什么是線性執行器？線性執行器的應用及原理

什么是線性執行器？

線性致動器是一種沿線性方向產生動力的裝置。通常，機械零件用于將旋轉電機轉換為直線運動。此外，還有利用氣缸產生線性動力的氣動型和液壓型。廣泛用作工業機械、計算機等需要直線運動的部件的驅動源。近年來，隨著工業設備和測量儀器性能的提高，需要高速和高位置精度，并且正在使用線性致動器。

線性執行器的應用

線性執行器用于需要線性動力的部件，例如工業設備、汽車和PC外圍設備。以下是使用線性致動器的示例。

• 工程機械等的開關
  門 - 用于工程機械等重型機械的門的開關，調整裝載物的角度等。最近，采用了電動模型，使其更容易與安裝在工程機械等中的控制系統集成。

• 工程機械等發動機的油門控制
  - 用于工程機械等發動機的油門控制。它比傳統液壓裝置更小、更輕。

線性執行器原理

線性執行器的原理包括機械式、氣動式、液壓式和電磁式。下面對每種方法進行解釋。

• 線性動力是通過將機械
  步進電機的旋轉運動與齒輪齒條、滾珠絲杠、滑動絲杠等結合起來產生直線運動而獲得的。

• 氣動A型泵或壓縮機
  增加 空心氣缸內的壓力，使活塞上下移動，使氣缸沿活塞軸線移動，產生線性動力。

• 液壓
  式 與氣動式結構類似，利用液壓使氣缸內的活塞上下運動，使氣缸在活塞軸線上移動，產生線性動力。與氣動壓力相比，它的使用壓力更高。

• 磁力型（直線電機）
  利用電磁力產生直線方向的動力。該結構由磁鐵和線圈組成。當電流流過線圈時，它就變成電磁體，磁鐵的斥力和吸引力產生線性運動并產生電能。

線性執行器的類型及其使用方法

線性執行器的使用方法根據類型（結構）的不同而有很大差異。

機械的

由于步進電機將旋轉運動機械地轉換為直線運動，因此其控制方法和定位方法與步進電機類似，均采用步進電機的電源和控制器。
電機的旋轉角度首先由輸入電機的脈沖數決定。基于機械原點，每個旋轉角度的移動量由小齒輪的直徑和兩側的齒數（在齒條齒輪機構的情況下）以及進給螺桿的螺距（在齒條齒輪機構的情況下）決定。滾珠絲杠機構。
即使在移動范圍的中間也可以使電機停止，從而可以實現高精度停止，并且通過向步進電機提供電流，還可以用作制動器。

氣動

由于采用壓縮空氣作為工作流體，因此需要空氣壓縮機或現有的壓縮空氣管道，并采用電磁閥或速度控制器進行控制。
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。您還可以通過機械敲擊擋塊將任意位置設置為“終點"。
有兩種類型：雙作用型（兩端各有配管連接口，根據加壓側控制位置）和單作用型（僅一端有連接口，使用彈簧來確定固定位置。

如果壓縮空氣壓力過高，氣缸可能會強力移動，從而產生危險。
在這種情況下，請安裝速度控制器，通過限制流入氣缸的空氣量來控制運行速度，以達到適當的運行速度。
由于施加壓力時空氣會被壓縮，因此當向氣缸施加大負載時，可能無法產生預期的力。另一方面，即使流體泄漏，也是空氣，因此不會污染周圍環境。它還允許使用過的液體釋放到空氣中。

液壓

這種氣動式使用油作為工作流體，當需要較高壓力，即較大差動功率時使用。使用專用電動泵對油進行加壓。
由于工作原理與氣動式相似，因此具有相似的特性，但由于即使施加壓力油也不會被壓縮，因此可以獲得更大的差動功率。
由于工作流體是油，如果發生泄漏，可能會污染周圍區域。

線性執行器的控制

使用電機的機械線性致動器通過指示位置的觸點輸入和控制電機的旋轉來控制位置。
對于氣動和液壓類型，位置控制是通過使用閥門和電磁閥切換壓縮空氣和液壓回路來進行的。有些內置接近開關
或電位器 作為位置檢測傳感器，如有需要可以稍后安裝。