低压电器故障与维修：解决常见问题

低压电器是指在低压(1 200 V 及以下)供电网络中,能够依据操作信号和外界现场信号的要求,自动或手动地改变电路的状况和参数,用以实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节和转换等的电气器械,它是构成低压控制电路的最基本元件。 常用的低压电器有:保护类低压控制电器,如熔断器、漏电保护器等;控制类电器,如接触器、继电器、电磁阀和电磁抱闸等;主令电器,如万能转换开关、按钮、行程开关等。

(1）接触器

接触器是一种用来自动地接通或断开大电流电路的电器。 它可以频繁地接通或切断交直流电路,并可实现远距离控制,按照所控制电路的种类,接触器可分为两大类:交流接触器和直流接触器。

1)交流接触器

交流接触器是利用电磁吸力及弹簧反作用力配合动作使触头闭合与断开的一种电器,在机电设备控制电路中一般用它来接通或断开电动机的电源和控制电路的电源。 接触器主要由触头系统和电磁系统组成。 触头系统包括主触头和辅助触头,电磁系统包括电磁线圈、动铁芯、静铁芯和反作用弹簧等。

交流接触器电磁系统典型吸合形式如图8.13 所示。 电磁吸合的基本过程是:电磁线圈不通电时,弹簧的反作用力或动铁芯的自身质量使主触头保持断开位置。 当电磁线圈接入额定电压时,电磁吸力克服弹簧的反作用力将动铁芯吸向静铁芯,带动主触头闭合,辅助触头也随之动作。

图8.13　电磁系统典型吸合形式

交流接触器的故障一般发生在线圈回路、机械部分和接触部分等处。 当故障发生后,应依照先易后难的原则,先查线圈,后查电源和机械部分,最后进行调整、研磨等,避免盲目拆卸。

①线圈故障

线圈故障可分为过热烧毁和断线。 线圈烧毁的原因很多,例如:电源电压过高,超过额定电压的110%;电源电压过低,低于额定值的85%;两者都有可能烧毁接触器线圈。 这是因为接触器衔铁吸合不上,线圈回路电抗值较小,电流过大所造成的。 此外,电源频率与额定值不符、机械部分卡阻致使衔铁不能吸合、铁芯极面不平造成吸合磁隙过大,在环境方面如通风不良、过分潮湿、环境温度过高等原因,都会引起这种故障。 线圈断线故障一般由线圈过热烧毁引起,也可能由外力损伤引起。

针对不同的故障原因,应采取不同的对策。 如果是线圈不良故障,更换同型号线圈即可,如铁芯有污物或极面不平,可视情况清理极面或更换铁芯。

②接触器触头熔焊

a.频繁启动设备,主触头频繁地受启动电流冲击,或者触头长时间通过过负载电流,均能造成触头过热或熔焊。 前者,应合理操作,避免频繁启动,或者选择合乎操作频率及通电持续率的接触器;后者,则应减少拖动设备的负载,使设备在额定状态下运行,或者根据设备的工作电流重新选择合适的接触器。

如果被控对象是三相电动机,则应检查三相触头是否同步。 如果不同步,三相电机启动时短时间内属于缺相运动,导致启动电流过大,应进行调整。

b.负载侧有短路点。 吸合时短路电流通过主触头,造成触头熔焊,此时应检查短路点位置,排除短路故障。

c.触头接触压力不正常。 因接触器吸合不可靠或振动会造成触头压力太小,使触头接触电阻增大,引起触头严重发热。 调整触头压力时,可用纸条法检查压力的大小,方法是取一条比触头稍宽一点的纸条放在触头之间,交流接触器闭合时,若纸条很容易抽出,则说明触头压力不足;若将纸条拉断,则说明压力过大。 小容量交流接触器稍用力能将纸条拉出并且纸条完好,大容量电器用力能拉出纸条但有破损,则认为触头压力合适。

d.触头表面严重氧化及灼伤,使接触电阻增大,引起触头熔焊。 触头上有氧化层时,如果是银的氧化物,则不必除去;如是铜的氧化物,应用小刀轻轻刮去。 如有污垢,可用抹布醮汽油或四氯化碳将其清洗干净;触头烧灼或有毛刺时,应用小刀或整形锉整修触头表面,整修时不必将触头整修得十分光滑,因为过分光滑反而会使触头接触表面面积减小。 另外,不要用砂纸修整触头表面,以免金刚砂嵌入触头,影响触头的接触。 触头如有熔焊,必须查清原因,修理时更换触头。

