电动缸入门知识普及

随着科技快速发展，伺服电动缸系统在许多设备工业中应用广泛。伺服电动缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，具有高速响应、定位精确、运行平稳等特点。常见类型有直流伺服电动缸、交流伺服电动缸和步进伺服电动缸等。

伺服电动缸主要应用于实验设备、专用设备、军事设备等领域，以及其他可代替液压、气动的场所，是液压、气动设备的升级产品，如全电动多自由度平台等；

实验设备：高频振动台、高频冲击台、仿真平台、试验台、造波机；

专用设备：工业自动化生产线、装配线、坐标机械用、升降台、调偏控制、阀门控制、机械设备、咖玛力、食品医药行业、数控机床、行业包装机、汽车电子压装机、纺织设备卷绕机分度、模具位置控制、夹紧、钻孔、定位、自动调节控制等；

军事装备：雷达支撑架、发射平台升降机构、导弹起竖架、舱门开启缸、火炮俯仰驱动装置、车体电动调平机构、导弹外壳翻转机构、扫雷机器臂、六自由度摇摆机构、履带调节机构、抓弹机构、方舱扩展机构等特种设备。
一．什么是电动缸
什么是电动缸？(源自百度百科解释)电动缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机最佳优点-精确转速控制，精确转数控制，精确扭矩控制转变成-精确速度控制，精确位置控制，精确的力控制；实现高精度直线运动系列的全新革命性产品。
二．伺服电动缸分类

伺服电动缸从外形结构上可分为两种：直线式、平行式。

1.直线式电动缸

直线式电动缸集成了伺服电机、伺服驱动器、高精度滚珠丝杠或行星滚珠丝杠、模块设计等技术，整个电动缸结构紧凑。伺服电机与电动缸的传动丝杆通过联轴器相连接，使伺服电机的编码器直接反馈电动缸的活塞杆的位移量，减少了中间环节的惯量和间隙，提高了控制性能和控制精度。伺服电机与电动缸整体相连，安装容易、设定简单。电动缸的主要零部件均采用国内外优质产品，性能稳定、故障率低、可靠性高。
2．平行式电动缸

平行式电动缸的电机与缸体部分平行安装，通过同步带及同步带轮与电动缸的传动丝杆相连接，除具有直线式电动缸的特点外，并由于总长短，在安装位置比较小的场合比较适应。同时平行式电动缸选用的同步带，具有强度高、间隙小、寿命长等特点。使整个电动缸具有较高的控制性和控制精度。
三．电动缸的主要特点
电动缸由于其独有的性能特点，在许多工业场合被逐步推广使用，它作为一种新颖的机电一体化产品，其优点主要体现在以下诸多方面。

1.节能干净、超长寿命、操作维护简单，具有很强的环境适应能力。伺服电动缸不容易受到周围环境温度的影响，可在低、高温，雨雪等恶劣环境下无故障正常工作。防护等级可以达到IP66。密封件防止缸外污垢和水的污染并防止内部润滑剂的泄漏，长期工作，并且实现高强度，高速度，高精度定位，运动平稳，低噪音。

2.传动效率高。采用精密滚珠丝杠或行星滚柱丝杠等精密传动元件的电动缸，省去了很多复杂的机械结构，其传动效率得到了很大提高。这几种类型的电动缸传动效率可以达到90％以上。

3.定位精度高。采用滚珠丝杠的伺服电动缸，通过伺服控制可以实现0.01mm左右的精确定位，具有很高的定位精度，适合应用在对精度要求比较高

的场合。电动缸在半闭环时就能达到相当高的定位精度，而液压缸和气缸要达到相同的定位精度必须采用全闭环控制系统。

4.结构简单，占用空间小，维护方便。电动缸主要由电机和螺母螺杆机构组成，机构简单，体积小，不会占用太大的工作空间。由于其结构简单，在发生故障时容易找到故障原因，平时的维护保养也非常方便。

5.可靠性和安全性高。电动缸可以搭载先进的传感器系统，以及各种行程控制装置，对电动缸的工作状态进行检测和反馈，防止发生事故。

6.运行稳定，使用寿命长。当电动缸采用滚珠丝杠或行星滚柱丝杠时，传动部分的摩擦将大大减小，有利于减少材料磨损，提高运行稳定性，延长使用寿命。

7.响应快，直线工作速度可以在很宽的速率范围内调节，低速运行稳定。液压缸的工作速度一般只能达到35mm/s，但普通电动缸的工作速度一般可以达到55mm/s。采用了行星滚柱丝杠的电动缸的速度甚至可以达到2000 mm/s，速度优势非常明显。此外，液压缸在低速重载下容易产生爬行现象，而电动缸没有这个缺点。

8.控制精准，同步性好。在需要多驱动同步的情况下，使用液压缸或气缸很难达到高精度的同步，因为使多个独立的液压缸或气缸的控制回路频率特性一致

是非常困难的事情。但使用多个电动缸很容易达到同步，因为电气系统的频率特性比较容易达到一致。

9.电动缸还可替代部分液压缸和气动缸。能够实现直线传动的元件主要有电动缸、液压缸、气缸这三者的主要区别如下表所示。通过对比可以看出，电动缸比液压缸和气缸结构简单，受温度波动的影响小。

它可替代液压缸和气动缸，从而带来比传统技术更大的优势，它具有液压和气动缸得以流行的许多独特设计，以及更清洁、更简单且能效更高的动力传输能力，同时执行器也可以更加简易的集成到可编程控制系统中，因此精度更高，噪音更少。