CN115095566A - 一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，涉及车载转运技术领域，包括电机泵组件、阀块组件、液压缸支腿组件，其中电机泵组件包括电机模块和柱塞泵模块，通过电机模块驱动柱塞泵模块经阀块组件中将油液送入液压缸支腿组件，控制液压缸支腿组件的伸缩用于调平，阀块组件中包括高压溢流阀和低压溢流阀，在工作过程中起到限压保护作用，当电机泵组件失效后，阀块组件可以使用手动调节完成调平，使用集成化伺服电机泵调平支腿机构代替电动支腿调平机构，具有更大的功率密度，能够实现大负载输出，较电动支腿调平机构在恶劣的复杂环境中使用不会存在机械卡死的风险，使用范围更广，可靠性更高。

Description

一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构

技术领域

本发明涉及车载转运技术领域，主要涉及一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构。

背景技术

随着国防工业技术的发展，对雷达、导弹、火箭等车载设备的高稳定性和高机动型的要求越来越高，此类设备一般工作于野外等恶劣的环境中配合车载转运平台。为了给车载设备提供稳定可靠的车载平台，就需要车载平台的调平系统具有高快速性、稳定性、可靠性以及高精度的特点。在工作过程中，保持车体的水平和稳定，防止车载设备受到运载车辆的扰动，调平完成后能够对车体平台进行位置锁定，不会因为外力负载而出现失衡的现象，为车载设备的正常、高效工作提供有力保障。

当前，国内的调平系统所使用的调平机构主要有两种，一种是传统的分体式油泵液压调平机构，此类系统包含单独的油源、控制阀组、执行元件以及一些辅助器件，油源通过液压泵将液压油增压，经过控制阀组分配输送到各执行元件，此类分体式油泵液系统占用车载平台空间大，降低了车载设备对车载平台的使用；油源到执行元件之间有较多的长距离油管与油管接头，会增加油液泄漏的风险，且长距离的油管输送会导致压力油的压力损失，此外在油源无法正常工作的情况下，是无法实现手动调平操作功能。另外一种是电动支腿调平机构，此类系统包含了驱动电机、齿轮减速机构、丝杠、螺母活塞杆等，驱动电机驱动齿轮减速机构带动丝杠转动，螺母活塞杆将丝杠的旋转运动转变为直线运动输出，实现调平动作，此类调平系统一般具有手动调节功能，如公开号为CN111619523B的中国发明专利申请公开了一种车载雷达调平腿，该现有技术就是利用机械多行程结构实现调平，但其重载能力受限于传动齿轮减速机构和丝杠的设计原理，无法在给定的空间内实现大负载输出，且在恶劣的复杂环境中存在机械卡死的风险。

针对上述两种调平机构所存在的不足，本发明提出一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构设计，该设计考虑到各类车载设备对车载平台的使用特点以及安装要求，作为车载平台自动调平系统的核心驱动和执行单元，车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构兼顾自动和手动操作，具有功率密度大、响应快、精度高、高集成化、高可靠性的特点。

发明内容

针对上述技术问题本发明公开了一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，包括电机泵组件、阀块组件和液压缸支腿组件，所述电机泵组件包含电机模块和柱塞泵模块，所述阀块组件下侧设置有增压油箱模块，所述电机模块驱动柱塞泵模块进行吸油和排油，油液经过阀块组件进入液压缸支腿组件进行调平。

进一步地，液压缸支腿组件包含缸筒、活塞、活塞杆，活塞、活塞杆安装在缸筒内部，活塞将缸筒内腔分为第一油腔和第二油腔。

进一步地，阀块组件包括阀块、压力传感器一、高压溢流阀、单向阀一、电磁换向阀一、压力传感器二、带手动功能电磁换向阀二，所述阀块内部分布有第一油路、第二油路和增压油箱供油路；压力传感器一、高压溢流阀、单向阀一、电磁换向阀一在阀块中共平面，与第一油路相通，并依次分布；压力传感器一通过螺纹孔与第一油路连接，能够实时监测第一油路的压力变化；单向阀一将增压油箱供油路与第一油路连接，工作时能够将增压油箱中的压力油通过单向阀输送给第一油路；高压溢流阀将增压油箱供油路与第一油路连接，工作时能够将第一油路中多余超限压的液压油经过高压溢流阀的溢流功能重新返回到增压油箱供油路中，在调平过程中，所述第二油腔中的油通过带手动功能电磁换向阀二流向第二油路，在经过所述柱塞泵组件流向第一油路，通过电磁换向阀一流入第一油腔。

