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液壓缸維修之?dāng)?shù)字式點(diǎn)位液壓缸

什么是數(shù)字式點(diǎn)位液壓缸？它有什么優(yōu)點(diǎn)？它有哪些種類？ 

用數(shù)字信息控制的液壓缸稱為數(shù)字缸。用數(shù)字缸驅(qū)動(dòng)定位，和模擬液壓缸（如伺服液壓缸、比例液壓缸）等相比較，它的精度高，穩(wěn)定性好，抗污染能力強(qiáng)，溫度漂移少，可靠性高，與計(jì)算機(jī)接口無需數(shù)模轉(zhuǎn)換，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低；和電液脈沖馬達(dá)相比，結(jié)構(gòu)上無需像液壓馬達(dá)那樣做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，要通過絲桿螺母、齒輪及聯(lián)軸器轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，因而比電液脈沖馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 從20世紀(jì)60年代至今，世界各國研制出多種形式的數(shù)字缸，結(jié)構(gòu)上多采用數(shù)字閥控缸的形式（內(nèi)控、外控）。按數(shù)字缸完成的功能看，有連續(xù)數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字缸和點(diǎn)位數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字缸；按反饋機(jī)構(gòu)來分，有剛性反饋型和柔性反饋型。 

數(shù)字式點(diǎn)位液壓缸的工作原理是怎樣的？ 

以圖3-20所示Vickcrs公司數(shù)字式點(diǎn)位液壓缸為例，來說明它的工作原理。缸內(nèi)有多個(gè)相互套裝的帶桿浮動(dòng)活塞，它的后一個(gè)活塞桿套在前一個(gè)活塞的空心凸緣內(nèi)。各級(jí)活塞的行程由各空心凸緣長(zhǎng)度（行程限制器）限定，輸出位移等于外伸著的若干級(jí)活塞行程的總和。各級(jí)活塞的行程按二進(jìn)制規(guī)律設(shè)計(jì)，即各活塞有效行程之比為1∶2∶4∶8∶16∶…，即按2n級(jí)數(shù)排列。計(jì)算機(jī)輸出平行二進(jìn)制數(shù)碼儀信號(hào)，控制一級(jí)二位三通電磁換向閥的閥位。每個(gè)換向閥控制著數(shù)控液壓缸的一個(gè)工作腔，利用電磁鐵的通斷，使它與壓力油路接通或者與回油路接通。當(dāng)某工作腔與壓力油路接通（相應(yīng)二位三通電磁閥斷電）時(shí)，對(duì)應(yīng)的某級(jí)活塞則外伸；反之，當(dāng)某工作腔與回油路接通（電磁鐵通電）時(shí)，對(duì)應(yīng)的某級(jí)活塞在其他外伸缸端面油腔壓力油的液壓力作用下內(nèi)縮。輸出位移等于外伸著的若干活塞的行程的總和。各級(jí)活塞的行程按二進(jìn)制規(guī)律設(shè)計(jì)，所以輸出位移與輸入信號(hào)的關(guān)系如下： 

圖3-20 數(shù)字式點(diǎn)位液壓缸的工作原理 

（3-6） 式中 Y出——輸出位移； Y0——第0級(jí)活塞的行程； ak——第k級(jí)活塞收到的二進(jìn)制信號(hào)（步距）； k——活塞級(jí)數(shù)； n——活塞總級(jí)數(shù)。 例如Y0為1mm（即步距為1mm），當(dāng)只有0級(jí)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)主活塞桿向右運(yùn)動(dòng)1mm，如只有第一級(jí)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，主活塞桿向右運(yùn)動(dòng)2mm，…；當(dāng)?shù)?級(jí)活塞與第1級(jí)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，主活塞桿向右運(yùn)動(dòng)3mm；根據(jù)不同組合，可以得到主活塞桿向右運(yùn)動(dòng)1mm，2mm，3mm，…的運(yùn)動(dòng)范圍；當(dāng)全部活塞都向右伸出，則最大運(yùn)動(dòng)范圍為1+2+4+…+64=127mm。如步距為1mm，則缸的工作位置為127個(gè)，運(yùn)動(dòng)范圍為1～127mm。