跳转到主要内容
blog | 电动传动正在取代液压传动。 您准备好行动了吗?  |
|
全文阅读时间2分钟

电动传动正在取代液压传动。 您准备好行动了吗? 

出于替代化石燃料的迫切需求、石油和天然气供应链的多变影响,以及电气系统技术提高且成本降低等多重因素,传动电气化正在改变我们的生活和工作方式。

对于很多人来说,电气化革命最明显的表现就是道路上电动汽车的普及。 然而,在农业、采矿业以及传统能源和可再生能源生产等行业中,这种转变可能会更为突出。 实际上,对于所有在生产制造中依赖线性运动控制的行业来说,把握电气化优势最好的一个机会就是用电动推杆代替液压执行器。

电动线性传动是指通过滚珠丝杠、齿轮齿条、传送带或其他传动部件,将电机产生的旋转运动转换为线性运动。 这种技术可以轻松取代液压系统。相比之下,液压系统更为复杂,需要使用液压动力装置给油加压,使用软管和接头输油,使用阀门控制油流,使用液压缸装油,这才能使活塞根据不同的油压移动负载。

使用液压执行工作的历史可以追溯到数千年前,第一台液压机(当今液压执行器的原型)于 1795 年获得专利。 事实证明这些液压系统很有效,而且大多数很可靠。 那么,为什么还要选择电动传动呢,为什么这么多行业都在改用电动传动呢?

效率

液压动力装置本身也需要电力供应。 然而,在将电能转换为动能方面,其效率约为电动线性执行器的一半。 此外,液压动力装置必须始终保持运转才能维持压力,而电机在不动时几乎不消耗电力。 很多线性运动控制应用只是间歇性运动,因此从液压传动转为电动传动可以节省大量能源和成本。

改进控制和精度

液压执行器无法执行精细运动。 活塞的运动控制范围受液压缸长度的限制,而油压和粘度的变化也使其无法执行超精确定位。 相比之下,配备高质量线性执行器的伺服电机却能实现极为精确的定位,而且线性执行器几乎可以达到应用所需的任何长度。

在最大限度减少维护问题的同时提高可靠性

液压系统包含很多需要维护的组件,而这些组件可能会出现性能问题或完全失效。 液压动力装置本身就是一种复杂设备,而且还有许多附加组件,包括气缸、控制阀、滤油器、软管、接头。这些组件都是潜在问题所在。 油可能会变脏,不同的温度会影响油的粘度,而且肯定会发生泄漏。 维护这些系统的费用很高,一旦出现故障,停机的代价可能是无法承受的。

而电机和线性执行器是相对简单的设备,几乎不需要维护。 而且,如果使用规范得当,即便在各种条件下使用(包括极端温度、冲洗情况、暴露在天气中的应用和危险环境),依旧具有极高的可靠性。

环境责任

如上所述,液压动力装置将电能转化为动能的效率非常低。 但这仅仅只是其的一个缺点。 在户外应用中,其电力通常由脏污且嘈杂的柴油发电机提供。 液压动力装置本身也是噪音污染的主要来源。 最令人担忧的环境问题是,几乎所有的液压系统都曾发生过泄漏,有时甚至是灾难性的泄漏。 工业环境中的泄漏会导致产品和生产过程的污染,而室外泄漏则会危及社区、野生动物和水源等。

电动执行器更加节能。 在户外应用中,电动执行器可以使用更小、更安静的电源,甚至使用电池。 电机的噪声很小,尤其是与液压动力装置相比。 当然,电动执行器也不需要加压液体,因此不会出现泄漏情况。

总成本

根据解决方案架构的不同,电动执行系统的初始成本可能会高于液压系统。 然而,电动传动在能源、维护、停机时间和环境清洁成本方面均有优势,这使其在长期运行的经济性方面明显胜出。

创新能力

每个液压执行器本质上都是独立的系统。 多个液压系统之间的运动协调只能在比较低的水平上执行,其精度无法满足高度集成的工业应用、自主控制移动系统、协作机器人和其他改变当今世界的创新应用的需要。

此外,压缩空气泵或液压泵也并不总能在各种特定环境中和机器上使用。 相比之下,高性能系统所需的面板开关、传感器、显示器、可编程逻辑控制器和其他设备几乎都有电力供应。 只有在使用同一电源时,才能在简化机器的同时实现更精确、更协调的运动控制。 电动传动正在创造未来,而非液压传动。

向电气传动的简单转变

您是否想知道电机控制的工作原理、电动传动是否适合您的应用以及如何开始着手? 科尔摩根可以回答您的问题,为您提供实现出色性能所需的运动控制技术,也是能帮您正确匹配运动控制/执行器以满足您几乎所有要求的合作伙伴。

我们不断加大研发投入,改进电机、驱动和控制设计,以提高功率、转矩密度和易用性。 例如,我们专门对电机绕组进行了开发,并使用先进的永磁材料,使电机能够以极紧凑的外形尺寸提供大转矩,同时最大限度地降低能耗。

科尔摩根的专长是直接与客户合作,了解他们的应用需求,并携手设计出出色的解决方案。 请阅读相关材料,了解我们的运动控制专家如何帮助石油行业在一些极具挑战性的应用中实现从液压到电动的转变,包括远程操作车辆、海底作业和井下工具。 此外,请使用我们的在线自助式Motioneering伺服选型工具,进行电机的选型,以便与滚珠丝杠、齿轮齿条和传送带设计等线性执行器配合使用。

我们还可以帮助您找到合适的合作伙伴,将科尔摩根电机和驱动器与满足您应用需求的出色线性执行器配对使用。 这一切都始于对需求的探索。 请联系我们,让我们通过工程师与工程师之间的交流,探讨如何从老式液压系统转换为更简单、更精确、更高效、更环保的未来电动传动系统。

 

联系专家咨询

卓越的工程设计

科尔摩根相信运动控制和自动化的力量可以创造更美好的世界。

了解更多

相关信息

安全防爆至关重要——科尔摩根防爆干货一站式分享 >

在工业制造领域,多个行业和应用场景会涉及到危险性材料和易燃易爆气体,防爆工作不容忽视。运动控制专家科尔摩根在防爆技术方面有着丰富的研发和应用经验。本次研讨会,防爆应用专家将为您带来防爆干货一站式分享,揭秘如何轻松实现安全防爆。

让石油开采简单一点——科尔摩根防爆伺服技术 >

通过采用科尔摩根防爆伺服解决方案对钻井平台进行升级改造,实现操作过程的自动化,开采环境变得安全、清洁,消除了开采人员的生命安全隐患。同时,机械化操作,速度更快、效率更高、显著提高了开采工作的效率及生产力。

为什么要使用防爆电机? >

电机在正常工作条件下会发热,如果转子线圈出现故障,可能产生火花。 如果环境中存在特定危险物质,那么电机外壳温度过高或未能正确遏制火花可能会引起爆炸或起火。