Что такое сервогидравлический цилиндр
Электрогидравлическая сервосистема представляет собой гидравлическую систему управления с сервокомпонентом (сервоклапаном или сервонасосом) в качестве ядра управления, которая обычно состоит из управляющего устройства, контроллера, усилителя, гидравлического источника, сервокомпонента и исполнительный механизм, датчик обратной связи и нагрузка. Сервогидравлический цилиндр — это исполнительный элемент электрогидравлической сервосистемы, который может управлять направлением, положением, скоростью или деформацией объекта, прикладывая к объекту контролируемые толкающие, тянущие, сжимающие, скручивающие и другие силы.
В сервогидравлической системе гидравлический цилиндр и сервоклапан должны взаимодействовать друг с другом для обеспечения нормальной работы сервосистемы, при этом между собой существует комбинированная связь и прямая обратная связь. Чтобы упростить механизм, сократить расстояние подключения трубопровода и повысить чувствительность управления, устройство обнаружения сигнала и обратной связи, сервоклапан или пропорциональный клапан и другие компоненты системы обычно устанавливаются непосредственно на сервогидравлический цилиндр.
Структура и классификация сервогидравлических цилиндров
Сервогидравлический цилиндр обычно состоит из торцевой крышки, цилиндра, поршневого штока, узла поршня, сервомодуля, узла датчика, основания и других основных частей.
Показатели производительности сервогидравлического цилиндра будут напрямую влиять на точность и качество электрогидравлической сервосистемы, а ее рабочие параметры, структура формы, форма установки и подключения должны определяться с показателями производительности и функциями сервосистемы и модель выбранного сервоклапана и датчика обратной связи.
По сравнению с обычными гидравлическими цилиндрами, в сервогидравлических цилиндрах основное внимание уделяется управлению, и ключевым моментом, который необходимо решить, является обеспечение низкого коэффициента демпфирования, то есть минимизация трения. В соответствии с различными методами уменьшения трения он делится на обычный сервогидравлический цилиндр и сервогидравлический цилиндр поддержки статического давления.
Обычный сервогидравлический цилиндр часто имеет конструкцию блока цилиндров, повышает точность обработки и изготовления, поверхностный процесс штока поршня и выбирает низкий коэффициент трения уплотнений для уменьшения трения.
Сервогидравлический цилиндр поддержки статического давления образует закрытую камеру посредством специального механизма внутри передней торцевой крышки штока поршня. В закрытую камеру подается определенное давление гидравлического масла, образующее масляную пленку перед штоком поршня и цилиндром, которая играет определенную вспомогательную роль. Благодаря реализации смазки гидравлическим маслом сопротивление трения гидроцилиндра минимально. Его динамический отклик и точность позиционирования лучше, чем у обычного сервогидравлического цилиндра, но стоимость выше.
Разница с традиционным гидроцилиндром
Сервогидравлический цилиндр является одним из ключевых компонентов сервогидравлической системы, его структура и динамические характеристики напрямую влияют на производительность и срок службы системы. Поэтому по сравнению с традиционным гидравлическим цилиндром к сервогидравлическому цилиндру предъявляются более высокие требования.
01 Высокая стабильность
Сервогидравлический цилиндр используется для создания отрицательной рабочей нагрузки на высокой частоте, для достижения высокой точности и быстрого отклика сервоуправления, а также для удовлетворения требований высокой стабильности нажимного стержня.
02 Высокая прочность и жесткость
Чтобы соответствовать требованиям рабочего давления и высокочастотного ударного давления, в целях страховки толщина сервогидравлического цилиндра обычно превышает расчетное значение конструкции нормальной прочности. В то же время требования к жесткости сервогидравлического цилиндра высоки, то есть тонкое соотношение поршневого штока (соотношение длины поршневого штока и площади поперечного сечения) меньше, в противном случае частота привод будет значительно уменьшен, а основание цилиндра должно не только соответствовать требованиям к усилию поддерживающего цилиндра, но также иметь «прочную» основу.
03 Низкое трение
Сервогидравлический цилиндр не допускает внешних утечек, поэтому требуется небольшая внутренняя утечка.
04 Низкая утечка
Сервогидравлический цилиндр необходим для минимизации сопротивления трения при запуске и общего сопротивления трению, в противном случае можно легко создать вибрацию предельного цикла и создать статическую мертвую зону и динамическую мертвую зону. Поэтому для минимизации статического и динамического сопротивления трению необходимо принять такие меры, как выбор уплотнений с низким коэффициентом трения.
05 Высокая чистота
Обычные гидроцилиндры требуют более высокой чистоты, а сервогидравлические цилиндры — высокой чистоты.
