Выключатель путевой или конечный бесконтактный устанавливаемый на металлическом основании
Путевые и конечные выключатели
Конечные, путевые выключатели и микропереключатели относятся к датчикам пути и положения. Они кинематически связаны с рабочими механизмами и управляющим приводом в зависимости от пути, пройденного рабочим механизмом. Выключатель, ограничивающий ход рабочего механизма, называется конечным выключателем. Путевые выключатели могут координировать работу нескольких приводов, производя их пуск, останов, изменяя скорость в зависимости от положения, которое занимает механизм рабочей машины.
Принцип действии путевых выключателей основан ни том, что их устанавливают на неподвижных частях рабочих органов в определенном положении, а движущиеся рабочие органы, на которых укреплены кулачки, достигнув заданного положения, воздействуют на датчики, вызывая их срабатывание.
Нажимной путевой выключатель
Рычажной путевой выключатель
Нажимные выключатели выпускают в основном простого действия. Выключатель состоит из основания 1, штока 4, опирающегося на сферическую поверхность втулки 7, неподвижных контактов 6, несущей мостики подвижных контактов 5. Для более надежного включения подвижные контакты 5 и неподвижные 6 поджимаются пружиной 2. При воздействии усилия шток 4 перемещается, и контактные мостики переключают, т.е. отключают размыкающие контакты и включают замыкающие.
У выключателей моментного действия на клеммных основаниях 1 укреплены неподвижные контакты 2. Мостик подвижных контактов 6 смонтирован на рычаге 3. Подвижный (измерительный) рычаг 5 связан с поводком 10 не жестко, а через набор ленточных пружин 11 (во избежание отказа выключателя при поломке пружины). Планка 7 связана с рычагом 3. При его повороте шарик 8 под действием пружины 9 заставляет планку 7 мгновенно переключать контакты в момент освобождения ее защелкой 13. Контакты возвращаются в исходное положение под действием вилки 4 под любым углом в пределах 45 о от оси выключателя.
Назначение и устройство конечных выключателей
Выпускается много типов конечных выключателей, различающихся по степени защиты от окружающей среды (открытые, пыле- и брызгозащищенные, водозащищенные и взрывозащищенные), по скорости размыкания контактов, габаритам, точности работы, конструктивному исполнению (выключатели с рычагом и роликом, с нажимным толкателем, штифтом и др.), значению коммутируемого тока и т. д.
На производственных механизмах наиболее широко применяют конечные выключатели следующих типов: крановые конечные выключатели КУ-700А (КУ-701А, КУ-703А, КУ-704А, КУ-70.6А); выключатели ВК-200Г, ВК-300Г; выключатели серий ВПК-1000, ВПК-2000, ВПК-4000, ВП62, взрывозащищенные конечные выключатели ВКМ-ВЗГ, ВПВ и др.
Для обеспечения точной остановки механизма конечный выключатель, подающий команду на замедление, электропривода, должен вносить минимальную погрешность, вызываемую разбросом в срабатывании, контактов аппарата. Причинами этой погрешности являются изменение температуры, влажности, смазки трущихся поверхностей и т. д.
Так как обычно точная остановка достигается предварительным переводом электродвигателя на пониженную частоту вращения, при выборе конечного выключателя для исключения замедленного разрыва цепи и повышения точности остановки следует отдавать предпочтение выключателям с моментным размыканием контактов.
Конечный выключатели ВК-200Г и ВК-300Г
Конечные выключатели с моментным размыканием контактов ВК-200Г и ВК-300Г .
В корпусе установлены неподвижные контакты. Подвижные контакты укреплены на рычаге. Переключение контактов осуществляется поворотом приводного рычага, соединенного при помощи набора ленточных пружин с поводком. При повороте приводного рычага под действием усилия пружины, передаваемого на шарик, планка, жестко связанная с рычагом, мгновенно поворачивается в момент освобождения ее собачкой. При этом контакты выключателя переключаются.
Время переключения контактов равно 0,04 с даже при очень низкой скорости переключающего упора 10 мм/мин. Во всех исполнениях выключателей, кроме второго возврат контактов в исходное положение осуществляется пружиной.
Выключатель ВК-200Г имеет пыле- и брызгозащищенное исполнение, а выключатель ВК-300Г — водозащищенное исполнение.
Выключатели имеют один замыкающий и один размыкающий контакты. Корпус выключателя может быть установлен в любом положении. Рычаг с роликом может быть установлен под любым углом. Рабочий угол поворота рычага равен 12±2°, полный ход может составлять 22°. Свободный дополнительный ход служит для защиты от поломок. Скорость движения механизма не должна превышать 30 м/мин. В исходном положении рычаг с роликом устанавливают под углом 45° к оси корпуса выключателя при скорости механизма до 15 м/мин и под углом 55° при скорости более 15 м/мин.