进一步地，在收回调平的过程中，第一油腔中的油通过电磁换向阀一流向第一油路，经过所述柱塞泵组件流向第二油路，通过带手动功能电磁换向阀二流向二油腔，所述带手动功能电磁换向阀二和电磁换向阀一根据工作状态进行换向。

进一步地，所述阀块上设置低压溢流阀，当活塞杆回收时，第二油腔液压油只需克服支腿活塞杆自重，因此位于阀块第二油路的低压溢流阀设定为低压溢流状态，液压缸支腿第一油腔和第二油腔产生的油液差，通过阀块第二油路的低压溢流阀溢流进入增压油箱供油路返回油箱

进一步地，所述增压油箱模块包含增压油箱壳体、油气分离活塞、增压油箱后端盖、充气阀，油气分离活塞将增压油箱壳体内部分为液腔与气腔，气腔一侧安装有增压油箱后端盖，将气腔与外界环境隔离，充气阀安装于增压油箱后端盖上，充气阀与增压油箱壳体内的气腔连通，通过外部充气设备能够调定气腔内部气体的压力，使得液腔的油液能够主动进入增压油箱供油路，为阀块中第一油路和第二油路提供油液。

进一步地，所述阀块组件还包括：手动换向阀一、单向阀二、手动换向阀二、单向手动液压泵、二位三通手动换向阀；所述阀块内还设置有手动功能进油路和手动功能出油路，手动换向阀二手动换向，将液压缸支腿第二油腔与手动功能进油路接通，使第二油腔油液能够通过手动换向阀二进入手动功能进油路；带手动功能电磁换向阀二换向，将增压油箱供油路与手动功能进油路接通，使增压油箱油液通过单向阀二、手动电磁换向阀二进入手动功能进油路；手动换向阀一、二位三通手动换向阀保持初始位置，使手动功能进油路与液压缸支腿第一油腔正向接通，手动功能出油路与阀块第一油路接通，手动功能进油路油液能够通过手动换向阀一在液压缸支腿活塞杆自重作用下进入液压缸支腿第一油腔，增压油箱油液经供油路通过单向阀一进入阀块第一油路，驱动液压缸支腿活塞杆伸出，带动支腿底座接触地面，此过程中可通过单向手动液压泵手动操作从手动功能进油路吸油并从手动功能出油路排出高压油，经过二位三通手动换向阀、电磁换向阀一进入液压缸支腿第一油腔。

进一步地，车载设备完成工作后，进行手动收腿工作，依次将手动换向阀一、二位三通手动换向阀、带手动功能电磁换向阀二手动换向，将液压缸支腿第一油腔与手动功能进油路接通，液压缸支腿第一油腔能通过手动换向阀一进入手动功能进油路，手动功能出油路与阀块第二油路接通，液压缸支腿第二油腔与阀块第二油路接通，液压缸支腿第一油腔油液能通过手动换向阀一进入手动功能进油路，手动换向阀二保持初始位置，使手动功能进油路与液压缸支腿第二油腔正向接通，支腿底座承受负载与收腿运动方向一致，在负载作用下，推动活塞杆向第一油腔运动，液压缸支腿第一油腔的油液，一部分通过手动换向阀一、手动换向阀二进入液压缸支腿第二油腔，另外一部分通过阀块第二油路的低压溢流阀溢流进入增压油箱供油路返回增压油箱模块，此过程中可通过单向手动液压泵手动操作从手动功能进油路吸油并从手动功能出油路排出高压油，经过二位三通手动换向阀、带手动功能电磁换向阀、低压溢流阀进入液压缸支腿第二油腔和增压油箱供油路。

