在于，電機經(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)有后機架，前軸外部設(shè)有前機架，前機架和后機架通過螺栓連接；后機架一端與殼體相連 接，后機架另一端經(jīng)隔離板與前機架相連接，后軸兩端通過軸承支撐在后機架內(nèi)；前機架一 端經(jīng)隔離板與后機架連接，前機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，所述的前機架與隔離 板之間及后機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)有若干個均勻排列的通孔，每個通 孔內(nèi)裝有一組磁鋼片，各組相鄰的磁鋼片極性呈交錯排列；磁鋼室一側(cè)設(shè)有軛鐵圈與各組 磁鋼片吸合定位。
專利摘要本實用新型涉及一種以非接觸方式輸出轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)矩以探測物料的磁耦合光電物位控制器，包括電機、電路板、控制器檢測板，電機經(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。電機外部設(shè)有殼體，殼體內(nèi)設(shè)有安裝板、光電管，電機端面設(shè)有安裝板，安裝板一側(cè)凸出進入光電管的凹槽中；光電管安裝在殼體上。優(yōu)點是該裝置通過磁耦合的非接觸方式輸出轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)矩至料倉內(nèi)的檢測板，實現(xiàn)了料倉內(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功能。
文檔編號G05D9/00GK201654567SQ201020155439
公開日2010年11月24日 申請日期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, 文長虹, 王久余 申請人:鞍山永恒自控儀表有限公司