工程車電動缸

電動缸是一種（zhǒng）精度高、集成性高、環境適應性（xìng）強、輕汙染的電作動係統。電動（dòng）缸電機通過同步帶輪、齒輪、渦輪蝸杆等傳動機構帶動絲杠轉動（dòng），具有（yǒu）配（pèi）合靈（líng）活、安裝容易，設定簡單、使用方便，另（lìng）外還具有強度高、回（huí）程間隙小、壽命長、控製性能好、控製（zhì）精（jīng）度高、維護成（chéng）本低等（děng）特點。 現階段我公司已有各種形式的電動缸技（jì）術，包括伸（shēn）縮旋轉式電動缸、儲能式電動缸、螺母驅動式電動缸、電（diàn）機融合（hé）式大推力電動（dòng）缸、緩衝式電（diàn）動缸、高頻電動缸、倒裝（zhuāng）式電（diàn）動缸等。

產（chǎn）品優勢

工程車輛是機械工業的一個重要組成部分，在城（chéng）市建設、交通運輸、能源開采、近海開發、農田水利和國防建設中都起著（zhe）重要的作用，為現代化建設提供了先進的（de）施工機具和手段。然而隨著全球能源短缺和環境汙染問題，部分發達國家宣布禁售燃油車，我國工信（xìn）部（bù）也將（jiāng）全麵禁售（shòu）燃油車提上日（rì）程（chéng）。

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電動缸現已經具有高速（sù）、高效率（lǜ）、大功率（lǜ）、高可靠性、高集成性的特點，且維護成本（běn）不到液壓缸的十分之一。工程車在（zài）進行電作動改造後，可有效避免原（yuán）有液（yè）壓缸因跑、冒、滴、漏（lòu）、換級衝擊等造成的壽（shòu）命、效率損失，提高工程（chéng）車的壽命（mìng）和能源利用率。

在工業4.0背（bèi）景下，伺服電動缸因其閉環控製、高精度、高（gāo）響應、高剛性的特（tè）點，更利於實現自動（dòng）化和信息化的融（róng）合，工程車（chē）電作動係統將在後續工程（chéng）機（jī）械領域中廣泛使用（yòng）。

可靠性（xìng）角（jiǎo）度分析

液壓缸（gāng）的係統組成較為複雜，其中包括液壓管路、液壓泵、液（yè）壓閥、缸體等，液壓缸的行程通過（guò）電磁閥接收到接近開關信號來控製，其位置鎖止是由鎖止閥控製，若液壓係（xì）統存在（zài）漏油，液壓缸的行程精度、位置保持精度下降（jiàng）。

電動缸係統構成相比（bǐ）於液壓缸簡單，電機與缸體集成在一起，再加上控製器與線纜，結構簡單緊湊；電動缸（gāng）行程通過（guò）接近開關控製，高可靠性的（de）接近開關控製電動缸伸縮（suō），行（háng）程控製可靠；電動缸的（de）伸出通過電動機轉動控製，電機的轉動通過控製器精確控製，使電動缸在（zài）任何行程內的位置都可停止並鎖緊（絲（sī）杠自鎖、電機（jī）抱（bào）閘），位（wèi）置鎖止可靠。

測試性角度分析

液壓係統出（chū）現故障難以診斷是目前行業難（nán）題，主（zhǔ）要是由於壓力測試點的（de）選擇較為複雜（zá），這也導致液壓係統的測試和維修困難。

電動（dòng）缸（gāng）測試性設計時，合（hé）理選擇測試的方式、方法，合理劃分產品單元並設置測（cè）試點，方便調試與維修。

維修性角度分析

液壓缸的維護分（fèn）為密封件的檢查與維護、缸筒的檢查與維護、活（huó）塞杆/導向套的檢查與維護、緩衝閥的檢查與維護。

電動缸（gāng）是將電機（jī）、減速器、齒輪（lún）減速箱、缸體一體化設計（jì），在（zài）電動（dòng）缸發生故障時容易進（jìn）行故障隔離與故障排查。同時，由於集（jí）成（chéng）性較高、零部件較（jiào）少，故障點低，維修概率較小（xiǎo），基本隻需進行常規（guī）注脂保養。

安全性角度分析

在日常工作中，液壓係（xì）統不時出現安全事故，輕者人員（yuán）傷亡、重者有生（shēng）命隻憂，甚（shèn）至導致工作場所的嚴重破壞。

對於電動缸而（ér）言（yán），當電動缸（gāng）運行時，驅動器檢測到電流大於設定（dìng）值時，發出報警同時停止工（gōng）作，並在驅動器數碼管顯示對應（yīng）的（de）報警信息，並將報警信息反饋給上位機。電動（dòng）缸具有位置鎖定（dìng）功能、限流功能，電動缸在運（yùn）行過程中發生斷電的情況下，電動（dòng）缸進行（háng）自鎖；在電動缸發生故障時開啟限流，保證負載及缸的安全性。

保障性角度分析

液壓缸中的液壓油粘度容（róng）易受外界溫度影響，當液壓（yā）缸（gāng）處於低溫（wēn）環（huán）境下時，液壓油粘度變大，液壓油分子間的間隙減小，從而導（dǎo）致液壓油（yóu）摩擦（cā）力變大，液壓缸（gāng）效率降低；液壓缸在（zài）砂塵工況下作動時，若砂塵進入到液壓係統內，會減小液壓閥門、液壓泵、液壓管路使用壽命。

