什么是限位開關(guān)？限位開關(guān)的使用/限位開關(guān)原理

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

1. 待檢測物體移動(dòng)并朝待檢測位置移動(dòng)。

2. 執(zhí)行器由被檢測物體推動(dòng)并旋轉(zhuǎn)。

3. 執(zhí)行器和固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。

4. 旋轉(zhuǎn)軸上的凸輪推動(dòng)柱塞。

5. 連接到柱塞的可動(dòng)觸點(diǎn)移動(dòng)。

6. 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(duì)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(duì)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(hào)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(duì)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(duì)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(duì)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。