[發(fā)明專利]一種直驅(qū)式容積控制電液伺服機(jī)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910049584.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN109764010A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白雷;王萬(wàn)雷;馮小強(qiáng);陳子瑋;楊帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北三江航天紅峰控制有限公司
• 主分類號(hào): F15B11/08
• 分類號(hào): F15B11/08;F15B19/00;F15B21/08;F15B11/10
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

本發(fā)明公開了一種直驅(qū)式容積控制電液機(jī)構(gòu)，包括油箱、變量泵、電機(jī)、作動(dòng)器、直線位移傳感器和控制器，變量泵和所述電機(jī)均安裝在所述油箱上，油箱上設(shè)置有油口A和油口B；變量泵包括變量泵體和變量機(jī)構(gòu)；作動(dòng)器包括作動(dòng)筒和可移動(dòng)安裝在所述作動(dòng)筒內(nèi)的活塞桿，作動(dòng)筒上設(shè)置有油口C和油口D；電機(jī)與所述變量泵體連接；直線位移傳感器設(shè)置在所述活塞桿內(nèi)，以用于檢測(cè)該活塞桿的實(shí)際位置并將實(shí)際位置信號(hào)反饋至所述控制器，所述控制器可控制所述變量泵體的斜盤傾角，從而改變進(jìn)入作動(dòng)筒中油液的排量和方向，以此方式，實(shí)現(xiàn)活塞桿位置的閉環(huán)控制。本發(fā)明具有系統(tǒng)效率高、剛度大、輸出控制精度高以及工作時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電液伺服機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

電液伺服機(jī)構(gòu)由于其具有負(fù)載剛度高、系統(tǒng)頻帶寬、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于，中機(jī)械制造和軍事領(lǐng)域中，為系統(tǒng)提供動(dòng)力輸出。隨著對(duì)航天器液壓控制系統(tǒng)精度、機(jī)動(dòng)性和可靠性要求的提高，高壓、大功率已經(jīng)成為電液伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

目前，現(xiàn)有的電液伺服機(jī)構(gòu)一般采用電液伺服閥來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)流量輸出的大小和方向。由于電液伺服閥屬于高精密液壓元件，對(duì)工作介質(zhì)電液伺服閥存在液壓伺服元件加工精度高、對(duì)油液污染敏感以及工作時(shí)間短等缺點(diǎn)。特別是其發(fā)熱量大、效率低以及一次性工作時(shí)間短已成為制約電液伺服技術(shù)發(fā)展的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種直驅(qū)式容積控制電液伺服機(jī)構(gòu)，具有系統(tǒng)效率高、剛度大、輸出控制精度高以及工作時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種直驅(qū)式容積控制電液機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括油箱、變量泵、電機(jī)、作動(dòng)器、直線位移傳感器和控制器，其中，

所述變量泵和所述電機(jī)均安裝在所述油箱上，所述油箱上設(shè)置有油口A和油口B；

所述變量泵包括變量泵體和變量機(jī)構(gòu)，所述變量機(jī)構(gòu)通過改變所述變量泵體的斜盤傾角，從而控制所述變量泵體的排量大小和方向；

所述作動(dòng)器包括作動(dòng)筒和可移動(dòng)安裝在所述作動(dòng)筒內(nèi)的活塞桿，所述作動(dòng)筒上設(shè)置有油口C和油口D，所述油口C和油口D通過油路管道分別與所述油口A和油口B連接，以將油箱內(nèi)的油液引入所述作動(dòng)筒內(nèi)；

所述電機(jī)與所述變量泵體連接，以用于驅(qū)動(dòng)所述變量泵體從所述油箱中吸入油液后再通過所述油路管道輸出到作動(dòng)筒內(nèi)，從而驅(qū)動(dòng)所述作動(dòng)筒內(nèi)的活塞桿做往復(fù)移動(dòng)；

所述直線位移傳感器設(shè)置在所述活塞桿內(nèi)，以用于檢測(cè)該活塞桿的實(shí)際位置并將實(shí)際位置信號(hào)反饋至所述控制器，所述控制器對(duì)該實(shí)際位置信號(hào)調(diào)理后與活塞桿的理論位置進(jìn)行比對(duì)而生成偏差信號(hào)，該偏差信號(hào)作為所述變量機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來控制所述變量泵體的斜盤傾角，從而改變進(jìn)入作動(dòng)筒中油液的排量和方向，以此方式，實(shí)現(xiàn)活塞桿位置的閉環(huán)控制。

優(yōu)選地，所述油箱上設(shè)置有高壓安全閥，所述高壓安全閥連接高壓油路與所述油箱。

優(yōu)選地，所述油箱上設(shè)置有低壓安全閥，所述低壓安全閥一端安裝在所述油箱的低壓油區(qū)，另一端與大氣相通。

優(yōu)選地，所述油箱上設(shè)置有加注活門。

優(yōu)選地，所述活塞桿通過連桿機(jī)構(gòu)連接有搖臂，以用于提供動(dòng)力輸出。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

1)本發(fā)明采用數(shù)字化控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制和調(diào)整，與傳統(tǒng)的模擬控制方式相比較更加靈活、方便，同時(shí)，還可以通過與上位機(jī)的通訊，實(shí)現(xiàn)一定的網(wǎng)絡(luò)化功能和故障診斷功能。

2)本發(fā)明采用泵控缸的設(shè)計(jì)思路，通過控制變量泵的斜盤傾角來控制整個(gè)系統(tǒng)輸出流量的大小和方向，取代了傳統(tǒng)的閥控缸形式，不僅提高了系統(tǒng)的工作效率，還具有抗污染能力強(qiáng)、系統(tǒng)復(fù)雜程度低等優(yōu)點(diǎn)。