电静液压执行器(EHA)如何最大程度融合液压技术和机电技术的优势 | MOOG

液压驱动已经存在了很长时间，并继续提供许多应用所需的功率密度。但近年来，人们一直在推动机电驱动选项，因为它们被认为更节能，并且没有漏油问题——但这项技术也有其缺点。  

另一方面，电静液压执行器将这两种技术的优点结合在了一起，Moog Inc. 业务发展工程经理 Dave Geiger 说，“它为您提供了机电 [提供] 的所有优势，并且还为您提供了液压驱动的所有优势。”

虽然比机电选项更昂贵，但他说，如果您需要两全其美，电静液压驱动是您的最佳选择。

电静液压驱动符合所有设计条件

Geiger解释说，电静液压驱动技术的工作原理类似于机电驱动，因为双向电机控制输出设备（即执行器）的线性或旋转运动。不同之处在于，电静液压技术使用液压传动装置来传递运动，而不是机械传动装置。

“所以，这种驱动技术是利用介于执行器输出和电机之间液压传动技术，”他说到。

与纯粹的液压或机电驱动相比，Geiger表示，电静液压驱动技术满足了设计人员在开发运动控制系统时要解决的五个主要类别的所有要求：

• 能效

• 环境清洁度

• 低噪音

• 高负载

• 零反冲

液压系统并不以特别节能而闻名——尽管目前在该领域进行了大量的开发工作——而且漏油的可能性往往会抵消它们的环境清洁度。它们也很嘈杂，但同样，在降低噪音水平方面也取得了进展。但是，液压系统非常擅长提供高载荷能力，并且不会产生反冲，这在尝试创建精确的运动控制时不是一件好事，Geiger说。

之所以转向机电系统，是因为液压系统缺乏前三个要求的特性，尤其是能源效率和环境清洁度，这些因素在今天已成为比过去更重要的因素。虽然机电驱动具有能源效率、低噪音和环境清洁度等优点，但该技术缺乏提供高载荷能力，并且不会在系统中产生反冲。

Geiger说，这就是电静液压驱动的用武之地，因为它在所有五个类别要求中都表现良好，因为它将机电技术的有益方面与液压技术的有益方面结合在一起。

如何选择正确的驱动方式

在确定使用哪种类型的驱动技术时，了解您的成本参数和应用要求是需要考虑的关键因素。

对于那些注重成本且不太关心能源效率和环境影响的人来说，液压系统是您的不二之选。“它仍然是市场上成本最低的[选项]……[而且]这是最容易获得的解决方案，您可以选择的产品太多了，“Geiger说。

如果成本以及能源效率和环境仍然是一个因素，那么机电驱动系统可能是最合适的。

当能源效率和环境对应用很重要时，电静液压驱动就会发挥作用，但机电设备无法满足其高载荷和耐用性要求。

Geiger 说：“对于电静液压设备，当客户真正关心环境和能源效率，但无法使用机电解决方案时，这就是电静液压 [解决方案] 的用武之地。通常，[客户不能]使其工作的原因是，它所处的应用需要极高的负载能力，或极高的耐久性要求，[因为]执行器上可能存在很大的冲击载荷。然后这就是我们说的需要进入电静液压应用的地方，这才是它真正最适合的地方。”

Geiger表示，穆格在与客户合作时采取技术中立的方法，因为它提供所有三种驱动技术，并相信为应用推荐最佳选择。

电静液压驱动的市场采用率持续增长 

多年来，电静液压驱动已在各行各业中得到证明，并在那些寻求高负载、能源效率和减少环境影响的组合中继续获得市场份额。

Geiger 说，自1980年代以来，穆格一直在使用这项技术，当时飞机工业希望转向电传操纵 – 基本上是从驱动发生的地方铺设电线 – 用于其飞行控制。从历史上看，使用液压系统，但该行业希望消除所有涉及的液压管路，因为它们可能会泄漏，并且通过更少的管路来传递能量，从而可能提高效率。

机电不是一种选择，因为虽然所需的力很低，但该行业不希望存在任何主要飞行控制失效的风险。他解释说，他们想要一种线控（本质上是电动）解决方案，但不希望螺丝或变速箱等机械设备成为其中的一部分，因为它们可能会失效。

Geiger说，这使得电静液压驱动成为一种选择，因为从传动的角度来看，该技术的工作原理与液压系统相同。“我们（穆格）最终将该行业转变为用于主要飞行控制的电静液压行业。” 工业机械是另一个从液压驱动技术转向的行业，部分原因是减少能源消耗和排放的环境压力更大。Geiger说，从液压到机电或电静液压的转变 – 取决于机器的负载需求 – 开始缓慢，但近年来已经加快了步伐。“现在行动相当快，”他说。

由于电静液压驱动可实现的能源效率和高负载能力，他预计未来 10 年工业机械领域将迅速发展该技术。 

他说，这些机器需要使用高效的驱动装置，以尽量减少从电池中提取的能量，否则可能会缩短电池之间的运行时间。有一些使用机电驱动的紧凑型机器的例子，例如与穆格建筑公司合作开发的山猫 T7X 全电动紧凑型履带式装载机。

然而，挑战在于更大尺寸的机器具有更高的负载和耐久性要求，而目前可用的机电技术无法满足这些要求。不过，对于这些机器来说，电静液压驱动可能是正确的解决方案，因为它可以提供所需的高负载驱动力和效率。

“我认为这是电静液压驱动领域现在的大未来，因为这是一个如此大的市场，而且这个行业正在发生变化，”Geiger说。“从数量和运动的角度来看，我认为这将是我们将看到很大牵引力的地方。

他指出，其他重型移动机械，如农业机械和采矿设备，也可以从这项技术中受益。如果燃料电池成为未来的首选电源，那么电静液压系统也将在这些应用中被证明是有益的。

与任何技术一样，成本始终是一个因素。Geiger说，某些行业对成本非常敏感，这在转向不同的驱动技术时可能会导致犹豫不决。

他说，建筑业是这些行业之一，对成本非常敏感。“这就是工业界长期以来一直坚持使用传统液压系统的原因之一，因为它非常便宜。”

Geiger说，成本压力将是一个需要克服的巨大挑战，因为电静液压系统并不便宜。但他总结说，建筑业是一个具有高产量潜力的行业，“我们希望通过数量来降低这些成本。