發布日期:2022-10-11 來源:環球電氣之家 作者:環球電氣之家 點擊率:350 品牌:組態王_Kingview
用語說明使用注意事項 故障解決限位開關Q&A ■限位開關的概念限位開關,指為保護內置微動開關免受外力、水、油、氣體和塵埃等的損害,而組裝在外殼內的開關,尤其適用于對機械強度和環境適應 性有特殊要求的地方。 ■內置微動開關驅動機構對于限位開關來說,微動開關的驅動機構是與密封性能和動作特性直接相關的重要部分。其構造分為三類,如下表所示。 (1)活塞型 (2)鉸鏈擺桿型 (3)旋轉擺桿型 ![]()
■開關的構成材料開關的主要部分是由下列材料構成的 零件材料材料記號特征接點 金Au抗腐蝕性非常優越,用于微小負載。因為其質地較柔軟(維氏硬度HV25~65),因此較易黏 著(接點黏著),并且在接點接觸力較大的情況下接點容易凹陷。金、銀合金AuAg90%金、10%銀的合金抗腐蝕性非常優越,硬度為HV30~90,比金高,因此廣泛用于微小負 載用開關。白金、金、銀合金PGS69%金、25%銀、6%白金的合金抗腐蝕性非常優越,硬度也與金銀合金相同,廣泛用于微小 負載用開關。稱為作“1號合金”。銀、鈀合金AgPd抗腐蝕性較好,但較易吸附有機氣體生成聚合物。50%銀、50%鈀的情況下,硬度為HV100 ~200。銀Ag導電率、熱傳導率在金屬中是最大的。雖然表現出較低的接觸電阻,但其缺點是,在硫化氣 體的環境中較易生成硫化膜,在微小負載區域較易產生接觸不良。硬度為HV25~45。多用 于一般負載用開關。銀、鎳合金AgNi90%銀、10%鎳的銀、鎳合金導電率與銀接近,在抗電弧、抗熔化方面表現優良。硬度為 HV65~115。銀、銦、錫合金AgInSn硬度、熔點較高,抗電弧性優越,不易熔化或轉移。可動彈簧、可動片彈簧用磷青銅C5210壓延性、抗疲勞性及抗腐蝕性優良。已進行退火處理。如果彈簧臨界值(Kb0.075)C5210-H 為40kgf/mm2以上、C5210-EH為47kgf/mm2以上,較低,廣泛用于小型微動開關的可動片。用于彈簧用鈹銅(時效硬化處理型)C1700 C1720壓延加工后進行時效硬化處理。導電率較高,并且進行硬化處理后,如果彈簧臨界值 (Kb0.075)C1700-H在90kgf/mm2以上、C1720-H在47kgf/mm2以上,非常高,用于彈簧臨界值 必須為較高的微動開關。彈簧用鈹銅 (mill-hardend材料)C1700-□M C1720-□M出廠時,材料廠商已進行過時效硬化處理(稱為密爾哈敦材料),零件加工后(壓延)無需進 行時效硬化處理。如果彈簧臨界值(Kb0.075)在65kgf/mm2以上(參考值),就會比彈簧用磷 青銅高,廣泛用于小型微動開關的可動彈簧。彈簧用不銹鋼 (奧氏體系列)SUS301-CSP SUS304-CSP抗腐蝕性優良。 臨界值(Kb0.075)SUS301-CSP-H在50kgf/mm2以上、SUS304-CSP-H在40kgf/mm2以上。外殼、保護帽苯酚樹脂PF熱硬化性樹脂。廣泛用于微動開關的外殼材料。UL溫度指數為150℃,UL阻燃級別在94V-1 以上,吸水率為0.1~0.3%。微動開關多使用無氨材料。PBT樹脂PBTP熱可塑性樹脂。玻璃纖維強化型多用于微動開關的外殼材料。UL溫度指數為130℃,UL阻燃 級別在94V-1以上,吸水率為0.07~0.1。PBT樹脂PETP熱可塑性樹脂。玻璃纖維強化型用于微動開關的外殼材料。UL溫度指數為130℃,UL阻燃級 別在94V-1以上,吸水率為0.07~0.1。聚酰胺(尼龍)樹脂PA熱可塑性樹脂。與PBT和PET相比,玻璃纖維強化型的耐熱性較好。由于吸水率較高,因此請 盡量選用吸水率較低的品種。UL溫度指數為180℃,UL阻燃級別在94V-1以上,吸水率為0.2 ~1.2。聚苯硫醚PPS熱可塑性樹脂。與PA相比,其耐熱性更為優越。UL溫度指數為200℃,UL阻燃級別在94V-1 以上,吸水率為0.1。開關盒鋁(鑄件)ADC多用于限位開關的開關(箱)盒的材料。JIS H5302中有標準。鋅(鑄件)ZDC與鋁鑄件相比,適用于較薄的部位,抗腐蝕性也比鋁鑄件優越。JIS H5301中有標準。密封橡膠丁腈橡膠NBR耐油性優良,廣泛應用于限位開關。根據結合腈的量將腈的等級分為5類,即極高(43%以 上)、高(36~42%)、中高(31~35%)、低(24%以下),耐油性、耐熱型、耐寒性稍有不 同。使用溫度范圍為-40~130℃。硅膠SIR耐熱型、耐寒性優良,使用溫度范圍為-70~280℃,但耐油性較差。氟化膠FRM與腈丁二烯、硅膠相比,耐熱型、耐寒性、耐油性優良,但在耐油性方面根據油的成分不同 有時會比腈丁二烯還差。氯丁二烯橡膠CR耐臭氧性、耐氣候性較好。廣泛應用于對耐氣候性有特殊要求的微動開關。
