電動缸是一種精度高,、集成性高,、環(huán)境適應性強、輕污染的電作動系統(tǒng),。電動缸電機通過同步帶輪,、齒輪、渦輪蝸桿等傳動機構(gòu)帶動絲杠轉(zhuǎn)動,，具有配合靈活,、安裝容易，設定簡單,、使用方便,，另外還具有強度高、回程間隙小,、壽命長,、控制性能好、控制精度高,、維護成本低等特點,。 現(xiàn)階段我公司已有各種形式的電動缸技術，包括伸縮旋轉(zhuǎn)式電動缸,、儲能式電動缸,、螺母驅(qū)動式電動缸,、電機融合式大推力電動缸、緩沖式電動缸,、高頻電動缸,、倒裝式電動缸等。

產(chǎn)品優(yōu)勢

工程車輛是機械工業(yè)的一個重要組成部分,，在城市建設,、交通運輸、能源開采,、近海開發(fā),、農(nóng)田水利和國防建設中都起著重要的作用，為現(xiàn)代化建設提供了先進的施工機具和手段,。然而隨著全球能源短缺和環(huán)境污染問題,，部分發(fā)達國家宣布禁售燃油車，我國工信部也將全面禁售燃油車提上日程,。

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電動缸現(xiàn)已經(jīng)具有高速,、高效率、大功率,、高可靠性,、高集成性的特點，且維護成本不到液壓缸的十分之一,。工程車在進行電作動改造后,，可有效避免原有液壓缸因跑、冒,、滴,、漏、換級沖擊等造成的壽命,、效率損失,，提高工程車的壽命和能源利用率。

在工業(yè)4.0背景下,，伺服電動缸因其閉環(huán)控制,、高精度、高響應,、高剛性的特點,，更利于實現(xiàn)自動化和信息化的融合，工程車電作動系統(tǒng)將在后續(xù)工程機械領域中廣泛使用,。

可靠性角度分析

液壓缸的系統(tǒng)組成較為復雜,，其中包括液壓管路、液壓泵,、液壓閥,、缸體等,，液壓缸的行程通過電磁閥接收到接近開關信號來控制，其位置鎖止是由鎖止閥控制,，若液壓系統(tǒng)存在漏油,，液壓缸的行程精度、位置保持精度下降,。

電動缸系統(tǒng)構(gòu)成相比于液壓缸簡單,，電機與缸體集成在一起，再加上控制器與線纜,，結(jié)構(gòu)簡單緊湊,；電動缸行程通過接近開關控制，高可靠性的接近開關控制電動缸伸縮,，行程控制可靠,；電動缸的伸出通過電動機轉(zhuǎn)動控制，電機的轉(zhuǎn)動通過控制器精確控制,，使電動缸在任何行程內(nèi)的位置都可停止并鎖緊（絲杠自鎖,、電機抱閘），位置鎖止可靠,。

測試性角度分析

液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障難以診斷是目前行業(yè)難題,，主要是由于壓力測試點的選擇較為復雜，這也導致液壓系統(tǒng)的測試和維修困難,。

電動缸測試性設計時，合理選擇測試的方式,、方法,，合理劃分產(chǎn)品單元并設置測試點，方便調(diào)試與維修,。

維修性角度分析

液壓缸的維護分為密封件的檢查與維護,、缸筒的檢查與維護、活塞桿/導向套的檢查與維護,、緩沖閥的檢查與維護,。

電動缸是將電機、減速器,、齒輪減速箱,、缸體一體化設計，在電動缸發(fā)生故障時容易進行故障隔離與故障排查,。同時,，由于集成性較高、零部件較少,，故障點低,，維修概率較小,，基本只需進行常規(guī)注脂保養(yǎng)。

安全性角度分析

在日常工作中,，液壓系統(tǒng)不時出現(xiàn)安全事故,，輕者人員傷亡、重者有生命只憂,，甚至導致工作場所的嚴重破壞,。

對于電動缸而言，當電動缸運行時,，驅(qū)動器檢測到電流大于設定值時,，發(fā)出報警同時停止工作，并在驅(qū)動器數(shù)碼管顯示對應的報警信息,，并將報警信息反饋給上位機,。電動缸具有位置鎖定功能、限流功能,，電動缸在運行過程中發(fā)生斷電的情況下,，電動缸進行自鎖；在電動缸發(fā)生故障時開啟限流,，保證負載及缸的安全性,。

保障性角度分析

液壓缸中的液壓油粘度容易受外界溫度影響，當液壓缸處于低溫環(huán)境下時,，液壓油粘度變大,，液壓油分子間的間隙減小，從而導致液壓油摩擦力變大,，液壓缸效率降低,；液壓缸在砂塵工況下作動時，若砂塵進入到液壓系統(tǒng)內(nèi),，會減小液壓閥門,、液壓泵、液壓管路使用壽命,。

