伺服液压缸
伺服电动缸原理
伺服电缸原理：伺服电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，精确推力控制；实现高精度直线运动系列的全新革命性产品。
应用1、娱乐行业：机械人手臂及关节，动感座椅等2、军工行业：模拟飞行器，模拟仿真等3、汽车行业：压装机，测试仪器等4、工业行业：食品机械，陶瓷机械，焊接机械，升降平台等伺服电缸特点：闭环伺服控制，控制精度达到0.01mm；精密控制推力，增加压力传感器，控制精度可达1%；很容易与PLC等控制系统连接，实现高精密运动控制。
噪音低，节能，干净，高刚性，抗冲击力，超长寿命，操作维护简单。
伺服电缸可以在恶劣环境下无故障，防护等级可以达到IP66。
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。
所以可以广泛的应用在造纸行业，化工行业，汽车行业，电子行业，机械自动化行业，焊接行业等。
低成本维护：伺服电缸在复杂的环境下工作只需要定期的注脂润滑，并无易损件需要维护更换，将比液压系统和气压系统减少了大量的售后服务成本。
液压缸和气缸的最佳替代品：伺服电缸可以完全替代液压缸和气缸，并且实现环境更环保，更节能，更干净的优点，很容易与PLC等控制系统连接，实现高精密运动控制。
配置灵活性：可以提供非常灵活的安装配置，全系列的安装组件：安装前法兰，后法兰，侧面法兰，尾部铰接，耳轴安装，导向模块等；可以与伺服电机直线安装，或者平行安装；可以增加各式附件：限位开关，行星减速机，预紧螺母等；驱动可以选择交流制动电机，直流电机，步进电机，伺服电机。
早在 70 年前，Thomson 就发明了线性降摩擦技术，从此就一直处在行业顶端，引领着行业的发展。
Thomson 品牌被公认为全球机械运动技术的业界领袖。
Thomson 被Altra 公司收购后，产品范围迅速增长。
公司生产的直线运动和机械运动控制系列产品还包括 BSA、Neff、Tollo、Micron、Deltran 和 Cleveland—-它们都属于 Thomson 。
伺服液压系统选型计算说明
伺服液压系统选型计算说明一、选型计算的目的和意义伺服液压系统选型计算是根据设备或机械的工作要求，确定适合的液压泵、液压马达、液压阀、液压缸等液压元件的型号和规格，以满足设备和机械的工作性能要求。
正确的选型计算可以确保伺服液压系统的性能稳定、工作可靠，并提高系统的工作效率和使用寿命。
二、选型计算步骤（一）确定工作要求和参数在进行伺服液压系统选型计算之前，必须明确设备或机械的工作要求和参数，包括但不限于以下几个方面：1.工作负载和力矩要求：根据设备或机械的工作情况，确定其所需的负载和力矩要求。
2.工作速度和加速度要求：根据设备或机械的工作要求，确定其所需的工作速度和加速度。
3.系统压力要求：根据设备或机械的工作要求，确定其所需的工作压力范围。
4.工作循环和周期要求：根据设备或机械的工作情况，确定其所需的工作循环和周期要求。
（二）液压驱动元件选型计算1.液压泵的选型计算：根据设备或机械的工作要求和参数，通过计算来确定所需的液压泵的流量和压力。
液压泵的选型计算公式为：流量(Q)=负载(q)/工作速度(v)压力(P)=最大工作压力+泄露压力+额外压力其中，最大工作压力为设备或机械工作过程中所需的最大压力，泄露压力为液压系统中由于密封问题引起的泄露压力，额外压力为考虑系统的安全因素和冗余设计等所需的压力。
2.液压马达的选型计算：根据设备或机械的工作要求和参数，通过计算来确定所需的液压马达的扭矩和转速。
液压马达的选型计算公式为：扭矩(T)=负载(F)×杠杆臂长度(r)转速(N)=负载(F)×杠杆臂长度(r)/液压马达流量(Q)其中，负载为设备或机械工作过程中所承受的力或力矩，杠杆臂长度为负载施加在设备或机械上的杠杆臂长度。
（三）液压控制元件选型计算根据设备或机械的工作要求和参数，确定所需的液压控制元件的型号和规格。
通常液压控制元件包括液压阀、液压缸等。
液压阀的选型计算主要考虑流量和压力的要求，液压缸的选型计算主要考虑工作负载和速度。
一种新型小行程数字式液压伺服缸设计研究
进液压缸的一些缺点， 同传统步进液压缸相比具有结构上的先进性、 合理性和 实用性。
关键词 ： 小行 程 ； 数字 液压伺 服 缸 ； 结构 ； 先进 性 中图分类 号 ： １７５ 文献标 识码 ： 文章 编 号： ｏ ｏ４ ５ （ｏ ８ｏ —０ ６０ ＴＨ ．１ ３ Ｂ ｌｏ －８ ８２ ｏ ）８０ ７ －２
ＺＨＥＮＧ ｏ ｇ ｓ ｎ Ｘｉｎ —ｈｅ ｇ， ＺＨＡＮＧ ｉ Ｈａ
（ 江海 洋 学 院 机 电学 院 ， 江 舟 山 ３ ６ ０ 浙 浙 １０４）
摘
要 ： 一种新 型 小行程 数 字式 液压 伺 服缸 进行 了研 究。此 液压缸 采 用双 自由度 原 理设 计 ， 对 克服 了传统 步
馈螺母 的旋转运动 ， 而使阀芯 回复原来位置。一定 研究方 向为船舶机械设计理论 与方法。 从
卜 ｛ ・ Ｈ Ｈ Ｈ ｌ— ＊—＿ ｝ ｛ ・ ＊— ｝ ｛ — ｝— ｝ —
１ 后端 盖 ２． 体 ． 筒
３阀块油管组件 ．
４ 活塞杆 ．
５ 内杆 ．
６ 拉 杆 ．
７ 前端盖 ．
８ 位移传感器 ．
１ 引言
Hale Waihona Puke 的脉 冲数 相 应 于一 定 的活 塞位 移 。 步进 电机 转 向不 同， 则活 塞 移动方 向相反 。这 种数 控步 进缸 结构 复杂 ，
数 字 式 液压 缸是 一 种 典 型 的 电液 一 体 化 控 制 元
件， 传统 的数控步进液压缸主要有伺服阀控制 、 螺纹 反馈和螺纹伺服控制两种结构形式。 它们 的结构工作 原理相似 ， 主要 由步进 电机 、 、 阀 反馈器件 、 液压缸 等 组 成 Ｉ 步进 电机 通 过 弹 性联 轴节 带 动 伺 服 阀阀 芯 转 】 ｌ ，
气液增压缸和气缸、液压缸及伺服电动缸等产品优劣势对比
气液增压缸和气缸、液压缸及伺服电动缸等产品优劣势对比很多用户对于气液增压缸、气缸、液压缸及伺服电动缸这类执行元件并不是很清楚它们的区别，优劣势都是什么，以至于并不是很清楚自己要怎么选择，下面为你一一解答，希望能对大家在选型上有所帮助。
增压缸和气缸、液压缸及伺服电动缸等产品优劣势说明1、气液增压缸：增压缸为气推油，气液结合的产品，为代替气缸和液压缸的节能环保产品，优劣势分别如下：优势：压缩空气驱动气源取得方便，无需液压系统，无油压升温困扰，产品结构简单紧凑，出力大（1~200吨），速度快运作平稳低噪音，出力及速度易调整，运动可做稳速及增压装置的配合，易操作易清洁易维护，无泄漏，节能环保，产品价格相对油压设备低廉。
劣势：出力行程有一定限制。
2、气缸：气缸的出力一般都比较小，产品优劣势分别如下：优势：动力来源取得方便，压力小，操作温度低，易操作易搬运，传动速度快，产品价格低廉。
劣势：出力较小，噪音大，无法稳速运动。
3、液压缸：液压缸又叫油缸，产品优劣势分别如下：优势：一般需要搭配液压站使用，出力大，出力及速度易调整，可做稳速和变速运动，传动自由度高。
劣势：设备笨重难搬运，配管复杂，结构复杂难清洁难维护，维护成本高，耗能高，噪音大，油污大，有漏油的可能性，有污染的麻烦，液压循环油易升温影响油缸。
4、伺服电动缸：伺服电缸简称电缸，产品优劣势分别如下：优势：无需气源或液压站，只需要接普通交流电即可控制，具体控制方法如PLC自动化编程控制等等，和前面的增压缸在控制上有很多共性。
行程长，速度快，精度高（0.01mm左右），可精确位置控制，精确速度控制等等。
劣势：产品价格高昂，如应用场合要求并不是很高的不建议采用此方案。
无论是增压缸还是气缸、液压缸或电缸，它们都是设备的执行元件而已，本质上区别并不大，但具体产品选型的时候得看实际应用要求而定。
如精度要求非常高的采用电缸方案，预算要求很低的采用气缸，有节能环保要求的精度要求并不是特别高的采用气液增压缸等等。
液压系统伺服电机工作原理
液压系统伺服电机的工作原理基于液压伺服系统。
液压伺服系统是一种以液压油作为工作介质的传动装置，主要由液压泵、油箱、液压阀、液压缸（马达）等组成。
液压泵的作用是将从油箱中吸入的液体压缩为高压油，利用阀门控制器控制油液进入液压缸或马达，从而推动或旋转所需控制的执行机构。
四通滑阀作为一个转换放大元件（伺服阀），把输入的机械信号（位移或速度）转换成液压信号（流量或压力）并放大输出至液压缸。
液压缸作为执行元件，输入压力油的流量，输出运动速度（或位移），从而带动负载移动。
四通滑阀和液压缸制成一个整体，构成了反馈连接。
当滑阀处于中间位置时，阀的四个窗口均关闭，阀没有流量输出，液压缸不动，系统处于静止状态。
给滑阀一个向右的输入位移Xi，则窗口a 、b便有一个相应的开口量Xv＝Xi，液压油经窗口a进入液压缸右腔，左腔油液经窗口b排出，缸体右移Xp，由于缸体和阀体是一体的，因此阀体也右移Xp。
因滑阀受输入端制约，则阀的开口量减小，直到Xp ＝Xi，即Xv＝0，阀的输出流量等于零，缸体才停止运动，处于一个新的平衡位置上，从而完成了液压缸输出位移对滑阀输入位移的跟随运动。
液压系统伺服电机的工作原理主要分为以下几个步骤：1、启动液压泵：液压泵启动后，转子开始旋转，通过连杆带动活塞运动，从油箱中吸入液体，将其压缩为高压油并将其送入液压系统中。
2、控制液压阀：液压阀控制油液的流动方向和流量。
通过液压阀门的开启和关闭实现对液压缸或马达的控制。
3、输入机械信号：四通滑阀作为一个转换放大元件（伺服阀），接收输入的机械信号（位移或速度），并将其转换为液压信号（流量或压力）。
4、放大输出：四通滑阀将接收到的机械信号转换成液压信号后，会对其进行放大输出至液压缸。
5、执行动作：液压缸作为执行元件，输入压力油的流量，输出运动速度（或位移），从而带动负载移动。
液压缸同步控制的方法
液压缸同步控制的方法液压缸同步控制是一种常用的液压系统控制方法，通过合理的设计和调节，可以实现多个液压缸的同步运动。
液压缸同步控制在工业生产中有着广泛的应用，可以提高生产效率和产品质量。
液压缸是液压系统中的重要执行元件，通过液压油的压力来产生线性运动。
液压缸同步控制是指在多个液压缸中同时施加相同的作用力或运动，使它们能够同步运动，达到协调工作的目的。
液压缸同步控制可以通过多种方式实现，下面将介绍几种常用的方法。
第一种方法是采用单一泵源驱动多个液压缸。
在这种方式下，所有的液压缸都连接在同一个液压泵上，通过共享一个泵源来实现同步运动。
这种方法的优点是结构简单，成本低廉，适用于工作负载相对较轻的场合。
然而，由于液压泵的输出流量有限，当液压缸数量增多时，每个液压缸的速度和力量会受到限制，无法满足高负载和高速运动的需求。
第二种方法是采用多泵源驱动多个液压缸。
在这种方式下，每个液压缸都连接在一个独立的液压泵上，通过各自的泵源来实现同步运动。
这种方法可以提供更大的输出流量和更高的工作压力，适用于高负载和高速运动的场合。
然而，每个液压缸都需要独立的泵源，系统结构复杂，成本较高。
第三种方法是采用液压伺服阀控制多个液压缸。
液压伺服阀是一种能够根据控制信号调节液压系统压力和流量的装置。
通过使用液压伺服阀，可以实现对多个液压缸的精确控制和同步运动。
这种方法的优点是控制精度高，响应速度快，并且可以实现复杂的运动轨迹。
不过，液压伺服阀的制造和调试相对复杂，成本较高。
除了上述的方法，还可以采用电子控制系统来实现液压缸的同步控制。
通过使用传感器和电子控制器，可以实时监测和调节液压缸的运动状态，并使其同步运动。
