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随着工厂自动化的要求越来越高,电动缸应运而生。所谓电动缸(也称为电动执行器)是用电动机带动螺杆旋转,通过螺母转化为直线运动,并推动滑台沿导轨像气缸那样作往复直线运动。为适应不同工业应用要求,可以提供多种电动缸品种规格,是一种可实现高精度直线运动系列的全新革命性产品。相比传统的液压缸、气缸,电动缸不需要液压油或空气作为媒介,性能不容易受外界环境的影响,更不需要像液压系统那样复杂的泵、阀等,具有结构简单、精度高、响应快、稳定性高等优点,是传统液压缸、气缸的替代品,满足了很多工作场合的需求,有广阔的市场前景。下面看看库比克电动缸与传统气缸、液压缸的比较。

电动缸与传统气缸的比较:

1、执行机构:传统的气缸主要是电磁阀和过滤器、减压阀等元件,其功率输出源为蒸汽压缩机气泵,分摊到每个轴的成本是较低的。而电动缸系统的每个轴都需要一台伺服驱动器作为功率单元输出。在这一点上,伺服电缸和驱动器系统的硬件成本相对气缸是比较高的。

2、控制设备:气缸与电动缸都需要PLC等控制器,气缸是通过继电器来实现对气缸电磁阀的控制,从而实现一些复杂的运动控制,而且还需要使用额外的传感器;而电动缸是通过上述的伺服驱动器就已经可以实现各种运动功能,无需额外控制组件。

3、系统设计:硬件方面,气缸的元器件较多,系统较为复杂,因此其硬件设计时间和成本都是偏高的。而电动缸结构则非常简单,元件类型仅仅是缸、驱动器和控制器,因此其硬件系统集成相对简单。软件方面,从应用的角度看,很难分辨二者的差距,因为这个非常取决于其应用状况。

4、在实际应用中,气缸的动力须通过气压作为中间介质,且在运行过程中存在泄露的问题,因此其能耗效率是不高的;而电动缸的动力是通过电能直接转换成机械能的,其能耗效率较高。

电动缸与传统液压缸的比较:

1、安装:电动缸所有点操作都使用简单的连线,与其它电子控制部件直接兼容;而液压缸需要油管,过滤装置和泵等。必须密切关注部件的兼容性。

2、 精确定位:电动缸经济、重复性好,具有刚性多次止动能力;而液压缸需要位置检测和精密电-液压阀门部件,有可能出现爬行;

3、 控制:电动缸是通过固态为处理器控制设备自动操作复杂运动;而液压缸需要电子/流体接口,在某些情况下需要采用异类的阀门设计。因为存在滞后效应、静区、供压和温度变化问题,所以控制很复杂;

4、速度:电动缸平稳,具有变速能力,速度变化范围从0.5到1500mm/s;而液压缸难以精确控制,会随温度和磨损而变化,可能存在粘着滑动的问题;

5、可靠性:电动缸在产品的整个使用寿命内具有可重复、可复制的的性能,几乎不需要维护;而液压缸对污染非常敏感,流体源需要维护,密封件容易泄露,如果勤于维护则可保证良好的可靠性;

6、出力:电动缸最大为350KN,而液压作用力几乎不受限制,动力最强大;

7、 周期寿命:电动缸在额定负载下可以达到几百个周期,容易预测寿命;而液压缸的寿命取决于设计和密封件磨损情况,通常良好;

8、环境:电动缸的标准型号的额定温度范围-20度到120度,本身具有清洁和高能效的特点;而液压缸在极端温度下可能出现严重的问题,密封件可能会泄露,废料处理的问题也越来越棘手;

9、安全的负载固定功能:电动缸如果断电,选配刹车电机自动刹车、丝杆装置会自动锁定;而液压缸必须使用复杂的备用安全设备;

10、 成本:电动缸的原始成本中等,维护和操作成本很低;液压缸的安装和维护成本较高。新型液压动力装置成本较高。

电动缸又叫电动执行器、伺服电动缸、电动液压伸缩缸、电动滑台、直线滑台、工业机械手臂等,是传统气缸的最佳替代品。

 

气缸,液压缸,电缸的优缺点比较

随着直线运动机构的广泛应用,各行各业对直线运动机构的需求呈指数增长,我们几乎在任何地方都可以看到气缸,液压缸,电缸,这三种运动系统中的其中一种。但大部分关于气缸,液压和电动缸的认识都存在刻板印象,虽然其中一些想法可能成立,但许多诸如关于运动部件的看法已经过时,需要重新审视。您可能认为你的项目只能有一种直线运动机构可配备,但是随着科技的进步,我们能够重新认识每个线性致动器的特点,意味着您的项目可能有多种选择!

