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博恩斯坦安全開關(guān)的結(jié)構(gòu)
點擊次數(shù)：1291 發(fā)布時間：2015-12-16
博恩斯坦安全開關(guān)的結(jié)構(gòu)
限位開關(guān)分工作限位開關(guān)和極限限位開關(guān)，工作限位開關(guān)是用來給出機(jī)構(gòu)動作到位信號的。極限限位開關(guān)是防止機(jī)構(gòu)動作超出設(shè)計范圍而發(fā)生事故的。工作限位開關(guān)安裝在機(jī)構(gòu)需要改變工況的位置，開關(guān)動作后，給出信號，進(jìn)行別的相關(guān)動作。極限限位開關(guān)安裝在機(jī)構(gòu)動作的zui遠(yuǎn)端，用來保護(hù)機(jī)構(gòu)動作過大出現(xiàn)機(jī)構(gòu)損壞。
限位開關(guān)，指為保護(hù)內(nèi)置微動開關(guān)免受外力、水、油、氣體和塵埃等的損害，而組裝在外殼內(nèi)的開關(guān)，尤其適用于對機(jī)械強(qiáng)度和環(huán)境適應(yīng) 性有特殊要求的地方。形狀大致分為橫向型、豎向型和復(fù)合型。下圖表示典型的豎向型限位開關(guān)的構(gòu)造。限位開關(guān)大致上是由五個構(gòu)成要素組成的。
內(nèi)置微動開關(guān)驅(qū)動機(jī)構(gòu)
對于限位開關(guān)來說，微動開關(guān)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)是與密封性能和動作特性直接相關(guān)的重要部分。
其構(gòu)造分為三類：
⑴活塞型
根據(jù)密封方法不同，有表中的A型和B型2個種類。A型是用O型環(huán) 或薄膜密封的，由于密封橡膠沒有外露，在抵制工作機(jī)械的切割碎 屑方面功能較強(qiáng)大，但其反面影響是，有可能會將砂子、切割粉末 等壓入活塞的滑動面。B型雖然不會把砂子、切割粉末等壓入，且 密封性能優(yōu)于A型，但由于熾熱的切割碎屑飛濺過來，有可能會損 壞橡膠帽。因此，要根據(jù)使用場所的不同選用A型或B型。而柱塞 型仍然通過柱塞的往復(fù)運動壓縮或吸進(jìn)空氣。為此，如果長時間將柱塞壓入，限位開關(guān)內(nèi)的壓縮空氣逸失，內(nèi)部 壓力將與大氣壓相同，即使急于讓柱塞復(fù)位，柱塞卻有遲緩復(fù)位的 傾向。為了避免發(fā)生這種故障，設(shè)計時，根據(jù)柱塞的壓入將空氣的 壓縮量控制在限位開關(guān)內(nèi)部全部空氣量的20%以內(nèi)。另外，為了延 長微動開關(guān)的壽命，在這一構(gòu)造內(nèi)部設(shè)置了一個OT吸收機(jī)構(gòu)，該 OT吸收機(jī)構(gòu)采用OT吸收彈簧，用以吸收殘余的柱塞的行程。該機(jī) 構(gòu)相對于柱塞的運動，在中途停止按壓微動開關(guān)輔助柱塞的行程。
⑵鉸鏈擺桿型
在擺桿端部（滾珠），柱塞的行程量根據(jù)擺桿的比例擴(kuò)大，因此， 一般不使用OT吸收機(jī)構(gòu)。
⑶旋轉(zhuǎn)擺桿型
舉一個典型的示例，來示例WL的構(gòu)造，但除此之外，還有兩個類 型：將復(fù)位柱塞的功能賦予柱塞的類型；通過線圈彈簧獲取復(fù)位 力、用凸輪帶動輔助柱塞的類型。
開關(guān)的構(gòu)成材料：
開關(guān)的主要部分是由下列材料構(gòu)成的
零件 材料 材料記號 特征
接點 金 Au 抗腐蝕性非常*，用于微小負(fù)載。因為其質(zhì)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 AuAg 90%金、10%銀的合金抗腐蝕性非常*，硬度為HV30～90，比金高，因此廣泛用于微小負(fù)載用開關(guān)。
白金、金、銀合金 PGS 69%金、25%銀、6%白金的合金抗腐蝕性非常*，硬度也與金銀合金相同，廣泛用于微小負(fù)載用開關(guān)。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(jī)氣體生成聚合物。50%銀、50%鈀的情況下，硬度為HV100 ～200。
銀 Ag 導(dǎo)電率、熱傳導(dǎo)率在金屬中是zui大的。雖然表現(xiàn)出較低的接觸電阻，但其缺點是，在硫化氣體的環(huán)境中較易生成硫化膜，在微小負(fù)載區(qū)域較易產(chǎn)生接觸不良。硬度為HV25～45。多用于一般負(fù)載用開關(guān)。
銀、鎳合金 AgNi 90%銀、10%鎳的銀、鎳合金導(dǎo)電率與銀接近，在抗電弧、抗熔化方面表現(xiàn)優(yōu)良。硬度為 HV65～115。
銀、銦、錫合金 AgInSn 硬度、熔點較高，抗電弧性*，不易熔化或轉(zhuǎn)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(yōu)良。已進(jìn)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(guān)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(jìn)行時效硬化處理。導(dǎo)電率較高，并且進(jìn)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(guān)。
彈簧用鈹銅（mill-hardend材料） C1700-□M C1720-□M 出廠時，材料廠商已進(jìn)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(jìn)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(guān)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(yōu)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(hù)帽 苯酚樹脂 PF 熱硬化性樹脂。廣泛用于微動開關(guān)的外殼材料。UL溫度指數(shù)為150℃，UL阻燃級別在94V-1 以上，吸水率為0.1～0.3%。微動開關(guān)多使用無氨材料。
