威格士Vickers氣缸與電動執(zhí)行器的區(qū)別
威格士Vickers氣缸引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動的圓筒形金屬機(jī)件,??諝庠诎l(fā)動機(jī)氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;氣體在壓縮機(jī)氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。
渦輪機(jī),、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)等的殼體通常也稱“氣缸”。氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域:印刷(張力控制),、半導(dǎo)體(點(diǎn)焊機(jī),、芯片研磨)、自動化控制,、機(jī)器人等等,。
內(nèi)燃機(jī)缸體上安放活塞的空腔。是活塞運(yùn)動的軌道,,燃?xì)庠谄渲腥紵芭蛎?,通過氣缸壁還能散去一部分燃?xì)鈧鹘o的爆發(fā)余熱,使發(fā)動機(jī)保持正常的工作溫度,。氣缸的型式有整體式和單鑄式,。單鑄式又分為干式和濕式兩種。氣缸和缸體鑄成一個(gè)整體時(shí)稱整體式氣缸;氣缸和缸體分別鑄造時(shí),,單鑄的氣缸筒稱為氣缸套,。氣缸套與冷卻水直接接觸的稱作濕式氣缸套;不與冷卻水直接接觸的稱作干式氣缸套。為了保持氣缸與活塞接觸的嚴(yán)密性,,減少活塞在其中運(yùn)動的摩擦損失,,氣缸內(nèi)壁應(yīng)有較高的加工精度和精確的形狀尺寸。
氣缸種類
氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動執(zhí)行元件,。氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動的和做往復(fù)擺動兩種類型,。做往復(fù)直線運(yùn)動的氣缸又可分為單作用氣缸、雙作用氣缸,、膜片式氣缸和沖擊氣缸4種,。①單作用氣缸:僅一端有活塞桿,從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓,,氣壓推動活塞產(chǎn)生推力伸出,,靠彈簧或自重返回。②雙作用氣缸:從活塞兩側(cè)交替供氣,,在一個(gè)或兩個(gè)方向輸出力,。③膜片式氣缸:用膜片代替活塞,,只在一個(gè)方向輸出力,用彈簧復(fù)位,。它的密封性能好,,但行程短。④沖擊氣缸:這是一種新型元件,。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速(10~20米/秒)運(yùn)動的動能,,借以做功。⑤無桿氣缸:沒有活塞桿的氣缸的總稱,。有磁性氣缸,,纜索氣缸兩大類。
做往復(fù)擺動的氣缸稱擺動氣缸,,由葉片將內(nèi)腔分隔為二,,向兩腔交替供氣,輸出軸做擺動運(yùn)動,,擺動角小于 280°,。此外,還有回轉(zhuǎn)氣缸,、氣液阻尼缸和步進(jìn)氣缸等,。
氣缸與電動執(zhí)行器的區(qū)別:
從傳統(tǒng)觀念來看,氣缸與電動執(zhí)行器一直被認(rèn)為是屬于兩個(gè)*不同領(lǐng)域的自動化產(chǎn)品,,但是近年來,,隨著電氣化程度的不斷提高,電動執(zhí)行器卻慢慢浸入氣動領(lǐng)域,,二者在應(yīng)用中既有競爭又相互補(bǔ)充,。在本期欄目中,我們將從技術(shù)性能,、購買和應(yīng)用成本,、能源效率、應(yīng)用場合及市場形勢等幾個(gè)方面來對比氣缸與電動執(zhí)行器各自的優(yōu)勢
氣缸技術(shù)性能
*,,相比電動執(zhí)行器,,氣缸可在惡劣條件下可靠地工作,且操作簡單,,基本可實(shí)現(xiàn)免維護(hù),。氣缸擅長作往復(fù)直線運(yùn)動,尤其適于工業(yè)自動化中多的傳送要求——工件的直線搬運(yùn),。而且,,僅僅調(diào)節(jié)安裝在氣缸兩側(cè)的單向節(jié)流閥就可簡單地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的速度控制,也成為氣缸驅(qū)動系統(tǒng)大的特征和優(yōu)勢,。所以對于沒有多點(diǎn)定位要求的用戶,,絕大多數(shù)從使用便利性角度更傾向于使用氣缸,。目前工業(yè)現(xiàn)場使用電動執(zhí)行器的應(yīng)用大部分都是要求高精度多點(diǎn)定位,這是由于用氣缸難以實(shí)現(xiàn),,退而求其次的結(jié)果,。
而電動執(zhí)行器主要用于旋轉(zhuǎn)與擺動工況。其優(yōu)勢在于響應(yīng)時(shí)間快,,通過反饋系統(tǒng)對速度、位置及力矩進(jìn)行精確控制,。但當(dāng)需要完成直線運(yùn)動時(shí),,需要通過齒形帶或絲桿等機(jī)械裝置進(jìn)行傳動轉(zhuǎn)化,因此結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜,,而且對工作環(huán)境及操作維護(hù)人員的專業(yè)知識都有較高要求,。
