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■ 限位開(kāi)關(guān)的概念限位開(kāi)關(guān),指為保護(hù)內(nèi)置微動(dòng)開(kāi)關(guān)免受外力、水、油、氣體和塵埃等的損害,而組裝在外殼內(nèi)的開(kāi)關(guān),尤其適用于對(duì)機(jī)械強(qiáng)度和環(huán)境適應(yīng)性有特殊要求的地方。 ■ 內(nèi)置微動(dòng)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)于限位開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō),微動(dòng)開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是與密封性能和動(dòng)作特性直接相關(guān)的重要部分。其構(gòu)造分為三類,如下表所示。 (1)活塞型 (2)鉸鏈擺桿型 (3)旋轉(zhuǎn)擺桿型 ![]()
■ 開(kāi)關(guān)的構(gòu)成材料開(kāi)關(guān)的主要部分是由下列材料構(gòu)成的
限位開(kāi)關(guān) 用語(yǔ)說(shuō)明■ 一般用語(yǔ)限位開(kāi)關(guān): 為保護(hù)小型開(kāi)關(guān)不受外力、水、油、塵 埃等的侵害而將其裝入金屬外殼或者塑料外殼中的開(kāi)關(guān)。(以下稱開(kāi)關(guān)) 額定值一般指作為開(kāi)關(guān)特性和性能的保證標(biāo)準(zhǔn)的量, 如額定電流, 額定電壓等, 以特定的條件為前提。 有接點(diǎn)指利用接點(diǎn)的機(jī)械開(kāi)合來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的功能。 接觸形式根據(jù)各種用途構(gòu)成接點(diǎn)的電氣輸入輸出電路的方式。 樹(shù)脂固定(塑封端子)用導(dǎo)線對(duì)端子部分完好配線, 通過(guò)充填樹(shù)脂使該部分固定, 消除暴露在外的帶電部分, 提高密封性的一種方法。 ![]() ■ 與結(jié)構(gòu)、構(gòu)造相關(guān)的用語(yǔ) ![]() ■ 關(guān)于壽命的用語(yǔ) 機(jī)械壽命 將過(guò)行程(OT)設(shè)為規(guī)格值,在未通電狀態(tài)下的開(kāi)關(guān)壽命。 電氣壽命將過(guò)行程(OT) 設(shè)為規(guī)格值,在額定負(fù)載(阻性負(fù)載)下的開(kāi)關(guān)壽命。 FP (自由位置)沒(méi)有施加外力時(shí)驅(qū)動(dòng)桿的位置。 OP (動(dòng)作位置)向驅(qū)動(dòng)桿施加外力,使可動(dòng)接點(diǎn)剛從自由位置的狀態(tài)開(kāi)始反轉(zhuǎn)時(shí)的位置。 TTP (總行程位置)驅(qū)動(dòng)桿到達(dá)驅(qū)動(dòng)桿停止檔時(shí)的位置。 RP (返回位置)減少對(duì)驅(qū)動(dòng)桿的外力,使可動(dòng)接點(diǎn)剛從動(dòng)作位置反轉(zhuǎn)到自由位置狀態(tài)時(shí)驅(qū)動(dòng)桿的位置。 OF (動(dòng)作力)為了從自由位置移動(dòng)到工作位置所必須給驅(qū)動(dòng)桿施加的力。 RF (回復(fù)力)為了從總行程位置移動(dòng)到回復(fù)位置,必須對(duì)驅(qū)動(dòng)桿施加的力。 PT (預(yù)行程)驅(qū)動(dòng)桿從自由位置到動(dòng)作位置的移動(dòng)距離或移動(dòng)角度。 