行程开关
行程开关
一、用途
行程开关也叫限位开关，它的主要用途是控制机械设备的行程及限位保护。在生产机械中，行程开关能够检测运动部件的位置，当运动部件到达预定位置时，行程开关会动作，从而控制电路的通断，实现对机械设备的自动控制和保护。比如在起重机上，行程开关可以限制吊钩的上升和下降高度，防止吊钩超出安全范围；在自动生产线中，行程开关可以检测工件的位置，控制生产流程的顺序。
二、常见分类
（一）机械式行程开关
- 直动式行程开关：它是依靠运动部件上的撞块碰撞行程开关的推杆，使触头动作来实现电路的通断。这种行程开关结构简单，但动作速度较慢，适用于运动速度较低的场合。
- 滚轮式行程开关：在推杆上装有滚轮，当运动部件的撞块碰到滚轮时，滚轮转动并带动推杆，使触头动作。滚轮式行程开关的优点是能承受较大的冲击力，适用于运动速度较高的场合。
（二）感应式行程开关
- 电磁感应式行程开关：利用电磁感应原理工作，当金属物体接近感应头时，会产生感应电流，使开关动作。这种行程开关无触点，寿命长，适用于频繁动作的场合。
- 电容感应式行程开关：通过检测物体与感应头之间的电容变化来工作。当物体接近感应头时，电容值发生变化，触发开关动作。它对非金属物体也能检测，应用范围较广。
三、技术原理
（一）机械式行程开关原理
机械式行程开关主要由操作头、触头系统和外壳组成。当运动部件的撞块撞击操作头时，操作头带动触头系统的动触头移动，使动触头与静触头接触或分离，从而改变电路的通断状态。当撞块离开操作头后，在复位弹簧的作用下，操作头和触头系统恢复到原来的位置。
（二）感应式行程开关原理
- 电磁感应式：其感应头内有一个电感线圈，当金属物体接近感应头时，金属物体内部会产生涡流，涡流产生的磁场会与电感线圈的磁场相互作用，使电感线圈的电感量发生变化。检测电路检测到这种变化后，触发开关动作。
- 电容感应式：感应头与大地之间形成一个电容，当物体接近感应头时，物体与感应头之间的电容值会发生变化。检测电路检测到电容值的变化后，控制开关动作。
四、应用场景
（一）工业自动化生产线
在自动化生产线上，行程开关用于检测工件的位置，控制生产设备的启停和运动方向。例如，在输送带生产线上，行程开关可以检测工件是否到达指定位置，当工件到达时，触发相应的设备进行加工或搬运操作。
（二）机床设备
在机床设备中，行程开关用于限制机床运动部件的行程，防止其超出安全范围。比如，在车床的刀架移动过程中，行程开关可以控制刀架的最大移动距离，避免刀架与机床其他部件发生碰撞。
（三）电梯
在电梯系统中，行程开关用于检测电梯轿厢的位置，控制电梯的平层停车。当电梯轿厢到达各个楼层时，行程开关会发出信号，使电梯准确停靠在楼层位置。
五、使用举例
（一）自动门控制系统
在自动门控制系统中，使用行程开关来检测门的开合位置。在门的开启和关闭位置分别安装行程开关，当门运动到开启或关闭位置时，撞块会触发相应的行程开关。行程开关动作后，会向控制系统发送信号，控制系统根据信号控制电机的正反转，从而实现门的自动停止和开启。
（二）起重机限位控制
在起重机的吊钩升降系统中，安装行程开关来限制吊钩的上升和下降高度。在吊钩的最高和最低允许位置分别安装行程开关，当吊钩上升或下降到极限位置时，撞块触发行程开关。行程开关动作后，切断起重机电机的电源，防止吊钩继续上升或下降，起到保护作用。