什么是伺服油缸?與傳統(tǒng)液壓缸有哪些不同?
什么是伺服液壓缸
電液伺服系統(tǒng),指以伺服元件(伺服閥或伺服泵)為控制核心的液壓控制系統(tǒng),它通常由指令裝置、控制器、放大器、液壓源、伺服元件、執(zhí)行元件、反饋傳感器及負載組成。伺服液壓缸,是電液伺服系統(tǒng)中的執(zhí)行元件,通過對某一物體施加可控的推、拉、壓、扭等作用力,實現(xiàn)對物體的運動方向、位置、速度或變形的隨意控制。
在伺服液壓系統(tǒng)中,液壓缸和伺服閥需要相互配合才能實現(xiàn)伺服系統(tǒng)的正常運行,相互之間存在著組合關(guān)系和直接反饋關(guān)系。為了簡化機構(gòu),縮短管路連接距離,提高控制靈敏度,一般會把系統(tǒng)的信號檢測裝和反饋裝置、伺服閥或比例閥等部件,直接安裝在伺服液壓缸上。
伺服液壓缸結(jié)構(gòu)及分類
伺服液壓缸一般由端蓋、缸筒、活塞桿、活塞組件、伺服模塊、傳感組件、底座等主要部分組成。
伺服液壓缸的性能指標會直接影響電液伺服系統(tǒng)的精度和品質(zhì),其性能參數(shù)、外形結(jié)構(gòu)、安裝連接形式等,需要隨著伺服系統(tǒng)的性能指標、功能以及所選用的伺服閥、反饋傳感器的型號等確定。
與普通的液壓缸相比,伺服液壓缸的重點在于控制,要解決的關(guān)鍵點是保證低的阻尼系數(shù),也就是盡量減少摩擦力。根據(jù)減少摩擦方法的不同,分為普通伺服液壓缸和靜壓支撐伺服液壓缸。
普通伺服液壓缸往往是通過缸體的設(shè)計、提高加工制造的精度、活塞桿表面工藝的處理,以及選擇低摩擦系數(shù)的密封件等辦法來降低摩擦力。
靜壓支撐伺服液壓缸通過活塞桿前端蓋內(nèi)部的特殊機構(gòu)設(shè)計形成一個密閉腔,往密閉腔中打入一定壓力的液壓油,在活塞桿和缸筒之前形成油膜,起到一定的支撐作用。由于實現(xiàn)了液油液的潤滑,液壓缸的摩擦阻力極小。其動態(tài)響應(yīng)、位置精度優(yōu)于普通伺服液壓缸,但是成本更高。
與傳統(tǒng)液壓缸的區(qū)別
伺服液壓缸是伺服液壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一,其結(jié)構(gòu)和動態(tài)性特性直接影響系統(tǒng)的性能和使用壽命。因此,與傳統(tǒng)液壓缸相比,伺服液壓缸的要求更高。
01高穩(wěn)定性
伺服液壓缸用于高頻下驅(qū)動負工作負載,實現(xiàn)高精度、高響應(yīng)伺服控制,要滿足壓桿高穩(wěn)定性的要求。
02高強度和高剛度
為滿足工作壓力和高頻沖擊壓力下工作的要求,保險起見,伺服液壓缸的厚度尺寸一般要超過正常強度設(shè)計的計算值。同時,伺服液壓缸的剛度要求高,即活塞桿的細長比(活塞桿長度和截面積的比)更小,否則執(zhí)行元件的頻率會大幅下降,缸的底座不僅要滿足支承缸的受力要求,還要有“堅實”的基礎(chǔ)。
03低摩擦
伺服液壓缸不允許外泄漏,要求內(nèi)泄漏很小。
04低泄漏
伺服液壓缸要求盡量降低摩擦起動阻力和全程的摩擦阻力,否則容易產(chǎn)生極限環(huán)振動,并產(chǎn)生靜態(tài)死區(qū)和動態(tài)死區(qū)。所以必須采取選用低磨擦系數(shù)的密封件等措施,盡量減少靜態(tài)和動態(tài)的摩擦阻力。
05高清潔度
普通液壓缸要求較高清潔度,伺服液壓缸要求很高的清潔度。
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