電動缸的分類及其各種缸的特點
時間:2021/5/12 17:22:14 瀏覽:
電動缸作為一種精確控製的電動線性執行原件(jiàn)應運而生。與液壓缸和氣缸(gāng)相比,電動(dòng)缸的工作性能不容易受到(dào)外界環境的影響(xiǎng)。電動缸也不需要像液壓係統那樣複雜的泵、閥和(hé)液(yè)壓管路等(děng),結構簡單。電電(diàn)動缸的性能接近氣壓缸、液壓(yā)缸,但與(yǔ)氣(qì)壓缸、液壓缸的原理又不同,電(diàn)動(dòng)缸是將電(diàn)能轉化為機械能,此過程完全由機械結(jié)構實現,相比於氣(qì)壓缸與液壓缸的優點:不會因氣體和液體的壓縮性而影響缸體的剛度;電動缸直接由電機驅動傳(chuán)動機構實現直線運動輸出,與液壓缸相比無需額外的輔助裝置、結(jié)構緊湊(còu)、無汙染,並且具(jù)有良好的可控性,電動缸具有精(jīng)度高、響應快(kuài)、電氣係統同(tóng)步性好和工作穩定等,能夠滿足大多數(shù)工作場合的需要。因此電動缸在實際(jì)工程應用(yòng)中取代液壓缸和氣壓缸己成必然趨勢。
電(diàn)動缸按照電機安裝結構分類,可以分為直(zhí)線式、折返(fǎn)式、垂直式(shì);按照螺旋傳動機構的類(lèi)型分類,可分為梯型絲杠電動缸、滾珠絲杠電動缸、行星滾柱絲杠電動缸;按照電機類型分類,可以分為直流伺服電動缸、交流伺服電動缸、步(bù)進伺服電(diàn)動缸;按(àn)照推力套筒的組合(hé)形式分類,又可以分為單級電動缸和多級電動缸,下麵我們就一一了解下他們各自的特點。
1、按照電機安裝結構分類
(1)直線式(shì)電(diàn)動缸,電機和絲(sī)杠安裝在同(tóng)一直線上,直線式電動缸減少了中間環節的(de)慣量和(hé)間隙,結構簡單(dān),安裝容易;

(2)折返式電動缸,電機和(hé)絲杠不在同一(yī)直線上,且電機和絲杠(gàng)安(ān)裝軸(zhóu)線互相平行,折返(fǎn)式電(diàn)缸總體(tǐ)長(zhǎng)度較短;

(3)垂直式(shì)電動缸,電機和絲杠安(ān)裝軸線互相垂直,垂直式電動缸一般采用蝸輪蝸杆作為減速(sù)裝置,其總長較短,在安裝(zhuāng)空間(jiān)小的場合比較適(shì)合,可以實現大減速比,小驅動(dòng)功率,大推力。

2、按照螺旋傳動機構的類(lèi)型分類
(1)梯型絲杠(gàng)電動(dòng)缸,該電動缸螺(luó)旋副采用梯形(xíng)絲杠滑動螺旋副(fù),由於其具(jù)有傳動摩擦阻(zǔ)力(lì)大、傳(chuán)遞效率低等缺點,在小載荷高速電動缸中(zhōng)使用較少,但因其具有一定的自鎖能力,在具有特(tè)定要求自鎖應(yīng)用的場合場合采(cǎi)用;
(2)滾珠絲杠電動缸,滾珠絲杠是目前電動缸最常用的傳動元件之一(yī),由滾珠在滾珠絲杠副的(de)絲杠軸與絲杠螺母之間的滾道中做滾動運動,在相同(tóng)條件滾動摩擦比滑動摩擦接觸表麵摩擦因素要小很多,所以采(cǎi)用滾珠絲杠的電動缸(gāng)能得到較高(gāo)的運動效率同時兼具高精度、可逆性(xìng);

(3)行(háng)星滾柱(zhù)絲杠電動缸,該電動缸螺旋(xuán)副采用行(háng)星滾柱絲杠,絲杠可視為太陽輪,滾柱視(shì)為行(háng)星輪,滾柱(zhù)兩(liǎng)邊的齒輪可保證滾柱與絲杠、螺母間齧合傳動的(de)同(tóng)步性和(hé)在端截麵上純滾動(dòng),其承(chéng)載能力大、傳動精度高、效(xiào)率高,但目前由於相關設計技術以(yǐ)及(jí)加工工藝和(hé)設備的限製,使用範圍較少。行星滾(gǔn)柱絲杠與滾珠絲杠的優(yōu)勢在於能夠提供高於滾珠絲杠的額定動載和靜載,螺紋滾柱(zhù)替代滾珠將使負載通過眾多(duō)接觸(chù)線迅速釋放,從而(ér)能有更(gèng)高的抗衝擊能力。行(háng)星滾柱絲(sī)杠與滾珠絲杠都適用於赫茲Hertz定(dìng)律由赫茲(zī)Hertz壓力定律,可以得出:行星滾(gǔn)柱(zhù)絲杠能承受的靜載為滾珠絲杠的3倍,壽命為(wéi)滾珠絲杠的15倍。且具有承載能力大、可靠性(xìng)較高、適應(yīng)環境強、隱形能力強、噪聲較低等優點。

3、按照電機類型分類
(1)直流伺服電動缸:采用直流伺服電機作為動力的電動缸機構。直(zhí)流伺服電機引入了機械換向裝置,結構複雜、成本高,且限製了電機(jī)的容量和(hé)運動速度。電動機的電樞在轉子上,使得電動(dòng)機(jī)效率低,散熱差。
直流伺服電機的運用的(de)是電磁力定律工作原理。與電磁轉矩相關的是互相(xiàng)獨立的兩個變量主(zhǔ)磁通與電樞電流,它們分別控製勵磁電流(liú)與電(diàn)樞電流(liú),可方便地進行轉矩與轉速控製。
(2)交流伺服電動缸係統
針對直流電(diàn)動缸的缺陷,把電驅繞組(zǔ)裝(zhuāng)在定子、轉子為永磁部(bù)分(fèn),由轉子(zǐ)軸上的編碼器測出磁極(jí)位置,就構成了永磁無刷電動機,采用矢量控製方法,使交流伺服係統具有良好的伺服特性。其寬(kuān)調速範圍、高穩(wěn)速精度、快速動態響應等良好的技術性能,使其動、靜態特性己(jǐ)完(wán)全可與直流伺服係統相媲美。同時可實現弱(ruò)磁高速控製,拓寬了係統的調(diào)速範圍,適應了高性能伺服驅動(dòng)的要求。
(3)步進伺服電(diàn)動缸:步進(jìn)伺服係統的結構簡單,符合(hé)係統數字化發展需要,但精度差、能耗(hào)高、速度低,且其功率越大移動速度越低。特別是步進伺服易於失步,使其主要用於速度與(yǔ)精度要求(qiú)不高的經濟型數控機床及舊(jiù)設備改(gǎi)造。
4、按照推力(lì)套筒(tǒng)的組合形式分(fèn)類
(1)單級電動缸,單機電動缸(gāng)執行部分由(yóu)一級活塞杆組成;
(2)多級電動缸,多級電動缸的(de)運動執行部分(fèn)由多(duō)級(jí)活塞杆機構串聯(lián)組成。目前,多級(jí)電動缸主要有空心絲杠型,滑輪型等。
