Электрические цепные актуаторы
Компактные электромеханические линейные приводы с жёсткой цепью
Электрические цепные актуаторы Pnevmolux предназначены для линейного перемещения, подъёма и точного позиционирования механизмов и грузов с помощью специальной жёсткой цепи. В отличие от обычной роликовой цепи, работающей преимущественно на растяжение, специальная конструкция звеньев цепного актуатора позволяет передавать усилие также на сжатие. При выходе из приводного блока звенья занимают рабочее положение и образуют жёсткий линейный элемент, способный толкать нагрузку. При обратном движении цепь втягивается внутрь актуатора, снова получает возможность изгибаться в предусмотренном направлении и укладывается в специальный корпус-магазин. Главное преимущество такой конструкции — возможность получить большой линейный ход при значительно меньших монтажных размерах, чем у традиционного штокового электроцилиндра или длинного винтового привода.
Цепной актуатор - основное отличие
Основными элементами электрического цепного актуатора являются:
Электродвигатель; редуктор; приводная звёздочка; жёсткая цепь; приводной корпус; направляющие элементы; магазин хранения цепи; концевое присоединительное звено; датчики положения; при необходимости — энкодер и система управления.
Электродвигатель через редуктор вращает приводную звёздочку.
При движении вперёд цепь выходит из приводного корпуса. Специальная форма звеньев ограничивает их взаимный поворот в рабочем направлении, поэтому последовательность звеньев превращается в жёсткую составную колонну. Таким образом, цепь может передавать осевое усилие и: толкать; тянуть; поднимать; опускать; перемещать; позиционировать механизм. При обратном вращении привода цепь втягивается и размещается в корпусе-магазине.
Два основных параметра конструкции цепного актуатора
Конструкция рабочей цепи
Компоновка хранения цепи
При выборе цепного актуатора необходимо различать:
1. Конструкцию рабочей цепи
Она определяет способ образования жёсткого линейного элемента, допустимые нагрузки, устойчивость и динамические характеристики.
2. Компоновку хранения цепи
Она определяет прежде всего габариты актуатора в сложенном состоянии.
Для хранения цепи могут использоваться:
• однослойный корпус;
• двухслойный корпус;
• трёхслойный корпус.
Количество слоёв хранения цепи не означает количество рабочих цепей и само по себе не определяет усилие актуатора.
Цепной актуатор - типы цепного механизма
Одноцепные актуаторы — Rigid Chain / Linear Chain
Используется одна специальная жёсткая цепь.
При работе на толкание упорные поверхности соседних звеньев взаимодействуют друг с другом, благодаря чему цепь приобретает продольную жёсткость и работает подобно составному штоку.
Преимущества:
- простая конструкция;
- высокая нагрузочная способность;
- большой рабочий ход;
- компактное хранение втянутой цепи;
- возможность горизонтального и вертикального применения;
- относительно простое обслуживание.
Сдвоенные цепные актуаторы — Duplex / Engaging Chain
В конструкции используются две взаимодействующие цепи или усиленная сдвоенная цепная система.
Такое решение применяется, когда необходимо повысить:
- устойчивость;
- жёсткость;
- допустимое усилие;
- точность движения;
- сопротивление боковым нагрузкам.
Сдвоенные исполнения особенно подходят для тяжёлого промышленного оборудования и механизмов с повышенными требованиями к стабильности движения.
Актуаторы со сцепляющимися цепями — Zip Chain
В конструкции используются две специальные цепи, которые при выходе из корпуса соединяются друг с другом подобно застёжке-молнии.
В результате формируется единая жёсткая колонна.
Такие актуаторы отличаются:
- высокой скоростью;
- компактностью;
- высокой частотой рабочих циклов;
- возможностью точного позиционирования;
Варианты исполнения корпуса по способу хранения цепи
Втянутая цепь размещается внутри корпуса в один продольный ряд.
Такой актуатор имеет минимальную высоту корпуса, однако при большом рабочем ходе требуется значительная монтажная длина.
Однослойная конструкция целесообразна, когда по длине оборудования имеется достаточное свободное пространство, а высоту привода необходимо минимизировать.