OT (過(guò)行程)驅(qū)動(dòng)桿從動(dòng)作位置到總行程位置的移動(dòng)距離或移動(dòng)角度。 MD (應(yīng)差行程)驅(qū)動(dòng)桿從動(dòng)作位置到返回位置的移動(dòng)距離或移動(dòng)角度。 TT (總行程)驅(qū)動(dòng)桿從自由位置到總行程位置的移動(dòng)距離或移動(dòng)角度。 對(duì)目錄中使用的上述規(guī)格用語(yǔ)說(shuō)明如下。 EN60947-5-1「電氣機(jī)械控制電路設(shè)備」的EN規(guī)格。和IEC60947-5-1的內(nèi)容相同。
使用范圍開(kāi)關(guān)按用途來(lái)分類。請(qǐng)參考下面的例子。
額定動(dòng)作電流(le) 使開(kāi)關(guān)動(dòng)作的額定電流值 額定動(dòng)作電流(le)使開(kāi)關(guān)動(dòng)作的額定電流值 額定動(dòng)作電壓(Ue)使開(kāi)關(guān)動(dòng)作的額定電壓值。不能超過(guò)額定絕緣電壓(Ui)。 額定絕緣電壓(Ui)開(kāi)關(guān)保持絕緣性的最大額定電壓值。是耐壓值和爬電距離的參數(shù)。 額定密閉熱電流(I the)在開(kāi)關(guān)帶電部位為密封型的開(kāi)關(guān)中, 持續(xù)通電時(shí)也不會(huì)超過(guò)規(guī)格規(guī)定的臨界溫升值的電流值。 材質(zhì)為黃銅的端子部位的規(guī)格規(guī)定的臨界溫升值為65℃。 額定脈沖耐壓(Uimp)開(kāi)關(guān)在絕緣不被損壞的情況下可承受的脈沖電壓的峰值。 有條件的短路電流開(kāi)關(guān)在短路保護(hù)裝置動(dòng)作前可承受的電流值。 短路保護(hù)裝置(SCPD)在短路時(shí)通過(guò)切斷保護(hù)開(kāi)關(guān)的裝置。(斷路器, 保險(xiǎn)絲等) 污染度開(kāi)關(guān)的使用環(huán)境 有以下4個(gè)等級(jí), 限位開(kāi)關(guān)屬于污染度3。
防觸電保護(hù)等級(jí):防觸電等級(jí)
限位開(kāi)關(guān) 使用注意事項(xiàng)● 關(guān)于開(kāi)關(guān)的使用· 實(shí)際使用開(kāi)關(guān)時(shí),可能會(huì)發(fā)生意想不到的問(wèn)題。因此,應(yīng)在可能實(shí)施的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。 關(guān)于動(dòng)作力、行程、接觸特性 · 圖中所示為動(dòng)作力→行程→接點(diǎn)接觸力的關(guān)系。為保證高度的可靠性,必須在合適的接觸力范圍內(nèi)使用。使用常時(shí)閉路(NC) 時(shí)操作體的設(shè)置必須保證驅(qū)動(dòng)桿能返回自由位置。此外,使用常時(shí)開(kāi)路(NO)時(shí),必須按下到過(guò)行程(OT)的規(guī)定值的70~100% (總行程(TT)的60~80%),以吸收微小的擺振和誤差。 ![]() · 若驅(qū)動(dòng)桿經(jīng)常處于按下?tīng)顟B(tài),會(huì)造成初期故障、復(fù)位不良,請(qǐng)定期維護(hù)及更換。 關(guān)于選擇時(shí)的機(jī)械條件 · 必須根據(jù)操作方式來(lái)選擇驅(qū)動(dòng)桿。 · 請(qǐng)確認(rèn)操作速度和操作頻率。 ● 電氣注意事項(xiàng) 關(guān)于選擇時(shí)的電氣條件 · 交流和直流的開(kāi)關(guān)能力相差很大, 因此請(qǐng)?jiān)陬~定范圍內(nèi)使用。直流的場(chǎng)合、控制容量極低。