電動缸主要組成為電機,、減速器、缸體等等機械傳動機構(gòu),，結(jié)構(gòu)簡單緊湊,，使用環(huán)境溫度的變化對電動缸運行影響小，通常電動缸的工作溫度范圍為-40~80攝氏度,，電動缸在設計時選用滿足高低溫工作性能的電機,、減速器、驅(qū)動器,，其中結(jié)構(gòu)件的潤滑采用適應高低溫潤滑脂,，使電動缸具有良好的溫度適應性,；電動缸安裝面采用橡膠或銅箔進行密封，推桿伸出端面采用斯特封防塵圈進行防水防塵處理,，所以電動缸可在水中,、砂塵工況下進行可靠作業(yè)。

從壽命維度分析

因電動缸所有動力,、傳動,、執(zhí)行元件均為機械傳動結(jié)構(gòu)，其壽命可通過L10壽命計算和動態(tài)額定負載進行預估,，而液壓缸的壽命與環(huán)境溫度等外界條件關系較大,，難以進行準確計算。經(jīng)市場調(diào)研,，液壓系統(tǒng)壽命一般使用時間為12000h,，按照12小時工作制進行計算約為4年，而電動缸壽命可根據(jù)實際需要進行提前計算,、設計,，理論壽命＞液壓缸。但是,，軸承作為電動缸的薄弱零部件,，其平均無故障使用時間約為1000h，相比較液壓缸的閥門,、管道,、液壓油等元器件的無故障使用時間更低，故電動缸更適用于工作間隔更大的工程車,，如汽車起重機,、自卸車、推土機,。

電動缸選型

常規(guī)電動缸

一般常用電動缸結(jié)構(gòu)形式為：直連式、折返式,、直角式等,，根據(jù)安裝空間的限制可選用不同結(jié)構(gòu)形式的電動缸。

同步帶式電動缸

同步帶傳動式電動缸具有以下性能特點：1）傳動準確,，工作時無滑動,，具有恒定的傳動比；2）傳動平穩(wěn),，具有緩沖,、減振能力，噪音低,；3）同步帶傳動效率高,，可達0.98,，節(jié)能效果明顯；4）速比范圍大,，一般可達10（齒輪傳動電動缸考慮齒輪箱大小速比一般在1~1.5）,，線速度可達50mm/s，具有較大的功率傳遞范圍可達幾瓦到幾千瓦,；5）可用于長距離傳動,，同步帶傳動式電動缸傳動中心距最大可達10m以上。

高頻電動缸

高頻電動缸采用螺旋機構(gòu)通過缸筒限位轉(zhuǎn)化為直線運動,，電動缸輸入軸轉(zhuǎn)動一圈電動缸可往返一個行程,，具有高頻特性。高頻電動缸與柴油錘打樁機的動力輸出都是以曲柄連桿機構(gòu)為模型,，輸入軸帶動曲軸轉(zhuǎn)動一圈,，負載可往返一個行程。高頻電動缸的動力輸入有所不同,，高頻電動缸是通過電機帶動曲軸轉(zhuǎn)動使活塞（推桿）做往復運動,。結(jié)合高頻電動缸性能特點以及打樁機功能，可將高頻電動缸應用于打樁機,。

伸縮旋轉(zhuǎn)式電動缸

旋挖鉆機是一種綜合性的鉆機,，它具有成孔速度快，污染少機動性強等特點,。旋挖鉆機工作時鉆機動力裝置為鉆桿提供扭矩,、加壓裝置為鉆桿提供壓力，鉆頭回轉(zhuǎn)破碎沿土,，并將沿土裝入鉆頭內(nèi)并將沿土外卸,。伸縮旋轉(zhuǎn)式電動缸是一種既前后伸縮往返運動，同時能360°任意旋轉(zhuǎn)的電動缸,。將伸縮旋轉(zhuǎn)式電動缸的推桿與鉆頭連接完成旋鉆的功能,。

緩沖式電動缸

推土機前部裝有大型的金屬推土鏟，使用時推土產(chǎn)上方的液壓缸伸出放下推土鏟,，向前鏟削并推送泥,、沙及石塊等，推土鏟位置和角度可以調(diào)整,。具有操作靈活,、轉(zhuǎn)動方便等特點。推土機工作時推土鏟容易受到偏向載荷,，從而會影響到作動器的壽命,。緩沖式電動缸在啟動、沖擊等過程中的瞬間沖擊載荷作用降低，緩沖式電動缸運用在推土機上,，作為舉升推土鏟的作動器,，相比于液壓缸的使用壽命得到有效提高。

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應用領域

伺服電動缸因其閉環(huán)控制,、高精度,、高響應、高剛性的特點,，更利于實現(xiàn)自動化和信息化的融合,，工程車電作動系統(tǒng)將在后續(xù)工程機械領域中廣泛使用。