新型接近開關感應方式的優化設計

戚長齡

摘 要：接近開關在電解廠房主要應用在多功能天車上，本文主要論述了新型接近開關感應方式的原理，以及它的應用前景和所帶來的效益。關鍵詞：接近；原理；效益

1 接近開關的原理

接近開關是一種毋需與運動部件進行機械接觸而可以操作的位置開關，當物體接近開關的感應面到動作距離時，不需要機械接觸及施加任何壓力即可使開關動作，從而驅動交流或直流電器或給PLC系統提供控制指令。接近開關是種開關型傳感器（即無無觸點開關），它即有行程開關、微動開關的特性，同時具有傳感性能，且動作可靠，性能穩定，頻率響應快，應用壽命長，抗干擾能力強等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點。產品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。

接近開關又稱無觸點接近開關，是理想的電子開關量傳感器。當金屬檢測體接近開關的感應區域，開關就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發出電氣指令，準確反應出運動機構的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調整的方便性和對惡劣環境的適用能力，是一般機械式行程開關所不能相比的。它廣泛地應用于機床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業。在自動控制系統中可作為限位、計數、定位控制和自動保護環節。接近開關具有使用壽命長、工作可靠、重復定位精度高、無機械磨損、無火花、無噪音、抗振能力強等特點。因此到目前為止，接近開關的應用范圍日益廣泛，其自身的發展和創新的速度也是極其迅速。

2 舊式感應板的工作方式及弊端

從接近開關的工作原理我們知道，接近開關需要有鐵質的感應板來輔佐工作。

在我們現在所使用的多功能天車上，所有的接近開關感應板的工作模式都一樣，接近開關固定不動，感應板焊接在運動部位上，當工具上下運動時，感應板也隨著上下運動。

當感應板與接近開關的距離到達或者小于感應距離時接近開關動作，工具停止運動。按照設計原理來說，這種工作方式屬于無接觸方式接近開關的壽命應該很高。可是在實際的應用中，由于感應板的變形，或者工具由于磨損間隙變大造成了開關感應不上或者距離太小撞上接近開關造成開關的損壞。

3 新型接近開關感應方式的設計原理及工作方式

從舊式感應方式的弊端中我們知道要減少接近開關的故障，就不能直接讓運動的感應板來感應接近開關，因為隨著設備的使用，磨損是不可避免的，那么感應板和接近開關之間的間隙就很不好調節，造成無法保護或者開關損壞。

我們分析了舊式感應方式的缺陷，那么我們設計的新式感應方式就是從避免運動部分直接感應接近開關開始的，將運動部分和感應板分離。運動部分保持不變，但是它的作用不再有感應的功能，而是起到碰撞作用。感應板設計在接近開關附近，他上面裝有緩沖裝置，當運動部分跟他碰撞時，它緩慢的靠到接近開關上。根據這個設計思路我們在接近開關的下方設計了一個可以翻轉的小鐵板，在鐵板上固定了一個彈簧，當運動部分碰撞到彈簧時，鐵板翻轉，輕輕的靠在接近開關上，這樣開關開始工作，運動停止。在這種感應模式下，由于磨損造成的間隙不會再是問題，而且也避免了刮壞接近開關。

4本設計的主要特點

（1）本設計屬于國內首創

（2）將以前接近開關感應模式由動-靜或靜-動模式改為了動-靜-靜模 式，顛覆了傳統的接近開關使用方法。

（3）從根本上杜絕了接近開關由于間隙造成的故障

（4） 設計簡單、實用。

（5）在所有使用接近開關的地方，都能進行推廣。

5 經濟效益計算

（1）每年節約接近開關200個，節約備件費用600*200=120000元。

（2）每年減少故障時間500小時，按每個工時100元計算。節約人工費500*100=50000元。

（3）由于天車故障減少，避免了對生產的干擾。年可提高0.1個效率，每年多生產380噸鋁，價值380*14500=551萬元。通過改造年可節約費用 120000+50000+5510000=5680000元。

（4）多功能天車接近開關安裝位置較高，檢修起來極為不方便。通過改造減少了維修量，保障了檢修人員的人身安全。

如果將這個改造僅僅在在整個電解鋁行業推廣，按照40W噸鋁12臺天車計算，國內共有多功能天車1000臺，年可節約費用備件1000萬元。由于故障減少為生產創造的價值更是不可估量。這個設計具有實用、簡單、新穎的特點；而且主要是從理念上顛覆了接近開關的使用方法，對于我們其他的工作也將會有很大的啟發。因此我們認為這個改造具有很大的推廣前景和很高的推廣價值。

6結語

通過長時間的實踐，這種新型接近開關感應方式的設計極大減少了接近開關造成的設備故障。有力的保障了電解生產的正常進行，也減輕了檢修人員的工作強度，減少了重復故障的發生。因此我們認為這個設計理念新穎，實用性強，有極大的推廣價值。