這主要是由于它不像交流那樣有零點(diǎn)(電流零交點(diǎn)), 一旦產(chǎn)生電弧就很難消失,電弧時(shí)間較長(zhǎng)。而且電流方向是固定的, 因此會(huì)出現(xiàn)接點(diǎn)的遷移現(xiàn)象, 從而因凹凸不平而導(dǎo)致接點(diǎn)無(wú)法斷開(kāi)。 ● 關(guān)于接點(diǎn)保護(hù)電路 為了延長(zhǎng)接點(diǎn)壽命、防止噪聲、及減少因電弧而產(chǎn)生的碳化物或硝酸, 請(qǐng)使用接點(diǎn)保護(hù)電路。但是如果使用不正確, 可能會(huì)適得其反。
請(qǐng)如下使用接點(diǎn)保護(hù)電路(浪涌吸收器)。 如果在開(kāi)關(guān)微小負(fù)載電路時(shí)使用一般負(fù)載用開(kāi)關(guān), 可能會(huì)引起接觸不良。請(qǐng)參考右圖在使用區(qū)域范圍內(nèi)使用開(kāi)關(guān)。即使在右圖的使用區(qū)域范圍內(nèi)使用微小負(fù)載型, 如果是開(kāi)關(guān)時(shí)引發(fā)浪涌電流的負(fù)載, 接點(diǎn)消耗將加劇, 造成壽命縮短, 因此請(qǐng)根據(jù)需要插入接點(diǎn)保護(hù)電路。最小適用負(fù)載作為N水準(zhǔn)參考值。這表示在可靠度 為60%(λ60)下的故障率水平。(JIS C5003) λ60=0.5 ×10-6/ 次表示可靠度為60% 的條件下可推定故障率為1/2,000,000以下。
● 關(guān)于連接 · 請(qǐng)不要在1個(gè)開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)上連接異極、異種的電源。 · 在電路設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)不要在接點(diǎn)間加電壓。(可能導(dǎo)致混觸熔化) · 即使在發(fā)生異常情況時(shí), 也不要出現(xiàn)短路的電路。(可能導(dǎo)致導(dǎo)電部位的熔斷) · 開(kāi)關(guān)用于電子電路(低電壓· 低電流) 1. 接點(diǎn)的振動(dòng)、震顫會(huì)帶來(lái)問(wèn)題時(shí),請(qǐng)采取下面的措施。 ● 關(guān)于使用環(huán)境 · 請(qǐng)不要在有引火性氣體、爆炸性氣體等環(huán)境中單獨(dú)使用開(kāi)關(guān)。隨著開(kāi)關(guān)引起的電弧發(fā)熱,會(huì)造成失火或爆炸等原因。 · 限位開(kāi)關(guān)也會(huì)由于在室外或特殊的切削油的關(guān)系導(dǎo)致開(kāi)關(guān)材質(zhì)變質(zhì)及劣化,因此選擇機(jī)種時(shí)請(qǐng)垂詢。 · 請(qǐng)不要在有熱水(+60℃以上) 的地方和水蒸氣中使用。 · 操作人員不小心將開(kāi)關(guān)安裝在易發(fā)生誤動(dòng)作或事故的地方時(shí),請(qǐng)加裝外罩。 · 開(kāi)關(guān)受到連續(xù)的振動(dòng)和沖擊時(shí),產(chǎn)生的磨損粉末可能導(dǎo)致接點(diǎn)接觸不良和動(dòng)作失常、耐久性下降等問(wèn)題。此外,如有過(guò)大的振動(dòng)和沖擊,可能會(huì)發(fā)生接點(diǎn)的誤動(dòng)作和破損等,因此請(qǐng)將其安裝在不會(huì)受到振動(dòng)和沖擊的位置和不會(huì)發(fā)生共振的方向上。 ● 關(guān)于定期檢查和定期更換 · 在一直按下的狀態(tài)下, 如果開(kāi)關(guān)頻率較低(1次以下/日), 則可能會(huì)由于零件的劣化導(dǎo)致復(fù)位不良。請(qǐng)事先確認(rèn)并定期進(jìn)行檢查。 ● 關(guān)于開(kāi)關(guān)的保管 · 請(qǐng)避免在惡性氣體(H2S、SO2、NHO3、Cl2等) 和有塵埃、高溫多濕的環(huán)境中存放開(kāi)關(guān)。 ● 關(guān)于耐氣候、耐寒、耐熱規(guī)格 為了提高耐氣候、耐寒、耐熱性能, 使用了硅橡膠, 硅橡膠部分情況下可能產(chǎn)生硅氣體(常溫下可能發(fā)生, 高溫下產(chǎn)生量會(huì)進(jìn)一步增加) 。 這種氣體通過(guò)電弧能量反應(yīng), 會(huì)生成二氧化硅(SiO2) 。二氧化硅(SiO2) 不斷堆積在接點(diǎn)上, 會(huì)發(fā)生接觸障礙, 可能影響設(shè)備的正常運(yùn)行。使用前請(qǐng)務(wù)必按照實(shí)際使用條件(包括環(huán)境、動(dòng)作次數(shù)) 進(jìn)行評(píng)價(jià), 在確認(rèn)性能上沒(méi)有問(wèn)題后, 在進(jìn)行使用。 ● 關(guān)于室外使用 · 在有泥水、粉塵的地方, 請(qǐng)使用機(jī)械部位密封的橡皮帽限位開(kāi)關(guān)。 ● 關(guān)于操作 ·為避免開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)桿急速返回或受到?jīng)_擊, 請(qǐng)考慮操作體(凸輪、擋塊等) 進(jìn)行操作。以相對(duì)快的動(dòng)作操作開(kāi)關(guān)時(shí), 必須使用能對(duì)繼電器和閥門(mén)進(jìn)行充分勵(lì)磁且保持行程較長(zhǎng)的凸輪和擋塊。 · 在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)時(shí)也必須在開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)桿上施加正常的載荷。如下圖所示, 擋塊觸到擺桿時(shí), 動(dòng)作位置將無(wú)法穩(wěn)定。 · 請(qǐng)不要在開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)桿上施加偏載荷, 或者引起局部磨擦。 · 如果從斜面向開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)桿(滾珠) 上施加載荷, 可能會(huì)造成驅(qū)動(dòng)桿和旋轉(zhuǎn)軸的變形、折損,因此請(qǐng)保持擋塊垂直。 · 請(qǐng)?jiān)O(shè)置驅(qū)動(dòng)桿不超過(guò)過(guò)行程(OT)。過(guò)行程(OT)超過(guò)限制的話,可能引起故障。安裝時(shí)請(qǐng)充分考慮操作總行程后進(jìn)行調(diào)整。 · 過(guò)行程過(guò)大時(shí), 可能會(huì)誘發(fā)早期的故障。因此在安裝時(shí)必須進(jìn)行調(diào)整,必須事先對(duì)操作體的工序進(jìn)行充分的討論。 · 在針狀按鈕型中, 按鈕的行程和操作體的行程必須在一條垂直線上。 · 請(qǐng)配合驅(qū)動(dòng)桿的特性使用開(kāi)關(guān)。請(qǐng)不要如下圖所示箭頭方向那樣使用滾珠懸臂擺桿型。 · 請(qǐng)不要對(duì)驅(qū)動(dòng)桿進(jìn)行加工而導(dǎo)致動(dòng)作位置的變化。 ● 擋塊的設(shè)計(jì) 關(guān)于擋塊的速度及角度與驅(qū)動(dòng)桿的關(guān)系 <滾珠擺桿型驅(qū)動(dòng)桿> (1)擋塊不會(huì)越過(guò)驅(qū)動(dòng)桿的情況下
注. y是相對(duì)于全行程(TT)的比率,表示擋塊的按下量應(yīng)達(dá)到TT的50~80%(50~70%)。
