CN106763007B - 一体化电静液伺服机构 - Google Patents

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Abstract

一体化电静液伺服机构，属于电静液动作器技术领域，是由管接头、缸底、阀块、小电机、大电机、航插座、电机支撑点、活塞缸筒、SIG20杆端、充气阀、小电机驱动器、补油箱、手动旁通阀、压力传感器、温度传感器、补油阀、安全阀、排气阀、变量泵、关节轴承、空气滤清器、油泵油管、泄油管、LD型位移传感器测量头，环形磁铁，蓄能器活塞、缸底导向杆，扇形齿轮,缸筒组成的，一体化电静液伺服机构的油缸是由活塞缸筒、缸底导向杆和缸筒组成。该发明的有益之处是：系统结构简单，功重比大，效率高，安全性大大提高。

Description

一体化电静液伺服机构
技术领域
本发明涉及一体化电静液伺服机构，具体地说是应用驱动控制器，大电机，小电机，变量泵、活塞缸筒、阀块组成，本发明涉及电静液动作器技术领域，具体而言，涉及一体化电静液伺服机构。
背景技术
液压系统由于具有大负载、高比力、自举性等优点被广泛应用于传统的飞控系统中。然而，随着科学发展与技术革新，其存在的诸如效率低、故障率高、维修成本高等问题日益突出。21世纪以来，随着新材料、电机技术、控制学和先进制造技术的发展，飞控系统进入到了功率电传(power-by-wire)时代。作为实现功率电传载体——电动静液作动器(EHA)的研究得到了国内外众多相关科研机构的重视。
鉴于上述问题，当前飞行器的大功率伺服机构普遍采用液压阀控的原理，因此，针对未来飞行器等对高可靠大功率电传伺服作动技术需求，以及降低能源消耗、减轻体积重量、便于安装维护的发展趋势，设计了这种一体化电静液伺服机构，尤其是机电液作动器的发展方向。
发明内容
针对上述的不足，本发明提供了这种一体化电静液伺服机构。
本发明是通过以下技术方案实现的：一体化电静液伺服机构，是由管接头、缸底、阀块、小电机、大电机、航插座、电机支撑点、活塞缸筒、SIG20杆端、充气阀、小电机驱动器、补油箱、手动旁通阀、压力传感器、温度传感器、补油阀、安全阀、排气阀、变量泵、关节轴承、空气滤清器、油泵油管、泄油管、LD型位移传感器测量头，环形磁铁，蓄能器活塞、缸底导向杆，扇形齿轮,缸筒组成的，其特征在于：大电机与变量泵通过花键和法兰连接，大电机固定在缸筒上的电机支撑点上，变量泵的两个油口通过两个油泵油管和管接头通入缸底内部的主油路中，缸筒底部径向有螺纹孔安装有空气滤清器，缸底是整个油缸乃至伺服机构的基座，与缸筒连接，并开有圆形腔的排气孔，作为排气阀的接口，缸底导向杆头部有用于固定LD型位移传感器测量头的环形磁铁的接口，同时还作为活塞杆隔离密封，活塞杆套在缸底导向杆上，将SIG20杆端拧入活塞杆上，缸底在用作导油和连接的同时，集成了阀块上的部分传感器接口，缸筒和阀块采用一体化设计制造，平行于缸筒一侧设计有补油箱和阀块基体，航插座安装在大电机上，为了实现系统的有效控制与监测，加入了相应的压力传感器和温度传感器，3个压力传感器分别安装在缸底和补油箱的位置，检测主油路及补油箱的压力，一体化电静液伺服机构预留了3个油腔温度传感器的测试接口，只用于地面试验测试，在变量泵及阀块之间安装有泄油管，用来将变量泵的泄露油送回补油箱内，充气阀安装在补油箱，用来向补油箱充入惰性气体，蓄能器活塞安装在补油箱内隔离气体及液体，小电机驱动器安装在缸筒上，手动旁通阀安装在阀块处，用来隔离故障通道。
所述一体化电静液伺服机构的缸底与其他设备的连接口安装有关节轴承，并且在缸底上开有两个补油阀，一个安全阀和两个排气阀的接口，补油阀分别安装在主油路及补油箱用于补油箱的补油，安全阀防止过载时对设备的损坏，排气阀安装在主油路及阀块处用来排除系统内气体干扰。
