第2部：电动线性推杆的关键组件

欢迎来到我们电动推杆白皮书六部曲的第二部，此篇主题会聚焦于电动线性推杆的构成组件和各组件的基本介绍，以及选择电动推杆系统时的重要考虑因素。

如果您错过了第一部分《什么是电动线性推杆？定义与类型解析》，建议您先阅读该部分。在第一部分中，我们介绍了电动线性推杆的基础知识，包括其工作原理、各种类型，以及选择适合您需求的电动推杆技巧。在深入探讨细节的第二部分之前，这些基础内容不可错过。

电动线性推杆是一种机电装置，能将电能转换为直线运动，并在医疗、工业自动化及家居自动化等多个行业中扮演关键角色。要真正理解这些系统的运作，深入了解其组件至关重要。本篇文章将重点介绍电动推杆的关键组件、它们的功能，以及这些组件如何影响电动推杆的整体性能。 

了解电动线性推杆组件的好处

优化系统设计

深入了解电动推杆的组件有助于工程师和设计师为特定应用选择最合适的推杆。了解像是马达、主轴和反馈传感器等组件的优势、限制和兼容性，能确保电动推杆有效满足操作需求。

成本效益

熟悉电动推杆的结构与组件有助于设计更高效的系统，进而实现长期的成本节约。适当选择的组件能降低故障发生的可能性，同时延长电动推杆的使用寿命。

客制化潜力

对电动推杆的结构组件有详细了解，可为独特的应用需求提供量身定制的解决方案。无论是整合特定类型的反馈传感器以实现精确控制，或是设计紧凑型外壳以适应有限空间，客制化设计都能确保电动推杆无缝融入系统。

这种灵活性在机器人技术或医疗设备等行业尤为重要，因为这些领域对精准度和适应能力的要求极高。透过了解组件功能，制造商可以与执行器供货商合作，开发出量身定制的解决方案，最大化性能与可靠性，从而满足行业的特殊需求。

电动线性推杆的关键组件及其功能

A.上端

U型钩为一U型金属件，两端有洞可穿过运作的固定器材、针插或螺栓。U型钩附加于前及后推杆上，可安装于应用处。堤摩讯(TiMOTION)的附加物样式，包括：圆形、U形（有沟槽）或有穿孔。堤摩讯(TiMOTION)可客制器材以达到最适合应用。

B.外管

亦称为覆盖管，此挤压铝制管可保护电动推杆外部并覆盖所有推杆的内部配件。

C.内管 

亦称为延伸管、驱动管、转换管或活塞，内管通常由铝或不锈钢制成。缩回时，内管位于轴心所在之处。此管附加于螺蚊驱动核心，于核心沿着旋转轴心移动时延伸及缩回。

D.螺杆

螺杆亦称为导螺杆、旋转螺丝或升降螺丝，为长型、直杆可在机器或工具中转换。线性推杆部分旋转、延伸或缩回核心／内管，可以产生线性移动。我们的钢制轴心可确保耐用性及强度。螺杆可穿过各种负荷和速度性能不同的路径。额外的细节会在另一部分中说明。

E.防冲挡片

位于轴心尾端的防冲挡片，其功能为避免内管过度延伸。

F.防摆环

防摆环为一密封配件，附加于外管尾端，可避免灰尘及液体进入推杆轴心区域造成污染。另可确保内外之间适当密封，进而影响电动推杆的IP等级。堤摩讯(TiMOTION)的电动直线推杆可根据应用环境需求提供所需的防水等级: IP54、IP66、IP67、IP68及IP69K。

G.螺母

螺母可作为梯形或滚珠螺杆，附加于内管并沿着轴心移动。螺母是可延伸或缩回内管的配件。由金属或塑料制成，有时锁定以避免内管旋转。

H.极限开关

极限开关可利用电动切割马达电流，完全控制延伸及缩回的内管位置。这些开关可避免推杆过度延伸或过度缩回。除了切割电流，极限开关也可用作信号发送器材。

I.齿轮

齿轮由钢或塑料制成，与其他齿轮啮合以改变驱动机械作用速度（例如：车辆引擎）、及驱动部分速度（车轮）之间的关系。齿轮连接至动力来源，例如：马达称为「驱动齿轮」。 依据应用，堤摩讯(TiMOTION)有不同的齿轮选择，例如：螺纹齿轮或正齿轮。

