一套完整的電液執(zhí)行器系統(tǒng)EAS(Electro-hydrostatic Actuation System)主要包含三部分:
電動(dòng)伺服泵控單元EPU:無(wú)刷伺服電機(jī),與徑向柱塞泵集成
液壓控制閥塊:實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)必要的功能控制要求;同時(shí),帶油源補(bǔ)償蓄能器
執(zhí)行器:液壓油缸,集成位移傳感器
電動(dòng)伺服泵控單元EPU(Electro-hydrostatic Pump Unit)是EAS系統(tǒng)的核心控制單元,它結(jié)合了液壓和電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。EPU能實(shí)現(xiàn)分散控制。由于不需要常規(guī)的液壓泵站和復(fù)雜的配管,能夠有效減少整個(gè)機(jī)器設(shè)備的占用空間。
EPU設(shè)計(jì)有獨(dú)特的安裝接口,能夠直接安裝在液壓缸上。它能夠降低每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的額外空間需求和元器件數(shù)量。
EAS相對(duì)于EM和EH系統(tǒng)
EM(Electro-Mechanical Actuation)就是我們所說(shuō)的電-機(jī)械執(zhí)行器,實(shí)現(xiàn)電能至機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。采用伺服控制器,驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī),通過(guò)機(jī)械齒輪箱和滾珠絲桿,實(shí)現(xiàn)從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的改變。EM系統(tǒng)具有高效率,低噪音,可線控,易維護(hù)和安裝等優(yōu)點(diǎn)。
EH(Electro-Hydraulic Actuation)就是我們所說(shuō)的電-液壓執(zhí)行器,實(shí)現(xiàn)電能至液壓能的轉(zhuǎn)換。這種系統(tǒng)也是我們目前占主流的液壓伺服控制系統(tǒng),即動(dòng)力由液壓油源提供,由伺服閥控制塊對(duì)最終的執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的位置、力或速度控制。EH系統(tǒng)具有高可靠性,輸出力大,帶故障安全設(shè)置,沖擊小等優(yōu)點(diǎn)。
EAS或者說(shuō)EHA(Eletro-Hydraulic Actuator)結(jié)合了上述兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。伺服控制器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī),帶動(dòng)柱塞泵,并經(jīng)由提供輔助功能的液壓閥塊,實(shí)現(xiàn)對(duì)最終油缸的運(yùn)動(dòng)控制。
EAS工作原理
無(wú)刷伺服電機(jī)開(kāi)啟,泵開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn),供油至執(zhí)行器,活塞運(yùn)動(dòng),油缸位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
電動(dòng)伺服泵控單元EPU直接控制油缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)。無(wú)刷伺服電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。油缸下腔進(jìn)油,上腔回油至泵吸油口。
當(dāng)外部負(fù)載作用力與活塞桿運(yùn)動(dòng)方向相反,油缸上下腔存在正的壓差。為了保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài),電機(jī)需要提高扭矩。同時(shí),電機(jī)的電流與扭矩成正比。無(wú)流量控制閥產(chǎn)生附加的壓降。
如果外部負(fù)載方向與活塞桿運(yùn)動(dòng)方向相同,則產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的壓差。為了控制速度,電機(jī)必須提高制動(dòng)扭矩。此時(shí),電流也與扭矩成正比。無(wú)流量控制閥產(chǎn)生附加的壓降。特別的一點(diǎn)就是,當(dāng)外部力為負(fù)負(fù)載時(shí),伺服電機(jī)起到一個(gè)類似發(fā)電機(jī)的功能。
EAS可以給我們帶來(lái)哪些好處
提高生產(chǎn)效率
降低停機(jī)時(shí)間
節(jié)能達(dá)到30%
管路簡(jiǎn)單,減少泄露
元件少,更小的設(shè)備尺寸
更容易,更快速的維護(hù)
更綠色、干凈且友好
減少投資總成本