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电动推杆
添加时间:2019-12-22
线性驱动器
电动推杆(线性驱动器)
 
线性驱动器的定义和类型
 
定义:电机式线性驱动器为线性驱动应用提供了精确、可控、可重复的推/拉运动。
线性驱动器工作高效,理论上无需维护并利于环保,是代替液压或气动型产品的理想选择。
标准型产品可以承受最大至12KN的负载,释放速度最高达150mm/s,并延伸最长至1500 mm。它们设计为整体结构,外壳材料为铝,锌或聚合物,通过简单的插入操作即可完成安装。
模块化设计和开放式结构的驱动器,使客户能够选择并组合装配各种附件, 获得在通用条件下的客制化解决方案。通过引入具有特殊用途的附件,例如:霍尔传感器、极限开关、电位器、摩擦离合器或是安全螺母,可以扩展驱动器的潜在应用能力。
 
螺杆式线性驱动器由交流或直流电机驱动,主要组件为带驱动螺母和推动管的螺杆(带螺纹的轴芯)。在90%的应用中,电机与螺杆之间还有一个齿轮箱。通电后,电机带动螺杆转动,进而带动驱动螺母,延伸推动管。电机反向旋转将收缩推动管。 
 
滚珠螺杆 VS 爱克姆螺杆:传统的螺杆包括滚珠螺杆和爱克姆螺杆,其规格随驱动器的配置和负载需求而改变。
 
滚珠螺杆:全钢制滚珠螺杆由螺杆轴和滚珠螺母组成,滚珠螺母附带滚珠重复循环系统。滚珠螺杆的主要功能是将旋转运动转化为精确,平稳,可逆的线性运动(或将扭矩转化为轴向作用力)。滚珠排列于一个封闭系统中,该系统位于螺杆与螺母之间,良好的设计保证了非常低的摩擦系数。低摩擦阻力将磨损最小化,进而改善工作效率。同时也降低了长时间工作时的运行温度。
 
滚珠螺杆可以承受极端的负载,达到较高的工作负载周期,可以在很宽的温度范围内工作,并且在驱动器长时间高速高动态状况下保证必要的精度。滚珠螺杆驱动器常常需要使用制动系统,以防止反向运动。
 
爱克姆螺杆:这种螺杆通过直接的滑动摩擦将扭矩转换为线性运动。典型的组件是钢制螺杆和塑料螺母。 
部分驱动器产品使用爱克姆螺杆,其相对较高的摩擦系数非常适用于自锁应用。爱克姆螺杆驱动器适用于高静态负载,能够承受过度振动,且运行安静,是节约成本的解决方案。
 
极限开关:其用途是限制驱动器在某个方向上的运动。被触发时,极限开关断开或闭合一个电路。电路闭合时电流流经开关,电路断开时,无电流流过。这种装置可以防止驱动器运动至机械末端,并允许对行程长度进行调节。
 
霍尔传感器:这种旋转或线性传感装置测定驱动器的相对位置。两个传感器探测由旋转磁铁产生的变化磁场,然后将相应的输出脉冲传递至控制单元,以提供位置反馈。
 
电位器:电位器是一种模拟反馈装置。被视为绝对传感器,对应每一个位置都有唯一的值。有时电位器被称为可变电阻,通过调节输入控制器的值完成位置控制。
 
摩擦离合器:用于保护驱动器在达到机械末端位置或瞬间超过最大动态负载时免受机械伤害。摩擦离合器由接合在一个中心轴上的一系列钢片和接合在机壳上的摩擦环组成。调节器通过弹簧和压力板对钢片和摩擦环施加压力。摩擦离合器的使用不是限制负载,而是在动态超载时保护驱动器和终端设备。
 
滚珠棘轮离合器:滚珠棘轮离合器通过硬滚珠传递力量。硬滚珠安置在轴上的棘轮内,并由弹簧保持位置。超扭矩/负载会推动滚珠离开棘轮,因此将螺杆与电机断开。
 
安全螺母:用于在驱动螺母损坏时保护驱动器。安全螺母通常为金属材料,其抗剪强度比驱动螺母高很多。仅在驱动螺母螺纹失效时才与螺杆的螺纹接触使用。安全螺母传递负载并可能降低负载(需要修理的信号)。 
 
粘滑效应:滑动和粘住的交替循环发生于两个相互摩擦的表面。后果就是产生振动和噪声。甚至可能与其它材料产生共振。有时可以听到,感觉到或者看到这个效应。在线性驱动器中,粘滑现象可发生于聚甲醛树脂材料和铝或钢之间,例如:在驱动螺母和螺杆之间,滑动板和推出板之间。
 
选择标准
实际应用所固有的各种特性会影响驱动器的性能表现。了解这些特性可以帮助我们选择最合适的驱动器类型,得到满意的解决方案。需要衡量的相关因素包括推/拉力、静态和动态负载能力、速度、行程和伸缩长度、工作周期和使用寿命。
 
力:推力是电动线性驱动器能够产生的最大伸出力,以牛顿(N)计。拉力是最大的收缩力。部分驱动器不产生等值的推力与拉力,有些驱动器只产生推力。
 
负载能力:最大静负载指驱动器保持静止时可以支撑的最大重量或质量,且驱动器不会产生永久性损坏或开始“向后倒退”(超过额定负载会增加驱动器某些零件永久变形的危险)。最大动态负载指驱动器移动时可以支撑的最大重量或质量。此值的决定性因素是电机的规格尺寸与齿轮的型号。有些驱动器采用一种类似于离合器的集成机械安全装置来保护电机和齿轮免受损坏。
 
速度:描述运动的快慢(伸出或收缩),通常以 毫米/秒 或英寸/秒为单位。不同负载下的速度值不同,主要取决于电机。直流电机驱动器的速度和负载成反比。交流电机驱动器的速度受负载影响较小,相对稳定。其它影响速度的因素包括供应电压的幅值和/或频率,运行时的环境温度,以及驱动器与终端应用的匹配度。
 
行程与收缩长度:行程是线性驱动器和升降支柱可以延伸或收缩的长度(毫米或英寸)。收缩长度是指驱动器收缩至最末端位置时两固定点之间的距离。这个尺寸反映了前后安装孔的中心距离。
 
性能相关事宜
除基本操作之外,有些应用可能需要驱动器反馈位置点和/或方向,限制某个特殊方向上的运动,或提供过载保护。满足这些特殊用途的技术和装置已经引入到我们的产品中。

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