Неточность срабатывания выключателя, характеризуемая наибольшим отклонением пластины от среднего положения в момент переключения, равна ±0,2 мм. Среднее положение пластины в момент срабатывания конечного выключателя определяется в результате большого числа опытов.
Необходимо иметь в виду, что конечные выключатели ВК-200Г и ВК-300Г, выполненные с обычным роликом, являются аппаратами одностороннего действия (переключение производится при нажатии на выключатель с одной определенной стороны). Когда выключатель фиксирует не крайние, а промежуточное положение механизма и возможно движение переключающей пластины с разных сторон, нужно устанавливать конечный выключатель со срезанным роликом.
При движении пластины в обратном направлении ролик поворачивается вокруг своей оси, а рычаг остается неподвижным: после прохода пластины ролик под действием пружины поворачивается в исходное положение. Можно также использовать выключатель с двумя роликами (исполнение 2).
Для повышения надежности выключателей ВК-200Г и ВК-300Г рекомендуется их контакты, работающие в индуктивных цепях постоянного тока 110 и 220 В, шунтировать искрогасительной RC-цепъю. Для цепи. 110 В используют резистор 0,8 Ом, 5 Вт и конденсатор 0,5 мкФ, 1000 В; а в цепи 220 В — резистор 1 Ом, 5 Вт и конденсатор 0,25 мкФ, 1500 В.
Выключатели ВК-200Г и ВК-300Г допускают до 1200 срабатываний в час.
Конечные выключатели КУ-700А
Конечные выключатели серии КУ-700А, первоначально разработанные для кранов, имеют мощные контакты, надежно и с высокой точностью отключающие токи катушек контакторов при достаточно низких скоростях механизмов. Они выпускаются в следующих исполнениях: КУ-701А, КУ-763А, КУ-704А и КУ-706А.
Максимальная скорость механизма равна 150 м/мин для КУ-701А, 100 м/мин для КУ-704А и 300 м/мин для КУ-706А. Для КУ-703А предельная скорость движения не ограничивается.
Выключатели применяют в схемах управления для ограничения линейного передвижения механизмов: КУ-701А — при небольших значениях выбега, КУ-704А, КУ-706А - с любым выбегом, КУ-703А ограничивают ход механизмов подъема.
Органом воздействия на привод выключателей служит: для КУ-701А, КУ-706А—ограничительная 70 линейка механизма, для КУ-704А — штырь, для КУ-703А — полка, укрепленная на траверсе крюка крана, которая поднимает или опускает груз приводного рычага выключателя.
Основным типом является конечный выключатель КУ-701А. Он может быть установлен в любом положении; рычаг с роликом может устанавливаться под углом 90 и 180° по отношению к нормальному положению. В отличие от ВК-200Г и ВК-300Г рычаг выключателя КУ-701А имеет три положения, КУ-701А является аппаратом двустороннего действия.
На рисунке показан разрез выключателя (без приводного рычага с роликом). Внутри корпуса закреплены блок кулачковых элементов, кулачковый барабан и фиксирующее устройство.
Блок кулачковых элементов состоит из основания, на котором укреплены контактные болты с неподвижными контактами и два рычага с контактными мостиками. Пружины рычагов с помощью пластин удерживают в замкнутом положении контакты мостика с контактами болтов. При повороте кулачкового барабана выступ кулачковой шайбы нажимает на выступ рычага и контакты размыкаются. Кулачковый барабан имеет вал, на котором жестко закреплен приводной рычаг. В кулачковом барабане есть фигурная пластина (храповик), на которую воздействует фиксирующий механизм, удерживая барабан, а одновременно привод в том или ином рабочем положении.
Исследования конечных выключателей серии КУ-700А. показали высокую точность их работы. При скоростях движения механизма выше 1 м/с заметных погрешностей не наблюдалось.
Конечные выключатели ВПК-1000, ВПК-2000 и ВПК-4000
Конечные выключатели серий ВПК-1000, ВПК-2000 и ВПК-4000 нашли применение в машиностроении. Они отличаются большим разнообразием конструктивных исполнений. Привод может быть выполнен в виде толкателя, толкателя с роликом, рычага с роликом и т. д. Некоторые типы выключателей изготовляются с селективным приводом, реагирующим на движение переключающей пластины лишь в одном направлении.
Конечный выключатель ВПК-1000 содержит встроенный микровыключатель типа МП-110 и может работать в цепях переменного тока до 380 В и постоянного тока до 220 В. Выключатель имеет один замыкающий и один размыкающий контакты. Рабочий ход в исполнении с толкателем равен 2,4 мм, дополнительный ход 5 мм. В исполнении с рычагом и роликом эти показатели равны соответственно 15±5° и 25°. Корпус выключателя защищен от проникновения пыли и брызг воды.
