什么是線性執(zhí)行器？線性執(zhí)行器的應(yīng)用及原理

什么是線性執(zhí)行器？

線性致動(dòng)器是一種沿線性方向產(chǎn)生動(dòng)力的裝置。通常，機(jī)械零件用于將旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。此外，還有利用氣缸產(chǎn)生線性動(dòng)力的氣動(dòng)型和液壓型。廣泛用作工業(yè)機(jī)械、計(jì)算機(jī)等需要直線運(yùn)動(dòng)的部件的驅(qū)動(dòng)源。近年來(lái)，隨著工業(yè)設(shè)備和測(cè)量?jī)x器性能的提高，需要高速和高位置精度，并且正在使用線性致動(dòng)器。

線性執(zhí)行器的應(yīng)用

線性執(zhí)行器用于需要線性動(dòng)力的部件，例如工業(yè)設(shè)備、汽車(chē)和PC外圍設(shè)備。以下是使用線性致動(dòng)器的示例。

• 工程機(jī)械等的開(kāi)關(guān)
  門(mén) - 用于工程機(jī)械等重型機(jī)械的門(mén)的開(kāi)關(guān)，調(diào)整裝載物的角度等。最近，采用了電動(dòng)模型，使其更容易與安裝在工程機(jī)械等中的控制系統(tǒng)集成。

• 工程機(jī)械等發(fā)動(dòng)機(jī)的油門(mén)控制
  - 用于工程機(jī)械等發(fā)動(dòng)機(jī)的油門(mén)控制。它比傳統(tǒng)液壓裝置更小、更輕。

線性執(zhí)行器原理

線性執(zhí)行器的原理包括機(jī)械式、氣動(dòng)式、液壓式和電磁式。下面對(duì)每種方法進(jìn)行解釋。

• 線性動(dòng)力是通過(guò)將機(jī)械
  步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與齒輪齒條、滾珠絲杠、滑動(dòng)絲杠等結(jié)合起來(lái)產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)而獲得的。

• 氣動(dòng)A型泵或壓縮機(jī)
  增加 空心氣缸內(nèi)的壓力，使活塞上下移動(dòng)，使氣缸沿活塞軸線移動(dòng)，產(chǎn)生線性動(dòng)力。

• 液壓
  式 與氣動(dòng)式結(jié)構(gòu)類(lèi)似，利用液壓使氣缸內(nèi)的活塞上下運(yùn)動(dòng)，使氣缸在活塞軸線上移動(dòng)，產(chǎn)生線性動(dòng)力。與氣動(dòng)壓力相比，它的使用壓力更高。

• 磁力型（直線電機(jī)）
  利用電磁力產(chǎn)生直線方向的動(dòng)力。該結(jié)構(gòu)由磁鐵和線圈組成。當(dāng)電流流過(guò)線圈時(shí)，它就變成電磁體，磁鐵的斥力和吸引力產(chǎn)生線性運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生電能。

線性執(zhí)行器的類(lèi)型及其使用方法

線性執(zhí)行器的使用方法根據(jù)類(lèi)型（結(jié)構(gòu)）的不同而有很大差異。

機(jī)械的

由于步進(jìn)電機(jī)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械地轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，因此其控制方法和定位方法與步進(jìn)電機(jī)類(lèi)似，均采用步進(jìn)電機(jī)的電源和控制器。
電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度首先由輸入電機(jī)的脈沖數(shù)決定。基于機(jī)械原點(diǎn)，每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的移動(dòng)量由小齒輪的直徑和兩側(cè)的齒數(shù)（在齒條齒輪機(jī)構(gòu)的情況下）以及進(jìn)給螺桿的螺距（在齒條齒輪機(jī)構(gòu)的情況下）決定。滾珠絲杠機(jī)構(gòu)。
即使在移動(dòng)范圍的中間也可以使電機(jī)停止，從而可以實(shí)現(xiàn)高精度停止，并且通過(guò)向步進(jìn)電機(jī)提供電流，還可以用作制動(dòng)器。

氣動(dòng)

由于采用壓縮空氣作為工作流體，因此需要空氣壓縮機(jī)或現(xiàn)有的壓縮空氣管道，并采用電磁閥或速度控制器進(jìn)行控制。
基本上停止位置要么是伸出的位置，要么是最縮回的位置，很難控制到中途停止。您還可以通過(guò)機(jī)械敲擊擋塊將任意位置設(shè)置為“終點(diǎn)"。
有兩種類(lèi)型：雙作用型（兩端各有配管連接口，根據(jù)加壓側(cè)控制位置）和單作用型（僅一端有連接口，使用彈簧來(lái)確定固定位置。

如果壓縮空氣壓力過(guò)高，氣缸可能會(huì)強(qiáng)力移動(dòng)，從而產(chǎn)生危險(xiǎn)。
在這種情況下，請(qǐng)安裝速度控制器，通過(guò)限制流入氣缸的空氣量來(lái)控制運(yùn)行速度，以達(dá)到適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行速度。
由于施加壓力時(shí)空氣會(huì)被壓縮，因此當(dāng)向氣缸施加大負(fù)載時(shí)，可能無(wú)法產(chǎn)生預(yù)期的力。另一方面，即使流體泄漏，也是空氣，因此不會(huì)污染周?chē)h(huán)境。它還允許使用過(guò)的液體釋放到空氣中。

液壓

這種氣動(dòng)式使用油作為工作流體，當(dāng)需要較高壓力，即較大差動(dòng)功率時(shí)使用。使用專(zhuān)用電動(dòng)泵對(duì)油進(jìn)行加壓。
由于工作原理與氣動(dòng)式相似，因此具有相似的特性，但由于即使施加壓力油也不會(huì)被壓縮，因此可以獲得更大的差動(dòng)功率。
由于工作流體是油，如果發(fā)生泄漏，可能會(huì)污染周?chē)鷧^(qū)域。

線性執(zhí)行器的控制

使用電機(jī)的機(jī)械線性致動(dòng)器通過(guò)指示位置的觸點(diǎn)輸入和控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)來(lái)控制位置。
對(duì)于氣動(dòng)和液壓類(lèi)型，位置控制是通過(guò)使用閥門(mén)和電磁閥切換壓縮空氣和液壓回路來(lái)進(jìn)行的。有些內(nèi)置接近開(kāi)關(guān)
或電位器 作為位置檢測(cè)傳感器，如有需要可以稍后安裝。