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

工業(yè)電動推桿已經(jīng)在惡劣的環(huán)境中運行了很多年。最近，對于農(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評級系統(tǒng)保持不變：那么什么在變化，為什么？

IP等級指定電氣外殼對異物和濕氣侵入的環(huán)境保護程度。第一位數(shù)字指示對固體物體的防護等級，第二位數(shù)字指示對液體的防護等級。表1定義了每個等級編號的含義。

對于多塵應(yīng)用，IP5X通常是最低額定值，因為它只能提供有限的防塵保護。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，因為它可以完全防止固體進入。對于室外應(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。

對于更需要液體進入的應(yīng)用，IPX9k等級可能是合適的。一個很好的例子是移動非公路車輛行業(yè)。許多大型農(nóng)場和建筑設(shè)備制造商實際上需要IPX9k，因為他們的設(shè)備經(jīng)常經(jīng)受高壓，高溫沖洗。

IP評級的一個常見誤解是，更高的IP評級數(shù)字會自動變得更好。額定IP69K的設(shè)備不能自動滿足IP67的情況就不一定是這種情況。同樣，IP67不一定滿足IP66。每個等級均由不累積的獨特測試指定。例如，對靜態(tài)產(chǎn)品進行了IPX6測試，在該產(chǎn)品上直接噴了水，但沒有像IPX7或IPX8那樣對它進行浸沒測試。用于液體進入測試的直接噴霧強度范圍可以從水滴下降到從特定角度直接對準(zhǔn)產(chǎn)品的消防水帶的強度。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。

推動這種更高的環(huán)境要求的一個因素是以下事實：在電動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)險更大。

更智能的電動推桿

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)束時切換執(zhí)行器，會發(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構(gòu)等解決方案來解決，以在行程結(jié)束時節(jié)省執(zhí)行器。可以進一步使用電位計或編碼器反饋來控制定位或絕對位置。高電流開關(guān)也在執(zhí)行器內(nèi)部移動，而低電平開關(guān)則在外部移動。

現(xiàn)代執(zhí)行器具有復(fù)雜的控制電路，可實現(xiàn)經(jīng)驗證且更安全的最佳運動。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)，軟啟動和精確定位等功能。

這些智能電動推桿可以像傳統(tǒng)電動推桿一樣在內(nèi)部進行編程以解決任務(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，可以滿足由機械上相同的電動推桿驅(qū)動的機器或機器范圍內(nèi)的不同應(yīng)用需求。

連接到通信總線的電動推桿為控制系統(tǒng)提供了監(jiān)視位置，狀態(tài)，速度和力的手段。診斷和錯誤信息將反饋到控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可以識別問題并在不久的將來需要更換電動推桿時警告操作員。電動推桿內(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。

通過通訊總線對執(zhí)行器進行仔細(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)境中進行高級控制，而又不會使人員處于潛在的危險條件下。

制造現(xiàn)代電動推桿

隨著市場為執(zhí)行器指定更高的保護級別并要求更高的智能度，這對制造商提出了哪些挑戰(zhàn)？致動器內(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)。

電動推桿在伸展時最容易受到傷害，必須在最極端的情況下測試外殼和桿之間的密封完整性。桿前后移動時，刮水器會進行清潔，以防止灰塵進入殼體，而密封件則防止水進入。許多規(guī)格還要求更寬的溫度范圍，這會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。

除了更嚴(yán)格的IP等級外，農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的許多OEM還要求對化肥，液壓油和制動液等化學(xué)藥品具有抵抗力。這些材料可能對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)品工程團隊使用極端的測試條件來驗證產(chǎn)品的耐用性，例如設(shè)計用于應(yīng)對某些最惡劣環(huán)境的MaxJac?和Electrak?油門電動推桿。他們針對最常用的化學(xué)品進行測試，以確保密封和外殼的完整性，特別是對于移動應(yīng)用；測試結(jié)合了振動，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。

電動推桿制造商面臨著應(yīng)對現(xiàn)代要求的挑戰(zhàn)，即對更智能的機械和更高的安全性。湯姆森工程師看到的與智能控制和更高IP等級相結(jié)合的其他趨勢包括對更高負(fù)載能力和更緊湊設(shè)計的要求。這些更高的效率進一步使設(shè)計師能夠在他們的機器設(shè)計中提供更多價值，并在市場中脫穎而出。

湯姆森電動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。他們對客戶需求的響應(yīng)是一項持續(xù)的研發(fā)計劃，旨在為機器制造商提供針對現(xiàn)代市場需求而優(yōu)化的產(chǎn)品，而又不影響機器性能。