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制的電動線性執行原件應運而生。與液壓缸和氣缸相比，電動缸的工作性能不容易受到外界環境的影響。電動缸也不需要像液壓系統那樣復雜的泵、閥和液壓管路等，結構簡單。電電動缸的性能接近氣壓缸、液壓缸，但與氣壓缸、液壓缸的原理又不同，電動缸是將電能轉化為機械能，此過程完全由機械結構實現，相比于氣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、結構緊湊、無污染，并且具有良好的可控性，電動缸具有精度高、響應快、電氣系統同步性好和工作穩定等，能夠滿足大多數工作場合的需要。因此電動缸在實際工程應用中取代液壓缸和氣壓缸己成必然趨勢。
電動缸按照電機安裝結構分類，可以分為直線式、折返式、垂直式；按照螺旋傳動機構的類型分類，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、步進伺服電動缸；按照推力套筒的組合形式分類，又可以分為單級電動缸和多級電動缸，下面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）直線式電動缸，電機和絲杠安裝在同一直線上，直線式電動缸減少了中間環節的慣量和間隙，結構簡單，安裝容易；
（2）折返式電動缸，電機和絲杠不在同一直線上，且電機和絲杠安裝軸線互相平行，折返式電缸總體長度較短；
（3）垂直式電動缸，電機和絲杠安裝軸線互相垂直，垂直式電動缸一般采用蝸輪蝸桿作為減速裝置，其總長較短，在安裝空間小的場合比較適合，可以實現大減速比，小驅動功率，大推力。
2、按照螺旋傳動機構的類型分類
（1）梯型絲杠電動缸，該電動缸螺旋副采用梯形絲杠滑動螺旋副，由于其具有傳動摩擦阻力大、傳遞效率低等缺點，在小載荷高速電動缸中使用較少，但因其具有一定的自鎖能力，在具有特定要求自鎖應用的場合場合采用；
（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，由滾珠在滾珠絲杠副的絲杠軸與絲杠螺母之間的滾道中做滾動運動，在相同條件滾動摩擦比滑動摩擦接觸表面摩擦因素要小很多，所以采用滾珠絲杠的電動缸能得到較高的運動效率同時兼具高精度、可逆性；
（3）行星滾柱絲杠電動缸，該電動缸螺旋副采用行星滾柱絲杠，絲杠可視為太陽輪，滾柱視為行星輪，滾柱兩邊的齒輪可保證滾柱與絲杠、螺母間嚙合傳動的同步性和在端截面上純滾動，其承載能力大、傳動精度高、效率高，但目前由于相關設計技術以及加工工藝和設備的限制，使用范圍較少。行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的優勢在于能夠提供高于滾珠絲杠的額定動載和靜載，螺紋滾柱替代滾珠將使負載通過眾多接觸線迅速釋放，從而能有更高的抗沖擊能力。行星滾柱絲杠與滾珠絲杠都適用于赫茲Hertz定律由赫茲Hertz壓力定律，可以得出：行星滾柱絲杠能承受的靜載為滾珠絲杠的3倍，壽命為滾珠絲杠的15倍。且具有承載能力大、可靠性較高、適應環境強、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。直流伺服電機引入了機械換向裝置，結構復雜、成本高，且限制了電機的容量和運動速度。電動機的電樞在轉子上，使得電動機效率低，散熱差。
直流伺服電機的運用的是電磁力定律工作原理。與電磁轉矩相關的是互相獨立的兩個變量主磁通與電樞電流，它們分別控制勵磁電流與電樞電流，可方便地進行轉矩與轉速控制。
（2）交流伺服電動缸系統
針對直流電動缸的缺陷，把電驅繞組裝在定子、轉子為永磁部分，由轉子軸上的編碼器測出磁極位置，就構成了永磁無刷電動機，采用矢量控制方法，使交流伺服系統具有良好的伺服特性。其寬調速范圍、高穩速精度、快速動態響應等良好的技術性能，使其動、靜態特性己完全可與直流伺服系統相媲美。同時可實現弱磁高速控制，拓寬了系統的調速范圍，適應了高性能伺服驅動的要求。
（3）步進伺服電動缸：步進伺服系統的結構簡單，符合系統數字化發展需要，但精度差、能耗高、速度低，且其功率越大移動速度越低。特別是步進伺服易于失步，使其主要用于速度與精度要求不高的經濟型數控機床及舊設備改造。
4、按照推力套筒的組合形式分類
（1）單級電動缸，單機電動缸執行部分由一級活塞桿組成；
（2）多級電動缸，多級電動缸的運動執行部分由多級活塞桿機構串聯組成。目前，多級電動缸主要有空心絲杠型，滑輪型等。