Преимущества
- наиболее простая конструкция;
- минимальное количество разворотов цепи;
- небольшой уровень механических потерь;
- минимальная высота;
- удобное обслуживание.
Основное ограничение
Большая длина корпуса при большом рабочем ходе.
Втянутая цепь размещается внутри корпуса на двух уровнях.
После прохождения первого уровня цепь изменяет направление и укладывается на второй уровень.
За счёт этого можно существенно сократить длину корпуса по сравнению с однослойным исполнением при одинаковом рабочем ходе.
Преимущества
- компактная длина;
- умеренная высота;
- хороший баланс между компактностью и сложностью;
- подходит для большинства промышленных механизмов.
Двухслойное исполнение рекомендуется как универсальный вариант цепного актуатора.
Втянутая цепь размещается внутри корпуса на трёх уровнях.
Это позволяет разместить значительную длину цепи внутри сравнительно короткого корпуса.
Трёхслойное исполнение предназначено прежде всего для оборудования, где пространство вдоль оси актуатора строго ограничено.
Преимущества
- минимальная монтажная длина;
- возможность большого хода в ограниченном пространстве;
- высокая степень интеграции привода в оборудование.
Особенности
- увеличенная высота корпуса;
- более сложная система направления цепи;
- большее количество участков изменения направления цепи;
- повышенные требования к точности изготовления и обслуживанию.
Важно: количество слоёв не связано напрямую с усилием
Обозначения Single Layer, Double Layer и Triple Layer относятся к способу хранения втянутой цепи, а не к количеству одновременно работающих силовых цепей.
Например, актуатор номинальным усилием 35 кН может быть изготовлен:
- ECA-35-S — с однослойным магазином;
- ECA-35-D — с двухслойным магазином;
- ECA-35-T — с трёхслойным магазином.
При одинаковом номинальном усилии и рабочем ходе эти исполнения будут отличаться главным образом длиной и высотой корпуса.
Электрические цепные актуаторы серии ECA модельный ряд
Примечание: приведённый модельный ряд является базовой структурой серии Pnevmolux. Окончательные значения усилия, хода, скорости и габаритов определяются выбранной конструкцией цепи и должны подтверждаться для конкретного исполнения
Варианты исполнения моделей
Пример обозначения: ECA-35-D-2000-150-SV-BR - ECA — Электрический цепной актуатор; 35 — номинальное усилие 35 кН; D — Double Layer, двухслойный магазин цепи; 2000 — рабочий ход 2000 мм; 150 — скорость до 150 мм/с; SV — серводвигатель; BR — электромагнитный тормоз.
Варианты электродвигателей:
Цепные актуаторы могут комплектоваться различными типами электропривода.
Асинхронный электродвигатель - Рекомендуется для большинства стандартных промышленных механизмов. Возможна работа совместно с частотным преобразователем для регулирования скорости и плавного пуска.
Серводвигатель - Используется для:
- точного позиционирования;
- высокой динамики;
- программируемых промежуточных положений;
- синхронизации нескольких актуаторов;
- высокоавтоматизированного оборудования.
Электродвигатель постоянного тока - Возможны исполнения для мобильного оборудования с питанием 24 или 48 В DC.
Редукторы:
В зависимости от усилия, скорости и компоновки могут применяться:
- цилиндрические;
- коническо-цилиндрические;
- планетарные;
- червячные редукторы.
Для вертикального перемещения обычно предусматривается электромагнитный тормоз двигателя или другая система безопасного удержания нагрузки.
Управление и позиционирование:
Цепной актуатор может работать как простой двухпозиционный привод либо как полноценная программируемая линейная ось.
Возможна комплектация:
- концевыми выключателями;
- индуктивными датчиками;
- инкрементальным энкодером;
- абсолютным энкодером;
- преобразователем частоты;
- сервоприводом;
- PLC;
- датчиком усилия;
- системой контроля перегрузки.
При использовании серводвигателя возможно точное позиционирование в нескольких произвольных точках рабочего хода.
Возникают ситуации, когда необходима синхронная работа нескольких актуаторов:
Например, это может потребоваться для перемещения больших платформ или каких-то длинных конструкций. В этом случае могут использоваться:
- 2 актуатора;
- 4 актуатора;
- несколько приводных точек.