Конечные выключатели серии ВПК-2000 — прямого действия. Погрешность срабатывания по пути перемещения механизма при скорости 20 мм/мин составляет ±0,3 мм для исполнения привода в виде рычага с роликом и + 0,1 мм для исполнения с толкателем. Выключатель имеет один замыкающий и один размыкающий контакты. Корпус пылеводонепроницаемый, маслостойкий.
Конечные выключатели серии ВПК-4000 имеют до четырех контактов в любой комбинации, которые могут работать в цепях переменного тока до 660 В и постоянного тока до 440 В. Контактная система — прямого действия с двойным разрывом цепи. Минимальные ток и напряжение, при которых надежно работает контактная система, равны 0,05 А и 12 В. Погрешность срабатывания по пути равна ±0,1 мм. Корпус выполняется в водозащищенном и других исполнениях.
Взрывозащищенные конечные выключатели ВКМ-ВЗГ и ВПВ
Малогабаритные взрывозащищенные конечные выключатели ВКМ-ВЗГ содержат встроенный микропереключатель с моментным размыканием контактов. Выключатель предназначен для работы в цепях 380 В. 50 Гц и 220 В постоянного тока. Номинальный ток контактов 2,5 А.
Приводное устройство выполняется в виде рычага, с роликом или толкателя. Рабочий ход штока 1 - 2 мм, дополнительный ход после срабатывания 4 мм.
Конечный выключатель ВПВ имеет аналогичные конструкции приводных устройств, содержит два — четыре контакта моментного переключения. Время срабатывания оавно 0,04 с.
Погрешности по пути конечных выключателей ВКМ-РЗГ и ВПВ примерно равны погрешностям выключателей ВПК-2000 и ВПК-4000.
Описанные конечные выключатели получили широкое распространение. Они являются простыми и дешевыми аппаратами; точность некоторых из них достаточно высока. Однако эти аппараты имеют ряд существенных недостатков. Для них характерны относительно невысокая предельная скорость механизма, ограниченный срок службы из-за износа механической части и электрической эрозии контактов, ограниченные быстродействие и допустимая частота включений. Кроме того, эти аппараты являются источниками шума и радиопомех, требуют периодической регулировки. Поэтому в схемах управления механизмами все чаще применяют бесконтактные датчики положения механизмов и командоаппараты, но об этом читайте в следующей статье - Бесконтактные путевые выключатели
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Путевые и конечные выключатели
Монтаж путевых выключателей и микропереключателей
Путевые выключатели, переключатели или их элементы можно устанавливать в любой плоскости и под любым углом на наружных стенках и в нишах станка, под корпусами механизмов станка, в корпусах устройств, составной частью которых они являются. При их размещении предусматривается удобство монтажа и обслуживания, исключение вредного влияния внешней среды (попадание на переключатель металлической пыли, стружек, масла и т. п.).
Нормальное срабатывание выключателя под действием жесткого упора обеспечивается пружиной выключателя, компенсирующей избыток хода упора. Наибольший угол наклона направления усилия от скользящего или кулачкового упора к оси пальца или рычага с роликом — не более 45°.
Микропереключатели имеют весьма малый ход штифта и не обеспечивают требуемой компенсации неточности хода нажимного устройства. Для повышения четкости срабатывания микропереключателя в конструкции нажимного устройства должна быть предусмотрена компенсирующая пружина (рис. 1).
Нажимные устройства могут быть выполнены двояко:
1) нажатие на выключатель осуществляется при движении упора,
2) исходное положение выключателя — нажатое, срабатывает выключатель при отводе упора.
Последний способ повышает надежность действия устройств с микропереключателями.
Путевые переключатели используются:
в качестве ограничителей хода подвижных частей станка,
для путевого контроля и автоматизации элементарных циклов по пути перемещения,
для управления и автоматизации вспомогательных приводов,
в качестве составных частей аппаратов селективного и преселективного управления,
в качестве исполнительных контактных элементов некоторых аппаратов электрического и электрогидравлического управления.
Путевые выключатели, применяемые в качестве ограничителей хода, размещаются преимущественно на наружных стенках станка. Установка ограничителей хода по краям неподвижной станины (рис. 2, а) менее удобна для монтажа электропроводки, чем установка их рядом (рис. 2, б). Во втором случае можно заменить два путевых выключателя одним трехпозиционным переключателем (рис. 2, в).
Рис. 2. Способы расстановки ограничителей хода.
