一种状态互锁防误动型限位开关装置的制作方法

本发明属于机械式限位开关，具体涉及一种状态互锁防误动型限位开关装置。

背景技术：

1、限位开关作(包括行程开关)为一种用于检测移动电气设备运行位置(例如进行阀门位置检测或物位检测等)的装置，已大量使用在工业现场，并能将机械的位移信号转变为电气信号，其触头的动作是利用生产设备某些运动部件的机械位移来碰撞开关，使触头动作，以完成开关电路接通或分断的控制，从而控制机械动作或程序执行。

2、目前，普通限位开关由开关芯子、操作杆、基座和外壳等四部分组成，其中，所述开关芯子是核心部件，它根据所述操作杆的动作实现对电路的接通或分断，一般包括有动合触头及动断触头；所述操作杆用于在受到外力推动时触发开关芯子动作，使得动合触头及动断触头的状态改变；所述基座用于安装固定以及保护开关芯子不受外部因素影响，一般用塑料压制而得；所述外壳用于内装操作杆、动合触头和动断触头，一般有金属和塑料两种壳体结构。

3、但是，限位开关的工作环境一般都伴有振动现象，而振动会导致部分触头间接触不良，即由于触头之间的接触可能出现时断时续的连接或触头连接断开的现象，使得在限位开关多次动作后，会导致部分触头可能变形，而变形后的触头会导致触头间出现接触不良现象，进而可能会导致限位开关会发出错误控制信号，影响受控设备或系统的正常工作。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种状态互锁防误动型限位开关装置，用以解决现有普通限位开关在多次动作后会因触头变形而易出现触头间接触不良现象的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，提供了一种状态互锁防误动型限位开关装置，包括有逻辑电路模块、开关芯子、操作杆和基座(4)，其中，所述逻辑电路模块包括有第一开关量输入端口、第二开关量输入端口和开关量输出端口，所述开关芯子包括有第一对互连触头、第二对互连触头、第一对固定触头和第二对固定触头，所述第一对固定触头不相连且一一对应地连接所述第一开关量输入端口中的两个端子，所述第二对固定触头也不相连且一一对应地连接所述第二开关量输入端口中的两个端子；

4、所述第一对互连触头和所述第二对互连触头分别布置在所述操作杆上，并位于所述操作杆的转动面上，以便所述第一对互连触头和所述第二对互连触头同步地随着所述操作杆的转动而转动；

5、所述第一对固定触头和所述第二对固定触头分别布置在所述基座(4)上，并也位于所述操作杆的转动面上，以便当所述操作杆顺时针转动到第一目标位置时，使所述第一对互连触头与所述第一对固定触头一一对应地脱离接触，以及使所述第二对互连触头与所述第二对固定触头一一对应地接触，而当所述操作杆逆时针转动到第二目标位置时，使所述第一对互连触头与所述第一对固定触头一一对应地接触，以及使所述第二对互连触头与所述第二对固定触头一一对应地脱离接触；

6、所述逻辑电路模块，用于通过内部逻辑电路，在所述第一开关量输入端口处于两端子间开关闭合状态且所述第二开关量输入端口处于两端子间开关断开状态时，使所述开关量输出端口处于两端子间开关闭合/断开状态，而在所述第一开关量输入端口处于两端子间开关断开状态且所述第二开关量输入端口处于两端子间开关闭合状态时，使所述开关量输出端口处于两端子间开关断开/闭合状态。

7、基于上述技术实现要素：，提供了一种具有高可靠性的限位开关新方案，即包括有逻辑电路模块、开关芯子、操作杆和基座，其中，逻辑电路模块包括有两个开关量输入端口和开关量输出端口，开关芯子包括有两对互连触头和两对固定触头，两对固定触头均不相连且一一对应地连接两个开关量输入端口，并通过它们的位置关系限定以及逻辑电路模块的内部逻辑电路，可实现状态互锁功能，也就可以解决当限位开关故障时所出现误信号的问题，保证整个限位开关装置不会输出误信号，进而提升限位开关的可靠性，便于实际应用和推广。

8、在一个可能的设计中，所述逻辑电路模块，还用于通过内部逻辑电路，在所述第一开关量输入端口处于两端子间开关闭合状态且所述第二开关量输入端口处于两端子间开关闭合状态或者在所述第一开关量输入端口处于两端子间开关断开状态且所述第二开关量输入端口处于两端子间开关断开状态时，使所述开关量输出端口处于两端子间开关原始状态，其中，所述两端子间开关原始状态在所述开关量输出端口为常闭型输出端口时为两端子间开关闭合状态，而在所述开关量输出端口为常开型输出端口时为两端子间开关断开状态。

