用途與特征
YGC/YGD系列電液伺服液壓缸為我公司吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)研制出的具有高科技含量的新型油缸，主要有兩種:
1.帶接近開關(guān)的液壓缸:即在標(biāo)準(zhǔn)YGC / YGD系列液壓缸前后缸蓋內(nèi)安裝.上電感式接近開關(guān)。電感式接近開關(guān)能在液壓缸完全外伸或內(nèi)縮時(shí)提供指示，該裝置工作溫度- -35 ~ +80C,使用壓力密封，作用在傳感面上的動(dòng)態(tài)壓力可達(dá)30MPa,通過把接近開關(guān)裝進(jìn)缸頭或缸蓋，可消除與外部行程開關(guān)連帶的代價(jià)高的設(shè)計(jì)和設(shè)置時(shí)間。此外，由于接近開關(guān)密封于缸體內(nèi)，所以不容易損壞。我公司提供的電感式接近開關(guān)全部由德國(guó)工廠制造，通過UL及CE認(rèn)證工作，并設(shè)計(jì)成能在強(qiáng)磁場(chǎng)(例:焊接設(shè)備和大電流電動(dòng)機(jī)附近)及強(qiáng)振動(dòng)(高達(dá)30g、200Hz的振動(dòng))環(huán)境下安全工作，因而被汽車工業(yè)及重載工業(yè)廣泛采用。另外，接近開關(guān)還可以與編程控制器直接兼容。
2.帶磁致伸縮直線位移傳感器和伺服閥塊的液壓缸:GC系列液壓缸所用磁致伸縮位移傳感器是一種無機(jī)械接觸并且沒有位置限制的傳感器，傳感器工作壓力可達(dá)35MPa。工作原理是磁場(chǎng)的相互影響，即通過接通磁場(chǎng)產(chǎn)生磁力應(yīng)變脈沖，該應(yīng)變脈沖通過波導(dǎo)管從測(cè)試點(diǎn)至傳感頭輸入至傳感器，該輸送時(shí)間將持續(xù)不變并且不受溫度影響，只與線圈位置成比例，那是確切實(shí)際的位置測(cè)量值，并隨傳感器轉(zhuǎn)變成模擬量輸出或模擬量輸出成數(shù)字輸出，由于探頭裝在缸頭上并插入空心活塞桿，所以活塞桿強(qiáng)度需受影響，-般活塞桿直徑需大于36mm。該位移傳感器有四種不同的形式輸出，產(chǎn)品全部選用美國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品。YGD系列液壓缸(雙伸出活塞桿油缸)不能安裝位移傳感器。
該系列電液伺服油缸密封件全部采用Parker和Merkel兩家德國(guó)公司產(chǎn)品。在高速、需要極低摩擦和沒有爬行的應(yīng)用場(chǎng)合，用以精密控制加速度、速度和位置，采用低摩擦活塞桿密封裝置和低摩擦活塞密封裝置。低摩擦活塞密封裝置不適用于把負(fù)載支承在固定位置的應(yīng)用場(chǎng)合。
典型應(yīng)用
1、由AZC-KP-AEZ執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)的快慢循環(huán)中的閉環(huán)控制:
這種伺服執(zhí)行器配有電阻式傳感器(P)和不帶傳感器的雙電磁鐵比例閥(控制形式AEZ)。外部輸入指令對(duì)應(yīng)于要求停止的位置，快一慢循環(huán)由集成式電子元件自動(dòng)生成。
需設(shè)定的參數(shù):閉環(huán)位置增益Gp，位置P1、P2，快慢速度V1. V2,加速斜坡R1、R2，還可選擇第三速度V3(更慢)以達(dá)到更大精度(行程的0.1%)。
2、由AZC-KF-TEZ執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)的機(jī)床進(jìn)給循環(huán)控制:
這種伺服執(zhí)行器配有模擬磁致式傳感器(F)和配有帶傳感器的高性能單電磁鐵比例閥(控制形式TEZ)。外部輸入指令啟動(dòng)輸入信號(hào)循環(huán)，速度循環(huán)和最終停止位置由集成式數(shù)字控制器閉環(huán)控制。
需設(shè)定的參數(shù):位置P1、P2、P3，閉環(huán)增益Gp、Gs,快慢速度V1、V2,加速斜坡R1、R2,還可選擇第三速度V3(更慢)以達(dá)到更大精度(行程的0.1%)。
3、AZC-CW-TEZ執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)位置控制:
