选液压缸还是电动缸系统，看完你就明白了（超详细）

原标题：选液压缸还是电动缸系统，看完你就明白了（超详细）

液压传动是用液体作为能源介质来实现各种机械的传动和自动控制的一种传动方式。在工程机械、矿山机械、压力机械、航空工业、机床、轻工、冶金等领域得到了广泛应用。液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，它对工业和国防领域的技术进步和发展起到了很大的推动作用。

自20世纪90年代以来，工程机械进入了一个新的发展时期，新技术的广泛应用使得新结构和新产品不断涌现。随着微电子技术向工程机械的渗透，工程机械日益向智能化和机电一体化发展，对工程机械行走驱动装置提出的要求也越来越苛刻。液压缸也迎来了它强大的对手，电动缸。下面，我们就将电动缸和液压缸做个对比。

1、可靠性角度分析

液压缸的系统组成较为复杂，其中包括液压管路、液压泵、液压阀、缸体等，液压缸的行程通过电磁阀接收到接近开关信号来控制，其位置锁止是由锁止阀控制，若液压系统存在漏油，液压缸的行程精度、位置保持精度下降。

电动缸系统构成相比于液压缸简单，电机与缸体集成在一起，再加上控制器与线缆，结构简单紧凑；电动缸行程通过接近开关控制，高可靠性的接近开关控制电动缸伸缩，行程控制可靠；电动缸的伸出通过电动机转动控制，电机的转动通过控制器精确控制，使电动缸在任何行程内的位置都可停止并锁紧（丝杠自锁、电机抱闸），位置锁止可靠。

2、测试性角度分析

液压系统出现故障难以诊断是目前行业难题，主要是由于压力测试点的选择较为复杂，这也导致液压系统的测试和维修困难。

液压系统的管路按照压力大小分为高压管路、回油管路、泄油管路。液压系统出现故障时，往往伴随系统没有压力或系统压力不足的现象。由于没有压力测试点，处理此类似问题通常采取的做法只能是从液压泵开始，将各个相关元件分别与高压管路隔离，然后观察其对高压管路的影响，一步步进行排查。

此外，在复杂的液压系统中，由于存在几部分回路工作压力不同的情况，如果没有合理的压力测试点，系统调试都将出现困难。

电动缸测试性设计时，合理选择测试的方式、方法，合理划分产品单元并设置测试点，方便调试与维修。

在电机控制器上设计检测电流测试点，可以读取电机控制器输入电流和电机输入电流，用以在故障状态时，检测电流是否过大，若电机控制器与电机的电流超过额定电流的二倍则及时 警。

在电机和电机控制器内部设计温度检测点，电机控制器可根据温度数值检测温度是否过高，总体上位机也可读取电机控制器与电机的实时温度，用以在故障状态进行故障检测。

在电机控制器中设置限位保护测试点，通过读取限位信号，查看当前限位信号的工作状态，用来检测限位开关是否正常工作。

3、维修性角度分析

液压缸的维护分为密封件的检查与维护、缸筒的检查与维护、活塞杆/导向套的检查与维护、缓冲阀的检查与维护。

此外，液压管管路分为吸油管、回油管路、压力油管，不同管路的安装、维护和使用要求不尽相同，需进行区别对待。

电动缸是将电机、减速器、齿轮减速箱、缸体一体化设计，在电动缸发生故障时容易进行故障隔离与故障排查。同时，由于集成性较高、零部件较少，故障点低，维修概率较小，基本只需进行常规注脂保养。

4、安全性角度分析

在日常工作中，液压系统不时出现安全事故，轻者人员伤亡、重者有生命只忧，甚至导致工作场所的严重破坏。液压缸常见安全隐患如下：

1）系统超压导致的安全问题

如泄露和油管爆裂；蓄能器飞射；薄弱部位爆裂飞射出小尺寸硬物等等。

对于电动缸而言，当电动缸运行时，驱动器检测到电流大于设定值时，发出 警同时停止工作，并在驱动器数码管显示对应的 警信息，并将 警信息反馈给上位机。电动缸具有位置锁定功能、限流功能，电动缸在运行过程中发生断电的情况下，电动缸进行自锁；在电动缸发生故障时开启限流，保证负载及缸的安全性。

此外，电动缸上、下限位设置光电传感器，当采集到上、下 警信号时通过上位控制器及时停止电动缸的运行，保护电动缸和发射车的其它设备损坏；电动缸上下限位设置有机械限位，防止电动缸超行程运行损坏电动缸本体或上位系统。当电动缸运行至下极限位置时，一级丝杠螺母端面与一级主轴承压盖接触，在两个接触面上镶嵌有高吸震性PU弹性体制品，极大的降低机械碰撞产生的冲击力，保证结构件不被损坏，实现限位功能，可有效避免类似液压缸因系统超压产生的各种风险。

2）高温液压系统

在高温工况下，部分液压设备会因泄漏问题喷射出油液，导致安全事故。此外，高温系统的邮箱里往往会安装有电加热器，配温控系统，如果温控系统出现故障，或是在使用过程中未连接，加热器长时间加热油液，温度不断升高，最终导致油液燃烧，酿成火灾或爆炸等危险。

电动缸所有传动及结构件均为机械零件，高温工作时与常温性能基本无异。

3）液压锁失灵

在举升重物的液压装置中，往往用液压单向阀作为液压锁，当重物升至适当高度后，油缸停止运动，系统不再共高压油，并靠液压锁将工作腔中的液压油封闭，支撑重物。

如果液压系统的管路和油液不够清洁，有较大尺寸杂物卡在液压锁锁芯与阀座之间，会导致液压锁失灵，重物坠落。

电动缸设计时，在自锁功能设计时留有足够的裕度，电机采用永磁失电制动器，保证了电动缸在工作过程中出现非正常断电故障时能够实现有效制动，可避免异常断电时负重跌落的风险。

5、环境适应性角度分析

液压缸中的液压油粘度容易受外界温度影响，当液压缸处于低温环境下时，液压油粘度变大，液压油分子间的间隙减小，从而导致液压油摩擦力变大，液压缸效率降低；液压缸在砂尘工况下作动时，若砂尘进入到液压系统内，会减小液压阀门、液压泵、液压管路使用寿命。

电动缸主要组成为电机、减速器、缸体等等机械传动机构，结构简单紧凑，使用环境温度的变化对电动缸运行影响小，通常电动缸的工作温度范围为-40~80摄氏度，电动缸在设计时选用满足高低温工作性能的电机、减速器、驱动器，其中结构件的润滑采用适应高低温润滑脂，使电动缸具有良好的温度适应性；电动缸安装面采用橡胶或铜箔进行密封，推杆伸出端面采用斯特封防尘圈进行防水防尘处理，所以电动缸可在水中、砂尘工况下进行可靠作业。

7、从寿命维度分析

因电动缸所有动力、传动、执行元件均为机械传动结构，其寿命可通过L10寿命计算和动态额定负载进行预估，而液压缸的寿命与环境温度等外界条件关系较大，难以进行准确计算。经市场调研，液压系统寿命一般使用时间为12000h，按照12小时工作制进行计算约为4年，而电动缸寿命可根据实际需要进行提前计算、设计，理论寿命＞液压缸。但是，轴承作为电动缸的薄弱零部件，其平均无故障使用时间约为1000h，相比较液压缸的阀门、管道、液压油等元器件的无故障使用时间更低，故电动缸远优于液压缸。