③接触器通电后不能吸合或吸合后断开

当发生交流接触器通电后不能吸合的故障时,应首先测试电磁线圈两端是否有额定电压。 若无电压,说明故障发生在控制回路,应根据具体电路检查处理;若有电压但低于线圈额定电压,使电磁线圈通电后产生的电磁力不足以克服弹簧的反作用力,则须更换线圈或改接电路;若有额定电压,则更大的可能是线圈本身开路,可用万用表欧姆挡测量;若接线螺丝松脱应紧固,线圈断线则应更换。

另外,接触器运动部位的机械机构及动触头发生卡阻或转轴生锈、歪斜等,都有可能造成接触器线圈通电后不能吸合或吸合不正常。 前者,可对机械连接机构进行修整,修整灭弧罩,调整触头与灭弧罩的位置,消除两者的摩擦;后者,应进行拆检,清洗转轴及支承杆,必要时调换配件。 组装时应装正,保持转轴转动灵活。

接触器吸合一下又断开,通常是由于接触器自锁回路中的辅助触头接触不良,使电路自锁环节失去作用。 整修动合辅助触头,保证良好的接触即可消除故障。

④接触器吸合不正常

接触器吸合不正常是指接触器吸合过于缓慢、触头不能完全闭合、铁芯吸合不紧、铁芯发出异常噪声等不正常现象。 接触器吸合不正常时,可从以下三个方面检查原因,并根据检查结果作出相应的处理。

a.控制电路电源电压低于85%额定值,电磁线圈通电后所产生的电磁吸力较弱,不能将动铁芯迅速吸向静铁芯,造成接触器吸合过于缓慢或吸合不紧。 此时,应检查控制电路的电源电压,并设法调整至额定工作电压。

b.弹簧压力不适当会造成接触器吸合不正常。 弹簧的反作用力过强,会造成吸合过于缓慢;触头弹簧压力超程过大,会使铁芯不能完全闭合;触头的弹簧压力与释放压力过大,也会造成触头不能完全闭合。 此时,应对弹簧的压力作相应的调整,必要时进行更换,即可消除以上故障。

c.铁芯极面经过长期频繁碰撞,沿叠片厚度方向向外扩张且不平整,或者短路环断裂,造成铁芯发出异常响声。 前者,可用锉刀整修,必要时更换铁芯;后者,应更换同样尺寸的短路环。

⑤接触器线圈断电后铁芯不能释放

这种故障危害极大,使设备运行失控,甚至造成设备毁坏,必须严加防范。 其可能原因如下:

a.接触器铁芯极面受撞击变形,“山”字形铁芯中间磁极面上的间隙逐渐消失,致使线圈断电后铁芯产生较大的剩磁,从而将动铁芯吸附在静铁芯上,使交流接触器断电后不能释放。处理时可锉平、修整铁芯接触面,保证铁芯中间磁极接触面有不大于0.15 ～0.2 mm 的间隙,然后将“山”字形铁芯接触面放在平面磨床上精磨光滑,并使铁芯中间磁极面低于两边磁极面的0.15 ～0.2 mm,可有效地避免这种故障。

b.铁芯极面上油污和尘屑过多,或者动触头弹簧压力过小,也会造成交流接触器线圈断电后铁芯不能释放。 前者,清除油污即可;后者,可调整弹簧压力,必要时更换新弹簧。

c.接触器触头熔焊也会造成交流接触器线圈断电后铁芯不能释放,可参阅前述方法进行排除。

d.安装不符合要求或新接触器铁芯表面防锈油未清除也会出现这种故障。 若是安装不符合要求,可重新安装,应使倾斜度不超过5°,若是铁芯表面防锈油粘连,则揩净油即可。

2)直流接触器

直流接触器按其使用场合可分为一般工业用直流接触器、牵引用直流接触器和高电感直流接触器。 一般工业用直流接触器常在机床等机电设备中,用于控制各类直流电动机。 直流接触器的基本结构如图8.14 所示。 直流接触器的常见故障与交流接触器基本相同,可对照上述交流接触器故障状况进行分析。

