什么是伺服液壓缸

電液伺服系統(tǒng)，指以伺服元件(伺服閥或伺服泵)為控制核心的液壓控制系統(tǒng)，它通常由指令裝置、控制器、放大器、液壓源、伺服元件、執(zhí)行元件、反饋傳感器及負(fù)載組成。伺服液壓缸，是電液伺服系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，通過對(duì)某一物體施加可控的推、拉、壓、扭等作用力，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)方向、位置、速度或變形的隨意控制。

在伺服液壓系統(tǒng)中，液壓缸和伺服閥需要相互配合才能實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)的正常運(yùn)行，相互之間存在著組合關(guān)系和直接反饋關(guān)系。為了簡化機(jī)構(gòu)，縮短管路連接距離，提高控制靈敏度，一般會(huì)把系統(tǒng)的信號(hào)檢測裝和反饋裝置、伺服閥或比例閥等部件，直接安裝在伺服液壓缸上。

伺服液壓缸結(jié)構(gòu)及分類

伺服液壓缸一般由端蓋、缸筒、活塞桿、活塞組件、伺服模塊、傳感組件、底座等主要部分組成。

伺服液壓缸的性能指標(biāo)會(huì)直接影響電液伺服系統(tǒng)的精度和品質(zhì)，其性能參數(shù)、外形結(jié)構(gòu)、安裝連接形式等，需要隨著伺服系統(tǒng)的性能指標(biāo)、功能以及所選用的伺服閥、反饋傳感器的型號(hào)等確定。

與普通的液壓缸相比，伺服液壓缸的重點(diǎn)在于控制，要解決的關(guān)鍵點(diǎn)是保證低的阻尼系數(shù)，也就是盡量減少摩擦力。根據(jù)減少摩擦方法的不同，分為普通伺服液壓缸和靜壓支撐伺服液壓缸。

普通伺服液壓缸往往是通過缸體的設(shè)計(jì)、提高加工制造的精度、活塞桿表面工藝的處理，以及選擇低摩擦系數(shù)的密封件等辦法來降低摩擦力。

靜壓支撐伺服液壓缸通過活塞桿前端蓋內(nèi)部的特殊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)形成一個(gè)密閉腔，往密閉腔中打入一定壓力的液壓油，在活塞桿和缸筒之前形成油膜，起到一定的支撐作用。由于實(shí)現(xiàn)了液油液的潤滑，液壓缸的摩擦阻力極小。其動(dòng)態(tài)響應(yīng)、位置精度優(yōu)于普通伺服液壓缸，但是成本更高。

與傳統(tǒng)液壓缸的區(qū)別

伺服液壓缸是伺服液壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一，其結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)性特性直接影響系統(tǒng)的性能和使用壽命。因此，與傳統(tǒng)液壓缸相比，伺服液壓缸的要求更高。

01高穩(wěn)定性

伺服液壓缸用于高頻下驅(qū)動(dòng)負(fù)工作負(fù)載，實(shí)現(xiàn)高精度、高響應(yīng)伺服控制，要滿足壓桿高穩(wěn)定性的要求。

02高強(qiáng)度和高剛度

為滿足工作壓力和高頻沖擊壓力下工作的要求，保險(xiǎn)起見，伺服液壓缸的厚度尺寸一般要超過正常強(qiáng)度設(shè)計(jì)的計(jì)算值。同時(shí)，伺服液壓缸的剛度要求高，即活塞桿的細(xì)長比(活塞桿長度和截面積的比)更小，否則執(zhí)行元件的頻率會(huì)大幅下降，缸的底座不僅要滿足支承缸的受力要求，還要有“堅(jiān)實(shí)”的基礎(chǔ)。

03低摩擦

伺服液壓缸不允許外泄漏，要求內(nèi)泄漏很小。

04低泄漏

伺服液壓缸要求盡量降低摩擦起動(dòng)阻力和全程的摩擦阻力，否則容易產(chǎn)生極限環(huán)振動(dòng)，并產(chǎn)生靜態(tài)死區(qū)和動(dòng)態(tài)死區(qū)。所以必須采取選用低磨擦系數(shù)的密封件等措施，盡量減少靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的摩擦阻力。

05高清潔度

普通液壓缸要求較高清潔度，伺服液壓缸要求很高的清潔度。