專(zhuān)利名稱(chēng):附加在石英鐘上模擬日照程序的自動(dòng)開(kāi)關(guān)的制作方法
本實(shí)用新型屬于機(jī)械式的程序控制的電器開(kāi)關(guān)。
眾所周知，路燈是現(xiàn)代城市普遍采用的公路照明工具，由于城市和公路的發(fā)展，路燈的數(shù)量極巨增加，為保證照明質(zhì)量和交通安全，對(duì)路燈的質(zhì)量及控制的要求也越來(lái)越高。路燈照明的控制系統(tǒng)是由控制器件和控制的方式所決定。在控制方式上有按日照規(guī)律變化而變化的時(shí)間控制，也有按實(shí)際照度需要的光電控制。在控制器件上有定時(shí)鐘，如SDK－2型石英鐘定時(shí)控制器；光電控制器，按實(shí)際照度控制啟閉；電腦控制或人工控制。我國(guó)目前多采用人工控制和SDK－2石英鐘定時(shí)鐘控制相結(jié)合的方法。路燈的合理控制應(yīng)與日照規(guī)律相結(jié)合，否則會(huì)出現(xiàn)不能滿(mǎn)足照度需要的情況，同時(shí)還會(huì)有超出照度需要造成電能浪費(fèi)的現(xiàn)象。由夏至到冬至白天變短夜間變長(zhǎng)，路燈照明的變化要逐天的早開(kāi)、遲閉，增加照明時(shí)間。由冬至到夏至則要變成逐日地遲開(kāi)而早閉，減短照明時(shí)間。由于日照規(guī)律的變化是漸變的，就要求每天的啟閉時(shí)間都要作相應(yīng)的調(diào)整。用定時(shí)鐘的控制雖可靠準(zhǔn)確，但動(dòng)作的時(shí)間固定。在這24小時(shí)轉(zhuǎn)一周的控制盤(pán)上每天作一分鐘左右的變化調(diào)整是極困難的，不易達(dá)到準(zhǔn)確的要求。用電腦控制，能準(zhǔn)確地按日照規(guī)律調(diào)整啟閉時(shí)間，但成本非常高。經(jīng)調(diào)查知，目前反映日照規(guī)律的簡(jiǎn)單的路燈控制開(kāi)關(guān)尚沒(méi)有。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、實(shí)用可靠的機(jī)械式的程序控制開(kāi)關(guān)，它能模擬日照規(guī)律控制路燈的啟閉，解除人工控制或人工每日校對(duì)調(diào)整啟閉時(shí)間的繁瑣勞動(dòng)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
按如上構(gòu)思所提供的機(jī)械式程序控制的電器開(kāi)關(guān)是在SDK－2定時(shí)控制器的24小時(shí)轉(zhuǎn)一周的石英鐘、六腳輪、被六腳輪撥動(dòng)的每轉(zhuǎn)一圈有均勻三次開(kāi)關(guān)變化的開(kāi)關(guān)凸輪及彈簧觸點(diǎn)的基礎(chǔ)上改進(jìn)，其特征是它有一個(gè)按要求的程序改變每天撥動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)間的裝在24小時(shí)轉(zhuǎn)一周的時(shí)針軸上的空間凸輪，還有一套為變化開(kāi)關(guān)時(shí)間而改變六腳輪軸向位置的絲杠機(jī)構(gòu)。
本程序控制開(kāi)關(guān)的改變撥動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)間的空間凸輪是由輪轂(4)、兩個(gè)端板(3)及分布在圓柱面上的體現(xiàn)開(kāi)關(guān)時(shí)間變化規(guī)律的開(kāi)和關(guān)的兩個(gè)撥動(dòng)鋼絲(5)所組成的。
本程序控制開(kāi)關(guān)的改變六腳輪軸向位置的絲杠機(jī)構(gòu)是由六腳輪(11)絲杠(9)、撥桿(10)及開(kāi)關(guān)凸輪(12)所組成的。其絲杠是固定地安裝在鐘表機(jī)架上，六腳輪輪轂的內(nèi)螺紋與絲杠的螺紋相配合，六腳輪受空間凸輪上撥動(dòng)鋼絲的撥動(dòng)是通過(guò)從六腳輪上兩個(gè)孔穿過(guò)的與開(kāi)關(guān)凸輪固定聯(lián)接的兩撥桿傳給開(kāi)關(guān)凸輪的。