例8.3　一台CZQ-100/20 直流接触器,吸合正常,释放缓慢、无力。

图8.14　直流接触器的基本结构

1—磁吹线圈;2—灭弧罩;3,8—静触头;4,7—动触头;5—线圈;6—弹簧

分析:释放无力的原因有:①触头压力(也即触头反力)过小;②触头轻度熔焊;③机械可动部分被卡住;④反力弹簧失去弹性,或反力过小;⑤铁芯极面有污物,使铁芯活动不灵活;⑥非磁性垫片被磨薄或脱落,造成克服不了剩磁力而不易释放。

检修:①检查触头压力,未发现明显异常情况,触头无熔焊;②将直流接触器拆开,检查铁芯极面,表面干净。 仔细检查,若发现非磁性片明显变薄,更换同型号铜片,故障排除。

(2）继电器

继电器主要作用是对电气电路或电气装置进行控制、保护、调节以及信号传递,它的触头容量较小,其电流常在5 A 或5 A 以下,因而继电器不能用来切断负载,这也就是继电器与接触器的主要区别。 根据输入信号的不同,继电器可分为:根据温度信号动作的温度继电器、根据电流信号动作的电流继电器、根据压力信号动作的压力继电器、根据速度信号动作的速度继电器等多种类型。 下面介绍几种常用继电器的故障诊断与维修方法。

1)热继电器

电动机在实际运行中,常遇到过载情况。 若过载电流不大,过载时间也较短,电动机绕组温升不超过允许值,这种过载是允许的。 若过载电流过大或时间过长,会使绕组温升超过容许值,造成绕组绝缘损坏,缩短电动机的使用年限,严重时甚至会使电动机的绕组烧毁。 为了充分发挥电动机的过载能力,保证电动机的正常启动及运转,防止电动机绕组因过热而烧毁,通常采用热继电器作为电动机的过载保护。

常用的热继电器(温度继电器)是双金属片式。 图8.15 所示为JR15 系列热继电器结构,它主要由双金属片、电阻丝(发热元件)和触点组成。 使用时,发热元件串接到电动机主电路中,常闭触头在控制电路中与接触器线圈串联。 电动机过载时,发热元件3 温度升高(超过正常运行温度),使双金属片2 弯曲,推动导板4,导板推动温度补偿双金属片5,将推力传至推杆16,使热继电器常闭触头6 断开,切断电动机的控制电路,主电路断开。 若要使电动机再次启动,需经过一定的时间,待双金属片冷却后,按下手动复位按钮11,使触头复位(由7 回到6)。 调节螺钉8 也能使继电器动作后不自动复位,而必须按动复位按钮才能使触点复位。

图8.15　JR15 系列热继电器结构

1—外壳;2—主双金属片;3—发热元件;4—导板;5—补偿双金属片;6—常闭静触头;7—常开静触头;8—再扣调节螺钉;9—动触头;10—再扣弹簧;11—再扣按钮;12—再扣按钮复合弹簧;13—整定电流调节凸轮;14—支持件;15—弹簧;16—推杆

热继电器修理方法如下:

