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威格士Vickers氣缸與電動執(zhí)行器的區(qū)別

更新時間:2020-05-19      點擊次數(shù):844

 威格士Vickers氣缸引導活塞在缸內(nèi)進行直線往復運動的圓筒形金屬機件??諝庠诎l(fā)動機氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機械能;氣體在壓縮機氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。


       渦輪機、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機等的殼體通常也稱“氣缸”。氣缸的應用領域:印刷(張力控制)、半導體(點焊機、芯片研磨)、自動化控制、機器人等等。


      內(nèi)燃機缸體上安放活塞的空腔。是活塞運動的軌道,燃氣在其中燃燒及膨脹,通過氣缸壁還能散去一部分燃氣傳給的爆發(fā)余熱,使發(fā)動機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整體時稱整體式氣缸;氣缸和缸體分別鑄造時,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密性,減少活塞在其中運動的摩擦損失,氣缸內(nèi)壁應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)換為機械能的氣動執(zhí)行元件。氣缸有做往復直線運動的和做往復擺動兩種類型。做往復直線運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:從活塞兩側交替供氣,在一個或兩個方向輸出力。③膜片式氣缸:用膜片代替活塞,只在一個方向輸出力,用彈簧復位。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,輸出軸做擺動運動,擺動角小于 280°。此外,還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進氣缸等。

 

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)行器一直被認為是屬于兩個*不同領域的自動化產(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域,二者在應用中既有競爭又相互補充。在本期欄目中,我們將從技術性能、購買和應用成本、能源效率、應用場合及市場形勢等幾個方面來對比氣缸與電動執(zhí)行器各自的優(yōu)勢


氣缸技術性能

      *,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,基本可實現(xiàn)免維護。氣缸擅長作往復直線運動,尤其適于工業(yè)自動化中多的傳送要求——工件的直線搬運。而且,僅僅調(diào)節(jié)安裝在氣缸兩側的單向節(jié)流閥就可簡單地實現(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)行器的應用大部分都是要求高精度多點定位,這是由于用氣缸難以實現(xiàn),退而求其次的結果。


       而電動執(zhí)行器主要用于旋轉(zhuǎn)與擺動工況。其優(yōu)勢在于響應時間快,通過反饋系統(tǒng)對速度、位置及力矩進行精確控制。但當需要完成直線運動時,需要通過齒形帶或絲桿等機械裝置進行傳動轉(zhuǎn)化,因此結構相對較為復雜,而且對工作環(huán)境及操作維護人員的專業(yè)知識都有較高要求。


氣缸優(yōu)勢
      (1)對使用者的要求較低。氣缸的原理及結構簡單,易于安裝維護,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,否則極有可能因為誤操作而使之損壞。(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因素有關,缸徑、電機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。一個缸徑為50mm的氣缸,理論上的輸出力可達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)適應性強。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個方面:
(1)系統(tǒng)構成非常簡單。由于電機通常與缸體集成在一起,再加上控制器與電纜,電缸的整個系統(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個等,根據(jù)公司不同而有所變化;產(chǎn)品則更是可以達到幾百甚至上千個位置。在精度方面,電缸也具有的優(yōu)勢,定位精度可達¡0.05mm,所以常常應用于電子、半導體等精密的行業(yè)。(3)柔韌性強。毫無疑問,電缸的柔韌性遠遠強于氣缸。由于控制器可以與PLC直接進行連接,對電機的轉(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)需要隨意進行運動;由于氣體的可壓縮性和運動時產(chǎn)生的慣性,即使換向閥與磁性開關之間配合地再好也不能做到氣缸的準確定位,柔韌性也就無從談起了。
在技術性能方面,本人認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)結構緊湊,體積小巧。比起氣動執(zhí)行器,電動執(zhí)行器結構相對簡單,一個基本的電子系統(tǒng)包括執(zhí)行器,三位置DPDT開關、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)行器需要氣源和壓縮驅(qū)動裝置。(3)電動執(zhí)行器沒有“漏氣”的危險,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行安裝和維護。(5)可以無需動力即保持負載,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)過多的復雜回路。
而氣缸的優(yōu)勢則在于以下4個方面:
(1)負載大,可以適應高力矩輸出的應用(不過,現(xiàn)在的電動執(zhí)行器已經(jīng)逐漸達到目前的氣動負載水平了)。(2)動作迅速、反應快。(3)工作環(huán)境適應性好,特別在易燃、易爆、多塵埃、強磁、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電機容易受損。

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