氣缸優(yōu)勢
(1)對使用者的要求較低。氣缸的原理及結(jié)構(gòu)簡單,,易于安裝維護(hù),,對于使用者的要求不高。電缸則不同,,工程人員必需具備一定的電氣知識,,否則極有可能因?yàn)檎`操作而使之損壞。(2)輸出力大,。氣缸的輸出力與缸徑的平方成正比,;而電缸的輸出力與三個(gè)因素有關(guān),缸徑,、電機(jī)的功率和絲桿的螺距,,缸徑及功率越大、螺距越小則輸出力越大,。一個(gè)缸徑為50mm的氣缸,,理論上的輸出力可達(dá)2000N,對于同樣缸徑的電缸,,雖然不同公司的產(chǎn)品各有差異,,但是基本上都不超過1000N。顯而易見,,在輸出力方面氣缸更具優(yōu)勢,。(3)適應(yīng)性強(qiáng)。氣缸能夠在高溫和低溫環(huán)境中正常工作且具有防塵,、防水能力,,可適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。而電缸由于具有大量電氣部件的緣故,,對環(huán)境的要求較高,,適應(yīng)性較差,。
威格士Vickers氣缸電缸的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:
(1)系統(tǒng)構(gòu)成非常簡單。由于電機(jī)通常與缸體集成在一起,,再加上控制器與電纜,,電缸的整個(gè)系統(tǒng)就是由這三部分組成的,簡單而緊湊,。(2)停止的位置數(shù)多且控制精度高,。一般電缸有低端與之分,低端產(chǎn)品的停止位置有3,、5,、16、64個(gè)等,,根據(jù)公司不同而有所變化,;產(chǎn)品則更是可以達(dá)到幾百甚至上千個(gè)位置。在精度方面,,電缸也具有的優(yōu)勢,,定位精度可達(dá)¡0.05mm,所以常常應(yīng)用于電子,、半導(dǎo)體等精密的行業(yè),。(3)柔韌性強(qiáng)。毫無疑問,,電缸的柔韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于氣缸,。由于控制器可以與PLC直接進(jìn)行連接,對電機(jī)的轉(zhuǎn)速,、定位和正反轉(zhuǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制,,在一定程度上,電缸可以根據(jù)需要隨意進(jìn)行運(yùn)動,;由于氣體的可壓縮性和運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的慣性,,即使換向閥與磁性開關(guān)之間配合地再好也不能做到氣缸的準(zhǔn)確定位,柔韌性也就無從談起了,。
在技術(shù)性能方面,,本人認(rèn)為電動和氣動各有所長,首先電動執(zhí)行器的優(yōu)勢主要包括:
(1)結(jié)構(gòu)緊湊,,體積小巧,。比起氣動執(zhí)行器,電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)相對簡單,,一個(gè)基本的電子系統(tǒng)包括執(zhí)行器,,三位置DPDT開關(guān)、熔斷器和一些電線,,易于裝配,。(2)電動執(zhí)行器的驅(qū)動源很靈活,,一般車載電源即可滿足需要,而氣動執(zhí)行器需要?dú)庠春蛪嚎s驅(qū)動裝置,。(3)電動執(zhí)行器沒有“漏氣”的危險(xiǎn),,可靠性高,而空氣的可壓縮性使得氣動執(zhí)行器的穩(wěn)定性稍差,。(4)不需要對各種氣動管線進(jìn)行安裝和維護(hù),。(5)可以無需動力即保持負(fù)載,而氣動執(zhí)行器需要持續(xù)不斷的壓力供給,。(6)由于不需要額外的壓力裝置,,電動執(zhí)行器更加安靜。通常,,如果氣動執(zhí)行器在大負(fù)載的情況下,要加裝消音器,。(7)電動執(zhí)行器在控制的精度方面更勝*,。(8)氣動裝置中的通常需要把電信號轉(zhuǎn)化為氣信號,然后再轉(zhuǎn)化為電信號,,傳遞速度較慢,,不宜用于元件級數(shù)過多的復(fù)雜回路。
而氣缸的優(yōu)勢則在于以下4個(gè)方面:
(1)負(fù)載大,,可以適應(yīng)高力矩輸出的應(yīng)用(不過,,現(xiàn)在的電動執(zhí)行器已經(jīng)逐漸達(dá)到目前的氣動負(fù)載水平了)。(2)動作迅速,、反應(yīng)快,。(3)工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別在易燃,、易爆,、多塵埃、強(qiáng)磁,、輻射和振動等惡劣工作環(huán)境中,,比液壓、電子,、電氣控制更*,。(4)行程受阻或閥桿被扎住時(shí)電機(jī)容易受損。
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