①热继电器接入主电路或控制电路不通

a.热元件烧断或热元件进出线头脱焊会造成热继电器接入主电路后不通,该故障排除可用万用表进行通路测量,也可打开热继电器的盖子进行外观检查,但不得随意卸下热元件。对于烧断的热元件需要更换同规格的元件,对脱焊的线头则应重新焊牢。

b.整定电流调节凸轮(或调节螺钉)转到不合适位置上,致使常闭触头断开;或者由于常闭触头烧坏,以及再扣弹簧或支持杆弹簧弹性消失,使常闭触头不能接触,造成热继电器接入后控制电路不通。 前者,可打开热继电器的盖子,观察调节凸轮动作机构,并将其调整到合适的位置上;后者,则需要更换触头及相关的弹簧。

c.热继电器的主电路或控制电路中接线螺钉未拧紧,运行日久松脱,也会造成主电路或控制电路不通,检查接线螺钉拧紧即可。

②热继电器误动作

热继电器误动作是指电动机未过载,继电器就动作的现象。

a.由于热继电器所保护的电动机启动频繁,热元件频繁受到启动电流的冲击;或者电动机启动时间太长,热元件较长时间通过启动电流,这两种情况均会造成热继电器误动作。 前者,应限制电动机的频繁启动,或改用半导体热敏电阻温度继电器;后者,则可按电动机启动时间的要求,从控制电路上采取措施,在启动过程中短接热继电器,启动运行后再接入。

b.热继电器电流调节刻度有误差(偏小)会造成误动作,此时应按下面的方法合理调整;将调节电流凸轮调向大电流方向,然后启动设备,待设备正常运转1 h 后,将调节电流凸轮向小电流方向缓缓调节,直至热继电器动作,然后再将调节凸轮向大电流方向作适当旋转。

c.电动机负载剧增,致使过大的电流通过热元件,或者热继电器调整部件松动,致使热元件整定电流偏小,造成热继电器误动作。 前者,应排除电动机负载剧增的故障;后者,则可拆开热继电器的盖板,检查动作机构及部件并加以紧固,重新进行调整。

d.热继电器安装所处的环境温度与电动机所处的环境温度相差太大;或者连接导线太细,接线端接触不良,致使接点发热,使热继电器误动作。 前者,应加强热继电器安装处的通风散热,使运行环境温度符合要求;后者,则需合理选择导线,并保证良好的接触。

③电动机已烧毁,而热继电器尚未动作

这种情况的可能原因有:

a.热继电器调节刻度有误差(偏大),或者调整部件松动引起整定电流偏大,当电动机过负载运行时,负载电流虽能使发热元件温度升高,双金属片弯曲,但不足以推动导板和温度补偿双金属片,使电动机长时间过负载运行而烧毁。 处理方法与热继电器调节刻度误差(偏小)故障处理相同。

b.动作机构卡死,导板脱出;或者由于热元件通过短路电流,双金属片产生永久性变形,电动机过载时继电器无法动作,使电动机烧毁。 处理时,应打开热继电器盖子,检查动作机构,重新放入导板,按动复位按钮数次,查看其机构动作是否灵活。 若为双金属片永久变形,则应更换。

c.热继电器经检修后,由于疏忽将双金属片安装反了;或双金属片发热元件用错,致使电流通过热元件后双金属片不能推动导板,电动机过负载运行烧毁而热继电器不动作。 处理时,应检查双金属片的安装方向,或更换合适的双金属片及发热元件。 热继电器更换双金属片及发热元件后,应进行保护性的校验与调整。 其电路如图8.16 所示,校验步骤如下:

a.合上开关QS,指示灯HL 亮。

b.将整定值调节凸轮置于额定值处,然后调节变压器输出电压,使热元件通过的电流升至额定值,1 h 内热继电器不动作,则应调节凸轮向整定值大的方向移动。

c.将电流升至1.2 倍额定电流,热继电器应在20 min 内动作,指示灯HL 熄灭。 若20 min内不动作,则应将调节凸轮向整定值小的方向移动。

d.将电流降至零,待热继电器复位并冷却后,再调升电流至6 倍额定值,分断开关QS 随即合上,其动作时间应大于5 s。

④电动机本体故障造成电动机烧毁而热继电器尚未动作

热继电器在安装时,应注意出线的连接导线粗细要适宜。 如导线过细,轴向导热差,热继电器可能提前动作;反之,连接导线太粗,轴向导热快,热继电器可能滞后动作。 一般规定:额定电流为10 A 的热继电器,宜选用2.5 mm2 的单股塑料铜芯线;额定电流为20 A 的热继电器,宜选用4 mm2 的单股塑料铜芯线;额定电流为60 A 的热继电器,宜选用16 mm2 的多股塑料铜芯线。