限位開關 用語說明■一般用語限位開關: 為保護小型開關不受外力、水、油、塵 埃等的侵害而將其裝入金屬外殼或者塑料 外殼中的開關。(以下稱開關) 額定值一般指作為開關特性和性能的保證標準的 量, 如額定電流, 額定電壓等, 以特定 的條件為前提。 有接點指利用接點的機械開合來實現開關的功能。 接觸形式根據各種用途構成接點的電氣輸入輸出電路的方式。 樹脂固定(塑封端子)用導線對端子部分完好配線, 通過充填樹 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。 ![]() ■與結構、構造相關的用語 ![]() ■關于壽命的用語 機械壽命 將過行程(OT)設為規格值,在未通電狀態下的開關壽命。 電氣壽命將過行程(OT) 設為規格值,在額定負載(阻性負載)下的開關壽命。 FP (自由位置)沒有施加外力時驅動桿的位置。 OP (動作位置)向驅動桿施加外力,使可動接點剛從自由位置的狀態開始反轉時的位置。 TTP (總行程位置)驅動桿到達驅動桿停止檔時的位置。 RP (返回位置)減少對驅動桿的外力,使可動接點剛從動 作位置反轉到自由位置狀態時驅動桿的位置。 OF (動作力)為了從自由位置移動到工作位置所必須給 驅動桿施加的力。 RF (回復力)為了從總行程位置移動到回復位置,必須 對驅動桿施加的力。 PT (預行程)驅動桿從自由位置到動作位置的移動距離 或移動角度。 OT (過行程)驅動桿從動作位置到總行程位置的移動距 離或移動角度。 MD (應差行程)驅動桿從動作位置到返回位置的移動距離 或移動角度。 TT (總行程)驅動桿從自由位置到總行程位置的移動距 離或移動角度。 對目錄中使用的上述規格用語說明如下。 EN60947-5-1「電氣機械控制電路設備」的EN規格。和IEC60947-5-1的內容相同。
使用范圍開關按用途來分類。請參考下面的例子。 額定動作電流(le) 使開關動作的額定電流值 額定動作電流(le)使開關動作的額定電流值 額定動作電壓(Ue)使開關動作的額定電壓值。不能超過額定絕緣電壓(Ui)。 額定絕緣電壓(Ui)開關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。 額定密閉熱電流(I the)在開關帶電部位為密封型的開關中, 持續通電時也不會超過規格規定的臨界溫升值的電流值。 材質為黃銅的端子部位的規格規定的臨界溫升值為65℃。 額定脈沖耐壓(Uimp)開關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關在短路保護裝置動作前可承受的電流值。 短路保護裝置(SCPD)在短路時通過切斷保護開關的裝置。(斷路器, 保險絲等) 污染度開關的使用環境 有以下4個等級, 限位開關屬于污染度3。 防觸電保護等級:防觸電等級 限位開關 使用注意事項●關于開關的使用·實際使用開關時,可能會發生意想不到的問題。因此,應在可能實施的范圍內進行測試。 關于動作力、行程、接觸特性 ·圖中所示為動作力→行程→接點接觸力的關系。為保證高度的 可靠性,必須在合適的接觸力范圍內使用。 ![]() ·若驅動桿經常處于按下狀態,會造成初期故障、復位不良,請定期維護及更換。 關于選擇時的機械條件 ·必須根據操作方式來選擇驅動桿。(參考764頁) ·請確認操作速度和操作頻率。 ●電氣注意事項 關于選擇時的電氣條件 ·交流和直流的開關能力相差很大, 因此請在額定范圍內使用。直流的場合、控制容量極低。 ●關于接點保護電路 為了延長接點壽命、防止噪聲、及減少因電弧而產生的碳化物或 硝酸, 請使用接點保護電路。但是如果使用不正確, 可能會適得 其反。 請如下使用接點保護電路(浪涌吸收器)。 如果在開關微小負載電路時使用一般負載用開關, 可能會引起接 觸不良。請參考右圖在使用區域范圍內使用開關。即使在右圖的 使用區域范圍內使用微小負載型, 如果是開關時引發浪涌電流的 負載, 接點消耗將加劇, 造成壽命縮短, 因此請根據需要插入接 點保護電路。