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什么是限位開關(guān),?
限位開關(guān)是由機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)或物體的存在而激活的開關(guān)。
作為控制系統(tǒng)的一部分,,它用于檢測安全聯(lián)鎖和通過特定位置的物體,,并控制自動(dòng)啟動(dòng)/停止、限制機(jī)器的運(yùn)動(dòng)范圍和位置檢測等,。
限位開關(guān)是在金屬或樹脂外殼的封閉外殼內(nèi)內(nèi)置微動(dòng)開關(guān),,以保護(hù)其免受使用環(huán)境中的外力、水,、油,、氣體、灰塵等的影響,,并防止執(zhí)行器(機(jī)械檢測部分)移動(dòng). 觸點(diǎn)打開和關(guān)閉,。
執(zhí)行器有柱塞式(直動(dòng)式) ,、旋轉(zhuǎn)桿、叉鎖桿,、軟桿等,,根據(jù)用途和使用環(huán)境有多種形狀。
圖 1. 執(zhí)行器類型
限位開關(guān)的使用
限位開關(guān)用于根據(jù)檢測到的物體位置來打開和關(guān)閉電路,。
在自動(dòng)控制工廠生產(chǎn)線的自動(dòng)化系統(tǒng)中,,限位開關(guān)用于檢測機(jī)器的運(yùn)動(dòng)和位置。例如,,在檢測位置安裝限位開關(guān),,在異常操作位置處打開,發(fā)出警報(bào),,并停止機(jī)器操作,。
在一個(gè)熟悉的例子中,當(dāng)電梯轎廂(升降人員和貨物的車輛)到達(dá)其停止的樓層上的預(yù)定位置時(shí),限位開關(guān)被激活,停止電機(jī)并停止轎廂,。
因此,,限位開關(guān)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)的各種應(yīng)用。
限位開關(guān)原理
基本限位開關(guān)由主體、頭部、微動(dòng)開關(guān)、柱塞,、旋轉(zhuǎn)軸(僅旋轉(zhuǎn)桿、叉鎖桿)和執(zhí)行器組成,。
下面使用旋轉(zhuǎn)桿執(zhí)行器解釋限位開關(guān)的原理,。
圖 2. 限位開關(guān)操作
待檢測物體移動(dòng)并朝待檢測位置移動(dòng)。
執(zhí)行器由被檢測物體推動(dòng)并旋轉(zhuǎn),。
執(zhí)行器和固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),。
旋轉(zhuǎn)軸上的凸輪推動(dòng)柱塞。
連接到柱塞的可動(dòng)觸點(diǎn)移動(dòng),。
活動(dòng)觸點(diǎn)接觸固定觸點(diǎn),,接通電路。
圖 3. 限位開關(guān)觸點(diǎn)
如何選擇限位開關(guān)
限位開關(guān)有多種類型和規(guī)格,,下面介紹選擇時(shí)應(yīng)考慮的要點(diǎn),。
1、如何根據(jù)使用環(huán)境選擇
普通型
該類型適用于室內(nèi)外一般環(huán)境,。可使用的環(huán)境溫度約為-10至80℃,。耐環(huán)境型
該類型用于如下所示的特殊環(huán)境。
使用環(huán)境變熱或變冷,,
限位開關(guān)接觸化學(xué)品,、油,、水滴或灰塵。防飛濺型
焊接飛濺長壽命型:
這種使用方式要求耐久性高,。防爆
型:危險(xiǎn)場所必須使用防爆型,。
2、如何按執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型選擇
選擇適合您應(yīng)用的執(zhí)行器類型,。以下是典型示例,,還有其他幾種類型的執(zhí)行器。
柱塞式(直動(dòng)式)