本程序控制開(kāi)關(guān)的空間凸輪上的撥動(dòng)鋼絲是分布在圓柱面上，且呈傾斜狀態(tài)，它的斜率應(yīng)與時(shí)間變化的要求相一致。我國(guó)規(guī)定是在日出前30分鐘閉路燈，在日落后30分鐘給路燈。在夏至?xí)r日照時(shí)間是15小時(shí)又1分，無(wú)日照時(shí)間為8小時(shí)又59分，給路燈的時(shí)間約為7小時(shí)又59分；冬至的日照時(shí)間是9小時(shí)又20分，無(wú)日照時(shí)間為14小時(shí)又40分，給路燈時(shí)間約為13小時(shí)又40分。冬至比夏至日照時(shí)間提前2小時(shí)54分，因此空間凸輪上開(kāi)燈的撥動(dòng)鋼絲按轉(zhuǎn)動(dòng)方向上說(shuō)應(yīng)向前傾斜，2小時(shí)54分的總超前量為43.5°。冬至比夏至日出時(shí)間落后2小時(shí)47分，則閉燈的撥動(dòng)鋼絲應(yīng)向后傾斜，其滯后量為41.75°因此，按中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)歷算組編撰的《十年早知道》提供的日出日落時(shí)間表，即可訂出具體日期的路燈的啟閉時(shí)間，表中只按24個(gè)節(jié)令給出有關(guān)地區(qū)太陽(yáng)的出沒(méi)時(shí)間，從中看出各節(jié)令時(shí)間的變化并非是個(gè)直線(xiàn)關(guān)系，這樣撥動(dòng)鋼絲上各段的斜率應(yīng)作適當(dāng)?shù)男拚驼{(diào)整。
在方案的空間凸輪裝在時(shí)針軸的加長(zhǎng)軸上，每24小時(shí)轉(zhuǎn)一周，其上的開(kāi)和關(guān)的撥動(dòng)鋼絲各撥動(dòng)一次六腳輪，每次六腳輪被撥轉(zhuǎn)60°，每三天被撥轉(zhuǎn)一周。六腳輪通過(guò)輪轂的內(nèi)螺紋和絲杠配合，隨著空間凸輪的撥動(dòng)而逐漸上升，因撥動(dòng)鋼絲是傾斜的，所以每天開(kāi)關(guān)的啟閉時(shí)間都在變化。本開(kāi)關(guān)包括有兩個(gè)空間凸輪，一為夏至到冬至，可使用183天，另一是冬至到夏至，使用182天。可在夏至和冬至的當(dāng)天更換凸輪，也可將兩個(gè)凸輪裝在兩個(gè)鐘上，按時(shí)換鐘。使用前將絲杠一端的螺母松開(kāi)，轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠使六腳輪退到絲杠底部，按規(guī)定的日期投入運(yùn)行，經(jīng)歷半年六腳輪上升到空間凸輪的頂部，再按時(shí)換輪或換鐘。使用時(shí)要選對(duì)空間凸輪，按指定的節(jié)令開(kāi)始使用，調(diào)準(zhǔn)石英鐘的時(shí)間，就可實(shí)現(xiàn)模擬日照程序開(kāi)關(guān)的自動(dòng)控制。
使用本方案能體現(xiàn)如下的優(yōu)越性1.它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，只在石英鐘上增加空間凸輪和絲杠機(jī)構(gòu)，容易制造；2.可以取代人工控制或人工調(diào)整校對(duì)的繁瑣勞動(dòng)，且走時(shí)準(zhǔn)確，控制嚴(yán)格；3.適應(yīng)范圍廣，凡是和日照規(guī)律有關(guān)的照明控制都可使用，如公路路燈、公園路燈、鐵路路燈、浮標(biāo)燈、燈塔燈以及機(jī)關(guān)、學(xué)校內(nèi)的路燈。
圖1、圖2是附加在石英鐘上的模擬日照程序自動(dòng)控關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A－A剖視圖。其中(1)－石英鐘；(2)－空間凸輪；(3)－端板；(4)－輪轂；(5)－撥動(dòng)鋼絲；(6)－表盤(pán)；(7)－指針；(8)－機(jī)架；(9)－絲杠；(10)－撥桿；(11)－六腳輪；(12)－開(kāi)關(guān)凸輪；(13)－彈簧觸點(diǎn)。圖8是凸輪和彈簧觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3、圖4是模擬日照程序路燈開(kāi)關(guān)空間凸輪撥動(dòng)鋼絲的展開(kāi)圖。圖3反映了由夏至到冬至開(kāi)燈時(shí)間的變化曲線(xiàn)；圖4是由夏至到冬至關(guān)燈時(shí)間的變化曲線(xiàn)。
圖5、圖6是模擬日照程序路燈開(kāi)關(guān)空間凸輪撥動(dòng)鋼絲的展開(kāi)圖。圖5反映了由冬至到夏至開(kāi)燈時(shí)間的變化曲線(xiàn)，圖6是由冬至到夏至關(guān)燈時(shí)間的變化曲線(xiàn)。
圖7是公園路燈或機(jī)關(guān)學(xué)校路燈開(kāi)關(guān)空間凸輪撥動(dòng)鋼絲的展開(kāi)圖。即開(kāi)燈時(shí)間隨日照規(guī)律變化，關(guān)燈時(shí)間為定點(diǎn)。