Такая установка возможна только в том случае, если длина подвижной части больше длины хода. При установке выключателей на станине под направляющими возможно попадание масла в кожух выключателя. В тех случаях, когда на подвижной части станины имеются другие элементы электрооборудования, целесообразно устанавливать путевые выключатели на той же подвижной части, а упоры крепить к станине (рис. 2, г).
Крепление путевых переключателей, как правило, показывается на электромонтажных чертежах, а установка упоров к ним — на сборочных чертежах соответствующих узлов. В отдельных случаях, например, при сопряжении с механизмами или устройствами станка, путевые выключатели изображаются на сборочных чертежах соответствующих устройств. Координаты положения кулака, воздействующего на рычаг с роликом выключателя мгновенного действия, зависят от формы кулака, диаметра ролика, длины рычага, его исходного положения и величины рабочего хода (рис. 3, а).
Рис. 3. Взаимодействие переключателей и упоров: а — положение упора в момент срабатывания переключателя, б, в — примеры компенсации положения выключателя относительно упора, г, д — примеры преобразования хода упора.
При узловом монтаже переключателей и упоров необходимо предусматривать компенсацию их взаимного положения для обеспечения срабатывания без пережатия, проскальзывания или неполного нажатия.
Компенсация положения выключателя относительно упора удобна, когда он встраивается, например, в соединительную коробку, т. е. не имеет жестких неподвижных монтажных связей (рис. 3, б, в).
Если прямое воздействие упора неосуществимо, то применяется преобразование хода упора. Например, если на станине, в плоскости хода саней невозможно разместить выключатели ограничения хода, можно оба выключателя вынести на торец станины, а действие упоров саней передать через штангу с упорами на торце.
Если ползун с упорами помещен в корпусе, на внешней стенке которого находятся выключатели, последние срабатывают от промежуточных упоров (рис. 3, г). Можно также преобразовать срабатывание механической перегрузочной фрикционной муфты для воздействия на путевой переключатель. Это дает возможность отключать электропривод не только ограничителями хода в крайних положениях движущегося органа, но и при внезапной перегрузке в промежуточных положениях.
Концевые и путевые выключатели, их отличия и виды
Концевые (конечные, концевики) и путевые выключатели – это устройства, которые автоматически формируют определенный сигнал за счет оказания на них действия контактным или бесконтактным путем, после чего происходят нужные события для управления механизмом, с которым они соединены.
Особенности концевых выключателей:
Они могут работать в цепях переменного или постоянного тока. В зависимости от направления применения, такие выключатели могут иметь значительно отличающуюся конструкцию между моделями. Могут отличаться точностью работы, видом воздействия на них, размерами, параметрами по рабочему диапазону напряжения и тока, скоростью размыкания контактов и другими параметрами. Кроме того, они могут иметь защиту от влаги, пыли, механических и других воздействий. Для изготовления корпуса устройства применяется пластик или металл, который может быть изолирован от электрического тока.
Отличия путевых и концевых выключателей:
Путевыми называют те выключатели, которые срабатывают в определенных (нескольких) положениях, включая конечные, в зависимости от их настройки. Примером использования такого выключателя может быть его установка совместно с механизмом управления трубопроводной арматурой, где он осуществляет слежение за различными положениями запорного устройства: “открыто”, “закрыто” и другими. И для такой задачи может использоваться выключатель ВПЭ-3бм , который удаленно следит за разными состояниями запорной арматуры, включая заклинивание механизма.
Концевые выключатели осуществляют свою работу при достижении конечных позиций элементов механизма, и обычно применяются для ограничения их хода, например, в станках с ЧПУ, где подвижный стол или другой механизм не должен выезжать за пределы, установленные производителем станка или оператором в случае, когда нужно постоянно менять положения максимального хода конкретного механизма.
Виды концевых выключателей:
В зависимости от вида воздействия на рабочий элемент концевых выключателей, они могут быть контактного (механического) и бесконтактного действия.
Контактные. К ним относятся устройства, в основе работы которых заложен принцип внешнего механического воздействия на контактный подвижный элемент, который может быть в виде кнопки, рычага, ролика или другого вида элемента. Роликовые устройства меньше подвергаются износу за счет того, что контакт с ними происходит по касательной.
Бесконтактные. В зависимости от разновидности таких устройств, в своей конструкции они могут иметь определенный тип чувствительного элемента, который реагирует на воздействующий на него объект на заданном расстоянии. К разновидностям таких выключателей относятся: магнитные (герконовые), индуктивные, оптические, емкостные и подобные. При этом магнитные, имеющие в своей конструкции герконы, отличаются от остальных разновидностей бесконтактных концевых выключателей, так как сами герконы работают механическим путем.
Читайте также: