伺服阿托斯ATOS液壓油缸密封特性及摩擦力影響
伺服ATOS液壓油缸作為伺服控制技術(shù)的終端執(zhí)行機構(gòu)，在伺服控制技術(shù)中扮演了一個至關(guān)重要的角色。為實現(xiàn)系統(tǒng)高響應、高輸出的工作要求，伺服ATOS液壓油缸往往工作在高頻重載的惡劣環(huán)境之中，因此，其性能的優(yōu)劣直接決定著整個伺服系統(tǒng)的動靜態(tài)品質(zhì)和運行精度。

伺服阿托斯ATOS液壓油缸密封特性及摩擦力影響
與普通ATOS液壓油缸相比較，伺服ATOS液壓油缸需要滿足高頻大負載要求，需要維持zui低的泄漏量以達到保護環(huán)境節(jié)約能源的目的。于是，摩擦力與泄漏成了衡量一款伺服ATOS液壓油缸性能指標的重要參數(shù)。摩擦力主要發(fā)生的伺服ATOS液壓油缸的密封處，泄漏也往往是因為密封不良，因此在伺服ATOS液壓油缸的設(shè)計中，密封方式的設(shè)計與選型成為一個重要的研究方向。圍繞伺服ATOS液壓油缸活塞桿密封，展開了從結(jié)構(gòu)設(shè)計到理論分析到建模仿真再到性能對比的一系列研究。主要研究內(nèi)容可以分一下幾點陳述：首先，針對采用同軸組合密封不能滿足設(shè)計要求這一問題，提出以雙圓錐靜*承作為主體，輔以迷宮密封作為封油邊的新型活塞桿密封，嘗試利用雙圓錐靜*承的徑向承載能力作為活塞桿支撐，利用迷宮密封的容積突擴效應降低外泄的壓力油壓力，利用迷宮凹槽產(chǎn)生的渦流降低密封間隙層流區(qū)的流速進而降低泄漏量，并且理論論證了其可行性。其次，確定雙圓錐靜*承和迷宮密封的具體結(jié)構(gòu)，首先根據(jù)分析形成圓錐靜*承的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括能夠影響支撐效果的的長徑比和錐度等。其次確定了迷宮密封的密封間隙大小，然后通過CFD方法選取合適的迷宮凹槽尺寸和迷宮凹槽個數(shù)。在選取迷宮凹槽尺寸時，遵循能夠產(chǎn)生有效渦流的原則，在選取迷宮凹槽個數(shù)時遵循盡可能降低泄漏又不至于造成復雜結(jié)構(gòu)的原則。 再次，為了驗證雙圓錐靜*承迷宮密封這種活塞桿密封的密封效果，采用CFD方法進行差別化仿真，分別分析了密封在不同速度、不同工作位和壓力以及不同偏心量情況下的泄漏量和摩擦力問題。仿真結(jié)果表明，處于全流體潤滑階段的活塞桿密封形成了可靠地徑向支撐力，其摩擦力只受粘滯摩擦力影響，與速度成正比，數(shù)值很小，與偏心量關(guān)系不大。而泄漏量會因為壓差的大小不同而變化明顯，此外在相同壓力條件下對于偏心量zui為敏感。

伺服阿托斯ATOS液壓油缸密封特性及摩擦力影響
zui后，通過理論計算和實測相互比較的方式，確定了同軸組合密封的摩擦力；通過分析CFD仿真結(jié)果確定了雙圓錐靜*承迷宮密封的摩擦力大小，然后分別建立AMESim模型進行仿真分析。結(jié)果表明，采用雙圓錐靜*承迷宮密封的伺服ATOS液壓油缸在低速穩(wěn)定性、動態(tài)響應速度等方面得到顯著改善，驗證了設(shè)計的可行性。