Путевые выключатели предназначены для замыкания или размыкания контактов цепи с небольшим током в зависимости от положения рабочего органа управляемой машины или аппарата. Частным случаем путевых выключателей являются конечные выключатели, которые служат для коммутации цепей в крайних положениях органа управляемой машины.
Путевые выключатели в зависимости от способа привода контактов подразделяют на кнопочные, рычажные и шпиндельные.
В кнопочном путевом выключателе контролируемый орган машины воздействует на шток кнопочного элемента. Особенностью этого выключателя является размыкание и замыкание контактов с такой же скоростью, что и скорость контролируемого органа. При небольшой величине тока гашение дуги происходит за счет механического растяжения, и при малом растворе контактов она вообще может не погаснуть. Поэтому при скорости движения штока менее 0,4 м/мин необходимо применять выключатели с быстродействующими контактами, обеспечивающие необходимую скорость размыкания при любой скорости контролируемого органа.
Если требуется остановить машину или сделать соответствующие переключения с высокой точностью (0,3...0,7 мм), то применяются микропереключатели. Схематический разрез такого аппарата приведен на рис. 1. Переключатель имеет один замыкающий и один размыкающий контакты с общей точкой.
Рис. 1. Путевой микропереключатель:
1, 2 — неподвижные контакты; 3 — корпус; 4 — подвижный контакт; 5, 6 — фигурная и плоская части пружины; 7 — шток
Неподвижные контакты 1 и 2 укреплены в пластмассовом корпусе 3. Подвижный контакт 4 находится на конце специальной пружины, состоящей из плоской 6 и фигурной 5 частей. В показанном на рис. 4 положении пружина создает давление на верхний контакт 2. При нажатии на шток 7 происходят деформация пружины и переброс контакта в крайнее нижнее положение. Переход контакта из верхнего положения в нижнее совершается очень быстро (в течение 0,01 ...0,02 с), что обеспечивает надежное отключение цепи. Ход штока составляет десятые доли миллиметра. Микровыключатели серии ВКМ-ВЗГ отключают ток 2,5 А при постоянном напряжении 220 В и переменном напряжении 380 В.
Если необходимо обеспечить надежные переключения в цепях при больших ходах и токах, применяют рычажные переключатели.
Схема одного из них показана на рис. 5. Контролируемый орган воздействует на ролик 1, укрепленный на конце рычага 2. На другом конце рычага находится подпружиненный ролик 12, который может перемещаться вдоль оси рычага. В указанном на рис. 2 положении замкнуты контакты 7 и 8. Это положение механизма надежно зафиксировано защелкой 6. При внешнем воздействии на ролик 1 рычаг поворачивается против часовой стрелки. При этом ролик 12 поворачивает тарелку 11 и связанные с ней контакты 8 и 9, в результате чего контакты 7 и 8 размыкаются, а контакты 9 и 10 замыкаются.
Замыкание и размыкание контактов происходят с большой скоростью, не зависящей от скорости движения ролика 1. Это дает возможность отключать токи до 6 А при напряжении до 220 В постоянного тока. Возврат выключателя в исходное положение после прекращения воздействия на ролик 1 обеспечивает пружина 5.
Рис. 2. Рычажный путевой переключатель:
1, 12 — ролики; 2 — рычаг; 3 — ось; 4, 5 — пружины; 6 — защелка; 7... 10 — контакты; 11 — тарелка
При необходимости производить переключение большого числа цепей с высокой точностью в качестве путевого выключателя применяют регулируемый командоконтроллер. Его вал соединяют с управляющим валом механизма либо непосредственно, либо через редуктор, обеспечивающий необходимое соотношение частот вращения управляющего вала и кулачковой шайбы.
В настоящее время промышленность выпускает бесконтактные путевые выключатели, использующие магнитный датчик и полупроводниковое реле либо геркон, управляемый постоянным магнитом.