旋轉(zhuǎn)桿
叉鎖桿
柔性桿
3,、如何根據(jù)特點(diǎn)選擇
移動(dòng)到操作(PT)
這里的“移動(dòng)"是指直到觸點(diǎn)接通和斷開為止的角度和距離。對于旋轉(zhuǎn)桿和叉鎖桿,,必須設(shè)置限位開關(guān)的安裝位置和執(zhí)行器的角度,,使得檢測到的物體旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的角度大于操作之前的移動(dòng)(角度)。
對于柱塞型和柔性桿,,限位開關(guān)的安裝位置和執(zhí)行器的位置必須設(shè)置為檢測物體推動(dòng)執(zhí)行器的距離大于操作之前的移動(dòng)(距離),。
*被檢測物體的運(yùn)動(dòng)必須保持在執(zhí)行器的操作極限位置(TTP)內(nèi)。
額定值
每種型號的限位開關(guān)都了額定值,,并列在目錄和說明手冊中,。有必要選擇額定值與電路中使用的電源相匹配的限位開關(guān)。
有關(guān)限位開關(guān)的其他信息
限位開關(guān)故障及對策
限位開關(guān)故障的原因可能是由于機(jī)械壽命或磨損引起的老化,,但大多數(shù)情況下,,據(jù)說原因是由于使用造成的。此類問題的示例包括擋塊或執(zhí)行器的位置調(diào)整不當(dāng)以及密封件有缺陷,。
例如,,限位開關(guān)安裝不當(dāng)就是故障原因之一。如果安裝用于限制機(jī)器運(yùn)動(dòng)范圍的開關(guān)被多次啟動(dòng),,其位置可能會(huì)逐漸移動(dòng),,并且開關(guān)可能會(huì)因壓力不足而無法操作。作為對策,,一些開關(guān)在開關(guān)主體上附有設(shè)置位置顯示機(jī)構(gòu),。如果將開關(guān)編程為推至預(yù)設(shè)位置,即使開關(guān)位置稍微關(guān)閉,,它也會(huì)正常運(yùn)行,。
在設(shè)計(jì)用于激活限位開關(guān)的檢測物體時(shí)還必須小心。被檢測物體的合適切割角度為45度或更小,。如果角度超過45度,,則根據(jù)待檢測物體的移動(dòng)速度,施加到桿軸的力可能變得過大,,這可能導(dǎo)致故障,。如果移動(dòng)速度快,,則將桿設(shè)置為與待檢測物體的切割表面平行也是有效的。
另外,,如果狗突然邁出一步,,當(dāng)開關(guān)返回到標(biāo)準(zhǔn)位置時(shí),可能會(huì)受到強(qiáng)烈的沖擊,。設(shè)計(jì)開關(guān)時(shí)應(yīng)確保開/關(guān)轉(zhuǎn)換盡可能平滑,。
柱塞類型有兩種:一種是用 O 形圈或橡膠隔膜密封柱塞,另一種是用橡膠蓋覆蓋柱塞,。
在前一種情況下,,密封橡膠不暴露在外面,因此它對機(jī)床切屑等熱異物的抵抗能力較強(qiáng),,但另一方面,,它的缺點(diǎn)是沙子、切屑等細(xì)顆粒和灰塵可能會(huì)被柱塞的滑動(dòng)面卡住,。有,。
后者具有優(yōu)異的密封性能,因?yàn)樗粫?huì)捕獲沙子或碎屑等顆粒,,但由于機(jī)床碎屑等受熱異物可能會(huì)熔化或撕裂橡膠蓋,,因此成本較高,因此需要根據(jù)具體情況正確使用它們,。關(guān)于使用目的和場所,。
當(dāng)限位開關(guān)動(dòng)作時(shí),空氣被柱塞的活塞運(yùn)動(dòng)壓縮并吸入,。因此,,如果柱塞長時(shí)間推入,限位開關(guān)內(nèi)的內(nèi)部壓力將與大氣壓相等,,當(dāng)柱塞返回時(shí),,大氣壓將成為阻力,柱塞可能會(huì)緩慢返回,。
此外,,油和灰塵會(huì)積聚在柱塞和旋轉(zhuǎn)軸的密封件上,這會(huì)妨礙限位開關(guān)的操作,。