最小適用負載作為N水準參考值。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。 對消除切斷時的電弧非常有效,但接點開路時 C儲存了能量,因此接點接通時C放出短路電流,接點容易熔接。對消除切斷時的電弧非常有效,但接點接通時 有充電電流流向C,因此接點容易熔接。●關于在微小負載下的使用如果在開關微小負載電路時使用一般負載用開關, 可能會引起接 觸不良。請參考右圖在使用區域范圍內使用開關。即使在右圖的 使用區域范圍內使用微小負載型, 如果是開關時引發浪涌電流的 負載, 接點消耗將加劇, 造成壽命縮短, 因此請根據需要插入接 點保護電路。最小適用負載作為N水準參考值。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。●關于連接 ·請不要在1個開關的接點上連接異極、異種的電源。 ·在電路設計時請不要在接點間加電壓。(可能導致混觸熔化) ·即使在發生異常情況時, 也不要出現短路的電路。(可能導致導電部位的熔斷) ·開關用于電子電路(低電壓· 低電流) 1. 接點的振動、震顫會帶來問題時,請采取下面的措施。 ●關于使用環境 ·請不要在有引火性氣體、爆炸性氣體等環境中單獨使用開關。 ·限位開關也會由于在室外或特殊的切削油的關系導致開關材質變質及劣化, ·請不要在有熱水(+60℃以上) 的地方和水蒸氣中使用。 ·操作人員不小心將開關安裝在易發生誤動作或事故的地方時,請加裝外罩。 ·開關受到連續的振動和沖擊時,產生的磨損粉末可能導致接點接觸不良和動作失常、耐久性下降等問題。 ●關于定期檢查和定期更換 ·在一直按下的狀態下, 如果開關頻率較低(1次以下/日), 則可能會由于零件的劣化導致復位不良。 ●關于開關的保管 ·請避免在惡性氣體(H2S、SO2、NHO3、Cl2等) 和有塵埃、高溫多濕的環境中存放開關。 ●關于耐氣候、耐寒、耐熱規格 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生硅氣體(常溫下可能發生, 高溫下產生量會進一步增加) 。 這種氣體通過電弧能量反應, 會生成二氧化硅(SiO2) 。二氧化硅(SiO2) 不斷堆積在接點上, 會發生接觸障礙, 可能影響設備的正常運行。 ●關于室外使用 ·在有泥水、粉塵的地方, 請使用機械部位密封的橡皮帽限位開關。 ●關于操作 ·為避免開關的驅動桿急速返回或受到沖擊, 請考慮操作體(凸輪、擋塊等) 進行操作。 ·在旋轉運動、直線運動時也必須在開關的驅動桿上施加正常的載荷。 如下圖所示, 擋塊觸到擺桿時, 動作位置將無法穩定。 ·請不要在開關的驅動桿上施加偏載荷, 或者引起局部磨擦。 ·如果從斜面向開關的驅動桿(滾珠) 上施加載荷, 可能會造成驅動桿和旋轉軸的變形、折損, ·請設置驅動桿不超過過行程(OT)。過行程(OT)超過限制的話,可能引起故障。 ·過行程過大時, 可能會誘發早期的故障。因此在安裝時必須進行調整, ·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。 ·請配合驅動桿的特性使用開關。 ·請不要對驅動桿進行加工而導致動作位置的變化。 ●擋塊的設計 關于擋塊的速度及角度與驅動桿的關系 <滾珠擺桿型驅動桿> (1)擋塊不會越過驅動桿的情況下 注. y是相對于全行程(TT)的比率,表示擋塊的按下量應達到TT的50~80%(50~70%)。
(2)擋塊超過驅動桿的情況 注. y為相對于全行程(TT)的比例,表示擋塊正確的按下量應為TT的50~80%(50~70%)。 ●柱塞型驅動桿 在擋塊越過驅動桿的情況下, 前進方向和后退方向的形狀可以相同,但必須避免驅動桿和擋塊快速分離的形狀。 球式柱塞型 φVmax(m/s)y30°20°0.25 0.50.6~0.8(TT)0.5~0.7(TT) |
斜面柱塞型 | ||
![]() |
| |
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%)。
●叉桿鎖定型驅動桿
注. 關于擋塊的形狀,應設計成驅動桿反轉時不能碰到另一方的滾珠。
●根據擋塊移動量設定行程
·介紹根據擋塊移動量而不是驅動桿角度來設計限位開關行程的方法。
限位開關的合適的行程如下。
合適的行程: PT+{OT規定值×(0.7~1.0)}
用角度來表示則為θ1+θ2。