电子控制系统具有控制精度高、响应速度快和可编程性强的优点，可以实现复杂的运动控制。
然而，电子控制系统的成本较高，对于一些简单的应用场合可能不太适用。
总结起来，液压缸同步控制是一种重要的液压系统控制方法，可以实现多个液压缸的同步运动。
液压伺服阀工作原理
液压伺服阀工作原理
液压伺服阀是一种常用的液压控制元件，其工作原理基于流体压力的调控和流量的控制。
液压伺服阀一般由阀体、阀芯、弹簧、电磁铁等部件组成。
液压伺服阀的工作原理如下：
1. 稳态工作原理：当液压伺服阀处于静止状态时，阀芯通过弹簧受力保持在初始位置。
此时，液压油从液压源通过入口进入阀体，然后经过通道分配至工作执行部件（例如液动缸）。
由于阀芯处于静止状态，液压油流通过阀芯时，阀芯上的孔口会在阀芯与阀体之间形成不同的通道连接情况，从而调节液压油的流量。
当液动缸达到预定的位置时，压力反馈装置感应到液压油压力的变化，并通过反馈信息传给电磁铁。
2. 动态工作原理：当液动缸需要调节位置时，电磁铁会收到反馈信息，并通过调节电磁铁的通电时间和通电强度来控制阀芯的运动。
电磁铁通电后，产生的磁场作用下，将阀芯向开口方向推动或拉动。
随着阀芯的运动，液压油通道的连接情况发生改变，从而调节液压油的流量和压力。
当液动缸达到预定的位置后，电磁铁停止通电，阀芯由弹簧力将其复位到初始位置，从而实现位置的调节和控制。
通过不断调节电磁铁的通电情况，液压伺服阀可以实现对液动缸位置的精确控制。
液压伺服阀的工作原理使其在工程机械、船舶、模具制造等液压系统中起到重要的作用。
CLDP-福伊特电液伺服缸样本
SW
3 A + stroke C + stroke
155
D
X
力量 [kN] 活塞杆直径 Ø D
A
C
75
63 63f7 235 255
125
80 80f7 250 270
200
100 100f7 255 280
300
120 120f7 265 290
400
140 140f7 285 310
500
160 160f7 305 330
160
240
180
F SW
-
41
-
50
-
65
-
75
-
90
- 100
9
CLDP 伺服驱动器用 PF-700 高性能流体 高性能流体 PF-700 特别针对动力传输系统的特殊需求在摩 擦、温度、氧化及剪切稳定性所开发，以最小的退化达到最高 应用周期结果。 • 非常低的摩擦损失，因此动力传输的效率显著提升 • 节省能源 • 高黏度指数 • 杰出的抗磨损保护性能 • 与常用的密封材料相容 CLDP是必要采用PF-700液压油。 其他数据: 25000864510-TED-ENX- 及 25000864610-DSH-ENX-
255 M20x1,5 4x M20
150
110
30
75
63
63f7
235
255 M30x2 4x M20
150
110
41
125
80
80f7
250
270 M36x2 4x M20
150
110
50
200
100 100f7
255
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（2）尽量增长活塞杆的有效导向长度，以减少油缸轴向歪 斜而产生的附加摩擦力，
（3）保证缸体与活塞尺寸在允许公差范围内，其公差值应 遵循密封件的公差要求。
2、泄漏 传动液压缸不允许外泄漏，内泄漏较小；伺服液压 缸不允许外泄漏，内泄漏很小
伺服油缸的结构形式：
对于中小规格的伺服液压缸可以选用标准产品， 国内主要生产厂家是以天津优瑞纳斯（US）为代 表的伺服油缸。其结构如图5-39所示。它们分别 是尾部耳环式、中部摆动式、头部摆动式、头部 法兰式、尾部法兰式、脚架固定式、中部摆动式 等速缸、头部法兰式等速缸和脚架固定式等速缸， 具体参数可以查阅天津优瑞纳斯的产品样本。国 外生产的伺服油缸有：力士乐、穆格公司和意大 利阿托斯公司等。