(2)擋塊超過(guò)驅(qū)動(dòng)桿的情況
注. y為相對(duì)于全行程(TT)的比例,表示擋塊正確的按下量應(yīng)為T(mén)T的50~80%(50~70%)。 ● 柱塞型驅(qū)動(dòng)桿 在擋塊越過(guò)驅(qū)動(dòng)桿的情況下, 前進(jìn)方向和后退方向的形狀可以相同,但必須避免驅(qū)動(dòng)桿和擋塊快速分離的形狀。
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![]() | |||
φ | Vmax(m/s) | y | |
30° | 0.25 | 0.6~0.8(TT) |
注. y值表示全行程TT 的60 ~ 80%(50 ~70%)。
注. 關(guān)于擋塊的形狀,應(yīng)設(shè)計(jì)成驅(qū)動(dòng)桿反轉(zhuǎn)時(shí)不能碰到另一方的滾珠。
· 介紹根據(jù)擋塊移動(dòng)量而不是驅(qū)動(dòng)桿角度來(lái)設(shè)計(jì)限位開(kāi)關(guān)行程的方法。
限位開(kāi)關(guān)的合適的行程如下。
合適的行程: PT+{OT規(guī)定值×(0.7~1.0)}
用角度來(lái)表示則為θ1+θ2。
· 對(duì)應(yīng)于合適的行程, 擋塊移動(dòng)量的表示式如下。
擋塊的移動(dòng)量
· 從對(duì)應(yīng)于合適的行程的安裝基準(zhǔn)位置到擋塊下端面的尺寸如下式所示。
擋塊的表面粗糙度為4▽▽▽(6.3S)左右, 淬火在HV450左右。此外,在驅(qū)動(dòng)桿和擋塊的滑動(dòng)部位涂抹潤(rùn)滑脂(二硫化鉬族) 可以降低磨損, 使得滑動(dòng)順滑。(限位開(kāi)關(guān)的防滴型、復(fù)合型限位開(kāi)關(guān)等)
維護(hù)· 修理時(shí), 設(shè)備使用者請(qǐng)不要擅自進(jìn)行維護(hù)· 修理。請(qǐng)和設(shè)備(機(jī)械) 廠家聯(lián)系(垂詢)。
· 開(kāi)關(guān)密封部位的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為耐油性佳的丁腈橡膠(NBR)。根據(jù)使用環(huán)境中油和藥品的種類,有時(shí)這種橡膠會(huì)發(fā)生膨脹、收縮等劣化現(xiàn)象, 因此請(qǐng)事前確認(rèn)。
· 為了提高接觸可靠性, 必須根據(jù)負(fù)載選擇合適的開(kāi)關(guān)。具體請(qǐng)參考個(gè)別說(shuō)明的“微小負(fù)載型用的注意事項(xiàng)”。
· 加上長(zhǎng)擺桿、長(zhǎng)棒式擺桿等使用時(shí), 擺桿請(qǐng)向下使用。
· 導(dǎo)線的配線請(qǐng)如下圖所示的方法進(jìn)行。
· 由于驅(qū)動(dòng)桿使用的是橡膠密封材料,所以當(dāng)周圍溫度降低時(shí)會(huì)引起固化。因此,如果驅(qū)動(dòng)桿經(jīng)常處于按下?tīng)顟B(tài),便有可能發(fā)生復(fù)位延遲或無(wú)法復(fù)位的情況。當(dāng)需要在此環(huán)境、用途使用時(shí),請(qǐng)來(lái)電垂詢。
限位開(kāi)關(guān) 故障解決
故障 | 故障的主要原因 | 對(duì)策 | |
機(jī)械故障 | 驅(qū)動(dòng)桿 1)不動(dòng)作 | 擋塊凸輪形狀不合適 | ·重新研究擋塊凸輪,打磨表面至平滑。 ·重新研究驅(qū)動(dòng)桿是否合適 |
擋塊凸輪表面粗糙 | |||
驅(qū)動(dòng)桿選擇不正確 | |||
驅(qū)動(dòng)桿選擇加壓方向不正確 | |||
操作速度超過(guò)了允許范圍 | |||
