螺栓扭轉試驗機的加載驅動系統有哪些優缺點？

螺栓扭轉試驗機的加載驅動系統主要分為 電動伺服式 和 液壓式 兩類，二者在扭矩輸出、控制精度、適用場景等方面差異顯著，優缺點對比如下：

一、 電動伺服式加載驅動系統

核心原理：以伺服電機 + 減速箱 + 精密傳動機構（如滾珠絲杠、齒輪箱）為動力源，通過電機轉速和扭矩的精準控制實現扭轉加載。

優點

控制精度高伺服電機可實現扭矩、轉角的閉環控制，扭矩測量精度可達 ±0.5% FS，轉角分辨率能達到 0.01°，能精準捕捉螺栓的屈服扭矩、彈性變形階段的扭矩 - 轉角曲線，適合小扭矩、高精度的測試需求（如 M3~M20 的精密螺栓）。

響應速度快電機啟動、停止、換向的響應時間短，可快速切換定扭矩、定轉角、恒轉速等多種試驗模式，適合動態扭轉試驗或疲勞扭轉試驗。

操作維護簡便無需液壓油、液壓泵站等輔助設備，設備結構緊湊，占地面積小；日常維護僅需定期潤滑傳動部件，無漏油、油液污染風險，使用成本低。

加載平穩性好低速加載時無爬行現象，扭矩輸出波動小，能滿足陶瓷涂層螺栓、鈦合金螺栓等脆性 / 低塑性緊固件的低速率扭轉測試要求。

缺點

扭矩受限受電機功率和傳動機構強度限制，扭矩通常不超過 5000N?m，無法滿足大規格高強度螺栓（如 M20 以上風電、橋梁用螺栓）的測試需求。

過載能力弱伺服電機過載保護閾值低，若螺栓突發斷裂或載荷突變，易導致電機堵轉或傳動部件損壞，需配備完善的過載緩沖裝置。

高速加載性能一般高轉速下電機發熱明顯，長時間高速扭轉試驗會影響電機壽命和控制精度，適合中低速（0.1~30r/min）測試場景。

二、 液壓式加載驅動系統

核心原理：以液壓泵站 + 液壓馬達 + 液壓閥組為動力源，通過控制液壓油的壓力和流量調節液壓馬達的扭矩和轉速，實現扭轉加載。

優點

超大扭矩輸出能力液壓馬達可輸出數萬 N?m 的扭矩（可達 50000N?m），能輕松滿足大規格螺栓（如 M20~M100 的高強度鋼結構螺栓）、錨栓的極限扭轉破壞試驗需求。

過載能力強液壓系統具備天然的緩沖特性，當螺栓斷裂或載荷突變時，液壓油可通過溢流閥卸壓，避免驅動系統和傳感器損壞，設備耐用性高。

低速大扭矩性能優異液壓馬達在極低轉速下仍能穩定輸出大扭矩，無轉速波動，適合大螺栓的靜態扭轉試驗（如測定破壞扭矩的保載試驗）。

缺點

控制精度較低受液壓油壓縮性、閥組響應延遲影響，扭矩和轉角的控制精度通常為 ±1.0% FS，難以精準捕捉螺栓彈性階段的細微扭矩變化，不適合高精度的小扭矩測試。

操作維護復雜需配備獨立液壓泵站，占地面積大；日常維護需定期更換液壓油、清洗濾芯，存在漏油風險，對環境清潔度要求高，使用成本較高。

響應速度慢液壓系統的啟動、換向響應時間長，無法滿足高頻動態扭轉或疲勞扭轉試驗的需求，主要適用于靜態扭轉試驗。

能耗較高液壓泵站需持續運行，即使設備處于待機狀態也會消耗電能，長期使用能耗高于電動伺服系統。

三、 兩類驅動系統適用場景總結

驅動類型	適用螺栓規格	核心適用場景
電動伺服式	M3~M20	精密緊固件、小扭矩靜態 / 動態扭轉試驗
液壓式	M20~M100	大規格高強度螺栓極限扭轉破壞試驗