J.马达外壳

马达外壳可装下所有齿轮马达的内部件，不会暴露于外部伤害。堤摩讯(TiMOTION)马达外壳一般由高质量的塑料制成。

K.直流马达

直流马达是电动直线推杆的所有电力来源。有多种类型的马达，但堤摩讯(TiMOTION)使用有刷直流马达，由幾种组件组成：

• 定子

马达固定的内部部分，包括马达箱、2个永久性磁铁及马达盖。定子会在转子周围产生固定的磁场。

• 转子

转子亦称为电枢，为可旋转马达的内部部分。主要包括硅钢板、马达轴、转向器及铜绕线。

• 转向器

转向器为附加于马达轴上的一组薄板。薄板可连接电磁铁的线圈。转向器用于将马达的极性转向，对于维持马达旋转不失去转矩来说是必要。

• 碳刷

碳刷利用滑动摩擦将马达中的电流，从定子发送至转子。

• 马达轴心

马达轴心将齿轮马达连接至直流马达上定子的底部。

注：交流电马达 (AC Motors) 也是堤摩讯(TiMOTION)制造的选项。可选择此种马达，可见于MA1型号。

L.输出／回馈传感器

输出（或回馈）传感器用于传达推杆的冲程位置。给予的回馈传送至控制盒MCU（微控制器）。与高度功能有关的应用时，需要具有位置回馈的电动推杆，例如：同步及记忆定位。输出传感器选择包括：

• 霍尔效应传感器

霍尔效应传感器输出的信号，是器材周围磁场密度的功能。当传感器的磁通量密度超过事先设定的临界点（设定于MCU），传感器会侦测到并产生输出电压，称之为霍尔电压。具有位置回馈的电动推杆是很重要，其可信赖性和准确性正是霍尔传感器提供。

• 可变电阻器 (POT) 

可变电阻器包括有防摆环／滑杆和2个尾端连接器，以改变电动信号输出。线性推杆导螺杆（轴心）转动时，防摆环／滑杆和2个尾端连接器之间的阻力将会改变。每个阻抗值会对应至推杆冲程的位置。

• 磁簧开关

磁簧开关为磁定位传感器。此为由应用之磁场操作的电开关，包括密封玻璃封套中黑色金属簧片上的一组接触器。接触器一般为开启状态，但在磁场出现的时候会关闭（关闭电路及切断推杆动力）。

针对特定应用环境的电动推杆组件配置

医疗应用

在医疗领域，电动执行器的组件必须满足严格的卫生与精确性要求。具备高防水性能的设计，可抵抗消毒化学品的侵蚀并保持清洁。内建的反馈传感器可实现精确调整，适用于病床和手术台等应用，确保病患的舒适与安全。此外，医疗设备中的电动执行器通常采用静音设计，以减少在敏感环境中的噪音影响。

工业自动化

工业环境需要能承受巨大力量及恶劣条件的高耐用性执行器组件。高强度钢制主轴、坚固的马达外壳及先进的密封解决方案，能有效防止灰尘、湿气及极端温度的损害。反馈传感器则能提供实时数据，用于监测和控制输送带、机器人手臂等机械设备的运作。在这些应用场景中，执行器的耐用性与可靠性至关重要，因为它们需要在重负载与高频循环的条件下稳定运行。

电动线性推杆的测试标准

电动推杆需经过全面的测试，以确保其在性能、可靠性及安全性方面符合严格的行业标准。这些测试旨在验证执行器在不同应用场景及操作条件下的功能性。

性能测试

电动推杆会在不同的环境及操作场景中，针对负载能力、运行速度及精度进行评估。这些测试可确认执行器是否能稳定达到其规范的性能要求，并在不影响功能性的前提下持续运作。

可靠性测试

压力测试模拟长期使用情境，评估包括马达、齿轮及主轴等关键组件的磨损情况。这些测试确保电动推杆的耐用性，并减少维护需求，使其适合长期应用。

安全测试

安全测试着重于检查关键功能，例如过载保护、限位开关的正确操作，以及是否符合 IP 防护等级（针对防水、防尘及其他污染物的抵抗能力）。这些评估对于医疗、工业自动化及其他高可靠性与安全性要求的应用环境尤为重要。

了解电动线性推杆的组件是优化应用的第一步。我们希望这篇文章能帮助您对电动线性电动推杆建立更深入的理解与基础。

接下来，我们将介绍电动线性推杆的安全功能选项。

堤摩讯(TiMOTION) 提供高质量客制化的电动线性推杆解决方案，以满足多元需求。无论您需要的是精确度、耐用性，还是先进的反馈系统，堤摩讯都有丰富的专业知识为您提供支持。

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常见问题 (FAQ)

Q1：反馈传感器在电动推杆中扮演什么角色？

A：反馈传感器提供有关电动线性推杆行程位置的重要数据，确保精确控制。它们在需要同步或记忆定位的应用中尤为实用。

Q2：防摆环如何提升电动推杆的耐用性？

A：防摆环密封主轴区域，防止污染物进入，确保运行顺畅。防摆环的设计还决定电动推杆的 IP 防护等级，这对于应用于恶劣环境中的设备至关重要。

Q3：为什么极限开关是必不可少的？

A：极限开关能防止电动推杆过度伸展或缩回，保护电动推杆及应用系统。此外，它们还可向控制系统发送信号，进一步提升自动化功能。