所述一体化电静液伺服机构的油缸是由活塞缸筒、缸底导向杆和缸筒组成。
所述一体化电静液伺服机构的变量泵是由小电机、扇形齿轮及变量泵的壳体组成，扇形齿轮与变量泵的斜盘刚性同轴，进而调节变量泵的排量。
所述一体化电静液伺服机构的阀块由缸底和缸筒的部分结构组成，缸底在用作导油和连接的同时，集成了一部分阀块和传感器，这样实现了结构共用，用极少的额外体积重量就实现了全部阀件和传感器的集成，在缸底和缸筒法兰连接之后，实现了阀块和油缸所有管路的导通，成为完整的一个整体。
该发明的有益之处是：采用新型一体化电静液原理伺服机构代替原常规阀控伺服机构，由于采用了功率电传，系统结构简单，功重比大，效率高，从而对未来飞行器的高可靠大功率电传伺服作动技术以及降低能源消耗、减轻体积重量、便于安装维护提供了很好的技术支撑，并且当系统一条通道故障时，可通过手动旁通阀迅速隔离，另一通道单独完成工作任务，可靠性、安全性大大提高，从而可靠性、寿命和安全性大大提高。
附图说明
附图1为一体化电静液伺服机构正面结构图；
附图2为一体化电静液伺服机构背面结构图；
附图3为一体化电静液伺服机构局部结构剖视图；
附图4为缸底结构图；
附图5为缸筒结构图；
附图6为活塞缸筒结构图；
附图7为SIG20杆端结构图；
附图8为变量泵结构图。
图中，1、管接头，2、缸底，3、阀块，4、小电机，5、大电机，6、航插座，7、电机支撑点，8、活塞缸筒，9、SIG20杆端，10、充气阀，11、小电机驱动器，12、补油箱，13、手动旁通阀，14、压力传感器，15、温度传感器，，16、补油阀，17、安全阀，18、排气阀，19、变量泵，20、关节轴承，21、空气滤清器，22、油泵油管，23、泄油管，24、LD型位移传感器测量头，25、环形磁铁，26、蓄能器活塞，27、缸底导向杆，28、扇形齿轮，29、缸筒。
具体实施方式
一体化电静液伺服机构，是由管接头1、缸底2、阀块3、小电机4、大电机5、航插座6、电机支撑点7、活塞缸筒8、SIG20杆端9、充气阀10、小电机驱动器11、补油箱12、手动旁通阀13、压力传感器14、温度传感器15、补油阀16、安全阀17、排气阀18、变量泵19、关节轴承20、空气滤清器21、油泵油管22、泄油管23、LD型位移传感器测量头24，环形磁铁25，蓄能器活塞26、缸底导向杆27，扇形齿轮28,缸筒29组成的，其特征在于：大电机5与变量泵19通过花键和法兰连接，大电机5固定在缸筒29上的电机支撑点7上，变量泵19的两个油口通过两个油泵油管22和管接头1通入缸底2内部的主油路中，缸筒29底部径向有螺纹孔安装有空气滤清器21，缸底2是整个油缸乃至伺服机构的基座，与缸筒29连接，并开有圆形腔的排气孔，作为排气阀18的接口，缸底导向杆27头部有用于固定LD型位移传感器测量头24的环形磁铁25的接口，同时还作为活塞杆隔离密封，活塞杆套在缸底导向杆27上，将SIG20杆端9拧入活塞杆上，缸底2在用作导油和连接的同时，集成了阀块3上的部分传感器接口，缸筒29和阀块3采用一体化设计制造，平行于缸筒29一侧设计有补油箱12和阀块3基体，航插座6安装在大电机5上，为了实现系统的有效控制与监测，加入了相应的压力传感器14和温度传感器15，3个压力传感器14分别安装在缸底2和补油箱12的位置，检测主油路及补油箱12的压力，一体化电静液伺服机构预留了3个油腔温度传感器15的测试接口，只用于地面试验测试，在变量泵19及阀块3之间安装有泄油管23，用来将变量泵19的泄露油送回补油箱12内，充气阀10安装在补油箱12，用来向补油箱12充入惰性气体，蓄能器活塞26安装在补油箱12内隔离气体及液体，小电机驱动器11安装在缸筒29上，手动旁通阀13安装在阀块3处，用来隔离故障通道。
