专利名称：霍尔无触点主令控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无触点主令控制器。
在本实用新型作出前，现有的主令控制器如炼铁高炉卷扬机、大小料钟和起重提升机等所用的LK系列主令控制器；它的结构是由多级减速齿轮箱带动装有数个塑料原盘的传动轴，圆盘圆周上不定位置均布有十几个圆孔，且装有两个以上的凸轮。静触点和动触点与传动轴平行，并对称安装在塑料圆盘上方，触点的开关状态是靠传动轴旋转由凸轮驱动。每个触点动作的顺序是靠调整凸轮在塑料圆盘上的角度来实现的。若改变一个触点的动作状态至少要反复调整两个以上的凸轮角度。在现场调试一个主令系统，快需几个小时，慢则花费十几个小时。而且在卷扬上料中调整主令系统也是常有的事。很明显，这种主令控制器普遍存在着结构复杂、调整困难，传动部分易磨损，触点闭合可靠性差，且成本高等缺陷。
本实用新型是针对上述已有技术的不足所作的改进。设计了一种无触点，高精度，结构简单，调整方便，可靠性强又便于与计算机相联的主令控制器。
它主要是利用霍尔元件灵敏的电磁效应而设计的，其传动系统如
图1、2所示。图中齿轮(1)与外部传动相联，轴承座(2)是用来支承主令器主轴(4)的，主轴(4)为一螺杆，有导向螺母(8)与其相配合，导向螺母(8)上装有一横向翼筋板(6)和七根纵向翼板(5)，它们可随导向螺母(8)作往复直线运动。为使横向翼筋板(6)在运动中能保持平衡而不发生倾斜两端又装有导板(7)在与主轴(4)平行的导轨(3)上滑动。轴承座(2)及导轨(3)都分别固定在下箱体(9)上。胶木板(13)上固定有几个(数量可根据现场需要定)霍尔集成芯片，受磁铁(12)磁场感应发出高低电平。插座(10)是主令电源及信号输出线便于和外部相联接。电器元件板(11)上装有8只小型灵敏继电器和其它一些小型电器元件。胶木板(16)横装在翼板(5)的上方，用固定螺栓(18)固定在下箱体(9)两侧板的中间，且可上下调节。胶木板(16)下面与翼板(5)相对应安装有凹口向下的凹形霍尔传感器(17)七只。在凹形霍尔传感器上面对应又装有发光二极管(19)七只。在每条翼板上面有厚度为0.5m／m的条形检测铁片(15)，可在凹形霍尔传感器(17)的下凹口中顺利通过。为便于观察传感器触发信号和防尘，在箱体(9)上盖有透明有机玻璃上盖(14)。
附图3是主令控制器的原理图。SH1－SH7是凹形霍尔传感器(17)，当检测铁片(15)插入凹形传感器凹形缺口时，继电器SJ就吸合，当检测铁片从缺口中抽出时就释放。D1－D7发光二极管由继电器触点SJ1－1－7－1连接，指示传感器触发状态。R是发光二极管的限流电阻，D是续流二极管，SX1－SX7是霍尔芯片，XJ是继电器，D9是用于电源指示的发光二极管。为防止主令意外失灵确保卷扬机安全，在箱体(9)底板上又安有XL1及XL2行程开关。下面结合主令控制器中关键元件凹形霍尔传感器凹口下的检测铁片(15)的进入和脱离位置的调整使用方法进一步阐明电气控制原理。
(1) 调整控制器的关键在于确定每只凹形霍尔传感器缺口下的检测铁片进入和脱离的位置，调整方法相同。铁片要垂直地放在每个翼板上方的中央、由压片固定压紧，可无接触的在凹形霍尔传感器缺口的中央，缺口宽5mm，深8mm，铁片高15mm、厚0。5mm，其长度根据控制行程而定。行程分极限和间距行程两种。所谓极限行程是指铁片进入缺口后若不改变行走方向，传感器一直保持触发状态，只调整一个进入点，即需一个铁片，其长度略大于控制行走距离即可。间距行程指铁片进入缺口行走一段距离后，需要传感器由触发转到复位，铁片返回时传感器状态则相反，需要调整进入点和脱离点。为了便于调整控制间距把两根铁片对接端重叠1／3组合成一根铁片压紧在翼板上，再根据调整的需要方便地拉长和缩短。
