凸輪機(jī)械式限位開(kāi)關(guān)工作原理

凸輪機(jī)械式限位開(kāi)關(guān)的工作原理基于凸輪旋轉(zhuǎn)觸發(fā)觸點(diǎn)動(dòng)作,通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)變化實(shí)現(xiàn)電路通斷控制,從而檢測(cè)機(jī)械位置并限制設(shè)備行程。其核心機(jī)制可分為以下步驟:
一、核心結(jié)構(gòu)組成
- 凸輪:圓柱形部件,表面設(shè)計(jì)有特定形狀的凸起或凹槽,其輪廓形狀直接決定開(kāi)關(guān)的觸發(fā)時(shí)機(jī)。
- 觸點(diǎn)系統(tǒng):包含動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn),通常采用銀或銀合金材料制成,確保導(dǎo)電性能與耐磨損性。觸點(diǎn)狀態(tài)(閉合/斷開(kāi))由凸輪運(yùn)動(dòng)控制。
- 傳動(dòng)機(jī)構(gòu):通過(guò)齒輪系或鏈條將旋轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)換為單圈輸出,驅(qū)動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。例如,起重機(jī)卷筒旋轉(zhuǎn)時(shí),齒輪系將多圈運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為凸輪的單圈旋轉(zhuǎn)。
- 外殼:密封結(jié)構(gòu),防止灰塵、水分侵入,保障內(nèi)部機(jī)械與電氣部件穩(wěn)定運(yùn)行。

二、工作過(guò)程詳解
- 運(yùn)動(dòng)傳遞:當(dāng)機(jī)械設(shè)備(如起重機(jī)卷筒、機(jī)床工作臺(tái))運(yùn)動(dòng)時(shí),其旋轉(zhuǎn)部件通過(guò)齒輪系或鏈條帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。例如,起重機(jī)吊鉤上升時(shí),卷筒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)凸輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
- 凸輪觸發(fā):凸輪旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)位置時(shí),其表面凸起或凹槽與觸點(diǎn)系統(tǒng)接觸,推動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)移動(dòng)。例如,凸輪凸起部分壓迫動(dòng)觸點(diǎn),使其與靜觸點(diǎn)閉合。
- 電路狀態(tài)變化:觸點(diǎn)動(dòng)作導(dǎo)致電路通斷變化。凸輪凸起接觸觸點(diǎn)時(shí),電路閉合(通路);凸起離開(kāi)時(shí),電路斷開(kāi)(斷路)。此信號(hào)用于控制電機(jī)啟停、方向切換或報(bào)警。
- 設(shè)備響應(yīng):控制電路接收觸點(diǎn)信號(hào)后,執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。例如,起重機(jī)吊鉤上升至極限位置時(shí),凸輪觸發(fā)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電路,電機(jī)停止運(yùn)行,防止超程事故。
三、關(guān)鍵設(shè)計(jì)特性
- 凸輪輪廓定制:根據(jù)設(shè)備行程需求,凸輪表面可設(shè)計(jì)為單凸起、多凸起或復(fù)雜曲線,實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)、多點(diǎn)或連續(xù)位置檢測(cè)。例如,多凸起凸輪可用于控制設(shè)備多個(gè)停止位置。
- 傳動(dòng)比調(diào)整:通過(guò)齒輪系變比,將設(shè)備多圈運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為凸輪單圈旋轉(zhuǎn),簡(jiǎn)化觸發(fā)機(jī)制。例如,起重機(jī)卷筒旋轉(zhuǎn)10圈,凸輪僅旋轉(zhuǎn)1圈,便于精確控制。
- 重復(fù)觸發(fā)能力:采用彈簧復(fù)位設(shè)計(jì),觸點(diǎn)動(dòng)作后自動(dòng)恢復(fù)初始狀態(tài),支持設(shè)備多次往返運(yùn)動(dòng)中的持續(xù)檢測(cè)。例如,機(jī)床工作臺(tái)往返運(yùn)動(dòng)時(shí),凸輪開(kāi)關(guān)可重復(fù)觸發(fā)進(jìn)給與退刀動(dòng)作。
四、典型應(yīng)用場(chǎng)景
- 起重機(jī)械:檢測(cè)吊鉤高度、鋼絲繩卷繞圈數(shù),防止超程墜落。例如,凸輪開(kāi)關(guān)安裝于卷筒軸端,吊鉤上升至極限位置時(shí)觸發(fā)斷電。
- 升降設(shè)備:控制平臺(tái)升降行程,確保安全停止。例如,施工升降機(jī)每層樓設(shè)置凸輪開(kāi)關(guān),到達(dá)指定樓層時(shí)自動(dòng)停機(jī)。
- 自動(dòng)化生產(chǎn)線:檢測(cè)工件輸送位置,實(shí)現(xiàn)順序控制。例如,凸輪開(kāi)關(guān)安裝于輸送帶側(cè)邊,工件到位時(shí)觸發(fā)機(jī)械臂抓取。
- 機(jī)床控制:限制刀具進(jìn)給量,防止過(guò)切。例如,銑床工作臺(tái)移動(dòng)至極限位置時(shí),凸輪開(kāi)關(guān)切斷進(jìn)給電機(jī)電源。
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