液压缸维修之数字式点位液压缸

什么是数字式点位液压缸？它有什么优点？它有哪些种类？ 

用数字信息控制的液压缸称为数字缸。用数字缸驱动定位，和模拟液压缸（如伺服液压缸、比例液压缸）等相比较，它的精度高，稳定性好，抗污染能力强，温度漂移少，可靠性高，与计算机接口无需数模转换，机械结构简单，成本较低；和电液脉冲马达相比，结构上无需像液压马达那样做回转运动，要通过丝杆螺母、齿轮及联轴器转换成直线运动，因而比电液脉冲马达结构简单。 从20世纪60年代至今，世界各国研制出多种形式的数字缸，结构上多采用数字阀控缸的形式（内控、外控）。按数字缸完成的功能看，有连续数控系统的数字缸和点位数控系统的数字缸；按反馈机构来分，有刚性反馈型和柔性反馈型。 

数字式点位液压缸的工作原理是怎样的？ 

以图3-20所示Vickcrs公司数字式点位液压缸为例，来说明它的工作原理。缸内有多个相互套装的带杆浮动活塞，它的后一个活塞杆套在前一个活塞的空心凸缘内。各级活塞的行程由各空心凸缘长度（行程限制器）限定，输出位移等于外伸着的若干级活塞行程的总和。各级活塞的行程按二进制规律设计，即各活塞有效行程之比为1∶2∶4∶8∶16∶…，即按2n级数排列。计算机输出平行二进制数码仪信号，控制一级二位三通电磁换向阀的阀位。每个换向阀控制着数控液压缸的一个工作腔，利用电磁铁的通断，使它与压力油路接通或者与回油路接通。当某工作腔与压力油路接通（相应二位三通电磁阀断电）时，对应的某级活塞则外伸；反之，当某工作腔与回油路接通（电磁铁通电）时，对应的某级活塞在其他外伸缸端面油腔压力油的液压力作用下内缩。输出位移等于外伸着的若干活塞的行程的总和。各级活塞的行程按二进制规律设计，所以输出位移与输入信号的关系如下： 

图3-20 数字式点位液压缸的工作原理 

（3-6） 式中 Y出——输出位移； Y0——第0级活塞的行程； ak——第k级活塞收到的二进制信号（步距）； k——活塞级数； n——活塞总级数。 例如Y0为1mm（即步距为1mm），当只有0级活塞运动时，带动主活塞杆向右运动1mm，如只有第一级活塞运动时，主活塞杆向右运动2mm，…；当第0级活塞与第1级活塞运动时，主活塞杆向右运动3mm；根据不同组合，可以得到主活塞杆向右运动1mm，2mm，3mm，…的运动范围；当全部活塞都向右伸出，则最大运动范围为1+2+4+…+64=127mm。如步距为1mm，则缸的工作位置为127个，运动范围为1～127mm。