2)时间继电器

时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理来延时触头闭合或分断的自动控制电器。 它的种类很多,有电磁式、电动式、空气阻尼式(又称“气囊式”)及晶体管式等。 电动式时间继电器的延时精确度高,延时时间较长(由几秒到72 h),但价格较贵;电磁式时间继电器的结构简单,价格也较便宜,但延时较短(0.3 ～0.6 s),且只能用于直流电路和断电延时场合,体积和质量均较大;空气阻尼时间继电器的结构简单,延时范围较长(0.4 ～180 s),缺点是延时准确度较低。

常用的JS7-A 系列时间继电器,利用空气通过小孔节流的原理获得延时动作。 根据触头的延时特点,它可分为通电延时(如JS7-1A 和JS7-2A)与断电延时(如JS7-3A 和JS7-4A)两种。 JS7-A 系列时间继电器结构如图8.17 所示。 时间继电器常见的故障及修理方法见表8.9。

图8.16　热继电器保护特性校验接线图

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图8.17　JS7-A 系列时间继电器结构

1—调节螺丝;2—推板;3—推杆;4—宝塔弹簧;5—线圈;6—反力弹簧;7—衔铁;8—铁芯;9—弹簧片;10—瞬时触头;11—杠杆;12—延时触头

表8.9　时间继电器常见的故障及修理方法

3)速度继电器

速度继电器又称反接制动继电器,它的作用是与接触器配合实现对电动机的制动。 速度继电器由三个主要部分组成:定子、转子和触点。 感应式速度继电器结构原理图如图8.18 所示。

图8.18　感应式速度继电器结构原理图

1—支架;2,6—轴;3—短路绕组;4—定子;5—转子;7—轴承;8—顶块;9,12—动合触头;10,11—动断触头

速度继电器的转子是一块永久磁铁,它与被控制的电机轴连接在一起;定子固定在支架上,由硅钢片叠成,并装有笼型的短路绕组。 当轴转动时,转子随转轴一起旋转,在转子周围的磁隙中产生旋转磁场,使笼型绕组中感应出电流,转子转速越高,这一电流就越大。 感应电流产生的磁场与旋转磁场相互作用,使定子受到一个与转子转向同方向的转矩,转速越高,转矩越大。

转子不转动时,定子在定子柄重力的作用下,停在中心稳定位置;转子转动后,定子受到转矩作用,将产生与转子同向的转动。 转子转速越高,定子受到的同向力矩越大,转动的角度也越大。 定子的转动带动支架,使反面的胶木摆杆发生偏转,转到一定的角度后,常闭触头断开,常开触头闭合。 当轴上的转速接近零(小于100 r/min)时,胶木摆杆恢复原来状态,触头也随之复原。

常用速度继电器为JY1 系列和JF20 系列。 JY1 系列能以3 600 r/min 的转速可靠工作,在JF20 系列中,JF20-1 型适用于转速为300 ～1 000 r/min 的情况,JF20-2 型适用于转速为1 000 ～3 600 r/min 的情况,一般120 r/min 即复位。

速度继电器的常见故障及排除方法见表8.10。

表8.10　速度继电器的常见故障及排除方法

(3）熔断器

熔断器是用来进行短路或过载保护的器件,它串接在被保护电路中。 当通过熔断器的电流大于一定值时,它能依靠自身产生的热量使特制的低熔点金属(熔体)熔化而自动分断电路。 其基本组成部分由熔丝或熔片、隔热物、底座等组成,如图8.19 所示。 熔断器的常见故障及排除方法如下:

