设计伺服液压缸应考虑哪些方面?
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设计伺服液压缸应考虑哪些方面?

时间:2022-04-11 11:08:16 点击:641 次 来源:洛阳泰诺液压科技有限公司
  伺服液压缸是现代液压设备中重要的部件,可以替代液压缸和气缸,并且实现效率快,更节能,更干净的优点,很容易与PLC等控制系统连接,实现高精密运动控制。
  
  伺服液压缸可内置活塞、外置缸体或端部不同检测传感器,集成伺服阀及放大器于一体,实现位置、力、速度闭环,安装方式可以有多种选择。虽然已有很多将伺服缸、伺服阀、反馈传感器组成一体的产品可供选用,但由于各种原因,在实际应用中,常常需要自行设计伺服缸。
  
  进行伺服液压缸设计时,应根据工作压力、运动速度、工作条件,加工工艺、行程、搬运及装拆检修等方面的要求,综合考虑伺服液压缸的各部分结构。
  
  伺服缸与普通缸不同之处在于,伺服缸要满足伺服系统的静态精度、动态品质的要求,要求低摩擦、无爬行、无滞涩、高响应、无外漏 、长寿命。因此,伺服缸的zui低起动压力,泄漏量等指标与普通缸要求不同,除此之外,伺服缸在频率特性方面还有要求。
  
  首先,在设计计算时,伺服缸必须与选用伺服阀同时考虑,伺服缸除了要象普通缸一样根据力值、速度选取适当的缸径、杆径,还需要对固有频率进行校核,以满足系统或伺服阀的要求,为提高响应速度,伺服阀还应尽量装在缸体上,以减少阀与缸之间的管路,同时,避免使用软管。


伺服油缸


  在结构设计上,伺服缸的密封和导向设计极为重要,不能简单地沿用普通液压缸的密封与支撑导向。这是因为伺服缸和普通缸的性能指标要求不同。伺服缸要求起动压力低即低摩擦,通常双向活塞杆的zui低起动压力不高于0.2MPa,单向活塞杆的zui低起动压力不高于 0.1 MPa。而普通缸根据密封形式及压力等级等的不同,zui低起动压力在 0.1~0.75 MPa,在标称压力高的情况下,按百分比计算确定,有的可高达1.8 MPa。只有密封和支撑导向的低摩擦才能保证无爬行、无滞涩、高响应,而无外漏,长寿命等要求也都和密封与支撑导向密切相关。其实,密封与支撑导向的不同就是伺服缸和普通缸本质的不同。现在,已有很多专门用于伺服缸的成熟的密封产品,既可保证密封效果又可保证低摩擦,可供选用。因此,设计伺服缸的关键是选择和设计密封与支撑导向部分。
  
  此外,设计伺服缸也还要考虑如何保证缸的刚性,有的还要考虑如何安装传感器等。
  
  伺服缸总体来说在各方面要求比普通缸高,但在内泄漏方面是个例外。伺服缸的内泄漏量一般要求≥0.5 mL/min或由专门技术条件规定。而普通缸内泄漏量根据缸径和密封形式等不同zui低可达0.03mL/min。可见,伺服缸的内泄漏量指标并不比普通缸要求高,甚至可以低于普通缸的要求。这是因为伺服系统一般都有闭环反馈控制,内泄漏引起的误差可以通过系统的闭环反馈得到调节补偿,即使稍大一些也无妨。另外,内泄漏量能够影响系统的稳定性和响应速度等动态指标,有时还会希望稍大一些以增大系统稳定性。
  
  伺服缸在系统中的匹配计算,尺寸确定也是很重要的。
  
  在伺服液压系统中,常见的是电液位置伺服系统。由于它能充分地发挥电子和液压两方面的优点,既能产生很大的力和力矩,又具有很高的精度和快速晌应性,还具有很好的灵活性和适应能力,因而得到了广泛的应用。
  
  另外设计液压缸时,必须对行程、负载和装配条件加以充分的考虑,以防活塞杆在外伸工况时产生不正常的弯曲。

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