湯姆森工業(yè)公司（Thomson Industries）的工業(yè)電動(dòng)推桿產(chǎn)品組合中，對(duì)更高防護(hù)等級(jí)（IP）的客戶需求不斷增長。同時(shí)，人們對(duì)于這種線性運(yùn)動(dòng)的更高級(jí)控制也越來越感興趣。是什么在驅(qū)動(dòng)這些趨勢，以及制造商如何適應(yīng)他們的產(chǎn)品？

工業(yè)電動(dòng)推桿已經(jīng)在惡劣的環(huán)境中運(yùn)行了很多年。最近，對(duì)于農(nóng)業(yè)，建筑，花園，健康和健身，醫(yī)療和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，最低環(huán)境要求變得更加嚴(yán)格。IP評(píng)級(jí)系統(tǒng)保持不變：那么什么在變化，為什么？

IP等級(jí)指定電氣外殼對(duì)異物和濕氣侵入的環(huán)境保護(hù)程度。第一位數(shù)字指示對(duì)固體物體的防護(hù)等級(jí)，第二位數(shù)字指示對(duì)液體的防護(hù)等級(jí)。表1定義了每個(gè)等級(jí)編號(hào)的含義。

對(duì)于多塵應(yīng)用，IP5X通常是最低額定值，因?yàn)樗荒芴峁┯邢薜姆缐m保護(hù)。但是，在碎屑較大的區(qū)域（例如木工或造紙）中，IP6X可能是合適的，因?yàn)樗梢酝耆乐构腆w進(jìn)入。對(duì)于室外應(yīng)用，可能需要IPX6承受大雨。但是，如果執(zhí)行器即將浸入水中，則需要IPX7。

對(duì)于更需要液體進(jìn)入的應(yīng)用，IPX9k等級(jí)可能是合適的。一個(gè)很好的例子是移動(dòng)非公路車輛行業(yè)。許多大型農(nóng)場和建筑設(shè)備制造商實(shí)際上需要IPX9k，因?yàn)樗麄兊脑O(shè)備經(jīng)常經(jīng)受高壓，高溫沖洗。

IP評(píng)級(jí)的一個(gè)常見誤解是，更高的IP評(píng)級(jí)數(shù)字會(huì)自動(dòng)變得更好。額定IP69K的設(shè)備不能自動(dòng)滿足IP67的情況就不一定是這種情況。同樣，IP67不一定滿足IP66。每個(gè)等級(jí)均由不累積的獨(dú)特測試指定。例如，對(duì)靜態(tài)產(chǎn)品進(jìn)行了IPX6測試，在該產(chǎn)品上直接噴了水，但沒有像IPX7或IPX8那樣對(duì)它進(jìn)行浸沒測試。用于液體進(jìn)入測試的直接噴霧強(qiáng)度范圍可以從水滴下降到從特定角度直接對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)品的消防水帶的強(qiáng)度。IPX7和IPX8的測試涉及完全浸入水中，這與IPX6測試不同，后者僅測試直接噴霧。

推動(dòng)這種更高的環(huán)境要求的一個(gè)因素是以下事實(shí)：在電動(dòng)推桿上還局部添加了更多的智能，并且電子部件暴露在潮濕環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)更大。

更智能的電動(dòng)推桿

曾經(jīng)通過改變電流方向來控制執(zhí)行器，以使執(zhí)行器進(jìn)出。盡管簡單，但這種控制方法仍然存在許多過程上的困難，例如：如果不在行程結(jié)束時(shí)切換執(zhí)行器，會(huì)發(fā)生什么情況；您如何知道執(zhí)行器的位置以及在重型應(yīng)用中需要在控制裝置和執(zhí)行器之間容納粗電纜。多年來，這些問題已通過限位開關(guān)，過載離合器和過電流脫扣機(jī)構(gòu)等解決方案來解決，以在行程結(jié)束時(shí)節(jié)省執(zhí)行器?？梢赃M(jìn)一步使用電位計(jì)或編碼器反饋來控制定位或絕對(duì)位置。高電流開關(guān)也在執(zhí)行器內(nèi)部移動(dòng)，而低電平開關(guān)則在外部移動(dòng)。

現(xiàn)代執(zhí)行器具有復(fù)雜的控制電路，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)證且更安全的最佳運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行器內(nèi)部的智能意味著它可以提供諸如負(fù)載監(jiān)控，中行程過載感應(yīng)，軟啟動(dòng)和精確定位等功能。

