液壓油缸維護的惡夢

今天，許多公司正在努力創造新技術，旨在取代重型機械中過時的、昂貴的、低效的液壓系統。RISE?Robotics（美國瑞思機器人技術公司）就是這些公司之一。

隨著他們的第一個商業產品--包裝在Anthony Liftgate的Re-Gen Railtrac項目中的無液壓的成功應用，RISE?正在迅速地使自己脫穎而出，并證明他們是真正的液壓油缸替代品，"滿足了液壓應用中的所有要求"。

現代液壓系統不僅具有令人難以置信的動力密度，而且非常堅固、安全，總體上很適合其在各個領域的應用。雖然少數現有的非液壓技術可能看起來符合要求，但它們都被證明存在不足、應用的限制和使用過程中的安全隱患。

傳統的集成商使用液壓缸和其他現代有效的替代品，如符合要求的齒條和小齒輪、滾珠絲杠和滾柱絲杠。 與這些技術相比，瑞思機器人革命性的無流體皮帶技術提供了一個實質性的競爭優勢。它表現出卓越的性能、可靠性、耐用性、成本效益、安全性和可預測性，同時也是環保的。縱觀競爭性技術領域，強調了所有這些。

這些不同技術之間比較的核心在于線性驅動效率，它影響到從材料使用到運行和擁有機器的運營成本以及機器本身的資本成本等一切。

當前集中式液壓系統的運行效率可能在 10% 到 40% 之間，而更復雜的電動液壓執行器的運行效率在 50% 到 60% 之間。兩者都必須應對各種電機損失、泵損失、小閥門和軟管損失，以及由于溫度和油粘度而與端口相關的損失。

RISE?Cylinder 只需應對電機和齒輪箱損失，即可提供 70% 至 85% 的整個系統效率。

體積功率密度是另一個比較點。雖然液壓系統的體積功率密度是首屈一指的，但 RISE? 技術在質量功率密度方面要優越得多。

滾柱絲杠螺母的特寫

特別是滾柱絲杠，在螺母和絲杠裝置中采用了一組滾動螺紋接觸機制。由于滾柱絲杠上的大量接觸面，這些設備可以實現高負載密度。RISE? 技術所基于的皮帶可以在皮帶和皮帶輪之間施加超過 1,000 PSI 的壓力，同時允許高負載密度。

盡管體積功率密度水平相當，但滾柱絲杠的不足之處在于用于在旋轉絲杠元件兩側形成塊的螺母布置和支撐軸承通常非常長，從而導致顯著的長度增加因子。在液壓缸的情況下，缸本身只比沖程稍長。雖然它不像液壓缸那么緊湊，但 RISE?Cylinder 非常接近。

除了螺桿技術自然長度較長外，還必須考慮電機和齒輪箱，這使得包裝更加困難。液壓系統的一個優點是電機和泵可以遠程定位，從而可以將管線路由到動作。當然，這樣做的缺點在于維護和通過軟管的壓力損失。

與液壓動力裝置一樣，瑞思機器人系統可以將皮帶從直線裝置穿過較短的長度輸送到更方便的皮帶動力裝置位置，從而大大簡化了包裝問題。

此外，由于其設計，液壓缸和 RISE? 氣缸不僅結構緊湊，而且易于擴展，并且能夠實現幾乎任何可以想象的行程。相比之下，滾珠絲杠和滾柱絲杠系統都必須應對臨界速度限制。該臨界速度取決于螺釘的尺寸、長度以及將其安裝到固定點的塊的相對剛度。通常，螺桿的運行速度不能超過該臨界速度的 70% 左右。因此，對于高速應用，螺桿的凈行程通常被限制為一米或兩米長。

在這種競爭激烈的技術環境中，沖擊耐受性和側面沖擊耐受性是另外兩個需要考慮的領域。一個高沖擊事件就足以毀掉一個系統，在各種移動液壓應用中使用油缸幾乎是不可能避免的。

眾所周知，液壓系統擅長應對沖擊，因為在赫茲接觸下沒有金屬表面由于直接的軸向沖擊而被加載。RISE?Robotics 的 RISE?Cylinder 還能夠在其競爭優勢列表中增加沖擊耐受性和側面沖擊耐受性。

RISE?Cylinder 使用具有一定彈性的皮帶，允許它們進行少量的給予和索取。在滿載情況下，皮帶通常會拉伸約 0.5%，類似于流體在加載和卸載時的表現。RISE?Cylinder 的直線驅動器具有相似水平的固有沖擊耐受性。當與直接應用于皮帶各個部分的防震和防震方法相結合時，就會出現一個相當有彈性的系統。

赫茲應力可視化

另一方面，螺桿系統使用直接赫茲應力對金屬力學，當在軸向壓縮過程中承受沖擊載荷時，可能會損壞軸承，并且一旦被壓扁，就無法再使用。

（赫茲應力指的是用于判斷金屬表面接觸疲勞強度的指標是接觸疲勞極限σHlim，即在規定的應力循環次數下材料不發生點蝕現象時的極限應力。）

最后但同樣重要的是，RISE? 技術及其液壓替代品在環境影響方面大放異彩。通過完全摒棄液壓油并依靠固態組件，RISE?Cylinder 消除了破壞環境和浪費的事故。

滾珠絲杠示例

此外，通過在生產過程中使用最少的材料，RISE?Cylinder 是當今市場上最輕的線性驅動解決方案，并且由于其革命性技術浪費最少的能源，它也是最高效的機器市場——這兩種區別都導致了顯著的財務和環境節約。

憑借其技術中令人印象深刻的產品功能列表，RISE?Robotics 正在使競爭格局充滿活力，并重新定義線性執行器可以為重型機械做些什么。RISE? 技術已被證明能夠達到或超過傳統的液壓標準，并以其革命性的無流體皮帶系統贏得了投資者、工程團隊和潛在合作伙伴的關注，該系統可以超越、超越和超越競爭對手。