图8.19　低电压熔断器的结构图

①熔断器熔体误熔断

熔断器熔体在短路电流下熔断是正常的,但有时会在额定电流运行状态下熔断,这种情况称为误熔断。

产生误熔断的可能原因有:

a.熔断器的动、静触头(RC1 型)、触片与插座(RM10 型)、熔体与底座(RL1、RTO 和RSO型)接触不良引起过热,使熔体熔断。 因此,更换熔体时应对接触部位进行修整,保证上述部位接触良好。

b.熔体氧化腐蚀或安装时有机械损伤,使熔体的截面变小,造成熔体误熔断。 因此,更换熔体时应细心操作,避免损伤。

c.熔断器四周介质温度与被保护对象周围介质温度相差太大,造成熔体的误熔断。 此时,应加强通风,使熔断器运行环境温度与被保护设备相接近。

根据熔体熔断后的情况,可以判断熔体熔断是短路电流造成的,还是长期过负载造成的,从而找出故障原因。

过负载时,因其电流比短路电流小得多,因而熔体发热时间较长,熔体的小截面处热量积聚较多,故多在小截面处熔断,而且熔断的部位较短。

短路时,由于短路电流比过负载电流大得多,所以,熔体熔断较快,熔断的部位较长,甚至熔体的大截面部位会被全部烧光;另外,由于短路时产生的热量大、时间快,在熔体中段产生的最高温升点来不及将热量传至两端,因此,熔体是在中间部位熔断的。

通电时的冲击电流会使熔丝在金属帽附近某一端熔断。

快速熔断器熔体的熔断与普通熔断器不同,快速熔断器过负载时发热量没有明显增加。因此,对熔体温升影响较大的是两端导线与熔体连接处的接触电阻,熔体上最高温升点在熔体两端,故往往在两端连接处熔断。

玻璃管密封型熔断器熔体熔断的特点是:长时间通过近似额定电流时,熔丝往往于中间部位熔断,但不伸长,熔丝汽化后附在玻璃管壁上;当有1.6 倍左右额定电流反复通过和断开时,熔丝往往于某一端熔断并伸长;当有2 ～3 倍额定电流反复通过和断开时,熔丝于中间部位熔断并气化,但无附着现象。

②熔体未熔断,但电路不通

这类故障的发生,通常是由熔体两端接触不良所致。 对于RM、RTO 型的熔断器,应检查熔体插刀与夹座的接触情况,调小开口触片的距离,使其与插刀紧密接触;对于RC1 型熔断器,则应检查其熔丝连接情况,并旋紧熔丝连接端的连接螺钉;对于RL1 型熔断器,应检查其螺帽盖是否拧紧,未拧紧的予以拧紧。

(4）主令电器

主令电器包括按钮、行程开关、主令控制器等,它是依靠电路的通断来控制其他电器的动作,以“发布”电气控制的命令。 利用主令电器可以实现人对控制电路的操作和顺序控制。

各主令电器的常见故障及维修方法如下:

1)按钮

按钮是一种靠外力操作接通或分断电流的电气元件,它不能直接用来控制电气设备,只能用来发出“指令”。 图8.20 所示为常见按钮结构原理图。 按钮在正常情况下,静触头1—2由动触桥5 使其闭合,而静触头3—4 分断;当按下按钮时,静触头1—2 分断,静触头3—4 由动触桥5 接通。 由于在按钮正常情况下,静触头1—2 接通,3—4 不通,而按钮动作时,静触头1—2 分断,3—4 接通,故称静触头1—2 为动断触头,静触头3—4 为动合触头。

图8.20　常用按钮结构原理图

1,2,3,4—静触头;5—动触桥

按钮常见故障及排除方法有:

①按启动按钮时有麻电感觉

a.按钮防护金属外壳与带电的连接导线有接触,通过检查按钮内部导线连接情况,清除碰壳即可。

b.在金属切削机床上,由于铁屑或金属粉末钻进按钮帽的缝隙间,使其与导电部分形成通路,产生麻电感觉。 排除故障的方法是:经常清扫,或在按钮上护罩一层塑料薄膜,避免金属屑钻入。

