什么是限位开关？限位开关的使用/限位开关原理

什么是限位开关？

限位开关是由机械部件的运动或物体的存在而激活的开关。

作为控制系统的一部分，它用于检测安全联锁和通过特定位置的物体，并控制自动启动/停止、限制机器的运动范围和位置检测等。

限位开关是在金属或树脂外壳的封闭外壳内内置微动开关，以保护其免受使用环境中的外力、水、油、气体、灰尘等的影响，并防止执行器（机械检测部分）移动. 触点打开和关闭。

执行器有柱塞式（直动式） 、旋转杆、叉锁杆、软杆等，根据用途和使用环境有多种形状。

图 1. 执行器类型

限位开关的使用

限位开关用于根据检测到的物体位置来打开和关闭电路。

在自动控制工厂生产线的自动化系统中，限位开关用于检测机器的运动和位置。例如，在检测位置安装限位开关，在异常操作位置处打开，发出警报，并停止机器操作。

在一个熟悉的例子中，当电梯轿厢（升降人员和货物的车辆）到达其停止的楼层上的预定位置时，限位开关被激活，停止电机并停止轿厢。
因此，限位开关用于自动控制系统内的各种应用。

限位开关原理

基本限位开关由主体、头部、微动开关、柱塞、旋转轴（仅旋转杆、叉锁杆）和执行器组成。

下面使用旋转杆执行器解释限位开关的原理。

图 2. 限位开关操作

1. 待检测物体移动并朝待检测位置移动。

2. 执行器由被检测物体推动并旋转。

3. 执行器和固定转轴旋转。

4. 旋转轴上的凸轮推动柱塞。

5. 连接到柱塞的可动触点移动。

6. 活动触点接触固定触点，接通电路。

图 3. 限位开关触点

如何选择限位开关

限位开关有多种类型和规格，下面介绍选择时应考虑的要点。

1、如何根据使用环境选择

• 普通型
  该类型适用于室内外一般环境。可使用的环境温度约为-10至80℃。

•  耐环境型
  该类型用于如下所示的特殊环境。
  使用环境变热或变冷，
  限位开关接触化学品、油、水滴或灰尘。

• 防飞溅型
  焊接飞溅

• 长寿命型：
  这种使用方式要求耐久性高。

• 防爆
  型：危险场所必须使用防爆型。

2、如何按执行机构类型选择

选择适合您应用的执行器类型。以下是典型示例，还有其他几种类型的执行器。

• 柱塞式（直动式）

• 旋转杆

• 叉锁杆

• 柔性杆

3、如何根据特点选择

移动到操作（PT）
这里的“移动”是指直到触点接通和断开为止的角度和距离。对于旋转杆和叉锁杆，必须设置限位开关的安装位置和执行器的角度，使得检测到的物体旋转执行器的角度大于操作之前的移动（角度）。

对于柱塞型和柔性杆，限位开关的安装位置和执行器的位置必须设置为检测物体推动执行器的距离大于操作之前的移动（距离）。

*被检测物体的运动必须保持在执行器的操作极限位置（TTP）内。

额定值
每种型号的限位开关都了额定值，并列在目录和说明手册中。有必要选择额定值与电路中使用的电源相匹配的限位开关。

有关限位开关的其他信息

限位开关故障及对策

限位开关故障的原因可能是由于机械寿命或磨损引起的老化，但大多数情况下，据说原因是由于使用造成的。此类问题的示例包括挡块或执行器的位置调整不当以及密封件有缺陷。

例如，限位开关安装不当就是故障原因之一。如果安装用于限制机器运动范围的开关被多次启动，其位置可能会逐渐移动，并且开关可能会因压力不足而无法操作。作为对策，一些开关在开关主体上附有设置位置显示机构。如果将开关编程为推至预设位置，即使开关位置稍微关闭，它也会正常运行。

在设计用于激活限位开关的检测物体时还必须小心。被检测物体的合适切割角度为45度或更小。如果角度超过45度，则根据待检测物体的移动速度，施加到杆轴的力可能变得过大，这可能导致故障。如果移动速度快，则将杆设置为与待检测物体的切割表面平行也是有效的。

另外，如果狗突然迈出一步，当开关返回到标准位置时，可能会受到强烈的冲击。设计开关时应确保开/关转换尽可能平滑。

柱塞类型有两种：一种是用 O 形圈或橡胶隔膜密封柱塞，另一种是用橡胶盖覆盖柱塞。

在前一种情况下，密封橡胶不暴露在外面，因此它对机床切屑等热异物的抵抗能力较强，但另一方面，它的缺点是沙子、切屑等细颗粒和灰尘可能会被柱塞的滑动面卡住。有。

后者具有优异的密封性能，因为它不会捕获沙子或碎屑等颗粒，但由于机床碎屑等受热异物可能会熔化或撕裂橡胶盖，因此成本较高，因此需要根据具体情况正确使用它们。关于使用目的和场所。

当限位开关动作时，空气被柱塞的活塞运动压缩并吸入。因此，如果柱塞长时间推入，限位开关内的内部压力将与大气压相等，当柱塞返回时，大气压将成为阻力，柱塞可能会缓慢返回。

此外，油和灰尘会积聚在柱塞和旋转轴的密封件上，这会妨碍限位开关的操作。