非公路机动应用的机电执行器
为何选择Thomson机电执行器?
在过去 50 多年中,美国丹纳赫传动的专业工程师经过努力工作,设计出我们的 Thomson 系列执行器,它们提供了非公路用机动设备所需的独特功能。这些机电式执行器结构坚固,性能可靠,可在苛刻的环境条件下完成各项任务:
• 使枯燥乏味的人工劳动变得简单– 降低操作员疲劳程度
• 将过程实现自动化 – 提高效率,降低成本
• 提供方便的远程控制 – 提高生产能力,改进操作
• 使操作员免于在危险条件下工作 – 提高安全性
市场上产品范围最大的执行器
除了广泛的应用和工程知识外,美国丹纳赫传动还拥有其它厂商没有的、迄今市场上系列范围最广的标准和定制机电式直线执行器。因此,我们能够为众多独特的非公路用机动设备应用提供定位解决方案。我们深深了解非公路机动设备行业的关键需求,并努力工作,以提供最经济有效的解决方案。
我们的成功源自于以下因素:
• 几十年的应用和工程专业知识
• 可经受日常苛刻环境考验的坚固产品
• 广泛的标准和定制产品系列
• 针对独特的非公路用机动设备的定制设计
非公路机动应用
现在,几百万个 Thomson 执行器每日正在无数的苛刻环境中工作着。它们能够抵抗酷热和寒冷,忍受污泥和尘土,连续不断地高效、无故障地运行着。下面是几个典型应用:
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建筑/道路维护 • 多用途运载车底盘 • 撒盐车或撒砂车槽 • 扫地车转刷和橡皮扫帚 • 压实机 • 节流阀控制
农场/林场 • 联合收割机 • 农药喷洒车 • 捆扎机系统 • 播种机喷管 • 绞车S • 玻璃研磨机 • 发动机罩或驾驶室倾斜
草坪与园艺设备 • 割草机底板和斗仓 • 草坪修整机 • 多用途运载车卸料箱 • 道路修整机附件 • 通气设备 • 农药喷管
铁路 • 火车挂钩 • 导电弓 • 远程电力切换
娱乐 • 船舱盖和座椅 • RV(休闲)车滑动门、台阶、平台 • 雪橇 • ATV 车附件 • 发动机舱 |
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机电执行器发展趋势
非公路用机动车辆制造厂商们正在做出艰苦的努力,以寻求运动控制系统在非公路用机动车辆上的使用方法。这些设备一旦大量采用气动和液压系统,它们就会越来越多地配备电动执行器。电动执行器体积小,重量轻,比液压系统洁净,这些特点最终都会使公司受益。实际上,电动执行器可以:
• 无需使用液压泵和软管
• 消除与液压系统相伴的笨重结构,减低成本
• 消除对环境有害的漏油现象
• 没有液压系统的高能耗
美国丹纳赫传动具有提供经济型直线执行器的悠久历史,将这些执行器用于自动化任务以及使用液压系统无法完成的定位任务。设计上的灵活性以及独特的定制专业知识,使我们在为客户提供满足其苛刻要求的设计方面拥有巨大优势。
非公路机动设备应用实例
电动式直线运动可实现用液压装置不易实现的人工任务自动化。但直线运动的优点不仅于此...

长期以来,在降低成本的同时提高人机工程学特性并降低驾驶员的疲劳程度一直是汽车设计师的一个主要目标。在非公路用机动车辆中,机电式执行器使用量的迅速增加就是这一努力以及其它市场驱动因素的直接结果,机电式执行器的使用使得以前被认为不切实际的自动化方案有了实现的可能。
许多人工操作的自动化通常认为是不可能实现的,通常在将液压致动作为解决方案使用时更是这样。
结果,液压系统规模的不断增大将成本和复杂程度提高到一个难以承受的水平。另外,众多任务需要不用运转发动机来完成,这样也增加了人工工作量。
使用机电式执行器,可以克服与液压解决方案相伴的众多困难:机电式执行器清洁、高效,易于安装,只需使用电力来进行驱动和定位。与来自液压液体的污染有关的问题得以消除,并可缩减液压系统的规模。
通过电力而不靠发动机运转来驱动执行器意味着发动机罩举升和驾驶室倾斜可以自动进行。设计人员还可以给予驾驶员更多的控制能力,因为只需一个电信号就可以驱动和定位执行器,可以集成进位置反馈功能,电缆比起软管更易于管理。由于有了这些进展,机器实现自动化的可能性和现实性被大大拓宽。
多数情况下,执行器由一个驱动滚珠丝杠或丝杠的电机及传动装置和一个举升臂组成,它们结构紧凑,几乎可安装在任何空间内。这些执行器的安装方式通常与液压缸相同,使用了 U 形钩或枢销安装件,在尺寸上非常相似,执行器上也可集成进位置反馈功能。使用滚珠丝杠将旋转运动转换为直线运动,使得该执行器成为一种极为高效、磨损很低预期寿命很长的设备。
在考虑一个应用是否适合通过电气方法实现时,需要对几个因素进行检查。首先,必须考虑负荷、速度、行程长度和电源等基本工程要素,其次是考虑坚固性、密封性和负荷循环等因素。在考虑一个应用是否适合通过电气方法实现时,需要对几个因素进行检查。首先,必须考虑负荷、速度、行程长度和电源等基本工程要素,其次是考虑坚固性、密封性和负荷循环等因素。
市场上具有各种标准的执行器,大多数适合室内使用,例如用于办公家具或医院床铺等。但是,非公路用机动设备应用对坚固性的要求要高出很多。可靠性和抗振性及抗冲击性在多数情况下是不可缺少的,需要对执行器进行特别设计和制造以满足苛刻的应用条件。
许多情况下,非公路用机动设备设计人员需要执行器具有灵活的设计,安装配置、电气接口和位置反馈等特性通常被定制设计以满足应用要求。直线执行器用在哪些方面?
人工或费力的定位功能以及自动化任务可通过经济有效的电气执行器轻松解决,这已被世界领先的非公路用机动设备制造商所证明。Thomson Tollo 执行器产品系列具有 30 多年的成功应用历史,在农业、林业、建筑和海洋机械等非公路用机动设备领域广泛采用。