這種伺服執(zhí)行器配有SSI磁致式傳感器(M)和配有帶傳感器的高性能單電磁鐵比例閥(控制形式TEZ)。外部輸入指令對(duì)應(yīng)于實(shí)際要求位置，并由集成式數(shù)字控制器閉環(huán)控制。故這種運(yùn)動(dòng)能夠根據(jù)合適的信號(hào)位置圖實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
需設(shè)定的參數(shù):閉環(huán)位置增益Gp、Gs,錯(cuò)誤顯示報(bào)警E，更大精度是行程的0.01 %。
4、AZC伺服缸為提高機(jī)器靈活性工作性能及降低總成本提供了更好的方案。下面是工業(yè)及行走機(jī)械方面的幾個(gè)典型應(yīng)用
型號(hào)說明
YG C - D/d E x 200 - TB 4 1 1 1 - Y ※ NJR
C - 種類： C二差動(dòng)缸； D二等速缸
D/d - 缸徑/桿徑，
E - 壓力等級(jí)： C=7MPa； E=16MPa；D=21MPa
200 - 行程mm
TB - 安裝方式： TB=拉桿伸出缸頭端； TC=拉桿伸出缸蓋端；
TD=拉桿伸出兩端；JJ=缸頭矩形法蘭；
HH=缸蓋矩形法蘭； C=側(cè)面凸耳；
B=缸蓋固定耳環(huán)； BB=缸蓋固定雙耳環(huán)；
SBd=缸蓋固定耳環(huán)帶球面軸承； D=缸頭耳軸；
DB=缸蓋耳軸； DD=中間固定耳軸
4 - 活塞桿端方式：3=非標(biāo)準(zhǔn)活塞桿端； 4=活塞桿端外螺紋；9=活塞桿端內(nèi)螺紋
1 - 油口連接方式: 1=英制內(nèi)螺紋；2=公制內(nèi)螺紋
1 - 油 口位置(參見右圖)
1 - 緩沖位置：1=兩端緩沖； 2=無桿腔緩沖； 3=有桿腔緩沖；4=兩端無緩沖
Y - 活塞桿延長(zhǎng)長(zhǎng)度以mm為單位用文字書寫不填為無此選項(xiàng)
※ - 進(jìn)一步說明
NJR - 接近開關(guān)或傳感器: NJR=在缸頭端加接近開關(guān); NJL=在缸蓋端加接近開關(guān); NJ=在兩端加接近開關(guān);
NTM=NT型數(shù)字量位移傳感器; NTF=NT型模擬量位移傳感器; NDM=ND型數(shù)字量位移傳感器;
NDF=ND型模擬量位移傳感器
注解: NT型位移傳感器適合除缸頭耳環(huán)安裝方式以外所有安裝方式( TB,TC,TD,JJ,HH,C,D,DB,DD)
ND適合缸頭耳環(huán)安裝方式( B,BB,SBd)
安裝方式
內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
低摩擦密封裝置
優(yōu)點(diǎn)：
平穩(wěn)運(yùn)行工作-減少爬行和振蕩理想地適合于伺服用途青銅填充聚四氟乙烯為了低摩擦、迅速起動(dòng)和長(zhǎng)使用壽命
低摩擦活塞桿密封裝置
1—兩道階梯密封活塞桿密封件保證可靠的密封性和平穩(wěn)地運(yùn)行
2—彈性體脹圈為 了壓力補(bǔ)償和低壓有效性
3—雙唇防塵圈防 止污染物侵入和刮去剩余油膜
4—活塞桿直徑必須≥32mm
低摩擦活塞密封裝置
1—兩道青銅填充聚四氟乙烯活塞導(dǎo)向環(huán)為了高承載能力、低摩擦和沒有金屬對(duì)金屬接觸
2—青銅填充聚四氟乙烯活塞密封件保證更高的密封效率
3—彈性體脹圈為了壓力補(bǔ)償
4—缸徑必須≥50mm
密封件摩擦力
由于所卷入的變量的多重性,在- -組給定的工作條 件下的密封件摩擦力是很難計(jì)算的。右邊曲線圖是作為性能計(jì)算中使用的導(dǎo)則給出的。但是對(duì)于關(guān)鍵用途應(yīng)在模擬的或?qū)嶋H的工作條件下進(jìn)行測(cè)量。
計(jì)算運(yùn)行摩擦力
油缸的密封件摩擦力是作為由各個(gè)密封件引起的摩擦力之和=(防塵密封摩擦力+活塞桿密封件摩擦力+活塞密封件摩擦力)，用下列公式來計(jì)算:
Y形密封活塞桿+活塞：2d+2FYd+4FYD
Y形密封活塞桿+低摩擦活塞：2d+2FYd+4FPD
低摩擦活塞桿+低摩擦活塞：2d+2FPd+4FPD
式中： d=活塞桿直徑(mm)； D=缸徑(mm)； FY=Y形密封的摩擦系數(shù)：FP=聚四氟乙烯的摩擦系數(shù)
起動(dòng)摩擦力
起動(dòng)摩擦力可以通過運(yùn)用下列修正系數(shù)來計(jì)算：
修正系數(shù)：Y形密封=FYx1.5；低摩擦=FPxI.0
