筑养路机械比赛的压力开关的设计

董金梁,戎春富（江苏省交通技师学院,江苏　镇江　212006）

筑养路机械比赛的压力开关的设计

董金梁,戎春富
（江苏省交通技师学院,江苏镇江212006）

摘要：结合笔者多次参与学校承办或参与国家、省交通运输行业比赛的经历，本文设计2种压力开关，应用于实际训练、比赛，取得很好效果。

关键词：筑养路机械比赛；压力开关；设计

1　概述

近年来，为促进高技能人才的迅速培养，交通部、职教院校组织了一系列筑养路机械比赛，其中有一种压力开关，要求工程机械压到开关上时有开/关状态的切换。筑养路机械一般在5-10吨，对于压路机等金属轱辘，可采用电磁式传感器实现，但对于装载机等橡胶轮胎，采用电磁式、光电式传感器均难以实现。

2　实现难点分析

如果采用常规的称重式传感器、电磁式传感器、光电式传感器等应用于压力开关，会有以下难点：

（1）称重传感器主要用于货车等大吨位称重，须配套相关控制电路，相对复杂、价格高，且开/关状态转换不易直接实现；

（2）电磁式传感器对于金属轮毂易于实现，但对橡胶轮胎无法检测；

（3）光电式传感器容易受雨天、沙尘等外界影响，造成误判断。下面介绍两种实现方法。

3　方案一：导套弹簧式压力开关设计

如图1所示，方案1所设计的开关结构主要包括以下几部分：压板、活动揿轴、固定导套、活动揿钮、强力弹簧、（防水）自复位按钮、固定板、防水胶、双芯线等。其工作过程如下：当工程机械碾压压板时压下活动揿轴，活动揿轴沿着固定导套向下运动至地面，使活动揿钮压下自复位按钮，开关触点接通，通过双芯线接通相应的设备，即实现压力开关的作用。需要注意的是：

（1）活动揿轴与固定导套应有适当间隙，确保滑动自如；

（2）强力弹簧要有足够强度，保证开关泄压时能够自复位；

（3）按钮、触点要严格防水，保证浸在水中能正常工作；

（4）活动揿轴、地面、活动揿钮、固定板、自复位按钮之间应有合适距离，避免开关压下时不通或过大损坏；

（5）导出电线应开线槽，避免电线被碾压断裂。

4　方案二：硬泡沫式压力开关设计

如图2所示，方案2所设计的开关结构主要包括以下几部分：压板、（防水）自复位按钮、硬泡沫、防水胶、双芯线等。其工作过程如下：当工程机械碾压到压板上时，自复位按钮动作，使触点接通，通过双芯线接通相应的设备，即实现压力开关的作用。需要注意的是：

（1）自复位按钮应采用防水型；

（2）硬泡沫可采用的是建筑外墙保温板，有一定硬度且易加工；

（3）防水胶可采用玻璃胶封装，价廉质好；

（4）在水泥地面和沥青地面上安装前需开槽，并预留好地面出线槽，防止机械碾压致使线路断裂；

（5）自复位按钮的安装高度不宜过高或过低；

（6）压板材料可采用PVC板等，与按钮之间用502胶粘结。

图1　开关1

图2　开关2

5　总结

本文介绍了两种压力开关的实现方法，均已经实践验证，取得了满意的效果。相对比而言，方案一实现起来更加稳定，能够承受重压而不易损坏，但其制造过程相对复杂，成本高，体积也较大，安装时需要在地面开较深圆柱槽；方案二实现起来相对简单，成本低，稳定性也较好，实际使用中更推荐采用方案二。

参考文献：

[1]张毅刚.单片机原理及接口技术（C51编程）[M].北京:人民邮电出版社,2011.