液压油缸的分类和工作原理,电动缸与传统气缸之间的对比

液压缸 是将液压能转变为 机械能 的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压 执行元件 。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时,可免去减速装置,并且没有传动间隙,运动平稳,因此在各种机械的 液压系统 中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比;液压缸基本上由缸筒和 缸盖 、 活塞 和 活塞杆 、 密封装置 、缓冲装置与 排气装置 组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定,其他装置则必不可少。

液压油缸的分类和工作原理,什么是摆动液压缸?

一、液压油缸的分类

液压缸的结构形式多种多样,其分类方法也有多种:按运动方式可分为直线往复运动式和回转摆动式;按受液压力作用情况可分为单作用式、双作用式;按结构形式可分为活塞式、柱塞式、多级伸缩套筒式,齿轮齿条式等;按安装形式可分为拉杆、耳环、底脚、铰轴等;按压力等级可分为16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。

1、活塞式

单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油,以实现双向运动,故称为双作用缸。

液压油缸的分类和工作原理,什么是摆动液压缸?

活塞仅能单向运动,其反方向运动需由外力来完成。但其行程一般较活塞式液压缸大。

活塞式液压缸可分为单杆式和双杆式两种结构,其固定方式由缸体固定和活塞杆固定两种,按液压力的作用情况有单作用式和双作用式。在单作用式液压缸中,压力油只供液压缸的一腔,靠液压力使缸实现单方向运动,反方向运动则靠外力(如弹簧力、自重或外部载荷等)来实现;而双作用液压缸活塞两个方向的运动则通过两腔交替进油,靠液压力的作用来完成。

如图所示为单杆双作用活塞式液压缸示意图。它只在活塞的一侧设有活塞杆,因而两腔的有效作用面积不同。在供油量相同时,不同腔进油,活塞的运动速度不同;在需克服的负载力相同时,不同腔进油,所需要的供油压力不同,或者说在系统压力调定后,环卫垃圾车液压缸两个方向运动所能克服的负载力不同。

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2、柱塞式

(1)柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸,靠液压力只能实现一个方向的运动,柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重;

(2)柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触,这样缸套极易加工,故适于做长行程液压缸;

(3)工作时柱塞总受压,因而它必须有足够的刚度;

(4)柱塞重量往往较大,水平放置时 容易因自重而下垂,造成密封件和导向单边磨损,故其垂直使用更有利。

伸缩式

伸缩式液压缸具有二级或多级活塞,伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小,而空载缩回的顺序则一般是从小到大。伸缩缸可实现较长的行程,而缩回时长度较短,结构较为紧凑。此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。有多个一次运动的活塞,各活塞逐次运动时,其输出速度和输出力均是变化的。

液压油缸的分类和工作原理,什么是摆动液压缸?

双作用单活塞杆式液压缸

3、摆动式液压缸

液压油缸的分类和工作原理,什么是摆动液压缸?

摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件,有单叶片、双叶片、螺旋摆动等几种形式。叶片式式:定子块固定在缸体上,而叶片和转子连接在一起。根据进油方向,叶片将带动转子作往复摆动。螺旋摆动式又分单螺旋摆动和双螺旋两种,现在双螺旋比较常用,靠两个螺旋副降液压缸内活塞的直线运动转变为直线运动与自转运动的复合运动,从而实现摆动运动。

电动缸在目前自动化行业的运用越来越多,起着重要的作用。但是传统的气缸跟电动缸相比究竟有什么区别呢?今天广途科技就把它们放在一起做个对比。

小编大致分以下几个点:

硬件配备

电动缸与传统气缸之间的对比

电动缸和传统气缸的硬件组成

硬件方面,传统气缸的元器件较多,系统较为复杂,因此其硬件设计时间和成本都是偏高的。从使用条件上看,气动系统中与气缸配合的主要是电磁阀和空气干燥机等元件,而其功率输出源为螺杆式气泵,分摊到每个轴的成本是较低的。

而电动缸系统结构则非常简单,元件类型仅仅是电缸、驱动器和控制器,因此其硬件系统集成相对简单。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显然是较高的。

能耗对比

电动缸与传统气缸之间的对比

电动缸和传统气缸的能耗对比

由于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气源泄露的问题,因此其能耗换取的效率是不高的;而电缸的动力是通过电能直接转换成机械能的,其能耗换取的效率较高。

关于运行能耗的计算,可以参考下面的算式:

气缸的能耗成本=动作一次的压缩空气用量x动作次数x压缩空气能源单价

电动缸的能耗成本=动作一次的耗电量x动作次数x电费单价

控制精度

电动缸与传统气缸之间的对比

电动缸和传统气缸精度

气缸在使用的过程中,自身能达到的传动精度是十分有限,只有外部做机械限位来达到控制精度,显然在对于高精度传动气缸是不合适的.但是在精度要求不高的场合,其运用也是比较广泛的。

电动缸是通过伺服系统转换推力,自身能保持非常高的精度,外部也不需要做任何机械硬件来限位,在精度要求越来越高的场合下,其应用显的越来越重要.从上面的分析看,电动缸虽然在硬件成本上高于气缸,但是其在精度、稳定和耐用度上有着不少的优势,尤其在能耗上也是表现的比较优异。

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