新一代電動(dòng)缸產(chǎn)品憑借成本和性能優(yōu)勢逐漸取代液壓缸，支持各種要求嚴格的應用

長(cháng)期以來(lái)，當工程師想要產(chǎn)生強大力量或移動(dòng)重物時(shí)，液壓驅動(dòng)一直是他們的首選。但如今，液壓系統在線(xiàn)性運動(dòng)領(lǐng)域迎來(lái)了強大的競爭對手：電動(dòng)缸。

電動(dòng)缸使用精密的滾珠或滾柱絲杠替代了液壓系統，由外接的電機和變速箱驅動(dòng)。在許多應用中，機電系統都具備超越液壓系統的諸多優(yōu)點(diǎn)。它們更小巧、更輕便，并與驅動(dòng)執行器的電機直接相連，機電系統不再需要笨重的泵、蓄能器、油箱和管道，也無(wú)需使用液壓油，具備更加安全和環(huán)保的優(yōu)勢，能夠消除與泄漏和溢出相關(guān)的火災、污染或人身?yè)p害風(fēng)險。此外，電動(dòng)缸的噪音也低于液壓驅動(dòng)。

電動(dòng)缸還具有顯著(zhù)的性能優(yōu)勢。與液壓設備相比，它們運作的速度和功率范圍均有所提升，并能提供更高的位置精度。它們的工作性能也更加穩定，因為液壓油的粘度會(huì )隨時(shí)間和溫度而變化，影響機器性能。電動(dòng)缸則可在長(cháng)期工作中始終保持精確公差，并且由于其運動(dòng)部件基于公認的滾動(dòng)元件軸承技術(shù)，因此可以在一組給定的工作條件下預測它們的使用壽命。

在控制方面，電動(dòng)缸無(wú)需單獨安裝控制閥和相關(guān)硬件，可輕松集成到設備的電子控制系統中。此外，它們還具有快速響應以及卓越的準確性和可重復性等優(yōu)勢，不僅能夠簡(jiǎn)化復雜運動(dòng)的編程，還能使設備快速適應不同的工藝要求。
有何魅力？

拋開(kāi)這些引人注目的優(yōu)勢，電動(dòng)缸的采購成本較高。如果以每個(gè)設備計算，電機技術(shù)的起步價(jià)肯定高于液壓技術(shù)，因此，長(cháng)期以來(lái)它們沒(méi)被廣泛應用于一些領(lǐng)域。

然而，從總體成本的角度來(lái)看，這一論點(diǎn)基本上站不住腳?？v觀(guān)整個(gè)生命周期中，電動(dòng)缸所能帶來(lái)的成本節約遠遠超過(guò)其較高的初始投資成本。電動(dòng)缸主要可從以下六個(gè)方面節省成本。

提高能源效率。造成液壓系統能量損耗的原因有很多，從最初將電能轉化為驅動(dòng)液壓泵的動(dòng)能、到液壓泵本身的能耗、再到傳動(dòng)管道中流體摩擦和執行器內部的進(jìn)一步能量損耗?？偟膩?lái)說(shuō)，液壓系統很可能只將大約44%的輸入功率傳遞給負載。相比之下，機電系統的能耗僅來(lái)自于電機效率的限制以及變速箱和執行器中的部件摩擦。電動(dòng)缸通?？蓪?0%的輸入功率傳遞給負載。此外，在大多數應用中，液壓泵必須持續運行才能確保設備做出足夠的響應，而電動(dòng)缸在閑置時(shí)功耗為零。在許多應用中，電動(dòng)缸消耗峰值功率的時(shí)段可能僅占其運行時(shí)間的一小部分。綜上所述，電動(dòng)缸在短短幾個(gè)月內便可因為節能而抵消較高的初始成本。

減少熱力。液壓系統中的能量損耗會(huì )被轉化為熱力。在塑料成型機等精密應用中，必須使用冷卻器消除這些熱力，從而進(jìn)一步提高總體能量需求。而電機效能更高，因此所需的冷卻能量大約僅為35％的液壓當量。

提高生產(chǎn)節拍。電動(dòng)缸擁有更快的速度和更高的可控性，可以提升設備運行速度，從而增加產(chǎn)出。以汽車(chē)行業(yè)的機器人點(diǎn)焊為例。每進(jìn)行一次焊接，安裝在機器人臂上的夾鉗都必須打開(kāi)一次，以便機械手臂能夠進(jìn)入下一個(gè)焊接位置。液壓動(dòng)力系統通常要求夾鉗在每次焊接之后完全打開(kāi)。而機電系統則可根據軟件程序打開(kāi)相應的幅度，只要夾鉗能夠移動(dòng)至下一個(gè)位置即可。當一家日本汽車(chē)制造商改用機電焊鉗時(shí)，這種變化加上新型電動(dòng)缸的速度優(yōu)勢，助力他們將產(chǎn)能提高了10％，相當于每天多生產(chǎn)超過(guò)100個(gè)車(chē)身殼體。

提高材料利用率。提高精度和一致性意味著(zhù)電機驅動(dòng)通常提供兩倍于液壓系統的可重復性，從而能夠提高質(zhì)量并減少廢料。此外，由于電機從啟動(dòng)的那一刻起就能提供一致的性能，因此能夠減少因材料切換而帶來(lái)的損失，并允許生產(chǎn)團隊縮短調整機器變量所需的時(shí)間，更快恢復生產(chǎn)。即使在生產(chǎn)低精度部件的情況下，因減少廢料和提高質(zhì)量而節省的成本也能在兩年或更短時(shí)間內抵消采用電動(dòng)缸的額外成本。