铁片调整分粗调和细调，粗调把每根铁片夹在小于控制行程的位置，一般先调极限行程，其极限点又分为正方向和反方向。根据控制工艺要求和主令整个行程长度，按比例的把两个极点的铁片夹在小于控制极限行程的位置上，启动被控机械设备，使它在被控极限范围内正常行走。停止，再把间距行程铁片夹上，逐级调整铁片的长短和两端的位置，然后再次启动机械，观察发光二极管亮灭，即传感器触发状态是否满足控制工艺的要求。一切正常后，进入细调，把两个极限点逐步退到精确位置。
(2) 为了确保受控设备的绝对安全，本控制电路设置了XJ继电器和两只机械行程开关，其作用是当DC12V电源掉电时，XJ立即释放，D9发光二极管灭，XJ的输出常开接点通过插件串接在受控设备电机的二次控制回路；接点打开，使电机立即停止运行。两个行程开关分别安装在导向螺母的下面的正反极限行程位置。在调整(1)的工作完成后，就可确定它的位置，若发生其它意外事故，不管任何方向超过行程，行程开关就激发，同样使XJ释放，这样起到了超极限行程保护，进一步提高了控制的可靠性。
(3) 为了适应不同情况的需要，便于计算机、数显和模拟检测的需要，本实用新型设计有简单、定位准确的行程信号检测电路，它是由SX1－SXn霍尔芯片和磁块组成。芯片的数量视行程距离和所显示的分度有关，距离长分度小，需芯片多，反之则少。其原理和使用方法是导向螺母的行程(即是主令的行程)是与外控设备行走距离成正比的关系，当极限位置确定之后可根据所需的分度值计算出平均刻度，这个刻度距离要≥芯片的宽度(4mm)，在每个刻度装上一个芯片。芯片受导向螺母的磁块的磁场的触发，发出高低电平信号，这些信号可接译码器，或模数转换器，以便于和数字显示或计算机相联，也可接发光管作信号灯使用，磁块大小要根据芯片松密程度而定。
按上述的方法调整一套主令控制系统，最长半个小时，操作熟练后几分钟即可完成。本实用新型的精度和可靠性的关键还取决于霍尔传感器的性能，它不但具有无触点的特点，更重要的是重复触发精度高达0。03mm。同时，工作电压宽在4～24V的范围内都能可靠地工作，所以人们称之为“半永久”性的元件。
综上所述，本实用新型霍尔无触点主令控制器，不但可以取代原主令控制器，同时，还具有无触点，高精度。多功能，调整速度快等优点。再加上一套简单的整流装置，即可直接用于交流大功率场合直接使用(所述电器元件可都装在继电器板位置。)
权利要求1.一种霍尔无触点主令控制器包括一个与外部相接的传动齿轮(1)和一个与齿轮联接的主令轴(4)以及和主令轴相配合的导向螺母(8)，在导向螺母上固定着一个横向翼筋板(6)，翼筋板上又装有数个纵向翼板(5)，翼板上面固定着检测铁片(15)。胶木板(16)横在检测铁片上方并固定在箱体(9)两侧板的中央，在胶木板(16)的下方和铁片相对应装有凹口向下的凹形霍尔传感器(17)并且铁片又能在凹口中自由通过，其特征在于当主令轴旋转使导向螺母以及固定在上的检测铁片作往复直线运动时，检测铁片进入传感器凹口内或从中退出时可使继电器吸合或释放，从而达到电路上执行相应的控制动作。
2.根据权利要求1所述的霍尔无触点主令控制器，其特征在于根据控制工艺要求和主令行程长度按比例地把两个极限点间距离来确定铁片调整点及其相应的长度。
3.根据权利要求1所述的霍尔无触点主令控制器，其特征在于为使翼筋板(6)在运动中保持平衡而不倾斜在两端装有导板(7)在导轨(3)上滑动。
4.根据权利要求1所述的霍尔无触点主令控制器，其特征在于在胶木板(13)上装有若干个霍尔芯片，受翼筋板端部磁铁(12)磁场感应发出高低电平以便于对外与计算机相联。
专利摘要在本霍尔无触点主令控制器作出之前所使用的LK系列主令控制器，这种控制器普遍都存在着结构复杂，调整困难，传动部分易磨损，触点闭合可靠性差等缺陷。然而，霍尔无触点主令控制器是针对上述已有技术所存缺陷及不足之处所作的改进。它巧妙地利用霍尔元件灵敏的电磁效应而设计的一种无触点，高精度，结构简单，调整方便，可靠性强，又便于和计算机相联的新型主令控制器。
文档编号G05G9/00GK2055955SQ8920616
公开日1990年4月11日 申请日期1989年4月30日 优先权日1989年4月30日
发明者朱晓明, 王岗生, 曾超 申请人:河南省信阳钢铁厂