进一步地，电机泵组件尾部安装旋转变压器来检测反馈电机模块的转速、位置信息。

本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明中，使用集成化伺服电机泵调平支腿机构相较传统分体式油泵液压缸调平机构，优点在于，集成化伺服电机泵调平支腿机构不需要单独车载液压系统驱动，而是由集成化的伺服电机泵单独驱动，可以省去车载液压系统与车载平台四周复杂的液压管路，极大减少对液压管路的使用，节省出更多的车载平台空间与重量，提高车载设备对车载平台的利用率；集成化伺服电机泵调平支腿机构代替传统阀控液压缸调平机构，减少泄漏与故障发生率，降低了调平功能的响应时间，使车载调平过程更迅速可靠；(2)本发明中，使用集成化伺服电机泵调平支腿机构代替电动支腿调平机构，优点在于，集成化伺服电机泵调平支腿机构与电动支腿调平机构在同体积情况下，具有更大的功率密度，能够实现大负载输出，较电动支腿调平机构在恶劣的复杂环境中使用不会存在机械卡死的风险，使用范围更广，可靠性更高；(3)本发明中，集成化伺服电机泵调平支腿机构设计有手动驱动回路，通过单向手动增压泵实现在失去动力源无法进行自动调平情况下的手动调平功能；(4)本发明通过在电机泵尾部安装旋转变压器来检测反馈无框电机转速、位置信息，在液压缸中安装位移传感器来检测反馈活塞杆的位置变化信息，实现伺服电机泵支腿调平机构的高精度位移输出，提高车载平台整体调平精度；在阀块中设置压力传感器来检测和反馈阀块供油路、第一工作油路和第二工作油路的压力信息，保护伺服电机泵支腿调平机构不受压力冲击破坏，保证伺服电机泵支腿调平机构的可靠运行；(5)本发明通过模块化、集成化的设计方式，将电机泵组件、阀块组件、液压缸组件分模块设计，组件与组件之间便于拆卸与替换，电机模块和液压泵模块一体式设计，阀块和增压油箱一体成型结构设计，使伺服电机泵支腿调平机构更紧凑，且具备良好的维护性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的液压系统原理图。

图3为本发明的电机泵组件结构示意图。

图4为本发明的电机泵组件内部剖面结构示意图一。

图5为本发明的电机泵组件内部剖面结构示意图二。

图6为本发明的电机泵组件电机壳体结构示意图。

图7为本发明的电机泵组件驱动主轴结构示意图。

图8为本发明的阀块组件结构示意图。

图9为本发明的阀块组件内部剖面结构示意图一。

图10为本发明的阀块组件内部剖面结构示意图二。

图11为本发明的阀块组件内部剖面结构示意图三。

图12为本发明的液压缸支腿组件结构示意图。

图13为本发明的液压缸支腿组件内部剖面结构示意图。

附图标号：10、电机泵组件；11、电机模块；12、柱塞泵模块；111、电机壳体；112、电机后端盖；113、无框电机定子；114、无框电机转子；115、轴端深沟球轴承一；116、轴承挡圈；117、轴端深沟球轴承二；118、骨架油封；119、骨架油封安装座；1110、驱动主轴；1111、轴端深沟球轴承三；1112、后端盖轴承挡圈；1113、旋转变压器定子；1114、旋转变压器转子；1115、旋转变压器固定板；1116、旋转变压器后端盖；1117、传感器航插头；1118、无框电机航插头；1119、电机壳第一油道；1120、电机壳第二油道；1121、电机壳油口堵头；1122、薄形翅片；121、泵壳体；122、泵后端盖；123、斜盘；124、滚针轴承；125、回程盘；126、滑靴；127、柱塞；128、缸体；129、配流盘；1210、泄油口堵头；1211、泵壳第一油道；1212、泵壳第二油道；1213、泄油道；1214、油口A；1215、油口B；1216、油口C；1217、销孔一；1218、销孔二。

20、阀块组件；21、阀块；22、压力传感器一；23、高压溢流阀；24、单向阀一；25、电磁换向阀一；26、手动换向阀一；27、球铰接头一；28、第一油路；29、压力传感器二；210、低压溢流阀；211、单向阀二；212、带手动功能电磁换向阀二；213、手动换向阀二；214、球铰接头二；215第二油路；216、泄油单向阀；217、泄油路；218、增压油箱模块；219、注油孔；220、注油单向阀；221、压力传感器三；222、温度传感器；223、增压油箱供油路；224、单向手动增压泵；225、二位三通手动换向阀；226、手动功能进油路；227、手动功能出油路；228、油路堵头；2181、增压油箱壳体；2182、油气分离活塞；2183、增压油箱后端盖；2184、充气阀。

30、液压缸支腿组件；31、缸筒；32、活塞；33、活塞杆；34、圆螺母止动垫圈；35、缸顶盖；36、导向底盖；37、支撑球头；38、球头限位盖板；39、支腿底座；310、位移传感器；311、感应磁环；312、传感器端盖；313、第一油腔铰接头；314、第二油腔铰接头；315、支腿安装座；316、阀块安装座；317、第一油腔；318、第二油腔。

40、硬质油管一；50、硬质油管二。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1-图13所示的一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，包括：电机泵组件10，电机泵组件10包含电机模块11和柱塞泵模块12，电机模块11包括电机壳体111、电机后端盖112、无框电机定子113、无框电机转子114、轴端深沟球轴承一115、轴承挡圈116、轴端深沟球轴承二117、骨架油封118、骨架油封安装座119、驱动主轴1110、轴端深沟球轴承三1111、后端盖轴承挡圈1112、旋转变压器定子1113、旋转变压器转子1114、旋转变压器固定板1115、旋转变压器后端盖1116、传感器航插头1117、无框电机航插头1118、电机壳第一油道1119、电机壳第二油道1120、电机壳油口堵头1121。