9、在一个可能的设计中，所述开关量输出端口包括有第一开关量输出端口和第二开关量输出端口；

10、所述第一开关量输出端口在所述第一开关量输入端口处于两端子间开关闭合状态且所述第二开关量输入端口处于两端子间开关断开状态时处于两端子间开关闭合状态，而在所述第一开关量输入端口处于两端子间开关断开状态且所述第二开关量输入端口处于两端子间开关闭合状态时处于两端子间开关断开状态；

11、所述第二开关量输出端口在所述第一开关量输入端口处于两端子间开关闭合状态且所述第二开关量输入端口处于两端子间开关断开状态时处于两端子间开关断开状态，而在所述第一开关量输入端口处于两端子间开关断开状态且所述第二开关量输入端口处于两端子间开关闭合状态时处于两端子间开关闭合状态。

12、在一个可能的设计中，所述逻辑电路模块的内部逻辑电路包括有可编程逻辑器件和继电器，其中，所述可编程逻辑器件的输入引脚分别连接所述第一开关量输入端口和所述第二开关量输入端口，所述可编程逻辑器件的输出引脚连接所述继电器的受控端，所述继电器的触点支路两端一一对应地连接所述开关量输出端口中的两个端子。

13、在一个可能的设计中，所述开关芯子还包括有第三对互连触头、第四对互连触头、第三对固定触头和第四对固定触头，其中，所述第三对固定触头与所述第一对固定触头并联，所述第四对固定触头与所述第二对固定触头并联；

14、所述第三对互连触头和所述第四对互连触头也分别布置在所述操作杆上，并位于所述操作杆的转动面上，以便所述第三对互连触头和所述第四对互连触头同步地随着所述操作杆的转动而转动；

15、所述第三对固定触头和所述第四对固定触头也分别布置在所述基座(4)上，并也位于所述操作杆的转动面上，以便当所述操作杆顺时针转动到所述第一目标位置时，使所述第三对互连触头与所述第三对固定触头一一对应地脱离接触，以及使所述第四对互连触头与所述第四对固定触头一一对应地接触，而当所述操作杆逆时针转动到所述第二目标位置时，使所述第三对互连触头与所述第三对固定触头一一对应地接触，以及使所述第四对互连触头与所述第四对固定触头一一对应地脱离接触。

16、在一个可能的设计中，所述第三对互连触头和/或所述第四对互连触头布置在所述操作杆的开关操作端与转动轴心之间，而所述第一对互连触头和/或所述第二对互连触头布置在所述操作杆的另一端与所述转动轴心之间。

17、在一个可能的设计中，所述第三对互连触头与所述第一对互连触头和/或所述第四对互连触头与所述第二对互连触头以转动轴心为中心实现中心对称布置。

18、在一个可能的设计中，所述操作杆的开关操作端与所述基座之间设有用于使所述开关操作端复位的弹簧。

19、在一个可能的设计中，还包括有用于与所述基座一起包围所述逻辑电路模块、所述开关芯子和操作杆的外壳。

20、在一个可能的设计中，所述第一对互连触头布置在所述操作杆的顺时针转动方向一侧，所述第二对互连触头布置在所述操作杆的逆时针转动方向一侧。

21、上述方案的有益效果：

22、(1)本发明创造性提供了一种具有高可靠性的限位开关新方案，即包括有逻辑电路模块、开关芯子、操作杆和基座，其中，逻辑电路模块包括有两个开关量输入端口和开关量输出端口，开关芯子包括有两对互连触头和两对固定触头，两对固定触头均不相连且一一对应地连接两个开关量输入端口，并通过它们的位置关系限定以及逻辑电路模块的内部逻辑电路，可实现状态互锁功能，也就可以解决当限位开关故障时所出现误信号的问题，保证整个限位开关装置不会输出误信号，进而提升限位开关的可靠性，便于实际应用和推广；

23、(2)还可以解决现有限位开关由于现场振动导致个别触头接触不良以及限位开关输出误信号的问题，并通过在核电站重要设备上使用验证，发现效果良好，能够将误信号概率从之前的40％降低到0；

24、(3)通过存在有至少一组冗余的互连触头对及固定触头对，还可使得当在某组互连触头对及固定触头对中的任意触头因变形等原因而出现接触不良等现象时，通过其它组互连触头对及固定触头对来确保是稳定接触的，进一步提升限位开关的高可靠性；

25、(4)本方案简单实用，易于安装，可适用工业现场所有限位开关的性能提升。