Hướng dẫn thiết kế bộ truyền động tuyến tính hạng nặng

Không giống như các bộ truyền động tiêu chuẩn, thiết bị truyền động tuyến tính hạng nặng được chế tạo bằng vật liệu gia cố, hệ thống truyền động công suất cao và các tính năng bảo vệ nâng cao để đảm bảo độ tin cậy trong các điều kiện vận hành khắc nghiệt. Chúng được thiết kế để xử lý tải trọng cực lớn, môi trường khắc nghiệt và các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe.

1. Thông số kỹ thuật chính của Thiết bị truyền động hạng nặng

tham số	Phạm vi điển hình	Nhiệm vụ cực độ
Khả năng chịu tải	1.000–50.000 lb	50.000–200.000+ pound
Chiều dài hành trình	6–120 inch	Tùy chỉnh >120"
Tốc độ	0,1–2 inch/giây (có thể điều chỉnh)	Thủy lực: 4–12 in/giây
Chu kỳ nhiệm vụ	Liên tục (100% ED)	đánh giá tác động
Bảo vệ	IP66/IP69K	Chống cháy nổ (ATEX)

2. Các loại thiết bị truyền động hạng nặng hàng đầu

A. Xi lanh thủy lực

Tốt nhất cho: Lực cực cao (200.000+ lbs), môi trường khắc nghiệt

Ưu điểm:

Lực không giới hạn với kích thước bơm thích hợp

Xử lý tải sốc cực lớn

Bảo trì tối thiểu với con dấu thích hợp

Nhược điểm:

Yêu cầu bộ nguồn thủy lực

Rò rỉ chất lỏng tiềm năng

B. Thiết bị truyền động trục vít bi điện

Tốt nhất cho: 5.000–50.000 lbs, điều khiển chính xác ( thiết bị truyền động trục vít bóng lực cao)

Ưu điểm:

Tiết kiệm năng lượng

Định vị chính xác (± 0,001")

Vận hành sạch (không có thủy lực)

Nhược điểm:

Lực thấp hơn thủy lực

Yêu cầu động cơ/hộp số mạnh mẽ

C. Thiết bị truyền động trục vít ACME

Tốt nhất cho: 10.000–100.000 lbs trong đó việc tự khóa là rất quan trọng

Ưu điểm:

Sẽ giữ chức vụ mà không có quyền lực

Tiết kiệm hơn vít bi

Nhược điểm:

Hiệu suất thấp hơn (40-60%)

Mặc nhanh hơn dưới tải trọng cao

3. Các thành phần thiết kế quan trọng

A. Các yếu tố kết cấu

Nhà ở: Thép đúc hoặc nhôm ép đùn có độ dày thành 1/2"+

gậy: Thép không gỉ cứng (17-4PH hoặc 316SS)

Vòng bi: Con lăn côn quá khổ hoặc vòng bi thủy tĩnh

B. Hệ thống truyền động

Hộp số: Hộp số hành tinh (tỷ lệ 5:1 đến 100:1)

Động cơ:

AC 3 pha (10–100 HP)

DC không chổi than (để điều khiển servo)

Động cơ thủy lực (cho xi lanh)

C. Hệ thống bảo vệ

cần gạt nước: Phớt đa mê cung có khả năng lọc dầu mỡ

làm mát:

Vụ nổ không khí cho điện

Bộ làm mát dầu cho thủy lực

Quá tải:

Van giảm áp (thủy lực)

Bộ hạn chế mô-men xoắn (điện)

4. Ứng dụng cụ thể theo ngành

A. Máy ép công nghiệp

Yêu cầu: 50–200 tấn, độ lặp lại 0,001"

Giải pháp: Vít bi điện servo có phản hồi cảm biến tải trọng

B. Thiết bị khai thác mỏ

Yêu cầu: Hơn 100.000 lbs, IP69K, chống cháy nổ

Giải pháp: Xi lanh thủy lực có ắc quy

C. Máy móc ngoài khơi

Yêu cầu: Chống ăn mòn, tuổi thọ 20 năm

Giải pháp: Thiết bị truyền động thủy lực song công bằng thép không gỉ

5. So sánh hiệu suất

tính năng	thủy lực	Vít bi điện	Vít ACME
Lực tối đa	Không giới hạn	~50.000 pound	~100.000 pound
Độ chính xác	Trung bình	Tuyệt vời	Tốt
Hiệu quả	60-70%	80-90%	40-60%
Bảo trì	Trung bình	Thấp	Trung bình
Dấu chân	lớn	Nhỏ gọn	Trung bình

6. Nhà sản xuất hàng đầu

Thủy lực: Bosch Rexroth, Parker Hannifin, Eaton

Điện: Thomson, Rollon, PJM (Power Jack Motion)

Nhiệm vụ cực đoan: Helac, Hydratech, Pacoma

7. Danh sách kiểm tra lựa chọn

► Xác định yêu cầu tải cao điểm và liên tục

► Xác định chiều dài và tốc độ hành trình cần thiết

► Đánh giá điều kiện môi trường (bụi, nhiệt độ,...)

► Chọn giữa việc giữ vị trí và điều khiển động

► Lựa chọn hệ thống phản hồi phù hợp (encoding, LVDT)

► Xác minh chu kỳ hoạt động và tuổi thọ dự kiến

Đối với các ứng dụng quan trọng, luôn:

► Đưa hệ số an toàn 25-50% vào xếp hạng tải

► Chỉ định niêm phong dự phòng cho môi trường khắc nghiệt

► Xem xét cơ chế phanh/khóa an toàn khi hỏng hóc

Bạn có muốn chúng tôi xây dựng các tính toán cụ thể cho trường hợp tải của bạn hoặc cung cấp đề xuất tích hợp CAD? Hãy cho chúng tôi biết yêu cầu của bạn.