Xy lanh điện là một thiết bị truyền động điện chuyển đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động thẳng tịnh tiến của thanh đẩy.
Nguyên lý hoạt động của xi lanh điện là: sau khi động cơ được giảm tốc bởi hộp số, nó truyền động cho một cặp bulong vít để chuyển đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tuyến tính. Hành động đẩy thanh được thực hiện bằng cách sử dụng chuyển động quay tiến và lùi của động cơ, chẳng hạn như quay, rung và các hành động phức tạp khác thông qua các cơ cấu đòn bẩy, cơ cấu đòn bẩy lật hoặc cơ cấu thanh truyền. Hành trình có thể được tăng hoặc giảm bằng cách thay đổi chiều dài của đòn bẩy.
Cấu trúc và đặc điểm của xi lanh điện
Xy lanh điện chủ yếu bao gồm động cơ, khối xy lanh điện, thiết bị truyền động và thiết bị phản hồi vị trí. Dựa trên hình dáng và cấu trúc, xy lanh điện có thể được chia thành hai loại: loại tuyến tính và loại song song.
1. Xy lanh điện tuyến tính
Xy lanh điện tuyến tính. Động cơ của xy lanh điện và trục vít được lắp đặt trên cùng một trục. Nó tích hợp động cơ servo, bộ điều khiển servo, trục vít bi chính xác cao hoặc trục vít bi hành tinh, thiết kế mô-đun và các công nghệ khác. Toàn bộ xy lanh điện có cấu trúc gọn nhẹ.
2. Xy lanh điện song song
Động cơ của xi lanh điện song song được lắp đặt song song với khối xi lanh và kết nối với trục vít truyền động của xi lanh điện thông qua dây đai đồng bộ và bánh răng đồng bộ. Ngoài các đặc điểm của xi lanh điện tuyến tính, do chiều dài tổng thể của nó, nó phù hợp cho các ứng dụng có vị trí lắp đặt tương đối nhỏ. Đồng thời, dây đai đồng bộ được chọn cho xi lanh điện song song có các đặc điểm như độ bền cao, khe hở nhỏ và tuổi thọ dài.
Là một sản phẩm mechatronics mới, xi lanh điện có các đặc điểm sau:
1. Định vị chính xác: Xy lanh điện có thể xác định vị trí với độ chính xác cao. Nếu sử dụng động cơ servo, có nhiều chế độ điều khiển (chế độ tốc độ, chế độ vị trí và chế độ mô-men xoắn), có thể đáp ứng các nhu cầu sử dụng khác nhau; xy lanh điện servo kết hợp với trục bi có thể thực hiện định vị chính xác khoảng 0,01mm thông qua điều khiển servo, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao.
2. Kiểm soát đệm cuối, không ảnh hưởng: Bộ vi xử lý có thể theo dõi vị trí theo thời gian thực và điều khiển tốc độ một cách chính xác. Khi di chuyển đến vị trí cuối cùng, xi lanh điện có thể nhanh chóng giảm tốc độ để thực hiện kiểm soát đệm cuối.
3. Lắp đặt linh hoạt: xi lanh điện không yêu cầu hệ thống đường ống điện phức tạp, và chỉ cần sử dụng hệ thống dây điện đơn giản cho tất cả các thao tác tại các điểm, điều này rất thuận tiện cho việc lắp đặt; Có nhiều loại phụ kiện lắp đặt khác nhau, và phương pháp lắp đặt tối ưu có thể được lựa chọn tùy theo nhu cầu của thiết bị;
4. Chức năng an toàn: Khi xi lanh điện bị ngắt nguồn, động cơ phanh tùy chọn, phanh tự động và thiết bị trục vít sẽ tự động khóa.
Các xi lanh điện có thay thế được các xi lanh thủy lực không?
So với xi lanh thủy lực, xi lanh điện có nhiều ưu điểm. Thông thường, trong các ứng dụng có tải trọng nhẹ và yêu cầu độ chính xác cao, nhiều nhà sản xuất sẽ ưu tiên sử dụng xi lanh điện. Tuy nhiên, xi lanh điện cũng có một số nhược điểm:
1. Tải trọng va đập sẽ tác động lên trục vít và ổ trục của xi lanh điện, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ hệ thống và có thể khiến vị trí khóa không thể duy trì được vị trí khóa hoặc xuất hiện khe hở.
2. Xy lanh điện không thể chịu được lực từ hướng thẳng đứng, tức là hướng lực của xy lanh điện chỉ có thể cùng hướng với trục.
3. Hiện nay, phần lớn các xi lanh điện trên thị trường thuộc về các ứng dụng tải nhẹ trong ngành tự động hóa. Nhiều yếu tố cần được xem xét đối với các ứng dụng tải nặng, điều này hạn chế sự phát triển trong ngành công nghiệp tải nặng.
Việc thay thế xi lanh thủy lực bằng xi lanh điện cần được xem xét từ nhiều khía cạnh.
Trước hết, so với xi lanh điện, xi lanh thủy lực có ưu điểm tuyệt đối về lực đẩy định mức. Có thể lắp đặt một bình tích áp đủ lớn để đảm bảo nó có thể hấp thụ áp suất thủy lực dao động và cung cấp công suất cao tức thì. Đối với các trường hợp có tải trọng nặng và yêu cầu độ chính xác thấp, chúng ta vẫn tập trung vào việc lựa chọn xi lanh thủy lực.
Thứ hai, do yếu tố chi phí, không phải tất cả thiết bị đều nên sử dụng xi lanh điện. Mặc dù chi phí bảo trì sau này của xi lanh điện là thấp, nhưng chi phí ban đầu của nó lại cao.
Mọi thứ đều có hai mặt. Xy lanh thủy lực, xy lanh khí nén và xy lanh điện đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Hãy lựa chọn loại phù hợp nhất dựa trên nhu cầu cụ thể của mình.