限位开关

简介
 

　　限位开关就是用以限定机械设备的运动极限位置的电气开关。限位开关有接触式的和非接触式的。接触式的比较直观，机械设备的运动部件上，安装上行程开关，与其相对运动的固定点上安装极限位置的挡块，或者是相反安装位置。当行程开关的机械触头碰上挡块时，切断了（或改变了）控制电路，机械就停止运行或改变运行。由于机械的惯性运动，这种行程开关有一定的“超行程”以保护开关不受损坏。非接触式的形式很多，常见的有干簧管、光电式、感应式等，这几种形式在电梯中都能够见到。当然还有更多的先进形式。
　　限位开关是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。
　　在电气控制系统中，限位开关的作用是实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测。用于控制机械设备的行程及限位保护。构造：由操作头、触点系统和外壳组成。
　　在实际生产中，将限位开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，限位开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。
　　限位开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。
限位开关可以安装在相对静止的物体（如固定架、门框等，简称静物）上或者运动的物体（如行车、门等，简称动物）上。当动物接近静物时，开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。

用途

日常生活

　　限位开关的应用方面很多，很多电器里面都有它的身影。那这么简单的开关能起什么作用呢？它主要是起连锁保护的作用。最常见的例子莫过于其在洗衣机和录音机（录像机）中的应用了。
在洗衣机的脱水（甩干）过程中转速很高，如果此时有人由于疏忽打开洗衣机的门或盖后，再把手伸进去，很容易对人造成伤害，为了避免这种事故的发生，在洗衣机的门或盖上装了个电接点，一旦有人开启洗衣机的门或盖时，就自动把电机断电，甚至还要靠机械办法联动，使门或盖一打开就立刻“刹车”，强迫转动着的部件停下来，免得伤害人身。
　　在录音机和录像机中，我们常常使用到快进或者倒带，磁带急速地转动，但是当到达磁带的端点时会自动停下来。在这里行程开关又一次发挥了作用，不过这一次不是靠碰撞而是靠磁带的张力的突然增大引起动作的。

工业

　　限位开关主要用于将机械位移转变成电信号，使电动机的运行状态得以改变，从而控制机械动作或用作程序控制。
　　限位开关真正的用武之地是在工业上，在那里它与其它设备配合，组成更复杂的自动化设备。
机床上有很多这样的限位开关，用它控制工件运动或自动进刀的行程，避免发生碰撞事故。有时利用限位开关使被控物体在规定的两个位置之间自动换向，从而得到不断的往复运动。比如自动运料的小车到达终点碰着限位开关，接通了翻车机构，就把车里的物料翻倒出来，并且退回到起点。到达起点之后又碰着起点的行程开关，把装料机构的电路接通，开始自动装车。总是这样下去，就成了一套自动生产线，用不着人管，日以继夜地工作，节省了人的体力劳动。​

应用
 

限位开关可广泛应用于建筑、港口、矿山等行业的起重、传输机械的空间三坐标的控制和限位，限位开关由高精度的大传动比减速器和与其输出轴同步的机械记忆控制机构、传感器组成，因WTAU系列限位开关具有体积小、功能多、精度高、限位可调、通用性强及维护安装和使用调整方便等特点在工程机械中应用极其广泛。
 

结构

限位开关分工作限位开关和极限限位开关，工作限位开关是用来给出机构动作到位信号的。极限限位开关是防止机构动作超出设计范围而发生事故的。工作限位开关安装在机构需要改变工况的位置，开关动作后，给出信号，进行别的相关动作。极限限位开关安装在机构动作的最远端，用来保护机构动作过大出现机构损坏。

限位开关，指为保护内置微动开关免受外力、水、油、气体和尘埃等的损害，而组装在外壳内的开关，尤其适用于对机械强度和环境适应 性有特殊要求的地方。　形状大致分为横向型、竖向型和复合型。下图表示典型的竖向型限位开关的构造。限位开关大致上是由五个构成要素组成的。
 

对于限位开关来说，微动开关的驱动机构是与密封性能和动作特性直接相关的重要部分。其构造分为三类，如下表所示。
 

⑴活塞型

根据密封方法不同，有表中的A型和B型2个种类。A型是用O型环 或薄膜密封的，由于密封橡胶没有外露，在抵制工作机械的切割碎 屑方面功能较强大，但其反面影响是，有可能会将砂子、切割粉末 等压入活塞的滑动面。B型虽然不会把砂子、切割粉末等压入，且 密封性能优于A型，但由于炽热的切割碎屑飞溅过来，有可能会损 坏橡胶帽。因此，要根据使用场所的不同选用A型或B型。而柱塞 型仍然通过柱塞的往复运动压缩或吸进空气。为此，如果长时间将柱塞压入，限位开关内的压缩空气逸失，内部 压力将与大气压相同，即使急于让柱塞复位，柱塞却有迟缓复位的 倾向。为了避免发生这种故障，设计时，根据柱塞的压入将空气的 压缩量控制在限位开关内部全部空气量的20%以内。另外，为了延 长微动开关的寿命，在这一构造内部设置了一个OT吸收机构，该 OT吸收机构采用OT吸收弹簧，用以吸收残余的柱塞的行程。该机 构相对于柱塞的运动，在中途停止按压微动开关辅助柱塞的行程。
 

⑵铰链摆杆型

在摆杆端部（滚珠），柱塞的行程量根据摆杆的比例扩大，因此， 一般不使用OT吸收机构。
 

⑶旋转摆杆型

举一个典型的示例，来示例WL的构造，但除此之外，还有两个类 型：将复位柱塞的功能赋予柱塞的类型；通过线圈弹簧获取复位 力、用凸轮带动辅助柱塞的类型。
 

分类
 

限位开关主要由开关元件，接线端子，开关操动件，传动部分组成，根据开关触头接通和断开机械机理，开关元件有下属二类。
 

1. 缓动开关

缓动开关：开关的接通和断开动作切换时间与开关操作频率有关，操作频率越快，开关的切换也越快。
 

2. 速度开关

速度开关：开关的接通和断开的转换时间与开关被操作的频率无关，只要开关被操作到一定位置，开关便发生接通和断开切换，此过程时间一般为弹簧弹跳所需时间，此时间段为一常数。