液壓缸維修之數字式點位液壓缸
什么是數字式點位液壓缸?它有什么優點?它有哪些種類?
用數字信息控制的液壓缸稱為數字缸。用數字缸驅動定位,和模擬液壓缸(如伺服液壓缸、比例液壓缸)等相比較,它的精度高,穩定性好,抗污染能力強,溫度漂移少,可靠性高,與計算機接口無需數模轉換,機械結構簡單,成本較低;和電液脈沖馬達相比,結構上無需像液壓馬達那樣做回轉運動,要通過絲桿螺母、齒輪及聯軸器轉換成直線運動,因而比電液脈沖馬達結構簡單。 從20世紀60年代至今,世界各國研制出多種形式的數字缸,結構上多采用數字閥控缸的形式(內控、外控)。按數字缸完成的功能看,有連續數控系統的數字缸和點位數控系統的數字缸;按反饋機構來分,有剛性反饋型和柔性反饋型。
數字式點位液壓缸的工作原理是怎樣的?
以圖3-20所示Vickcrs公司數字式點位液壓缸為例,來說明它的工作原理。缸內有多個相互套裝的帶桿浮動活塞,它的后一個活塞桿套在前一個活塞的空心凸緣內。各級活塞的行程由各空心凸緣長度(行程限制器)限定,輸出位移等于外伸著的若干級活塞行程的總和。各級活塞的行程按二進制規律設計,即各活塞有效行程之比為1∶2∶4∶8∶16∶…,即按2n級數排列。計算機輸出平行二進制數碼儀信號,控制一級二位三通電磁換向閥的閥位。每個換向閥控制著數控液壓缸的一個工作腔,利用電磁鐵的通斷,使它與壓力油路接通或者與回油路接通。當某工作腔與壓力油路接通(相應二位三通電磁閥斷電)時,對應的某級活塞則外伸;反之,當某工作腔與回油路接通(電磁鐵通電)時,對應的某級活塞在其他外伸缸端面油腔壓力油的液壓力作用下內縮。輸出位移等于外伸著的若干活塞的行程的總和。各級活塞的行程按二進制規律設計,所以輸出位移與輸入信號的關系如下:
圖3-20 數字式點位液壓缸的工作原理
(3-6) 式中 Y出——輸出位移; Y0——第0級活塞的行程; ak——第k級活塞收到的二進制信號(步距); k——活塞級數; n——活塞總級數。 例如Y0為1mm(即步距為1mm),當只有0級活塞運動時,帶動主活塞桿向右運動1mm,如只有第一級活塞運動時,主活塞桿向右運動2mm,…;當第0級活塞與第1級活塞運動時,主活塞桿向右運動3mm;根據不同組合,可以得到主活塞桿向右運動1mm,2mm,3mm,…的運動范圍;當全部活塞都向右伸出,則最大運動范圍為1+2+4+…+64=127mm。如步距為1mm,則缸的工作位置為127個,運動范圍為1~127mm。
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