電動缸主（zhǔ）要組成（chéng）為電機（jī）、減速器、缸體等等機械傳動機構，結構簡單（dān）緊湊，使用環境溫度的變化對電動缸運行影響小（xiǎo），通常電（diàn）動缸的工作溫度範圍為-40~80攝氏度，電動缸在設計時選用（yòng）滿足高低溫工作性能的電機、減速器、驅動器，其中結構件的（de）潤滑（huá）采用適應高低溫潤滑脂，使（shǐ）電動缸具有良好的溫度適應性（xìng）；電動缸安裝麵采用橡膠或銅箔進行密封，推杆伸出端麵采用斯特封防塵圈進行防水防塵處理，所以電動缸可在水中、砂塵工況下進行可靠作業。

從壽命維度分析

因電動缸所有動力、傳動、執行（háng）元件均為機械傳動結構，其壽命可通（tōng）過L10壽命計算和動態額定負載進（jìn）行預估，而液壓缸的壽（shòu）命與環境溫度等外界條件關係較大，難以進行準確（què）計算。經（jīng）市場（chǎng）調研，液壓係統壽命一般使用時間為12000h，按照12小時工作製進行計算約為4年，而電動缸壽命可根據實際需要進行提前（qián）計算、設計，理論（lùn）壽命（mìng）＞液壓缸。但是，軸承作為電動缸的薄弱零部件，其平均無故障使用時間約為1000h，相比（bǐ）較液壓缸的閥門、管道（dào）、液壓油等元器件的無故障使用（yòng）時間更低，故電動缸更（gèng）適用於工作間隔更大的工程（chéng）車，如（rú）汽車起重機、自卸車、推土機。

電動缸選型

常規電動缸

一般常用電動缸結（jié）構形式（shì）為：直連式、折返（fǎn）式、直角式等，根據（jù）安裝空間的（de）限製可選用不同結構形式的電動缸。

同步帶式電動缸

同步帶傳動式電動缸具有以下性（xìng）能特點：1）傳動準確，工作時無滑動，具（jù）有恒定的傳動比；2）傳動平穩，具有緩（huǎn）衝、減振能力，噪音低；3）同步帶傳動效率高，可達0.98，節能效果明顯；4）速比範圍大，一般可達10（齒輪傳（chuán）動電動缸考慮齒輪箱（xiāng）大（dà）小速比一般在1~1.5），線速度可達50mm/s，具有較大的功率傳遞範圍可達幾瓦到幾千瓦；5）可用於長距離傳（chuán）動，同步（bù）帶傳動式電動缸（gāng）傳動中心距最（zuì）大可達10m以上。

高頻電動缸

高頻電動缸（gāng）采用螺旋（xuán）機構通過缸筒限（xiàn）位轉化為直線運動，電動缸輸入軸轉動（dòng）一圈電動（dòng）缸（gāng）可（kě）往返一個行（háng）程，具有高頻特性。高（gāo）頻電動缸與柴油錘打樁機的動力輸出都是以曲柄連杆機構為模型，輸入軸帶（dài）動曲軸轉動一圈，負載可往返一（yī）個行程。高頻電動缸的動力輸入有所不同，高頻電（diàn）動缸是（shì）通過電機帶動曲軸轉動使活塞（推杆）做往複運動。結合高頻（pín）電動缸性能特點以及打樁機功能（néng），可將高頻電（diàn）動缸應用於打樁機。

伸（shēn）縮旋轉式（shì）電動缸

旋挖鑽機是一種綜合性的鑽機，它具（jù）有成孔速度快，汙染少機動性強等特點。旋（xuán）挖鑽機工作時鑽機動力（lì）裝置為鑽杆提供扭矩、加壓（yā）裝置為（wéi）鑽杆提供壓力，鑽頭回轉破碎沿土，並將沿土裝入鑽頭內並將沿土外卸。伸縮旋轉（zhuǎn）式電動缸是一種既前後伸縮（suō）往返運動，同時能（néng）360°任意旋轉的電（diàn）動缸。將伸縮旋轉式電動（dòng）缸的推杆與鑽頭連接完成旋（xuán）鑽的功能。

緩衝式電動缸

推土機前部裝（zhuāng）有大型的金屬推土（tǔ）鏟，使用時推土（tǔ）產（chǎn）上方的液壓（yā）缸伸出放下推土鏟，向前鏟削並（bìng）推（tuī）送（sòng）泥、沙及（jí）石塊（kuài）等，推土鏟位置和角度可以調整（zhěng）。具有操作靈活、轉動方便等特點。推（tuī）土機工作時（shí）推土鏟容易受到偏向載荷，從而會影響到作動器的壽命。緩衝式電動缸在啟動、衝擊等過程（chéng）中的瞬（shùn）間（jiān）衝擊載荷作用降低，緩衝式電動缸運用在推土機上，作為（wéi）舉升推土鏟的作動器，相比於液壓缸的使用（yòng）壽命得到有效提高。

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應用領域

伺服電動缸因其閉（bì）環控製、高精度、高響應、高剛（gāng）性的特點，更利於實現自動化和信息化的融合（hé），工程車電作動係統將在後續工程機械領域中廣泛使用。