Синхронизация может выполняться:
- общим механическим валом;
- механической трансмиссией;
- электронным управлением несколькими серводвигателями.
Это позволяет создавать многоточечные подъёмные, перемещающие и позиционирующие системы.
Основные преимущества электрических цепных актуаторов:
Большой ход - Цепь может иметь значительно большую рабочую длину, чем монтажная длина приводного блока.
Компактность - Одно-, двух- и трёхслойные магазины позволяют подобрать форму актуатора под доступное пространство оборудования.
Высокое осевое усилие - Жёсткая цепь позволяет использовать электромеханический привод для перемещения значительных нагрузок.
Электрическое управление - Не требуется гидростанция, насос и гидравлические трубопроводы.
Отсутствие гидравлического масла - Актуаторы подходят для оборудования, где необходимо минимизировать риск загрязнения рабочей зоны маслом.
Программируемое позиционирование - Серводвигатель и энкодер позволяют использовать цепной актуатор как управляемую линейную ось.
Возможность длинных ходов - Неиспользуемая часть цепи компактно хранится внутри корпуса и не требует штока или винта полной длины рабочего хода.
Области применения:
Промышленная автоматизация
- перемещение технологических узлов;
- позиционирование оборудования;
- подъём механизмов;
- автоматические производственные линии.
Станочное оборудование
- перемещение рабочих столов;
- смена пресс-форм и штампов;
- загрузка тяжёлых деталей;
- перемещение защитных экранов;
- позиционирование технологической оснастки.
Внутризаводская логистика
- перемещение паллет;
- подъём конвейерных секций;
- передача груза между уровнями;
- автоматические складские системы.
Автомобильное производство
- транспортировка кузовов;
- линии сборки;
- перемещение технологических платформ;
- смена прессовой оснастки.
Подъёмные механизмы
- промышленные платформы;
- подъёмные столы;
- трансформируемые площадки;
- специальные лифтовые устройства.
Сценическое и выставочное оборудование
- подвижные сцены;
- декорации;
- трансформируемые полы;
- выставочные платформы.
Специальное машиностроение
Цепные актуаторы особенно эффективны там, где одновременно требуются:
большой ход + значительное усилие + небольшое монтажное пространство + электрическое управление.
Цепной актуатор или электроцилиндр?
Электроцилиндр обычно является оптимальным решением для сравнительно небольших и средних ходов, когда имеется место для размещения винта и корпуса соответствующей длины.
Цепной актуатор становится особенно выгоден при большом ходе.
У втянутой цепи нет необходимости оставаться прямолинейной — её можно разместить в одно-, двух- или трёхслойном магазине.
Поэтому при одинаковом ходе цепной привод может занимать значительно меньше монтажного пространства.
Цепной актуатор или гидроцилиндр?
Гидроцилиндр обеспечивает высокое усилие и остаётся эффективным решением для многих тяжёлых машин.
Однако электрический цепной актуатор позволяет отказаться от:
- гидростанции;
- насоса;
- масла;
- гидрораспределителей;
- трубопроводов высокого давления.
Кроме того, электрический привод удобен для интеграции с PLC, частотным преобразователем и сервосистемой.
Важное условие при работе цепи на сжатие
Номинальное усилие актуатора нельзя автоматически считать допустимой нагрузкой при любом рабочем ходе.
При работе цепи на сжатие необходимо учитывать:
- свободную длину цепи;
- устойчивость против продольного изгиба;
- конструкцию направляющей;
- скорость;
- динамические нагрузки;
- монтажное положение;
- коэффициент безопасности.
Для длинных ходов могут использоваться дополнительные направляющие или телескопические элементы.
Поэтому окончательный выбор актуатора должен выполняться по совокупности нагрузки, хода, скорости и конкретной механической компоновки.
Узнать цену, заказать или получить консультацию
Пожалуйста заполните поля и нажмите кнопку "Отправить" внизу формы.
Вы получите, на указанный адрес емаил, подтверждение и номер Вашего обращения. Мы свяжемся с Вами в ближайшее время.