行程過(guò)長(zhǎng) | ·重新設(shè)定行程 | ||
低溫導(dǎo)致橡膠材料和潤(rùn)滑脂硬化 | ·采用防寒規(guī)格產(chǎn)品 | ||
泥狀異物、切削屑、塵埃的堆積 | ·換為防滴型、保護(hù)結(jié)構(gòu)好的產(chǎn)品 ·保護(hù)外罩的設(shè)置、熔劑的更換,材料更換。 | ||
驅(qū)動(dòng)部橡膠材料的溶解、收縮和膨脹 | |||
動(dòng)作位置偏差很大 | 內(nèi)部可動(dòng)彈簧失去彈性、折損 | ·定期進(jìn)行預(yù)防保護(hù) ·使用開(kāi)關(guān)性能高一級(jí)的產(chǎn)品。 | |
內(nèi)部機(jī)構(gòu)的磨損、劣化 | |||
本體安裝螺釘?shù)乃蓜?dòng)、不穩(wěn)定 | |||
端子部位松動(dòng) (模制品中出現(xiàn)了變形) | 焊接作業(yè)的長(zhǎng)時(shí)間加熱 | ·加快焊接作業(yè) ·使得導(dǎo)線規(guī)格符合通電電流和額定值。 | |
連接粗導(dǎo)線造成過(guò)大的拉力 | |||
高溫和熱沖擊 | ·采用高溫用開(kāi)關(guān),更換安裝場(chǎng)所 | ||
化學(xué)、 | 有震顫 | 振動(dòng)、沖擊超過(guò)了規(guī)定值 | ·安裝防震裝置 ·對(duì)可能成為沖擊源的螺線管等進(jìn)行緩沖 |
其他機(jī)構(gòu)零件中產(chǎn)生沖擊 | |||
操作速度太慢 | |||
油、水的浸入 | 密封部密封不嚴(yán) | ·采用防滴型、水密型 ·選擇適當(dāng)?shù)倪B接器和電纜 | |
連接器的選擇不當(dāng)或與電纜不一致 | |||
開(kāi)關(guān)選擇不當(dāng) | |||
沒(méi)有對(duì)端子部位進(jìn)行塑封 | |||
塵埃、油的進(jìn)入→碳化引起燒壞 | |||
橡膠材料的劣化 | 熔劑、切削油引起膨脹溶解 | ·使用耐油性橡膠材料和聚四氟乙烯波紋管等。 ·安裝耐候性橡膠材料和保護(hù)蓋 | |
直射陽(yáng)光、臭氧造成的龜裂 | |||
高溫的切削屑、塵埃的飛散造成的破損 | |||
腐蝕 (生銹) | 腐蝕性液劑(包括切削油)造成的氧化 | ·更換切削油,改變安裝部位 ·換為耐自身裂紋材料 | |
在腐蝕性環(huán)境、海岸、船舶中使用 | |||
冷卻水·切削油的電離造成的電蝕 | |||
溫度循環(huán)過(guò)高(高濕)、銅合金的自生裂紋 | |||
電氣故障 | 無(wú)法接通 無(wú)法切斷 | 直流電路中電感部分過(guò)多 | ·附加消除電路 |
由于開(kāi)合生成褐色粉末 | ·使用特殊合金接點(diǎn)、氣密型開(kāi)關(guān) | ||
接點(diǎn)遷移造成短路,熔接 | |||
使用了異種電源造成熔接 | ·修改電路設(shè)計(jì) | ||
接點(diǎn)部位浸入異物、油 | ·設(shè)置保護(hù)盒 |
Q1:
DTH型的單側(cè)動(dòng)作型和兩側(cè)動(dòng)作型的區(qū)別是什么?
A1:
單側(cè)動(dòng)作(僅限于能夠進(jìn)行單側(cè)動(dòng)作的型號(hào))指的是操作手柄運(yùn)動(dòng)的左右一側(cè)“動(dòng)作”、另一側(cè)“不動(dòng)作”。兩側(cè)動(dòng)作指的是操作手柄運(yùn)動(dòng)的左右兩側(cè)“動(dòng)作”。
注. 可改變單側(cè)動(dòng)作型和兩側(cè)動(dòng)作型的限位開(kāi)關(guān),需要聯(lián)系廠家。
Q2:
可以改變傳動(dòng)器的安裝位置嗎?
A2:
擺桿型的可以改變。
適用機(jī)型
滾輪擺桿型
可調(diào)滾輪擺桿型
可調(diào)棒式擺桿型
叉式擺桿鎖定型