[發明專利]防卡滯的液壓備份式機電作動器及其控制方法

有效

• 申請號: 202110207724.3
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113028017B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 喬冠;廖榮;郝志鵬;劉哲銘
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: F16H25/22
• 分類號: F16H25/22;F15B15/14;H02K7/06;H02K7/14
• 代理公司: 重慶項乾光宇專利代理事務所(普通合伙) 50244
• 代理人: 高姜

1.一種防卡滯的液壓備份式機電作動器，其特征在于，包括：

電機，所述電機包括電機本體和輸出軸，所述電機本體驅動所述輸出軸轉動；

絲杠、滾柱和螺母，所述絲杠為中空結構，所述絲杠和所述輸出軸通過花鍵結構同軸配合，所述絲杠和所述輸出軸之間設有徑向鎖定機構，所述徑向鎖定機構用于鎖定或者斷開所述絲杠和所述輸出軸的軸向相對位移；

中空桿，所述中空桿和所述螺母固定，所述絲杠能夠同軸伸入所述中空桿內；

缸體和油箱，所述絲杠、滾柱和螺母置于所述缸體內，所述電機本體將所述缸體的一端密封，所述中空桿穿過所述缸體另一端的端蓋，且所述中空桿和所述缸體活動密封連接，所述螺母作為所述缸體的活塞將所述缸體分為兩個油腔，兩個所述油腔通過管道和閥門系統與所述油箱連通；

所述輸出軸為中空結構，所述輸出軸貫穿所述電機本體，所述輸出軸一端和所述絲杠配合，所述輸出軸另一端通過轉動接頭和液壓系統連通；

所述徑向鎖定機構通過輸出軸內的液壓加壓或者減壓驅動鎖定或者斷開鎖定。

2.根據權利要求1所述的防卡滯的液壓備份式機電作動器，其特征在于：所述輸出軸的側壁上設有臺階通孔，所述絲杠內壁上設有定位孔；

所述徑向鎖定機構包括中心柱、小活塞、彈性件和鎖定蓋；

所述中心柱同心置于所述臺階通孔內，所述小活塞固定在所述中心柱上，且和所述臺階通孔的大孔內壁滑動密封配合，所述鎖定蓋和所述臺階通孔的內壁螺紋配合，且所述中心柱和所述鎖定蓋的中心孔滑動密封配合，所述彈性件置于所述小活塞和所述鎖定蓋之間，所述彈性件具有將所述小活塞頂向所述輸出軸的內孔的趨勢。

3.根據權利要求1或2所述的防卡滯的液壓備份式機電作動器，其特征在于：所述徑向鎖定的機構在周向上不止一個，各個所述徑向鎖定機構之間等間隔布置。

4.根據權利要求1所述的防卡滯的液壓備份式機電作動器，其特征在于：兩個所述油腔之間通過密封圈密封。

5.根據權利要求1所述的防卡滯的液壓備份式機電作動器，其特征在于：所述缸體的內腔長度大于所述中空桿的2倍伸縮行程長度。

6.根據權利要求1所述的防卡滯的液壓備份式機電作動器，其特征在于：所述絲杠和所述輸出軸配合的一端還設有至少一個軸承，所述軸承和所述缸體內壁軸向滑動配合且周向轉動配合。

7.根據權利要求1所述的防卡滯的液壓備份式機電作動器，其特征在于：所述中空桿的轉動位移被外部裝置限制或者所述中空桿和所述缸體之間通過止轉結構連接。

8.利用權利要求1-7任一所述的防卡滯的液壓備份式機電作動器的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

同時將電機的輸出軸和絲杠鎖定，啟動電機，實現對中空桿的伸縮控制；

判斷卡滯步驟，根據電機的輸出軸的扭矩大小判斷絲杠、滾柱和螺母是否卡滯，當輸出軸的扭矩大小大于系統預設值時，則判斷發生卡滯，此時斷開輸出軸和絲杠的鎖定，使得絲杠和輸出軸能夠相對軸向運動；

判斷螺母卡滯位置步驟，根據電機的轉動信號判斷螺母在缸體中的卡滯位置，或者采用傳感器檢測中空桿的位置實現螺母卡滯位置的判斷；

根據螺母卡滯位置控制油箱的進入到缸體的兩個油腔內的油量和油壓，實現對螺母的液壓驅動，從而實現對中空桿的伸縮備用驅動。