②按停止按钮时不能断开电路

通常由于停止按钮动断触头已形成了非正常的短路,无论按或不按停止按钮,触头间都成为通路,自然不能断开电路。 非正常的短路,由以下两个方面的原因造成:

a.金属屑或油污短接了动断触头,清扫除去即可。

b.按钮盒胶木烧焦碳化,动断触头短路。 此时,应更换按钮,若一时无备用品或为应付生产急需,可用小刀刮除碳化部分,经测量短路消除后可暂时投入运行,待停机后调换新按钮。

③按停止按钮后再按启动按钮,被控电器不动作

通常由于停止按钮的复位弹簧损坏,以致在按停止按钮后,其动断触头不复位,处于常开状态,使控制回路失电,该故障调换复位弹簧即可消除。 另外,启动按钮动合触头氧化,接触不良,也可能会造成故障的发生。 应清扫、打磨动、静触头,使其接触良好。

2)行程开关

行程开关又称位置开关或限位开关,其触头的操作不是用手直接操作,而是利用机械设备某些运动部件的碰撞完成操作的。 因此,行程开关是一种将行程信号转换为电信号的开关元件,广泛应用于顺序控制器及运动方向、行程、定位、限位以及安全等自控系统中。 各类行程开关的分类及特点见表8.11。

表8.11　行程开关的分类及特点

如图8.21 所示,按钮式行程开关的动作过程同按钮一样,其动作简单,维修容易,但不宜用于移动速度低于0.4 m/min 的场合,否则会因为分断过于缓慢而烧损行程开关的触头。

如图8.22 所示,滚轮式开关工作原理是当撞块向左撞击滚轮1 时,上下转臂绕支点以逆时针方向转动,滑轮6 自左至右地滚动,压迫横板10,待滚过横板10 的转轴时,横板在压缩弹簧11 的作用下突然转动,使触头瞬间切换。 5 为复位弹簧,撞块离开后带动触头复位。

图8.21　按钮式行程开关结构示意图

1—推杆;2—弹簧;3—动断触头;4—动合触头

图8.22　滚轮式行程开关结构示意图

1—滚轮;2—上转臂;3—盘形弹簧;4—下转臂;5—复位弹簧;6—滑轮;7—压板;8—动断触头;9—动合触头;10—横板;11—压缩弹簧

如图8.23 所示,单断点微动开关与按钮式行程开关相比具有行程短的优点。 双断点微动开关内加装了弯曲的弹簧铜片2,使得推杆1 在很小的范围内移动时,都可使触头因弹片的翻转而改变状态。

图8.23　微动开关结构示意图

行程开关常见的故障如下:

①碰撞行程开关,设备运行不受控这种故障的危害极大,它使行程开关起不到行程和限位控制的作用,会造成人身伤亡和设备损坏等事故。 该故障可从以下三个方面着手检查:

a.触头接触不良是正常运行中常见的故障原因,应定期检查和清洁行程开关,维护其触头的良好接触。

b.行程开关或撞块本身安装位置不当;或者由于运行碰撞次数过多,行程开关、撞块的固定螺钉松动而移位,造成了即使碰撞行程开关滚轮(或触柱),也不能有效地推动触头到位或离位的现象。 此时,应调整行程开关或撞铁位置,并紧固好固定螺钉。

c.触头连接线松脱检查并紧固松脱的连接线。

②行程开关复位后,动断触头不闭合。 发生此故障后,应及时拆卸行程开关,从以下三个方面的可能性着手检查:

a.动断触头复位弹簧弹力减退或被杂物卡住,可更换弹簧或去除杂物。

b.动断触头偏斜或脱落。 触头偏斜或脱落通常是由于行程开关与撞块安装位置太近,以致碰撞时推力太大造成的。 因此,排除这类故障时,要注意适当调整行程开关的安装位置。

c.杠杆已偏转,但触头不动作。 故障的发生通常是由于行程开关安装位置太低造成的,可采取在行程开关底面加垫板或提高安装位置的方法消除故障。

此外,行程开关内机械卡阻也会造成故障的发生。 需检查清扫,重新装配调整,并对活动支点部位滴微量机油,使其动作灵活,消除机械卡阻。