二、强度及结构方面 1、强度 传动液压缸满足工作压力和冲击压力下工作要求； 伺服液压缸满足工作压力和高频冲击压力下工作要求，因此其厚度 尺寸往往是超过正常的强度设计计算值，偏于安全，即比普通液压缸 的壁厚要大。 2、刚度 传动液压缸一般无特别要求； 伺服液压缸要求高刚度， 即活塞杆的细长比要很小，否则执行元件 的固有频率会下降很多，缸的底座不仅能够满足支承缸的受力要求， 而且要有“坚实”的基础。 3、稳定性 传动液压缸满足压杆稳妥定性要求； 伺服液压缸满足压杆高稳定性要求。
伺服液压缸是伺服液压系统中关键性部件之一， 伺服液压缸结构及其动态特性直接影响到系统的 性能和使用寿命。伺服油缸与伺服阀常常安装在 一块或两者较近连接，以便于缩短管路连接距离， 以提高控制灵敏度。
伺服油缸与传统油缸的结构性能比较：
一、在功用方面 传动液压缸作为动执行元件，用于驱动工作负载，实现 工作循环运动，满足常规运动速度及平稳性要求； 伺服液压缸作为控制执行元件用于高频下驱动负工作负载，实现 高精度、高响应伺服控制。
4、导向 传动液压缸要求有良好的导向性能，满 足重载或偏载要求；
伺服液压缸要求有良好的导向性能，满足高 频下的重载、偏载要求。
5、连接间隙 传动液压缸连接部位配合良好无 较大间隙；
伺服液压缸连接部位配合优良，不允许存在 游隙。
6、缓冲 传动液压缸高速运动时应能满足在行 程终点时缓冲；
伺服液压缸不碰缸底不需要考虑缓冲装置。 7、安装 传动液压缸只需考虑缸体与机座、活 塞杆与工作机构的连接；
而对于大规格的伺服液压缸则需要进行非标设计， 伺服液压缸的结构及其动态特性直接影响到系统 的性能和使用寿命。
伺服液压缸除了考虑缸体与机座、活塞杆与 工作机构的连接，还要考虑传感器及伺服控制阀 阀块的安装。
三、性能方面
1、摩擦力 传动液压缸要求较小的起动压力；伺服液压缸要 求尽可能降低摩擦起动阻力和全程摩擦阻力，若阻力过大， 易产生极限环振荡，并产生静态死区和动态死区，所以应尽 量减少静、动态摩擦阻力。解决措施：
伺服液压缸
伺服阀
伺服比例阀(20世纪 90年代中期出现)
比例阀(20世纪80年代初出现)
早期比例阀(20世纪60年代后期出现)
压力控制阀
是电液伺服系统或比例系统中的 执行元件，通过对某一物体施加可控的推、拉、 压、扭等作用力，实现对该物体的运动方向、位 置、速度或变形的随意控制。在设计整套控制系 统时，为简化机构，常常把其中的信号检测和反 馈装置、伺服阀或比例阀等直接安装在伺服液压 缸上。
3、寿命 传动液压缸要求较高工作寿命；伺服液压缸要求高 工作寿命。
4、清洁度 传动液压缸要求较高清洁度；伺服液压缸要求很 高清洁度。
伺服液压缸的工艺与安装要求：
1、缸的安装与固定 一般受力较小的伺服液压缸可用传动液压缸安装与 固定的方法（如图所示）。对于出力很大，有较大的径向尺寸，而轴向 尺寸往往较小的压下缸多数与设备做成一体或用缸底支承（如图所示）， 因缸自重很大（3-6吨），必须有起重、吊装装置。 2、缸的防转装置 当装有外置位移传感器时，要求与活塞与缸体之间不 能有相对转达动，常采用框架限制住缸体并设定位销，图缸体与柱塞 间 有导向装置，图左下角10与右上角为财向装置，左右对称。缸左右四翼 为用框架固定缸体的支承座。 3、传感器的设置 传感器设置的方法有两种：一种在中间设如图所示， 优点是只用一个传感器，即能得到准确数据。另一种方式是在缸两侧对 称设置两个传感器，传感器分别固定在缸体和挡板上，以防止缸体歪斜 时单个传感器检察院测不准确。在工作过程中，要保证位置传感器对中， 运动自如。 4、在缸的最上方应有放气装置，保证油腔中无空气存在。 5、保证传感器与活塞杆不受灰尘和水汽的污染，应加防护装置