首先要确定每种直线执行机构完成工作的原理。

气缸由一个空心圆柱内的简单活塞组成。手动泵或外部压缩机将使活塞在气缸壳体内移动,并且随着压力增加,气缸将沿活塞轴线移动,从而产生所需的直线力,它通过回弹力或提供给活塞另一侧的流体返回到其原始缩回长度。

液压缸与气缸非常相似,除了在直线运动中使用不可压缩泵内的液体而不是以加压空气移动缸体。该液压缸由两个基本部件组成:一个控制装置,如可变节流阀(带滑动门的喷嘴或具有初始轴向间隙的成对滑阀)和一个执行部件,如活塞或控制阀滑块。

电动缸获取电机的旋转力(电能)并将其转换为直线运动(转矩)。 通过电机旋转执行机构的螺杆,螺母将上下移动,为负载创建推/拉效果。

这些直线致动器中的每一个对于其适当的应用都是必不可少的,但是如前所述,制造业的显著进步已经允许这些运动装置可互换。 但是,每种方法都有其优点和缺点,因此在决定为项目选择的正确执行机构之前,务必权衡各种选项。

气动,液压和电动直线致动器的优点和缺点如下表:

特点 气缸 液压缸 电动缸
复杂性 简单系统组成 中等复杂系统组成 控制系统和运动组件可以在多种复杂配置下一起工作
峰值功率 非常高
控制 简单阀门控制 以电机提供动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向, 控制复杂化。 电子控制使其具有灵活的运动控制功能,很容易与PLC 等控制系统连接,自行进行复杂的运动序列操作。
定位精确度 很难达到定位精准 精度一般,行程定位需要额外的定位传感器和精密电动液压阀门支持 允许定位能力和速度控制同步进行
速度 高速 中速 中速
负荷等级 高负荷等级 超级高负荷等级 高负荷等级(取决于速度和定位需求)
寿命 寿命一般,终身保证 –如有需要也方便更换 如维护得当,长寿命 如维护得当,长寿命
加速 非常快 非常快 中等
冲击载荷 可承受冲击载荷 防爆,防震,防火花 可承受冲击载荷
对环境影响 高噪音 液压油泄漏及处理,受温度限制 低噪音
应用环境要求 受温度限制 受温度限制 一般使用温度范围为-30℃ ~ +70℃
动力来源 压缩机,电力,管道 泵,电力,管道 电力
效率
可靠性 非常好
维护 多项维护 多项维护 少项到无维护
购货成本 低成本 高成本 高成本
运行成本 适中 高成本 低成本
维护成本 低成本 高成本 低成本

 

虽然制造业已经有了很大进步,但在某些应用中仍然存在电动缸不能同时实现额定负载值,推力或速度的要求,并且电动驱动在某些环境中不适用,同时不能达到高速度,虽然很少发生,但如果占空比发生极大变化,或者在保修期外使用,电动致动器会过热。

机电致动器上的冲击载荷会影响其丝杠或轴承,从而可能影响整个系统的性能。 一些电动致动器可能难以保持锁定位置或存在间隙问题,这通常取决于螺杆的螺距。

尽管电动缸的初始成本可能比其他线性致动器的成本更高,但它的高效率以及在其使用期限内几乎不需要维护的特征,使得电动缸与其他类型的线性致动器相比,总成本更低。

总而言之,无论是哪一种线性致动器中,都具有好的或者坏的特性,所以在为项目选择合适的直线运动机构前需要充分考虑其分别的优势与劣势,通过确定在项目开始前哪些是必要需求,来排除不能达到其需求的线性致动器。 如果两种不同的直线运动机构的都能够达到项目要求,那就需要考虑运行这两种设备分别的总成本,包括初始投资,维护和维修费用以及您可能面临的潜在风险成本。

最后,选择合适的公司购买此类线性致动器产品使您的产品达到更好的效果和性能也是重要的一环。深圳大工人电动缸科技有限公司是电动缸供应商,专门从事创新解决方案,为全球工业,家具,医疗和人体工程学市场生产定制型电动缸。 我们相信很多问题都可以通过使用专业技术来解决,这种定制的电动缸可以稳定地用于超出气动和液压的应用中。深圳大工人电动缸致力于在有竞争力的价格的基础上,提供高质量的电动缸以及其组件。