EHA (Elektro-hydraulický servosystém)

EHA (elektro-hydraulický servosystém) — Fotografia produktu

EHA — Elektro-hydraulický aktuátor

Elektro-hydraulický aktuátor (EHA) je vysokejšie integrovaný inteligentný hydraulický pohon, ktorý kombinuje technológiu motora, hydraulický prenos a servoriadenie. Predstavuje dôležitý trend vo vývoji vysokovýkonných a inteligentných hydraulických riešení. Jeho hlavnou výhodou je použitie servomotora na priamy pohon hydraulického čerpadla, čo umožňuje presnú kontrolu posunu, rýchlosti a sily aktuátora.

1. Štruktúra a pracovný princíp
1. Servomotor: Zdroj energie, presne upravuje rýchlosť a smer otáčania.
2. Obojsmerné pevné čerpadlo: Mení otáčanie motora na hydraulický tok.
3. Hydraulický aktuátor: Prijíma kvapalinu z čerpadla na generovanie mechanického pohybu.
4. Skupina ventilov (voliteľné): Môže integrovať bezpečnostné a doplňovacie ventily.
5. Snímače: Detekujú polohu, tlak a signály sily.
6. Ovládač: Upravuje prevádzku motora v reálnom čase na základe príkazov a spätnej väzby.
Princíp fungovania: Ovládač porovnáva cieľové príkazy so spätnou väzbou zo snímačov a nepretržite upravuje rýchlosť, krútiaci moment a smer otáčania motora, čím riadi prietok a smer čerpadla a umožňuje tak presné ovládanie aktuátora.

2. Kľúčové vlastnosti
1. Vysoká účinnosť: Riadenie objemovej rýchlosti bez škrtiacich strát; výrazne zlepšené využitie energie; veľmi nízka spotreba v pohotovostnom režime.
2. Kompaktný dizajn: Eliminuje vonkajšie hydraulické stanice a komplexné potrubie, čo zjednodušuje inštaláciu.
3. Vysoká spoľahlivosť: Uzavretý systém s menším počtom miest úniku a silnou odolnosťou voči znečisteniu.
4. Vysoká presnosť ovládania: Priamy servopohon zabezpečuje rýchlu odozvu a presné riadenie polohy, rýchlosti a sily.
5. Nízka hlučnosť a jednoduchá údržba: tichý chod s modulárnym dizajnom pre jednoduchú diagnostiku a servis.

3. Typické aplikácie
1. Letecký priemysel: Ovládacie plochy a hydraulické mechanizmy podvozku.
2. Priemyselná automatizácia: Presné obrábacie stroje, vstrekovacie lisovacie stroje, robotické kĺby.
3. Skúšobné zariadenia: Zariadenia na skúšanie únavových vlastností, systémy na skúšanie materiálov.
4. Obnoviteľné zdroje energie: Systémy nastavovania listov vietoriek, systémy sledovania slnka.

4. Príklad aplikácie
FAST (Čínske nebeské oko): Radioteleskop s 500-metrovou apertúrou je vybavený 2 225 elektrohydraulickými aktuátormi EHA vyvinutými spoločnosťou Uranus na úpravu a zaostrenie reflektora. Keďže aktuátory sú umiestnené v rôznych pozíciách, každý vyžaduje nezávislú kontrolu sily, rýchlosti a posunu. Napriek tomu je nevyhnutná prísna synchronizácia, aby bolo možné okamžite premeniť reflektor na ideálny parabolický povrch. Systém zabezpečuje rýchlu odozvu, presnosť na úrovni milimetrov, dlhodobú stabilitu, ochranu proti preťaženiu, odolnosť voči poruchám a silnú odolnosť voči elektromagnetickému rušeniu – čo zaisťuje vysokú citlivosť a spoľahlivý dlhodobý prevádzku FAST.

Elektrohydraulické aktuátory EHA spoločnosti Uranus pozostávajú zo krokového motora, obojsmerného ozubového čerpadla, servohydraulického valca, snímačov, ventilovej skupiny a mikrokontroléra, čím umožňujú presné riadenie v uzavretej slučke. Inštalované v roku 2013, dodnes zostávajú v stabilnej prevádzke.

Testovanie výkonu elektromagnetického rušenia (EMI) elektrohydraulických aktuátorov EHA

Fotografia rádiového teleskópu s priemerom 500 metrov v Národnej astronomickej observatóriu Číny

Hydraulické aktuátory Uranus EHA inštalované pod rádiovým teleskopom v Národnej astronomickej observatóriu Číny

Slávny fyzik a nositeľ Nobelovej ceny Jang Ťchen-ning počas návštevy projektu FAST (Čínske nebeské oko)

1. Elektro-hydraulický aktuátor tlačná tyč
Špecifikácie valca:
Priemer: 80 mm | Priemer tyče: 45 mm | zdvih: 170 mm
Pracovný tlak: 4 MPa | Skúšobný tlak: 30 MPa
Hydraulická kvapalina: L-HV32
Špecifikácie napájacej jednotky:
Pracovný tlak: 4 MPa | Výtlak čerpadla: 1,6 cm³/otáčka
Fluid: L-HV32 | Objem nádrže: 0,31 l

2. EHA priamy elektrohydraulický aktuátor s pohonom
EHA priamy elektrohydraulický aktuátor s pohonom
Špecifikácie valca:
Priemer valca: 70 mm | Priemer tyče: 56 mm | Vnútorný priemer piestnej tyče: 42 mm
Chod: 200 mm | Pracovný tlak: 7,5 MPa | Skúšobný tlak: 12 MPa
Menovitá ťažná sila: 10 kN
Špecifikácie napájacej jednotky:
Pracovný tlak: 7,5 MPa | Výtlak čerpadla: 7 cm³/otáčka
Fluid: Hydraulický olej | Objem nádrže: 1,3 l

3. EHA jednestranný piest s digitálnym hydraulickým valcom konštantnej rýchlosti
Špecifikácie valca:
Priemer valca: 70 mm | Priemer tyče: 56 mm | Vnútorný priemer piestnej tyče: 42 mm
Chod: 1000 mm | Pracovný tlak: 5 MPa | Skúšobný tlak: 10 MPa
Menovitý ťah: 6,8 kN
Špecifikácie napájacej jednotky:
Pracovný tlak: 5 MPa | Výtlak čerpadla: 7 cm³/otáčka
Kapalina: Hydraulický olej | Objem nádrže: 0 l | Výkon motora: 300 W