一种泵阀联合控制的电动静液作动器
一种泵阀联合控制的电动静液作动器包括旋转直接驱动式电液压力伺服阀、控制器、功率驱动单元、无刷直流电动机、液压泵、单向阀、蓄能器、过滤器、旁通阻尼阀、安全阀、开关阀、液控单向阀、作动筒、压力传感器、电流传感器、位移传感器、转速传感器等元件。其集泵控和阀控的优点于一体，兼顾效率与频响，有效解决了电动静液作动器电动机换向时转子的惯性问题；同时有效解决了现有技术中电动静液作动器O型中位机能来锁紧回路时的泄露问题。该专利既能提高系统可靠性，又能保证系统响应快速性。
实用新型
CN201922038993.2
2019-11-23
CN211343531U
2020-08-25
F15B11/02(2006.01)
山东科技大学
李东民;朱士明;张苹苹
266590 山东省青岛市黄岛区前港湾路579号山东科技大学机械电子工程学院
山东;37
1.一种泵阀联合控制的电动静液作动器，其特征在于：包括旋转直接驱动式电液压力伺服阀、控制器、功率驱动单元、无刷直流电动机、液压泵、单向阀、蓄能器、过滤器、旁通阻尼阀、安全阀、开关阀、液控单向阀、作动筒、压力传感器、电流传感器、位移传感器、转速传感器； 旋转直接驱动式电液压力伺服阀：包括电子控制器、有限转角力矩电机、偏心驱动机构、功率滑阀副和相关传感器组成； 该阀通过偏心驱动机构将力矩电机旋转运动转化为功率阀芯的直线运动，改变进回油节流面积比，进而确定伺服阀的输出压力； 控制器：可接收上级飞控计算机的控制指令，通过控制算法计算出输出信号传递给功率驱动单元； 功率驱动单元：按照输入信号给无刷直流电动机输出相应电功率，调节无刷直流电动机的转速和转向； 无刷直流电动机：根据功率驱动单元的指示，调节不同的转速以及转向，进而控制双向液压泵输出流量的大小以及液压油流动的方向； 液压泵：为定量双向柱塞泵，由无刷直流电动机带动，根据各种飞行条件的不同，输出液压油的流量和方向也不同； 单向阀：只允许液压油单向流动； 蓄能器：与单向阀相配合，为整个控制系统补油以及泄油，防止控制系统出现空穴； 过滤器：过滤掉控制系统液压油中的杂质，使系统的油液保持一定的清洁度，从而保证液压元件以及液压系统安全可靠的工作； 安全阀：利用阀口的溢流，使所述系统压力维持恒定，在系统压力过高时，可实现调压、限压和稳压，因电机可正反转，故系统有两个安全阀； 旁通阻尼阀：当系统发生故障时打开，将液压油返回到吸油口，起到短路的作用； 开关阀：与两个液控单向阀相配合，组成新型液压锁； 新型液压锁：包含两个液控单向阀以及两条控制油路，并与开关阀相配合组成新型液压锁； 作动筒：所述作动筒为电动静液作动器的执行机构； 其内部含一个对称的液压缸，该液压缸为平衡缸，它的输入和输出流量相等； 压力传感器：检测作动筒压力，并实时反馈给控制器，供控制器进行检测和控制； 位移传感器：检测作动筒位移以及旋转直接驱动式电液伺服阀的阀芯位移，并实时反馈给控制器，供控制器进行检测和控制； 电流传感器：检测无刷直流电动机的工作电流，并实时反馈给控制器，供控制器进行检测和控制； 转速传感器：检测无刷直流电动机的工作转速，并实时反馈给控制器，供控制器进行检测和控制。 2.如权利要求1所述的泵阀联合控制的电动静液作动器，其特征在于：所述的系统控制方式有以下三种： ①泵主控方式 电动静液作动器作动筒的位移完全由液压泵进行控制，作动筒位移的快慢由液压泵输出流量的大小进行调控，作动筒位移的方向由液压泵正反转控制； ②阀主控模式 电动静液作动器作动筒的位移完全由旋转直接驱动式电液压力伺服阀进行控制，作动筒位移的快慢由旋转直接驱动式电液压力伺服阀的阀口通流面积进行调控，作动筒位移的方向由旋转直接驱动式电液压力伺服阀的工作位控制； ③泵阀协调控制方式 电动静液作动器作动筒的位移由液压泵和旋转直接驱动式电液压力伺服阀协调进行控制，作动筒位移的快慢由液压泵输出流量的大小进行调控，作动筒位移的方向由旋转直接驱动式电液压力伺服阀的两个工作位控制。 3.如权利要求1所述的泵阀联合控制的电动静液作动器，其特征在于：所述的新型液压锁由两个液控单向阀、两条控制油路以及开关阀组成； 所述泵阀联合控制的电动静液作动器中的新型液压锁的作用为：当作动筒需要定位时，由液压锁锁定作动筒油路，保持活塞杆位置不变； 且其密封性好，液压油泄露少，使控制系统更精确； 其控制方式如下： 当作动筒不需要定位时，开关阀处于关闭状态，控制油路因有压力使液控单向阀打开，液压油可双向流动，此时液压锁不起锁紧回路作用； 当作动筒需要定位时，控制器发出信号给开关阀，使开关阀工作位换向，系统油路短路，液控单向阀因控制油路压力的消失而关闭，液压缸也因两腔油路被封闭而被双向锁紧，此时液压锁起到锁紧回路的作用。 4.如权利要求1所述的泵阀联合控制的电动静液作动器，其特征在于：所属的旋转直接驱动式电液压力伺服阀为二位四通阀，其通过偏心驱动机构将力矩电机旋转运动转化为功率阀芯的直线运动，改变进回油节流面积比，进而确定伺服阀的输出压力； 该阀具有高可靠性、高抗污染能力和高动态响应的优点，克服了普通电液压力伺服阀的内漏大、抗污染能力差、抗振动零漂能力差的缺点。