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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的終端執(zhí)行機構，在伺服控制技術中扮演了一個至關重要的角色。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液壓油缸的設計中，密封方式的設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，展開了從結構設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構，首先根據(jù)分析形成圓錐靜*承的結構參數(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構的原則。 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，驗證了設計的可行性。