PBT樹脂 PBTP 熱可塑性樹脂。玻璃纖維強(qiáng)化型多用于微動開關(guān)的外殼材料。UL溫度指數(shù)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(qiáng)化型用于微動開關(guān)的外殼材料。
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(qiáng)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(shù)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*。UL溫度指數(shù)為200℃，UL阻燃級別在94V-1 以上，吸水率為0.1。
開關(guān)盒 鋁（鑄件） ADC 多用于限位開關(guān)的開關(guān)（箱）盒的材料。JIS H5302中有標(biāo)準(zhǔn)。
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*。JIS H5301中有標(biāo)準(zhǔn)。
密封橡膠 丁腈橡膠 NBR 耐油性優(yōu)良，廣泛應(yīng)用于限位開關(guān)。根據(jù)結(jié)合腈的量將腈的等級分為5類，即*（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(yōu)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(yōu)良，但在耐油性方面根據(jù)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(yīng)用于對耐氣候性有特殊要求的微動開關(guān)。
限位開關(guān) 用語說明：
一般用語：
限位開關(guān)：
為保護(hù)小型開關(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 外殼中的開關(guān)。（以下稱開關(guān)）
額定值
一般指作為開關(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
指利用接點的機(jī)械開合來實現(xiàn)開關(guān)的功能。
接觸形式
根據(jù)各種用途構(gòu)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(dǎo)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(jié)構(gòu)、構(gòu)造相關(guān)的用語
關(guān)于壽命的用語
機(jī)械壽命
將過行程（OT）設(shè)為規(guī)格值，在未通電狀態(tài)下的開關(guān)壽命。
電氣壽命
將過行程（OT) 設(shè)為規(guī)格值，在額定負(fù)載（阻性負(fù)載）下的開關(guān)壽命。
FP （自由位置）
沒有施加外力時驅(qū)動桿的位置。
OP （動作位置）
向驅(qū)動桿施加外力，使可動接點剛從自由位置的狀態(tài)開始反轉(zhuǎn)時的位置。
TTP （總行程位置）
驅(qū)動桿到達(dá)驅(qū)動桿停止檔時的位置。
RP （返回位置）
減少對驅(qū)動桿的外力，使可動接點剛從動作位置反轉(zhuǎn)到自由位置狀態(tài)時驅(qū)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(qū)動桿施加的力。
RF （回復(fù)力）
為了從總行程位置移動到回復(fù)位置，必須對驅(qū)動桿施加的力。
PT （預(yù)行程）
驅(qū)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(qū)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(yīng)差行程）
驅(qū)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(qū)動桿從自由位置到總行程位置的移動距離或移動角度。
EN60947-5-1規(guī)格用語:
對目錄中使用的上述規(guī)格用語說明如下。
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
開關(guān)按用途來分類。請參考下面的例子。
電流類別 種類 典型用途
AC AC-15 超過72VA（伏安）的電磁負(fù)載的控制
AC-14 72VA（伏安）以下的電磁負(fù)載的控制
DC DC-12 阻性負(fù)載和半導(dǎo)體負(fù)載的控制
額定動作電流（le)
使開關(guān)動作的額定電流值
額定動作電流（le)
使開關(guān)動作的額定電流值
額定動作電壓（Ue)
使開關(guān)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(guān)保持絕緣性的zui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)
在開關(guān)帶電部位為密封型的開關(guān)中， 持續(xù)通電時也不會超過規(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
開關(guān)在短路保護(hù)裝置動作前可承受的電流值。
短路保護(hù)裝置（SCPD)
在短路時通過切斷保護(hù)開關(guān)的裝置。（斷路器， 保險絲等）
污染度
開關(guān)的使用環(huán)境
有以下4個等級， 限位開關(guān)屬于污染度3。
等級 內(nèi)容
污染度 1 沒有污染，或者只產(chǎn)生干燥的非導(dǎo)電性污染。
污染度 2 通常只產(chǎn)生非導(dǎo)電性污染，但由于結(jié)露可能導(dǎo)致一時的導(dǎo)電性。
污染度 3 產(chǎn)生導(dǎo)電性污染?；蛘叻菍?dǎo)電性污染由于結(jié)露而產(chǎn)生導(dǎo)電性污染。
污染度 4 由于塵?；蛴暄┑仍虍a(chǎn)生持續(xù)的導(dǎo)電性的污染。
防觸電保護(hù)等級：
防觸電等級
等級 內(nèi)容
Class 0 僅用基本絕緣來防止觸電。
Class I 除了基本絕緣，還用接地來防止觸電。
Class Ⅱ 使用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣來防止觸電，不需要接地。
Class Ⅲ 使用了超低壓電路防止觸電，因此不需要采取防觸電措施。
博恩斯坦安全開關(guān)的結(jié)構(gòu)