现代化联合收割机中可携带多达 10 个执行装置以实现各种功能。其中一些应用原来是人工完成的,例如,通过一个带人工摇把的丝杠进行操作的凹面调节。现在,机器上的计算机可对凹面调节、筛眼调节以及整个脱粒装置的自动水平调节等功能进行控制。可由电气执行器提供的经济有效的可靠反馈系统适用于这些应用,可以满安全运行和高可靠性要求。
这样一种在设计上被集成进机器中的执行器必须具有很长的可靠寿命,而且必须能够在数个月不使用或在长时间在脏污和潮湿环境中运行后仍能够正常工作。
通过 GPS 导航的现代精密耕作技术,农药喷洒机和播种机等机动设备在体积控制、出土前施用标记和各种阀门控制等应用中使用了大量执行器。
许多液力驱动机器的一个常见功能就是使用电气执行器的节流阀控制。通过直接在柴油泵上安装微型执行器,机载计算机可将电机转速调节到任何适合机器的所需数值,因此能够平稳和精确地控制节流阀位置,更有效地利用电机动力。
这种方法在远程控制应用中广泛使用,例如在林业中使用的卷扬机和牵引车。
许多情况下,执行器可作为无线控制器和液压阀之间的连接环节。用执行器取代电磁阀或磁性阀的优点是,执行器可被平稳调节和控制到任意位置,在断电情况下也可保持其位置。通过高效和耐用的执行器设计,可以实现滑阀等要求极为苛刻的应用,并可完成数百万次操作,这在几年以前还被认为是用小型执行器不可能实现的事情。
在环境苛刻的林业生产中,执行器的应用正迅速增长。其中,发动机罩举升和驾驶室倾斜等功能是最为常见的应用。有无数理由来选择机电式运动而不是手动或液压移动。
发动机罩或整个驾驶室通常只有在进行维修时才被打开。出于安全原因,必须将发动机关闭,电气执行器所需的电源可直接从电瓶获得。
另外一个安全因素是执行器能够自动锁定,这意味着,即使电机的电源被切断,执行器的位置也能保持,直到电机重新起动。这种情况对于液压或气动执行器来说是个问题,在使用这两种执行器时,压力损失可能会使执行器失去稳定,从而对操作人员造成危险并损坏机器。
另外,许多执行器还具有手动超调功能,即使电瓶已没电,也能继续运行。这在许多应用中是一个至关重要的功能,例如在施工设备、铁路中的火车挂钩和集电弓架以及远距离电力切换等应用中。

为了应对斯堪的那维亚森林中的极端恶劣条件,执行器的设计对其中元件的保护程度极高。IP65 是这些执行器的标准防护等级,诸如能够耐受从远低于冰点的温度到发动机舱中极高的温度这一范围内的温度变化等特性是必不可少的。
对提高生产效率日益增长的要求,促使人们不断改善驾驶员人机工程学与环境设计。因此,驾驶员座位自动水平调整以及进入爬梯折叠等使用越来越普遍。
在较大型设备上,甚至连门也实现了电气驱动,允许驾驶员在车辆于山坡上工作时将车门打开和关闭。
发动机罩驱动帮助
发动机罩驱动不仅仅是大型林业设备才用得到,在带折臂运输车、大型压实机和道路施工设备中也日益采用。在现在的许多大型农业拖拉机中,打开和关闭发动机罩的操作也需要实现自动化。这些功能不仅为驾驶员提供了方便,而且还明显提高了安全性,确保大的质量得到控制,并避免误用或其它危险操作。
发动机舱口或吃水调整设备驱动以及变速机构和节气门控制等船舶应用因海上环境盐份较高而需要具有抗腐蚀性。发动机舱中使用的执行器通常需具有防点火功能。
对健康的关注使得执行器甚至步入以前被认为太家庭化而无法实现自动化的应用中。草坪和花园拖车的制造商因执行器的可靠性和坚固性而对其大加利用。这些设备通常缺乏液压动力,对集草车和割草机实现经济有效的自动化的需要,使得执行器在这里自然占据一席之地。
一直通过液压方式驱动的大型草坪维护和市政设备正日益采用电气执行器,因为对液压动力需要的降低意味着可以减小系统尺寸,从而削减成本。
在几乎所有应用中,在使用电气执行器取代液压执行器时,都可以取得成本节约,因为与大型和僵硬的管线相比,电气连接一般较易实现,而且分布于驾驶室或控制单元的振动被降低了。
目前,日益采用机电自动化的趋势非常明显。所得到的无油操作、污染消除和能源消耗降低等优点为非公路用机动设备制造商开辟了新的应用可能性,为用户提供了自动化程度更高、具有人机工程学设计并且更加清洁和高效的设备。