電動缸提供堅固可靠的操作,安裝簡單,成本低,為改善工程車輛應(yīng)用的控制和生產(chǎn)率鋪平了道路。
然而,對電動缸的一些誤解導(dǎo)致在許多應(yīng)用中使用電動缸的進(jìn)展緩慢。無法為制造商和最終客戶帶來許多潛在的優(yōu)勢。下面將仔細(xì)分析這些誤解,討論在工業(yè)領(lǐng)域集成電動缸的機會,例如工程車輛,大型旅行車,動臂,吹雪機,草坪,園藝,建筑和農(nóng)業(yè)機械。
一.伺服電動缸無法在惡劣環(huán)境下工作
1.數(shù)十年來,液壓技術(shù)已在現(xiàn)場車輛中使用,工程師非常熟悉其在高水平?jīng)_擊,振動,灰塵,水,腐蝕性和其他潛在危險環(huán)境中的堅固性。從歷史上看,與電動缸相比,液壓缸一直處于功率密度的最前沿,這增強了它們在最困難的應(yīng)用中的性能。但是,許多工程車輛工程師并未意識到電動缸在過去十年中在功率密度和堅固性方面取得了顯著進(jìn)步,而液壓缸幾乎沒有或根本沒有改進(jìn)。
2.液壓缸的功率密度高度依賴于系統(tǒng)壓力,該系統(tǒng)壓力在過去十年中已達(dá)到穩(wěn)定值,同時考慮了安全性和成本因素。
3.另一方面,由于磁性材料,螺桿/滾珠螺桿驅(qū)動效率,結(jié)構(gòu),制造技術(shù)和電子技術(shù)的改進(jìn),電動機的功率密度也同時顯著增加。最重要的好處是能夠在保持有效傳輸?shù)耐瑫r提供更多能量。此外,關(guān)于能量傳遞的頁面也得到了改進(jìn),主要是通過優(yōu)化減速器的設(shè)計來滿足電動缸的具體應(yīng)用要求。因此,在許多應(yīng)用中,電動缸可以提供更高的功率密度,使得安裝更容易并且客觀地減輕重量。
4.如今,用于施工車輛的電動缸的設(shè)計顯然需要承受惡劣的環(huán)境。所使用的鑄件通過有限元分析對其負(fù)載處理進(jìn)行了優(yōu)化。電動缸的設(shè)計已從先前使用的模塊組件改為現(xiàn)有的一體式安裝,并且關(guān)鍵部件密封在殼體中以防止沖擊和振動損壞。多軸振動試驗分析表明,電動缸可以承受實際的機械負(fù)荷。另一個改進(jìn)是,就引線而言,當(dāng)前的電動缸消除了先前用于連接電動機控制器的線束,而是在汽缸中鑄造連接器,并且控制系統(tǒng)的電纜可以直接插入連接中。這種處理提供了更好的密封效果并保護(hù)電機免受損壞。通常,現(xiàn)在用于工程車輛應(yīng)用的電動缸具有與液壓缸相同的堅固性。
二.:伺服電動缸比液壓缸更貴
1.認(rèn)識到“電動缸比液壓缸更昂貴”誤區(qū)源于在增加軸向運動時需要添加電動機,螺桿和減速器,并且液壓系統(tǒng)中僅需要一個液壓缸。但實際上液壓缸只是液壓系統(tǒng)的一個組件,可實現(xiàn)軸向運動。系統(tǒng)中還需要液壓閥,軟管和過濾器,并且在許多情況下,現(xiàn)有的液壓泵沒有足夠的容量來支持這種新的軸向運動。
2.電動缸的經(jīng)濟性在很大程度上取決于在特定液壓系統(tǒng)中移動多少軸。當(dāng)需要添加液壓泵來處理新的軸運動時,使用電動缸通常更經(jīng)濟。作為一般經(jīng)濟規(guī)則,當(dāng)液壓系統(tǒng)僅用于控制一個,兩個或三個運動軸時,用電動缸替換液壓系統(tǒng)的成本較低。
3.影響農(nóng)業(yè)應(yīng)用中電動缸和液壓缸相對成本的另一個因素是可用的液壓端口的數(shù)量。每個附件都需要一個端口,并且添加額外的端口是昂貴的,因為添加液壓閥,軟管,管和配件不需要增加泵容量。電動缸可用于添加配件而無需占用端口。電動缸還可以使遠(yuǎn)離液壓泵的軸運動受益,因為使用電動缸消除了從液壓泵到氣缸的管道的材料和勞動力成本。
電動缸通常比液壓系統(tǒng)便宜得多,因為電動缸僅在移動物體時需要能量,甚至最有效的液壓系統(tǒng)也具有持續(xù)的能量損失。電動缸的不連續(xù)性也使其安裝成本比液壓系統(tǒng)小得多。此外,電動缸不需要維護(hù),液壓系統(tǒng)需要定期更換機油和過濾器。