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电动液压执行器替代液压缸具有的功率优势案例

发表时间:2021-09-13 16:20【 阅读量:-

  长期以来,液压缸一直是工程师处理超过3,000磅负载的首选。但是,如果空间较小,液压缸及其所有辅助设备尽管具有功率优势,但可能难以融入设计。更紧凑的替代方案是电动液压执行器。它们可以处理高达4,800磅的负载,并以高达4 ips(每秒英寸)的速度移动它们。它们清洁、通用且生命周期成本相对较低。它们还与液压执行器配合处理负载和冲击。电动液压现在用于户外设备、船舶、军事、航空航天和许多其他领域的一系列重型搬运应用。


  将电能转化为运动的液压缸需要由储油罐、电动机、泵、滤油器、安全阀和换向阀等组成。泵和所有其他部件的尺寸由目标速度和气缸尺寸决定。因此,随着速度要求的增加,整个设置的成本及其占地面积也将增加。


  在电动液压执行器中,电动机顺时针旋转以转动对液压流体加压的齿轮。阀门打开以从储液器和头部侧抽取流体,并控制输送以延长杆。对于缩回,电机逆时针运行,反向操作并将流体返回到储液器和活塞的另一侧。


  尽管电动液压执行器和液压缸在尺寸上可能相似,但液压缸需要明显更多的组件。这使电动液压设计在功率密度方面具有明显优势。


  电动液压执行器在清洁和安全方面也具有优势。由于振动和其他因素,液压缸及其部件可能会在管道和软管接头处泄漏,每次冲程都会将油和烟推入设备中。这会污染空气并可能导致滑倒危险。同时,泵、压力控制器、方向阀和气缸中的泄漏会将压力和流量转化为热量或浪费的能量,从而降低执行机构的速度。


  独立的电动液压执行器无需维护。另一方面,液压缸需要连续的流体维护。随着年龄的增长,它们开始磨损并在活塞周围泄漏。泵和其他部件也会随着时间的推移而磨损并导致内部泄漏和压力损失。


  工程师在定位电动液压执行器时具有更大的设计灵活性。它们不需要复杂的支撑系统,因此可以更轻松地放置它们,使控制更接近应用点,并且可访问性也得到改善。


  例如,在樱桃采摘机的吊杆上铺设电线比在液压管线上更容易,或者将电缆从拖拉机连接到拖拉机播种机以控制种子深度而不是液压管线。在这两种情况下,整个系统的尺寸都会减小,泄漏的风险也会降低。


  液压缸擅长处理突然的冲击,例如当液压缸引导的犁撞到积雪覆盖的障碍物或割草机甲板撞到大石头时。它们通过重新分配内部阀门和泵壳中的流体,立即吸收突然出现的能量峰值。电动液压执行器的抗震性与液压缸相当。


  当在已经包含其他液压元件的设计中添加额外的液压缸时,传统的液压系统可能是最具成本效益的。否则,必须考虑包括必要的支持系统的成本。电动液压执行器消除了流体处理和储存、泄漏和溢出管理以及识别和修复泄漏的额外维护成本,从而降低了最终用户生命周期成本并为OEM可以向其客户推销的好处。

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