所述一体化电静液伺服机构的缸底2与其他设备的连接口安装有关节轴承20，并且在缸底2上开有两个补油阀16，一个安全阀17和两个排气阀18的接口，补油阀16分别安装在主油路及补油箱用于补油12的补油，安全阀17防止过载时对设备的损坏，排气阀18安装在主油路及阀块3处用来排除系统内气体干扰。
所述一体化电静液伺服机构的油缸是由活塞缸筒8、缸底导向杆27和缸筒29组成。
所述一体化电静液伺服机构的变量泵是由小电机4、扇形齿轮28及变量泵19的壳体组成，扇形齿轮28与变量泵19的斜盘刚性同轴，进而调节变量泵19的排量。
所述一体化电静液伺服机构的阀块由缸底2和缸筒29的部分结构组成，缸底29在用作导油和连接的同时，集成了一部分阀块3和传感器，这样实现了结构共用，用极少的额外体积重量就实现了全部阀件和传感器的集成，在缸底2和缸筒29法兰连接之后，实现了阀块3和油缸29所有管路的导通，成为完整的一个整体。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一体化电静液伺服机构，是由管接头、缸底、阀块、小电机、大电机、航插座、电机支撑点、活塞缸筒、SIG20杆端、充气阀、小电机驱动器、补油箱、手动旁通阀、压力传感器、温度传感器、补油阀、安全阀、排气阀、变量泵、关节轴承、空气滤清器、油泵油管、泄油管、LD型位移传感器测量头，环形磁铁，蓄能器活塞、缸底导向杆，扇形齿轮,缸筒组成的，其特征在于：大电机与变量泵通过花键和法兰连接，大电机固定在缸筒上的电机支撑点上，变量泵的两个油口通过两个油泵油管和管接头通入缸底内部的主油路中，缸筒底部径向有螺纹孔安装有空气滤清器，缸底是整个油缸乃至伺服机构的基座，与缸筒连接，并开有圆形腔的排气孔，作为排气阀的接口，缸底导向杆头部有用于固定LD型位移传感器测量头的环形磁铁的接口，同时还作为活塞杆隔离密封，活塞杆套在缸底导向杆上，将SIG20杆端拧入活塞杆上，缸底在用作导油和连接的同时，集成了阀块上的部分传感器接口，缸筒和阀块采用一体化设计制造，平行于缸筒一侧设计有补油箱和阀块基体，航插座安装在大电机上，为了实现系统的有效控制与监测，加入了相应的压力传感器和温度传感器，3个压力传感器分别安装在缸底和补油箱的位置，其中，缸底安装两个压力传感器，补油箱安装一个压力传感器，检测主油路及补油箱的压力，一体化电静液伺服机构预留了3个油腔温度传感器的测试接口，只用于地面试验测试，在变量泵及阀块之间安装有泄油管，用来将变量泵的泄露油送回补油箱内，充气阀安装在补油箱，用来向补油箱充入惰性气体，蓄能器活塞安装在补油箱内隔离气体及液体，小电机驱动器安装在缸筒上，手动旁通阀安装在阀块处，用来隔离故障通道。
2.根据权利要求1所述的一体化电静液伺服机构，其特征在于：所述缸底与其他设备的连接口安装有关节轴承，并且在缸底上开有两个补油阀，一个安全阀和两个排气阀的接口，补油阀分别安装在主油路及补油箱用于补油箱的补油，安全阀防止过载时对设备的损坏，排气阀安装在主油路及阀块处用来排除系统内气体干扰。
3.根据权利要求1所述的一体化电静液伺服机构，其特征在于：所述油缸是由活塞缸筒、缸底导向杆和缸筒组成。
4.根据权利要求1所述的一体化电静液伺服机构，其特征在于：所述变量泵是由小电机、扇形齿轮及变量泵的壳体组成，扇形齿轮与变量泵的斜盘刚性同轴，进而调节变量泵的排量。
5.根据权利要求1所述的一体化电静液伺服机构，其特征在于：所述阀块由缸底和缸筒的部分结构组成，缸底在用作导油和连接的同时，集成了一部分阀块和传感器，这样实现了结构共用，用极少的额外体积重量就实现了全部阀件和传感器的集成，在缸底和缸筒法兰连接之后，实现了阀块和油缸所有管路的导通，成为完整的一个整体。
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