王永玲， 楊偉偉

（大連叉車有限責任公司， 遼寧 大連 116036）

叉車等工程機械大部分電源總開關(guān)為單純電控式或單純手動機械式， 而在大型工程機械的應用上， 操作人員的控制位置一般遠離地面， 這樣單純地應用哪一種電源開關(guān)都會存在不方便和不安全的因素。 為此， 在廣泛了解應用背景的前提下， 借鑒現(xiàn)有技術(shù)， 經(jīng)多次試驗， 筆者成功研制出叉車及工程機械通用的遠近程互控電源總開關(guān)。

1 電源總開關(guān)結(jié)構(gòu)

圖1為遠近程互控電源總開關(guān)實物， 圖2為遠近程互控電源總開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。 本結(jié)構(gòu)所解決的技術(shù)問題是提供一種既能遠程控制又能近程控制的電源總開關(guān)， 開關(guān)的導向桿在電磁力或手按的作用下， 在上下兩交錯布置弧型齒的齒圈中間沿弧面移動并轉(zhuǎn)動， 動一次就自動調(diào)整一次導向桿連同觸點臂的高度， 使觸點臂接合兩電極或斷開兩電極， 實現(xiàn)一個開關(guān)可遠近程兩種控制方法， 可雙向各自單獨控制， 也可雙向互相穿插控制， 無論人在遠程還是近地都可以控制整機總電源。

2 設(shè)計方案

通過電磁線圈和手動按鈕及回位彈簧來控制電源總開關(guān)的電源觸點臂與兩電極的接合導通或斷開。 開關(guān)內(nèi)部是將導向桿的導向臂置于上下2個弧形齒齒圈中間， 2個弧形齒齒圈的齒上下交錯布置設(shè)計， 上弧形齒齒圈的齒底高度不同 （見圖3）， 高低間隔設(shè)計。

導向桿受下端彈簧的彈力總是壓在上弧形齒的齒底處， 當受電磁線圈磁力或手動按鈕外力作用向下時， 導向桿向下隨同導向臂沿下齒圈弧面滑動轉(zhuǎn)動。導向臂連著導向桿沿下齒圈的弧面自轉(zhuǎn)， 從上齒圈的高齒根轉(zhuǎn)到低齒根， 實現(xiàn)觸點臂與兩電極接合導通。

電磁線圈再得電或手動再按一次， 導向桿向下隨同導向臂沿下齒圈弧面滑動轉(zhuǎn)動， 在彈簧力的作用下向上沿上弧形齒面轉(zhuǎn)動到上弧形齒高齒根， 此時觸點臂離開兩電極， 實現(xiàn)斷電。

電磁線圈得電的電磁力控制和手動按扭控制可以相互穿插控制， 只要觸點桿動作一次， 無論是電磁力還是手動力， 都會使導向桿轉(zhuǎn)動調(diào)整到下一個齒底高低位置， 進而使觸點桿接通或斷開兩電極。這樣遠程就可以通過控制電磁線圈的得電來實現(xiàn)控制總電源， 離地的近程位置就可以直接用手動來控制總電源。

3 動作原理過程

圖4為上下弧形齒圈1～9位三維立體圖， 圖5為開關(guān)通斷剖面示意圖， 圖6為本電源開關(guān)在叉車電氣系統(tǒng)中應用的原理圖。

圓周共有4個1～9位的動作過程， 1～9位的動作過程實現(xiàn)了電源的1 次接通和1次斷開， 一周內(nèi)實現(xiàn)了4次接通和斷開。 動作可通過近端的手動控制和遠端的電器按鈕控制（控制電磁線圈的得電斷電） 來完成。

1） 1位 上弧形齒齒圈高齒根處， 此位置時電源處于斷開狀態(tài)。 上弧形齒齒圈圓周內(nèi)分布了4 個高齒根， 如圖3中3號件導向臂所示高齒根位置， 即OFF 位， 此4 處電源均斷開。

2） 2位 導向桿在手動或電磁線圈吸力的作用下， 連同導向臂向下運動至對應下弧形齒齒圈上（下弧形齒齒圈為圓周均布的8個弧形斜齒， 與上弧形齒齒圈于圓周上形成一定角度， 齒形錯開）。 此過程首先克服下彈簧向上的作用力 （上彈簧的K值遠大于下彈簧）， 過程中觸點臂運動至與兩觸點接觸后即被限位， 下彈簧停止被壓縮， 上彈簧開始在限位墊圈的作用下開始被壓縮， 也更緊地將觸點臂壓實在兩電極上， 此時電源已處于通電狀態(tài)。

3） 3位 在手動或電磁線圈吸力的繼續(xù)作用下， 導向臂繼續(xù)下行， 沿下齒面滑動且轉(zhuǎn)動于3位處， 此段壓縮上彈簧， 更加緊實地將觸點臂壓在兩電極上， 此時處于通電狀態(tài)。

4） 4位 手動松開或電磁線圈斷電， 導向桿在失去向下手動力或電磁吸力后， 在上彈簧力的作用下向上運動到上弧形齒齒面上。 此時上彈簧的壓縮力仍大于下彈簧的力量， 所以在上彈簧的力量下，觸點臂仍被壓實于兩電極上， 電源處于通電狀態(tài)。

5） 5位 導向臂4位時在上彈簧力的作用下，沿上弧形齒弧面劃轉(zhuǎn)至5位， 即圖3所示ON位， 1～5位實現(xiàn)了電源的一次接通。 此時上彈簧的壓縮力仍大于下彈簧的力量， 觸點臂壓緊在兩電極上， 并保持不動。 此時觸點臂對電極的壓緊力為上彈簧對觸點臂的向下作用力， 電源處于通電狀態(tài)。

6） 6位 為使電極斷電， 需再手按按鈕或電磁線圈通電一次。 此時在手動或電磁吸力的作用下，導向桿克服上彈簧的作用力， 向下運動至下弧形齒齒圈弧面上， 電源仍處于接通狀態(tài)。

7） 7位 在手動或電磁吸力的作用下繼續(xù)下行， 導向臂沿下弧形齒齒圈弧形劃轉(zhuǎn)到7位， 電源處于接通狀態(tài)。

8） 8位 在失去手動力和電磁吸力時， 導向桿在上彈簧的作用下上行至上弧形齒齒圈弧面上， 此時電源仍接通。

9） 9位 在彈簧力的作用下， 導向臂沿弧面劃轉(zhuǎn)至上弧形齒齒圈高齒根。 此過程中先是上彈簧基本完全恢復， 后是下彈簧的彈力作用， 使觸點臂脫離開兩電極。 此時電源斷開， 導向臂回至OFF位。

4 結(jié)束語

本文介紹的遠近程互控電源總開關(guān)尤其適合操作控制距離較遠的大型工程機械， 可以遠程控制也可以近程地面控制總電源， 希望可以給同行們提供借鑒。 此開關(guān)已在大連叉車責任有限公司生產(chǎn)的FD100FB、 FD150-200、 FD420BZ3-Z5車型上投入使用。