直线液压增力电动缸的研究

　　ZL型液压增力电动缸是一种新型的传动元件，无须通常的液压系统设备，诸如油箱、泵站、管道等，采用伺服电动机直接驱动增压活塞，使缸作直线运动，可在行程的任意位置根据用户设定进行增压，使输出力达到原电动机传动输出力的几十倍，出力范围一般在52560 kN，特殊设计可达4000 k N。该元件不仅具有节约能源、降低噪声、使用便捷和节省设备空间等优点，而且由于液压用油被封闭在缸体内，每年仅需要少量补充，无须更换。特别是由于无高速相对摩擦运动和溢流发热，该缸可采用加人抗氧化剂的植物油作为传动和润滑介质，可达到90%以上自然降解，有很好环保作用。该新元件的设计已申请了中国发明和国际发明专利权。

　　ZL液压增压电动缸可应用在精密压力、冲裁剪切、焊接机及塑料成型注塑机上，其快速电驱动可准确调速、定位，而且由于液压的增力作用，可使注塑机的合模、注射及注射座移动等力达到采用纯液压驱动方式相同的量级。其综合了电动和液压两种机型的优点，又不同于现有的液压、电动混合型注塑机，将液压和电动分而处置办法，是一种真正将电动和液压控制有机结合的崭新元件，使注塑机的驱动方式有了新的改变。

　　2液压增力电动缸

　　2.1结构、原理

　　图1为液压增压电动缸的结构原理简图。它由串联缸体、伺服电动机、减速器、滚珠丝杠和感应控制阀等基本部件组成，两缸之间由液压阀路连接为一个整体。其传动直接由电动机驱动，经过齿轮减速器、滚珠丝杠传递到增压活塞变为直线运动，再通过液压驱动并放大使输出力达电机传动的几十倍。为吸收缸内油液运动中的体积变化引起的压力脉动而设计了蓄能器。其运动可半闭环控制，仅需在电动机上安装脉冲编码器等反馈元件。由于没有液压泵及液压油箱，所以能源消耗大大减小，占地面积少。

　　增力缸根据需要选择合适的面积比，放大输出力。

　　缸的输出力厂为

　　F=(2T/ L )A}/Ad

　　式中Ac—前缸活塞面积

　　Ad—后缸杆面积

　　F—增压输日}力

　　L—滚珠丝杠导程

　　T—电动机转矩

　　如果选择较大的面积比A}/Aa，就可获得大的输出力。同时选择较大的A。面积可获得较大的快进力和回程力。输出速度不受缸径大小变化的影响，仅由电动机转速和减速比决定。其缺点是输出力增压倍数大，增压力行程就减小。另外，由于受液体可压缩的影响，该元件定位精度不高，仅0.1 mm左右。

　　2.2特点

　　由于现代工业生产方式越来越趋向小批量生产，根据各种不同需求，快速更换规格、型号。特别在塑料成型件加工行业，均是根据客户订单，快速更换不同的模具。因此，可快速更换、操作简单、占地空间小、节省能源的新型注塑机已成为发展方向。另外，环境保护，降低生产噪声、节能耗也将是其发展方向。为解决上述问题，新的驱动方式一直被塑料工业界所追求。