計(jì)算示例
缸徑80桿徑45的油缸帶低摩擦密封裝置在15MPa下
運(yùn)行摩擦力=2d+2FPd+4FPD=2 x 45+2 x 1.3 x 45+4x 1.3 x 80=623(N)
基于零壓力，起動(dòng)摩擦力=2d+2FPd+4FPD=2 x 45+2 x 0.3 x 45+4x 0.3x 80=213(N)
磁致伸縮工作原理
磁致伸縮指一些金屬(如鐵或鎳)，在磁場(chǎng)作用下具有伸縮能力，磁致伸縮的效果是非常細(xì)微的。磁致伸縮的原理是利用兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交時(shí)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖，然后計(jì)算這個(gè)信號(hào)被探測(cè)所需的時(shí)間周期，從而換算出準(zhǔn)確的位置。這兩個(gè)磁場(chǎng)- -個(gè)來自活動(dòng)磁鐵，另一個(gè)則來自自由傳感器頭的電子部件產(chǎn)生的電流脈沖。這個(gè)稱為“詢問信號(hào)”的脈沖沿著傳感器內(nèi)以磁致伸縮材料制造的波導(dǎo)管以聲音的速度運(yùn)行。當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)相交時(shí)，波導(dǎo)管發(fā)生磁致伸縮現(xiàn)象，產(chǎn)生-一個(gè)應(yīng)變脈沖。這個(gè)稱為“返回信號(hào)”的脈沖很快便被電子頭的感測(cè)電路探測(cè)到。從產(chǎn)生詢問信號(hào)的一刻到返回信號(hào)被探測(cè)到所需的時(shí)間周期乘以固定的聲音速度，我們便能準(zhǔn)確的計(jì)算出磁鐵的位置變動(dòng)。這個(gè)過程是連續(xù)不斷的，所以每當(dāng)活動(dòng)磁鐵被帶動(dòng)時(shí)，新的位置很快就會(huì)被感測(cè)出來。
傳感器尺寸和技術(shù)參數(shù)
反饋精度
一個(gè)給定的反饋裝置的精度由許多因素組成，其中最重要的因素是:
分辨率—該裝置的將產(chǎn)生可測(cè)量的輸出的最小運(yùn)動(dòng)
非線性—信號(hào)對(duì)直線輸出的偏離
重復(fù)性—重復(fù)定位于一個(gè)固定點(diǎn)時(shí)輸出信號(hào)的更大偏離
滯環(huán)— 當(dāng)從相反的方向趨近- -個(gè)固定點(diǎn)時(shí)信號(hào)的偏離
溫度系數(shù)—由溫度變化引起的輸出的變化。這是溫度對(duì)缸、傳感器及電子電路的影響的綜合
這些因素關(guān)于反饋裝置本身，它們是相加的。給定的系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的性能與各種因素有關(guān)，諸如系統(tǒng)剛度、閥性能、摩擦、溫度變化、以及與缸的機(jī)械連接中的游隙。
在前法蘭安裝的缸的場(chǎng)合，由液壓壓力變化所引起的缸的延伸可能影響位置重復(fù)性和系統(tǒng)性能。
YGC/YGD系列帶接近開關(guān)的液壓缸
我公司可在YGC / YGD系列液壓缸的兩端極限位置.上，設(shè)置抗高壓型電感式接近開關(guān)，裝置緊湊，安裝調(diào)整方便。這種接近開關(guān)可在液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)到行程終點(diǎn)時(shí)發(fā)出電信號(hào)，-般總是與行程終端緩沖聯(lián)合使用。電感式接近開關(guān)的工作原理是當(dāng)金屬元件進(jìn)入由傳感器產(chǎn)生的磁感應(yīng)范圍時(shí)，引起磁場(chǎng)的變化，從而改變傳感器的通/斷狀態(tài)。當(dāng)緩沖柱塞接近傳感器時(shí)，便使電子開關(guān)工作。帶接近開關(guān)的液壓缸可在行程終端距離| ~ 1.22mm之間調(diào)節(jié)。當(dāng)液壓缸帶接近開關(guān)時(shí)，液壓缸的油口位置就不在正.上方，而在右或右下方的位置，也可按客戶要求供貨。
接近開關(guān)技術(shù)特性
內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
電氣連接圖