延長(cháng)正常運行時(shí)間。電動(dòng)缸的易損件較少，并且它們都位于滾珠或滾柱絲杠機構和變速箱內。液壓裝置則依賴(lài)于閥門(mén)、軟管、過(guò)濾器和密封件組成的網(wǎng)絡(luò )。由于液壓動(dòng)力是分散的，因此，系統中的某個(gè)組件出現故障可能會(huì )導致整個(gè)機器停止工作，直到問(wèn)題被發(fā)現和修復為止。電動(dòng)缸的問(wèn)題通?？梢酝ㄟ^(guò)快速更換受影響的器件來(lái)解決。因此，電動(dòng)缸的正常運行時(shí)間及可用性通常要比液壓系統高出2%，從而能夠提高產(chǎn)量并降低單位生產(chǎn)成本。

簡(jiǎn)化維護流程。最后，電動(dòng)缸幾乎沒(méi)有經(jīng)常性費用。用戶(hù)不必購買(mǎi)機油、過(guò)濾器或密封件；無(wú)需停機更換這些部件；不必花錢(qián)來(lái)防止或清理泄漏和溢出。機電系統還可以配備全集成的狀態(tài)監測技術(shù)，在意外停機發(fā)生之前向運維人員發(fā)出警報。

總之，這些優(yōu)勢每年可為一臺普通的生產(chǎn)設備節約數十萬(wàn)人民幣的成本，其中近一半源自能效以外的其他領(lǐng)域。

新一代技術(shù)

新一代的電動(dòng)缸產(chǎn)品秉承了該項技術(shù)的原有設計優(yōu)點(diǎn)，并進(jìn)一步加強它在強大功能、持久耐用、易于集成到機器等方面的卓越表現。

伊維萊（Ewellix）的CASM系列專(zhuān)為高速度大批量自動(dòng)化生產(chǎn)中的苛刻負載率而設計。 CASM電動(dòng)缸采用模塊化設計，有多種標準尺寸可供選擇，可以作為液壓缸的替代品安裝在現有生產(chǎn)設備中。該系列產(chǎn)品可由多種不同類(lèi)型的電機來(lái)驅動(dòng)，從而允許客戶(hù)從其首選的供應商手中購買(mǎi)電機，以簡(jiǎn)化采購和備件管理流程。豐富的選件和配件使其能夠輕松集成到眾多應用中。

CASM電動(dòng)缸的內部結構經(jīng)過(guò)精心設計，具有極高的性能和很長(cháng)的使用壽命。高質(zhì)量的滾珠或滾柱絲杠因低摩擦性而有助于提高能效，同時(shí)因為較小的軸向間隙，而有助于提高精度。這些裝置終身潤滑，配有集成過(guò)濾器和防塵圈，可防止因進(jìn)入灰塵和污垢而損壞。集成式磁環(huán)和開(kāi)槽鋁型材外殼便于添加外部傳感器。

為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化機器控制和系統集成工作，最新款的CASM電動(dòng)缸還配備了具有運動(dòng)控制器、制動(dòng)器及可選現場(chǎng)總線(xiàn)接口的無(wú)刷直流電機。無(wú)刷電機選件可通過(guò)一條電纜供電和控制，因此不再需要外部電機控制器，從而能夠降低安裝成本并簡(jiǎn)化布線(xiàn)流程。機器設置也變得更加簡(jiǎn)單，專(zhuān)用的伊維萊編程工具包允許客戶(hù)使用圖形用戶(hù)界面來(lái)設置電機參數?？蛻?hù)可將多達14個(gè)不同的電動(dòng)缸運動(dòng)位置及相關(guān)的速度、加速度和減速度參數下載到電機本身，隨后通過(guò)PLC或簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)來(lái)控制機器設備，從而為小型機器設備創(chuàng )建極具成本效益的獨立運動(dòng)控制系統。

為了處理更高負載，伊維萊 LEMC電動(dòng)缸使用行星滾柱絲杠替代了滾珠絲杠設計。該技術(shù)使得執行器具有比傳統設計更高的功率密度，并且還能在設備處于震動(dòng)較為嚴重的外部環(huán)境時(shí)提高性能。與CASM裝置一樣，LEMC電動(dòng)缸同樣采用模塊化設計，可配置用于多類(lèi)不同的應用和電機。除了傳統的伺服電機外，它們也可配備集成式變速箱和智能異步電機，從而借助集成式軟啟動(dòng)功能和電機保護功能來(lái)提供額外的安全性和機器保護。此外，伊維萊LEMC的控制器具有近場(chǎng)通信（NFC）功能，允許用戶(hù)使用智能手機進(jìn)行無(wú)線(xiàn)調整，從而使運維人員進(jìn)一步受益。

關(guān)于伊維萊公司:

伊維萊（Ewellix）是全球直線(xiàn)運動(dòng)和驅動(dòng)技術(shù)的創(chuàng )新者和制造商，其產(chǎn)品和解決方案廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)化、醫療器械以及移動(dòng)機械等行業(yè)。伊維萊集團擁有16個(gè)銷(xiāo)售辦事處及9家工廠(chǎng)，大約1,400名員工，凈銷(xiāo)售額約為23億瑞典克朗。伊維萊總部位于瑞典哥德堡，之前隸屬于斯凱孚集團，現在由歐洲投資公司Triton所有。