在本文中，我们将重点关注称为线性执行器的不同类型的执行器。直线运动是往复运动或轴向运动。 “执行器”一词是指用于移动和控制机构或系统的组件。线性执行器是一种用于将旋转运动转换为线性运动的执行器。这种运动转换可以借助交流或直流电机或使用一些液压和气动源来完成。对于电机，速度可以根据齿轮比而变化。当涉及精确运动或平滑运动控制时，线性执行器确实是最佳解决方案。线性执行器有很多应用。它们在需要线性定位的自动化行业中发挥着至关重要的作用。此外，在自动化行业中，它们还用于控制阻尼器和调节高度。它们也用于家庭自动化。打开和关闭阻尼器、锁定入口、减慢机器运动等是线性执行器的常见应用。
图 1：电动线性执行器
线性执行器有多种类型。其中一些描述如下：
机械线性执行器：
这些执行器通常通过将旋转运动转换为线性运动来工作。用于进行这种转换的机构由螺杆、轮、轴和凸轮组成。借助连接到旋钮的螺钉，控制旋钮的旋转运动被转换为线性运动。一些机械执行器被设计为仅推动，而其他机械执行器仅用于拉动，例如链传动。液压缸和气压缸可用于提供两个方向的力。机械线性执行器主要用于激光和光学等领域。
这些执行器使用加压流体（例如油）来进行线性运动。液压执行器的设计已有多年历史。它们用于需要强力操作的应用中。除了执行器之外，还有一些其他附加设备，例如阀门、储液器、泵和电机，用于减少功能过程中产生的热量和噪音。此外，它们还存在泄漏问题。该执行器的常见应用是汽车液压千斤顶。液压线性执行器广泛应用于工程机械、船舶和航空航天工程等领域。
气动直线执行器：
这些类型的执行器使用加压气体或空气来进行线性运动。与液压执行器一样，气动线性执行器的设计也很古老。空气压缩机用于提供操作执行器的动力。当需要高速或需要在一秒钟内覆盖大量直线距离（例如每秒几英寸或每秒 30 英寸）时，使用它们。一旦安装完毕，它们就必须从一个地方移动到另一个地方。气动直线执行器的应用范围包括传感器、开关、闭门器等。
压电线性执行器：
这些执行器使用电压来膨胀陶瓷等材料。长度的微小变化需要大量的电压。它用于非常小的范围。但可用于吨负载。它们基本上用于科学目的。
电动直线执行器：
在这些类型的执行器中，运动转换由单个电机完成。然后电机的旋转运动转换为直线运动。它们可以在任何地方使用，无论是推动或拉动负载、升高或降低负载，甚至粗略地定位负载。它们是可以控制的，因此可以借助电位计或光学传感器等反馈传感器来构建反馈系统。通过这种方式，可以非常精确地控制运动。
为什么电动直线推杆是一个不错的选择？
当人们想要干净、平稳、简单且高精度的运动时，这是最好的选择。无论液压和气动线性执行器如何，都不需要任何阀门、压缩机和其他东西来容纳流体。另一方面，压电致动器需要非常大的电压来实现很小的长度变化。因此，与所有其他执行器相比，电动执行器在预算上是友好的。而且，不用担心电动执行机构漏电。而且，它们不需要大量的维护，维护成本也很低。
因此，对于那些希望将运动从旋转运动转换为线性运动的人来说，它是一个绝佳的选择，因为它完全满足了有关环保设备的所有要求和担忧。
更多类型的电动线性执行器
电动线性执行器有不同形式，可根据要求使用。其中一些解释如下：
反馈线性执行器：
这些是用于闭环系统的线性执行器。根据反馈中使用的传感器，反馈线性致动器本身有不同的类型。传感器可以是电位计、光学或霍尔传感器。在电位器型反馈执行器中，电位器用于通过电压的变化来找到执行器的位置。类似地，在光学类型中，光学传感器和带孔的旋转盘连接到齿轮箱。通过向控制箱发送脉冲，通过光反馈位置。在霍尔传感器效应中，旋转磁场被放置在齿轮箱中。传感器通过磁场的正负极来计数转数。对于某些应用，需要反馈来控制两个电机的速度，反馈线性执行器最适合这些应用。为了实现精确的位置控制，您还需要使用具有一定程度的反馈技术的执行器。
轨道线性执行器：
轨道线性致动器与典型的线性致动器相同，只是其运动范围是封闭在轨道内而不是露天。因此，这就是为什么它对灰尘和水敏感。由于预定义的路径，与其他相同物理尺寸的执行器相比，它可以承受更大的力。轨道线性执行器最适合需要固定水平和垂直运动的室内应用。
图 3：轨道线性执行器
柱式线性执行器：
柱式线性致动器是在保持稳定性的同时向上延伸的致动器类型。由于柱式执行器具有多个级，因此它们会产生大量库存。柱致动器有很多优点。它们仅设计用于垂直运动。优点之一是不需要外部引导，因为线性引导内置于执行器的结构内。它们可以轻松安装，无需使用任何其他额外的支撑支架。由于它们的升降机中有导向系统，因此在机柜升降等各种应用中，它们比任何其他执行器都是更好的选择。
图 4：柱式线性执行器
微型线性执行器
它们体积小、重量轻、安静且非常耐用。这些电动微型线性执行器对于在家庭、企业、车辆、游艇、房车、飞机、机器人、无线电控制车辆、多旋翼无人机以及艺术装置、医疗应用等领域创建定制自动化非常有用。一个典型的 微型线性执行器 提供非常小的紧凑尺寸和小行程，但是它们的小紧凑微型尺寸确实意味着它们的力量将受到限制。
电动直线执行器使用的电机类型
电动直线执行器可使用交流和直流电机。两种电机类型都有一些标准范围。最常用的是直流电机。在直流电机中，12V 直流电机最受欢迎。 24V直流电机用于大力量应用。同样，当谈到交流电机时，根据工业应用，可以使用 220-240V 单相或 220V-240 或 380-415VAC 三相交流电机。
选择合适的线性执行器
为应用选择合适的执行器并不是一个大问题。事实上，线性执行器在医疗、工业工作或家庭自动化等领域有很多应用。在决定最适合应用的线性执行器时，需要关注一些步骤。步骤如下所述
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找出所需的力量
这是找到适合应用的正确线性执行器的第一步。需要提升的物体的重量应该是已知的。此外，线性致动器的安装方式对于确定用于选择致动器的力起着非常重要的作用。
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找出执行器需要移动的距离
下一步是找出线性执行器需要移动多远才能满足任务要求。库存长度决定执行器的行程距离。根据应用，选择具有大冲程长度或小冲程长度的线性执行器。
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找出所需的速度
速度要求也有助于选择线性执行器。任务是否需要快速或缓慢移动。一旦弄清楚，下一步就是查看规格表以确定线性执行器的速度。而且，众所周知，力越大，速度就越慢。
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选择最佳类型的线性执行器
收集上述所有数据后，现在根据您的任务选择适合的线性执行器类型。气管线性致动器最适合狭小的空间，因为它不会向外延伸。此外，杆式致动器用于简单的伸缩目的。如果想要拥有相对于缩回尺寸而言较长的库存，那么柱式线性执行器最适合此类应用。
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