·對應于合適的行程, 擋塊移動量的表示式如下。
擋塊的移動量
·從對應于合適的行程的安裝基準位置到擋塊下端面的尺寸如下式所示。
●關于擋塊表面的粗糙度
擋塊的表面粗糙度為4▽▽▽(6.3S)左右, 淬火在HV450左右。此外,在驅動桿和擋塊的滑動部位涂抹潤滑脂
(二硫化鉬族) 可以降低磨損, 使得滑動順滑。(限位開關的防滴型、復合型限位開關等)
●關于維護·修理
維護· 修理時, 設備使用者請不要擅自進行維護· 修理。請和設備(機械) 廠家聯系(垂詢)。
●其他
·開關密封部位的標準規格為耐油性佳的丁腈橡膠(NBR)。根據使用環境中油和藥品的種類,
有時這種橡膠會發生膨脹、收縮等劣化現象, 因此請事前確認。
·為了提高接觸可靠性, 必須根據負載選擇合適的開關。具體請參考個別說明的“微小負載型用的注意事項”。
·加上長擺桿、長棒式擺桿等使用時, 擺桿請向下使用。
·導線的配線請如下圖所示的方法進行。
·由于驅動桿使用的是橡膠密封材料,所以當周圍溫度降低時會引起固化。
因此,如果驅動桿經常處于按下狀態,便有可能發生復位延遲或無法復位的情況。
當需要在此環境、用途使用時,請來電垂詢。
故障 | 故障的主要原因 | 對策 | |
機械故障 | 驅動桿 1)不動作 | 擋塊凸輪形狀不合適 | ·重新研究擋塊凸輪,打磨表面至平滑。 ·重新研究驅動桿是否合適 |
擋塊凸輪表面粗糙 | |||
驅動桿選擇不正確 | |||
驅動桿選擇加壓方向不正確 | |||
操作速度超過了允許范圍 |
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行程過長 | ·重新設定行程 | ||
低溫導致橡膠材料和潤滑脂硬化 | ·采用防寒規格產品 | ||
泥狀異物、切削屑、塵埃的堆積 | ·換為防滴型、保護結構好的產品 ·保護外罩的設置、熔劑的更換,材料更換。 | ||
驅動部橡膠材料的溶解、收縮和膨脹 | |||
動作位置偏差很大 | 內部可動彈簧失去彈性、折損 | ·定期進行預防保護 ·使用開關性能高一級的產品。 | |
內部機構的磨損、劣化 | |||
本體安裝螺釘的松動、不穩定 | |||
端子部位松動 (模制品中出現了變形) | 焊接作業的長時間加熱 | ·加快焊接作業 ·使得導線規格符合通電電流和額定值。 | |
連接粗導線造成過大的拉力 | |||
高溫和熱沖擊 | ·采用高溫用開關,更換安裝場所 | ||
化學、 | 有震顫 | 振動、沖擊超過了規定值 | ·安裝防震裝置 ·對可能成為沖擊源的螺線管等進行緩沖 |
其他機構零件中產生沖擊 | |||
操作速度太慢 | |||
油、水的浸入 | 密封部密封不嚴 | ·采用防滴型、水密型 ·選擇適當的連接器和電纜 | |
連接器的選擇不當或與電纜不一致 | |||
開關選擇不當 | |||
沒有對端子部位進行塑封 | |||
塵埃、油的進入→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蓋 | |
直射陽光、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 | |||
溫度循環過高(高濕)、銅合金的自生裂紋 | |||
電氣故障 | 無法接通 無法切斷 | 直流電路中電感部分過多 | ·附加消除電路 |
由于開合生成褐色粉末 | ·使用特殊合金接點、氣密型開關 | ||
接點遷移造成短路,熔接 |
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使用了異種電源造成熔接 | ·修改電路設計 | ||
接點部位浸入異物、油 | ·設置保護盒 |
Q1:
WL型的單側動作型和兩側動作型的區別是什么?
A1:
單側動作(僅限于能夠進行單側動作的型號)指的是操作手柄運動的左右一側“動作”、另一側“不動作”。
兩側動作指的是操作手柄運動的左右兩側“動作”。
*能夠進行單側動作的型號的動作切換的方法請參照本文的284頁。
Q2:
WL中有帶接插件的型號嗎?
A2:
有兩個型號,直出接插件型和預置線接插件型。
Q3
可以改變傳動器的安裝位置嗎?
A3:
擺桿型的可以改變。
適用機型
滾柱擺桿型
可變滾柱擺桿型
可變負載擺桿型
叉式擺桿鎖定型
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