執(zhí)行器作為一種動力裝置，綜合了氣動、液壓、控制、機(jī)電、計算機(jī)、通信等技術(shù)，可以快速、穩(wěn)定地對被控對象的位置進(jìn)行精確控制，不僅應(yīng)用于各種閥門的驅(qū)動、控制中，而且現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在電力、水利、冶金、造紙、航天、管線、石化、工業(yè)裝備、食品加工等領(lǐng)域眾多需要動力驅(qū)動的部位。
執(zhí)行器按所用驅(qū)動能源形式劃分，可分為氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器和電液執(zhí)行器。之前儀控君已經(jīng)為大家整理了氣動執(zhí)行器和電動執(zhí)行器的相關(guān)知識，今天我們就來一起了解一下電液執(zhí)行器的相應(yīng)內(nèi)容吧！
電液執(zhí)行器的概念
電液執(zhí)行器將控制模塊和液壓動力模塊集成一體，分為直行程、角行程兩種。控制模塊發(fā)出指令到智能可控電動機(jī)或伺服閥，控制液壓動力模塊以線性位移（或角位移）輸出力（或力矩），驅(qū)動被控對象，并通過位移反饋完成調(diào)節(jié)過程，實現(xiàn)各種功能控制。
目前市場上使用較多的電液執(zhí)行器一般可分為兩種：一種是伺服閥控制式電液執(zhí)行器，即傳統(tǒng)的電液伺服執(zhí)行器，通常采用開式循環(huán)液壓系統(tǒng)，通過控制伺服閥調(diào)節(jié)液壓油流動方向及流量大小，實現(xiàn)對被控對象的調(diào)節(jié)，如德國的Reineke電液執(zhí)行器；另一種是電動機(jī)控制式電液執(zhí)行器，采用閉式循環(huán)液壓系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)步進(jìn)電動機(jī)或伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速來控制雙向泵壓力油輸出方向和流量，對被控對象進(jìn)行精確調(diào)控，如美國REXA等電液執(zhí)行器。
電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成
電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含兩個主要部分，即執(zhí)行器（缸和電液動力組件）部分和控制箱部分。執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝在驅(qū)動裝置上，控制箱遠(yuǎn)程安裝。連接它們的是模塊電纜和反饋電纜。控制箱包括位置控制處理器、電源供應(yīng)、馬達(dá)驅(qū)動器、保險絲和電源濾波器以及接線端子。
在位置控制處理器的操作裝置中有自動、設(shè)定和本地三種操作模式。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)處在自動模式時，它會根據(jù)控制信號，通過自動調(diào)節(jié)來達(dá)到目標(biāo)位置。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)處在現(xiàn)場本地模式時，可以通過手動方式來調(diào)節(jié)執(zhí)行器位置。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)處在設(shè)定模式時，可以對執(zhí)行器進(jìn)行校準(zhǔn)，同時可設(shè)置其運行參數(shù)，此運行參數(shù)控制執(zhí)行器的動態(tài)特性。
通過一個簡單的操作可以使位置控制處理器（PCP）進(jìn)入“設(shè)置”模式，在這里，速度、行程、死區(qū)和控制信號可以通過三鍵區(qū)和顯示器設(shè)置。編程參數(shù)可以從永久存儲器中獲得。 PCP能夠?qū)?zhí)行器的各種故障進(jìn)行診斷。
執(zhí)行器部分的核心是電液動力模塊，包括馬達(dá)、齒輪泵、流量匹配閥、貯油箱、加熱器、旁路電磁閥（彈簧失效單元特有）等。
流量匹配系統(tǒng)允許動力模塊以增量方式定位。馬達(dá)和泵只在執(zhí)行器需要動作時動作。不動時，鎖在原位。該系統(tǒng)完全能夠勝任調(diào)節(jié)任務(wù)，而不受啟、停或反轉(zhuǎn)的限制。
電液執(zhí)行器結(jié)構(gòu)及原理
1.傳統(tǒng)電液伺服執(zhí)行器
傳統(tǒng)電液伺服執(zhí)行器將油源站與電液伺服系統(tǒng)集成為一體，所有部件如電動機(jī)-泵單元、伺服或比列控制閥、液壓缸、位置反饋組件、壓力表、液位和溫度報警傳感器、過濾器、溢流閥、單向閥等都安裝在容器內(nèi)部。電動機(jī)通常為鼠籠式異步電動機(jī)，性能穩(wěn)定，可滿足電液伺服執(zhí)行器各工況要求，且價格較低。伺服閥為電液伺服執(zhí)行器的控制核心，既是電液轉(zhuǎn)換元件，又是功率放大元件，其功用是將小功率的電信號輸入轉(zhuǎn)換為大功率液壓能（壓力和流量）輸出，能夠?qū)敵隽髁亢蛪毫M(jìn)行連續(xù)雙向控制，從而實現(xiàn)對執(zhí)行器位移、速度、加速度和力的控制，動態(tài)響應(yīng)速度快，控制精度高，結(jié)構(gòu)緊湊，廣泛用于快速高精度的各類機(jī)械設(shè)備的液壓閉環(huán)控制中。
2.電動機(jī)控制式電液執(zhí)行器
市場上電動機(jī)控制式電液執(zhí)行器無論是液壓系統(tǒng)、控制方式還是工作過程都大同小異，均采用步進(jìn)電動機(jī)或伺服電動機(jī)、高精度雙向齒輪泵、液壓缸、油箱、反饋組件等。所有組件均與外部獨立、封閉，高度集成，模塊化、小型化設(shè)計。
電液執(zhí)行器的應(yīng)用分析
高精度的電液伺服執(zhí)行器輸出推力大，全行程時間短，響應(yīng)快，控制精度高，無超調(diào)，運行非常平穩(wěn)，適合于高壓差、高黏度介質(zhì)等嚴(yán)酷工況條件。但其往往需要配套使用一個液壓站或者帶一套伺服控制系統(tǒng)，體積龐大，對液壓油清潔度要求高，往往存在泄漏等問題，而且生產(chǎn)成本、使用成本（能耗和維護(hù)費用）高。因而僅在少數(shù)需要大驅(qū)動力或高精度連續(xù)調(diào)節(jié)控制的時候才使用。
和傳統(tǒng)電液伺服執(zhí)行器相比，電動機(jī)控制式電液執(zhí)行器，體積小、重量輕，安裝、使用方便，生產(chǎn)、使用成本低，只在需要調(diào)節(jié)時電動機(jī)和泵才會啟動。性能優(yōu)越，能達(dá)到電液伺服執(zhí)行器大多數(shù)指標(biāo)。雖然電動機(jī)控制式電液執(zhí)行器有諸多優(yōu)點，但在大功率、大行程、大慣量、復(fù)雜的特性補(bǔ)償方面無法實現(xiàn)，而傳統(tǒng)的電液伺服執(zhí)行器則有明顯的優(yōu)勢。
電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，執(zhí)行機(jī)構(gòu)綜合運用了電子、機(jī)械與液壓傳動技術(shù)，具有調(diào)節(jié)精度高、輸出推力大、行程速度快、響應(yīng)靈敏、操作平穩(wěn)、無滯后、無振蕩、低噪聲和可靠性高等特點。截止目前，電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)在石化行業(yè)總裝機(jī)量已達(dá)900余臺。由于用量大、使用部位關(guān)鍵，因而電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正常運行、維護(hù)對于煉廠的正常運行至關(guān)重要。