這些智能電動(dòng)推桿可以像傳統(tǒng)電動(dòng)推桿一樣在內(nèi)部進(jìn)行編程以解決任務(wù)，也可以由中央控制系統(tǒng)通過通訊總線進(jìn)行控制。中央控制系統(tǒng)具有出色的多功能性，可以滿足由機(jī)械上相同的電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)的機(jī)器或機(jī)器范圍內(nèi)的不同應(yīng)用需求。

連接到通信總線的電動(dòng)推桿為控制系統(tǒng)提供了監(jiān)視位置，狀態(tài)，速度和力的手段。診斷和錯(cuò)誤信息將反饋到控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可以識(shí)別問題并在不久的將來需要更換電動(dòng)推桿時(shí)警告操作員。電動(dòng)推桿內(nèi)部的智能功能還可以替代輔助設(shè)備，例如限位開關(guān)，并且不需要通過機(jī)器布線的大型電纜。外部控制中不需要繼電器和MOSFET，沒有高電流尖峰，降低了電源需求，從而降低了能耗。這使安裝更加緊湊，并為工程師提供了更大的設(shè)計(jì)自由度，以改善諸如人體工程學(xué)的領(lǐng)域并增加豐富的功能集。

通過通訊總線對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行仔細(xì)控制也意味著可以將其安裝在遠(yuǎn)離操作員的地方。這樣可以在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行高級(jí)控制，而又不會(huì)使人員處于潛在的危險(xiǎn)條件下。

制造現(xiàn)代電動(dòng)推桿

隨著市場為執(zhí)行器指定更高的保護(hù)級(jí)別并要求更高的智能度，這對(duì)制造商提出了哪些挑戰(zhàn)？致動(dòng)器內(nèi)需要空間來容納電子設(shè)備，并且必須考慮循環(huán)溫度下的濕度水平，這需要能夠承受必要IP測試的通風(fēng)和密封系統(tǒng)。

電動(dòng)推桿在伸展時(shí)最容易受到傷害，必須在最極端的情況下測試外殼和桿之間的密封完整性。桿前后移動(dòng)時(shí)，刮水器會(huì)進(jìn)行清潔，以防止灰塵進(jìn)入殼體，而密封件則防止水進(jìn)入。許多規(guī)格還要求更寬的溫度范圍，這會(huì)影響刮水器和密封件的材料選擇。制造商很難達(dá)到IP67或IP69K，因此市場上的大多數(shù)產(chǎn)品都具有IP65等級(jí)。

除了更嚴(yán)格的IP等級(jí)外，農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的許多OEM還要求對(duì)化肥，液壓油和制動(dòng)液等化學(xué)藥品具有抵抗力。這些材料可能對(duì)塑料和金屬具有侵蝕性，使密封材料的選擇至關(guān)重要。

湯姆森工業(yè)公司（Thomson Industries）等制造商提供的執(zhí)行器符合IP66，IP67和IP69K，可滿足此類應(yīng)用需求。湯姆森產(chǎn)品工程團(tuán)隊(duì)使用極端的測試條件來驗(yàn)證產(chǎn)品的耐用性，例如設(shè)計(jì)用于應(yīng)對(duì)某些最惡劣環(huán)境的MaxJac?和Electrak?油門電動(dòng)推桿。他們針對(duì)最常用的化學(xué)品進(jìn)行測試，以確保密封和外殼的完整性，特別是對(duì)于移動(dòng)應(yīng)用；測試結(jié)合了振動(dòng)，溫度循環(huán)和化學(xué)暴露。湯姆遜執(zhí)行器可以根據(jù)確切的應(yīng)用需求進(jìn)行定制，包括使用特殊的油漆或涂料以滿足特定的環(huán)境規(guī)格。

電動(dòng)推桿制造商面臨著應(yīng)對(duì)現(xiàn)代要求的挑戰(zhàn)，即對(duì)更智能的機(jī)械和更高的安全性。湯姆森工程師看到的與智能控制和更高IP等級(jí)相結(jié)合的其他趨勢包括對(duì)更高負(fù)載能力和更緊湊設(shè)計(jì)的要求。這些更高的效率進(jìn)一步使設(shè)計(jì)師能夠在他們的機(jī)器設(shè)計(jì)中提供更多價(jià)值，并在市場中脫穎而出。

湯姆森電動(dòng)推桿工程師在聆聽客戶和發(fā)現(xiàn)重要趨勢方面已有40多年的記錄。他們對(duì)客戶需求的響應(yīng)是一項(xiàng)持續(xù)的研發(fā)計(jì)劃，旨在為機(jī)器制造商提供針對(duì)現(xiàn)代市場需求而優(yōu)化的產(chǎn)品，而又不影響機(jī)器性能。