實(shí)施例1.用于控制公路路燈、航標(biāo)燈、鐵路路燈。它包括兩個(gè)空間凸輪一個(gè)是從夏至到冬至的，另一個(gè)是由冬至到夏至的。使用時(shí)要按時(shí)換輪或換鐘。其絲杠螺紋為M4，螺距是0.75，經(jīng)三天六腳輪轉(zhuǎn)一圈，夏至和冬至之間需經(jīng)歷182～183天，絲杠螺紋工作有效長(zhǎng)度為46mm，空間凸輪上的撥動(dòng)鋼絲直徑為φ1.5～2，兩撥桿的直徑亦為φ1.5～2。
2.用于公園路燈、機(jī)關(guān)學(xué)校路燈控制。按日照規(guī)律改變開(kāi)燈時(shí)間，定點(diǎn)關(guān)燈。圖7就是用于本實(shí)施例，其它各部件與前實(shí)施例相同。
本方案的結(jié)構(gòu)還可以作成非模擬日照的其它時(shí)間程序，亦可控制除路燈外的其它電器。
該模擬日照程序控制自動(dòng)開(kāi)關(guān)經(jīng)試制和運(yùn)行證明，它動(dòng)作可靠故障少，控制時(shí)間嚴(yán)格，可以自動(dòng)微量地改變開(kāi)關(guān)時(shí)間，效果良好，深受使用者的歡迎。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械式程序控制的電器開(kāi)關(guān)，它是由時(shí)針24小時(shí)轉(zhuǎn)一周的石英鐘、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)凸輪的六腳輪、被六腳輪撥動(dòng)的每一圈有均勻地三次開(kāi)關(guān)變化的開(kāi)關(guān)凸輪及彈簧觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)組成的，其特征是它有一個(gè)按要求程序改變每天撥動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)間的裝在24小時(shí)轉(zhuǎn)一周的時(shí)針軸上的空間凸輪，和為變化開(kāi)關(guān)時(shí)間而改變六腳輪軸向位置的絲杠機(jī)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求
1所述的機(jī)械式程序控制的電器開(kāi)關(guān)，其特征是它的改變撥動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)間的空間凸輪是由輪轂(4)、兩個(gè)端板(3)及分布在圓柱面上的體現(xiàn)開(kāi)關(guān)時(shí)間變化規(guī)律的開(kāi)和關(guān)的兩個(gè)撥動(dòng)鋼絲(5)所構(gòu)成的。
3.按照權(quán)利要求
1所述的機(jī)械式程序控制的電器開(kāi)關(guān)，其特征是它的改變六腳輪軸向位置的絲杠機(jī)構(gòu)是由六腳輪(11)、絲杠(9)、撥桿(10)及開(kāi)關(guān)凸輪(12)組成的，其絲杠固定安裝在鐘表機(jī)架上，六腳輪輪轂的內(nèi)螺紋和絲杠的螺紋相配合，六腳輪受空間凸輪上撥動(dòng)鋼絲的撥動(dòng)是通過(guò)從六腳輪上的兩個(gè)孔穿過(guò)的與開(kāi)關(guān)凸輪固定聯(lián)接的兩撥桿傳到開(kāi)關(guān)凸輪的。
專(zhuān)利摘要
本實(shí)用新型屬于機(jī)械式的程序控制開(kāi)關(guān)。為解放出人工控制路燈開(kāi)關(guān)或用定時(shí)控制器每天都要調(diào)整定時(shí)的繁瑣勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，且滿(mǎn)足照明要求，設(shè)計(jì)了模擬日照程序的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，它在SDK—2型控制器的基礎(chǔ)上增加了空間凸輪及絲杠機(jī)構(gòu)。按太陽(yáng)出沒(méi)時(shí)間作出撥動(dòng)鋼絲的空間曲線(xiàn)，它能保證控制準(zhǔn)確嚴(yán)格。它可用來(lái)控制公路路燈、航標(biāo)燈或機(jī)關(guān)、學(xué)校路燈。
文檔編號(hào)G04C23/00GK87208264SQ87208264
公開(kāi)日1988年1月13日 申請(qǐng)日期1987年5月23日
發(fā)明者王偉仁 申請(qǐng)人:天津市電力局路燈公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan