電動(dòng)推桿是一種非常常見的直線傳動(dòng)裝置,它是通過電機(jī)的旋轉(zhuǎn)來移動(dòng)的。電動(dòng)推桿因其安裝方便、操作簡(jiǎn)單而得到越來越廣泛的應(yīng)用。
曾經(jīng),國內(nèi)機(jī)械行業(yè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行產(chǎn)品的是氣缸、液壓缸和齒輪齒條減速器的組合,但電動(dòng)推桿、螺旋升降機(jī)和電動(dòng)油缸很少使用。氣缸和液壓缸各有優(yōu)勢(shì),如氣缸轉(zhuǎn)速高、體積緊湊、液壓缸推力大、過載卸荷、使用頻繁等。
20世紀(jì)90年代末,隨著進(jìn)口設(shè)備的增加、國外圖紙的國產(chǎn)化改造以及國內(nèi)采購?fù)茥U產(chǎn)品的需求,電動(dòng)推桿和螺旋升降機(jī)逐漸為國內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)開發(fā)人員所熟悉。電動(dòng)推桿螺旋升降機(jī)的使用具有安裝方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、免維護(hù)、不受環(huán)境、氣源、液壓源影響等優(yōu)點(diǎn)。尤其是機(jī)械同步和機(jī)械自鎖比氣缸和液壓缸更好。如果沒有氣源或液壓源,直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不多,獨(dú)立的配氣站或液壓泵站成本相對(duì)較高。電動(dòng)推桿和螺旋升降機(jī)只需要電源,優(yōu)勢(shì)明顯。但過去一段時(shí)間,電動(dòng)推桿主要依賴進(jìn)口,成本高,周期長。
電液推桿廠家的未來
電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展必將推動(dòng)電動(dòng)推桿更快的發(fā)展,機(jī)電一體化將取代分體式結(jié)構(gòu)。智能代替模擬;控制精度會(huì)越來越高,使用環(huán)境會(huì)越來越寬。更強(qiáng)大、更可靠,以滿足發(fā)展自動(dòng)控制的要求。電動(dòng)推桿的發(fā)展趨勢(shì)主要如下:
1.商業(yè)和網(wǎng)絡(luò)
在國外,基于工業(yè)局域網(wǎng)技術(shù)的工廠自動(dòng)化工程技術(shù)在最近十年取得了很大的進(jìn)步。電動(dòng)推桿作為自動(dòng)控制中的自動(dòng)化儀表之一,還應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口(如RS-232或RS-422接口等)。)和專用局域網(wǎng)接口,增強(qiáng)其與其他控制設(shè)備的互聯(lián)能力。只需一根電纜或光纜即可連接多套電動(dòng)推桿�,F(xiàn)場(chǎng)總線是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備/儀表和控制室的自動(dòng)控制設(shè)備/系統(tǒng)之間的串行、數(shù)字和多點(diǎn)通信數(shù)據(jù)總線。現(xiàn)場(chǎng)總線企業(yè)網(wǎng)絡(luò)作為未來控制系統(tǒng)的發(fā)展方向,以其開放性和網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢(shì),使其與Interent的結(jié)合成為可能,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)頂推機(jī)是必然的�,F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用取代了傳統(tǒng)的4 ~ 20 mA模擬信號(hào),實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)推桿的遠(yuǎn)程監(jiān)控,狀態(tài)、故障和參數(shù)信息的傳輸,完成了遠(yuǎn)程參數(shù)化工作,提高了其可靠性,降低了系統(tǒng)和工程成本。目前有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線主要有PROFIBUS、FF、HART、CAN等。事實(shí)上,目前國外的智能電動(dòng)推桿普遍具有現(xiàn)場(chǎng)總線接口,國內(nèi)也開發(fā)了一些具有現(xiàn)場(chǎng)總線接口的智能執(zhí)行器。
2.數(shù)字化和智能化
智能化是目前所有工業(yè)控制設(shè)備的流行趨勢(shì)。低成本的單片機(jī)和新型高速微處理器將完全取代基于模擬電子器件的電動(dòng)推桿控制單元,從而實(shí)現(xiàn)完全數(shù)字化的控制系統(tǒng)。全數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)把原來的硬件控制變成了軟件控制,使現(xiàn)代控制理論的先進(jìn)算法(如最優(yōu)控制、人工智能、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。)可應(yīng)用于小型電動(dòng)推桿,提高控制性能。傳統(tǒng)的電動(dòng)推桿一般被認(rèn)為是一個(gè)線性系統(tǒng),由放大環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)組成。然而,事實(shí)上,大多數(shù)致動(dòng)器參數(shù)在運(yùn)行期間會(huì)發(fā)生顯著變化。參數(shù)調(diào)度和模型辨識(shí)自適應(yīng)控制的應(yīng)用將大大提高電動(dòng)推桿的控制性能[12]。與氣動(dòng)、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比,接線簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、使用可靠的智能電動(dòng)推桿將繼續(xù)擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
3.小型化和機(jī)電一體化
隨著電的高度集成化,單片機(jī)和一些功能強(qiáng)大的模塊的使用,小型電動(dòng)推桿的尺寸越來越小,并朝著小型化和便攜化的方向發(fā)展。目前,智能電動(dòng)推桿通常將整個(gè)控制回路安裝在現(xiàn)場(chǎng)儀表中,并集成伺服電機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)儀表控制器。電動(dòng)推桿的集成簡(jiǎn)化了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝和調(diào)試。整個(gè)控制回路安裝在現(xiàn)場(chǎng)儀表中,減少了信號(hào)傳輸中的泄漏和干擾對(duì)系統(tǒng)的影響,提高了系統(tǒng)的可靠性。