[發(fā)明專利]一種可用于水下作業(yè)的集成式電液執(zhí)行器

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811474168.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109356906A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊耀東;王增輝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;F15B15/20;F15B21/08
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發(fā)明提供了一種可用于水下作業(yè)的集成式電液執(zhí)行器，涉及電液執(zhí)行器技術(shù)領(lǐng)域，能夠耐腐蝕、防海水污染，是一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、工作可靠的閉式回路電液執(zhí)行器；該電液執(zhí)行器包括密封連接的第一缸體和第二缸體；所述第一缸體內(nèi)設(shè)有活塞裝置；所述第二缸體內(nèi)設(shè)有電機、雙向油泵和油箱；所述雙向油泵、所述第一缸體的有桿腔及無桿腔、所述油箱組成油液循環(huán)管路；所述活塞裝置的外伸部分的外周設(shè)有可伸縮的隔離皮囊。本發(fā)明提供的技術(shù)方案適用于電液執(zhí)行器水下作業(yè)的過程中。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及電液執(zhí)行器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可用于水下作業(yè)的集成式電液執(zhí)行器。

【背景技術(shù)】

深海工作環(huán)境具有低溫、高壓、易腐蝕、富含微生物的特點，電液執(zhí)行器系統(tǒng)在深海環(huán)境工作時，易出現(xiàn)三個問題。一是由于深海較高的環(huán)境壓力，容易導(dǎo)致密封失效，海水以及微生物進入液壓系統(tǒng)，污染液壓油，造成嚴重后果；二是由于活塞桿工作時要伸出液壓缸，外表面暴露在海水中，容易被腐蝕；三是普通電液執(zhí)行器系統(tǒng)是開式結(jié)構(gòu)，通過液壓閥控制油缸動作，由于深海環(huán)境下液壓油粘度將增大，會顯著影響液壓閥的動態(tài)性能，進而影響電液執(zhí)行器系統(tǒng)性能。

針對第一個問題，目前采取的措施是通過設(shè)置壓力補償器，使液壓系統(tǒng)內(nèi)部壓力等于或略高于深海環(huán)境壓力，保證海水不會進入液壓系統(tǒng)，但帶有壓力補償器的液壓系統(tǒng)仍然需要注意系統(tǒng)的動態(tài)性能，避免液壓缸活塞桿回縮太快，壓力補償器來不及響應(yīng)，有桿腔出現(xiàn)瞬時低壓(低于深海環(huán)境壓力)，導(dǎo)致海水進入液壓系統(tǒng)。

針對第二個問題，目前解決的思路有兩個，一是活塞桿采用耐腐蝕的特種鋼材，二是在活塞桿表面涂覆耐磨耐腐蝕的專用涂層(例如陶瓷涂層)。這些思路都會導(dǎo)致液壓油缸的成本顯著提高。如中國發(fā)明專利CN 106351910 A所提到的水密門耐腐蝕油缸，采用Ni-Gr雙層鍍工藝，阻隔海水對活塞桿的腐蝕；中國發(fā)明專利CN 205937292 U所提到的帶有防腐蝕結(jié)構(gòu)的海事油缸，采用由環(huán)氧樹脂與鐵絲編織網(wǎng)混凝而成的防腐蝕層，使缸體的金屬表面與海水隔離開，防止液壓油缸受到海水的腐蝕。

針對第三個問題，中國專利CN102003432A提到了一種電液執(zhí)行器，采用了閥箱組件，并且控制由控制器實現(xiàn)，外形短粗、結(jié)構(gòu)松散；中國專利CN207246278U提到了一種電機直驅(qū)式離合器電液控制機構(gòu)，由機械組件和電控組件組成，但適用面窄，尤其不適用在單作用油缸的閉式回路控制上。

【發(fā)明內(nèi)容】

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種可用于水下作業(yè)的集成式電液執(zhí)行器，能夠耐腐蝕、防海水污染，是一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、工作可靠的閉式回路電液執(zhí)行器。

一方面，本發(fā)明提供一種可用于水下作業(yè)的集成式電液執(zhí)行器，其特征在于，包括密封連接的第一缸體和第二缸體；所述第一缸體內(nèi)設(shè)有活塞裝置；所述第二缸體內(nèi)設(shè)有電機、雙向油泵和油箱；

所述雙向油泵、所述第一缸體的有桿腔及無桿腔、所述油箱組成油液循環(huán)管路；

所述活塞裝置的外伸部分的外周設(shè)有可伸縮且具有彈性的隔離皮囊。

如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述雙向油泵包括第一雙向定量齒輪油泵和第二雙向定量齒輪油泵；所述第一雙向定量齒輪油泵的排量V₁、所述第二雙向定量齒輪油泵的排量V₂、所述第一缸體的無桿腔的有效面積A₁和所述第一缸體的有桿腔的有效面積A₂滿足關(guān)系式

如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述油液循環(huán)管路的具體連通方式為：所述雙向油泵的第一油口與所述有桿腔連通；所述雙向油泵的第二油口與所述油箱連通；所述雙向油泵的第三油口與所述無桿腔連通；所述有桿腔與所述油箱連通。