电机壳体111分布有电机壳第一油道1119与电机壳第二油道1120，电机壳第一油道1119与电机壳第二油道1120开口处都装有电机壳油口堵头1121，两油道均可作为进油口、出油口使用。所述无框电机定子113过渡配合安装于电机壳体111中，一端依靠电机壳体111内部的台阶定位，一端依靠电机后端盖112与电机壳体111的螺纹孔锁紧来实现无框电机定子113的固定，无框电机转子114通过粘结剂固定在所述驱动主轴1110上，并依靠驱动主轴1110法兰面定位。所述轴端深沟球轴承一115、轴端深沟球轴承二117分布于电机壳体111左端轴承安装孔内，轴端深沟球轴承一115、轴端深沟球轴承二117之间通过轴承挡圈116进行分离、定位；所述轴端深沟球轴承三1111安装于所述电机后端盖112轴承孔中，依靠所述后端盖轴承挡圈1112进行定位；后端盖轴承挡圈1112通过螺栓紧固在电机后端盖112，将轴端深沟球轴承三1111进行锁紧。所述驱动主轴1110安装于所述轴端深沟球轴承一115、轴端深沟球轴承二117和轴端深沟球轴承三1111中，依靠轴肩与两端轴承实现驱动主轴1110的轴向定位，保证驱动主轴1110上的无框电机转子114与电机壳体111上的无框电机定子113之间的相对位置在允许的安装偏差范围内。

骨架油封118首先安装于骨架油封安装座119中，骨架油封安装座119的外轴面上装配有O型圈，带有骨架油封118的骨架油封安装座119整体安装在电机壳体111内部，位于轴端深沟球轴承二117与无框电机定子113之间，骨架油封118及骨架油封安装座119将柱塞泵壳体121内部的液压油在轴端深沟球轴承二117处隔离，使柱塞泵模块12内部的液压油润滑轴承的同时，阻断液压油进入电机壳体111的电机腔体内，不让液压油渗漏，起到防油作用。有别于常规的电机壳体111腔体浸油设计，保证无框电机转子114运转过程的流畅。

旋转变压器包含旋转变压器定子1113、旋转变压器转子1114，旋转变压器转子1114安装到驱动主轴1110的右端通过轴端轴肩与螺栓实现定位与锁紧，旋转变压器定子1113安装于后端盖轴承挡圈1112中，通过两组旋转变压器固定板1115固定在后端盖轴承挡圈1112上。旋转变压器后端盖1116固定于电机后端盖112上，将旋转变压器部件罩到旋转变压器后端盖1116腔体内部，电机后端盖112与旋转变压器后端盖1116接触面之间安装有O型圈，通过O型圈密封实现旋转变压器内部与外界的隔离，起到防尘、防水的作用，保证旋转变压器的正常运行。传感器航插头1117与无框电机航插头1118呈90度夹角分布于旋转变压器后端盖1116两侧，无框电机航插头1118将内部无框电机动力线缆与外部驱动线缆相连，实现无框电机的驱动，传感器航插头1117将电机泵内部旋转变压器外部控制系统相连，实现电机位置、速度的测量。电机壳体111外围四周的薄形翅片1122有助于在电机泵运行过程中，提高电机的散热能力。

柱塞泵模块12包含泵壳体121、泵后端盖122、斜盘123、滚针轴承124、回程盘125、滑靴126、柱塞127、缸体128、配流盘129、泄油口堵头1210。泵后端盖122通过螺栓固定在泵壳体121的左端，并使用O型圈轴向密封，斜盘123通过销轴定位到泵后端盖122上，滚针轴承124一侧置于泵壳体121内部的轴肩位置，另外一侧与泵后端盖122接触并被压紧。缸体128置于滚针轴承124的内圈，通过滚针轴承124实现同轴定位，柱塞127置于缸体128孔内部，柱塞127球头一端与滑靴126相连，回程盘125置于斜盘123与缸体128之间，运动过程中将滑靴126端面压到斜盘123端面上。配流盘129置于泵壳体121右侧孔内，与泵壳体121有轴孔配合关系。配流盘129左侧面与缸体128接触，右侧面与电机壳体111油槽面接触，并通过销轴定位到电机壳体111油槽面上。泵壳体121上分布有泵壳第一油道1211和泵壳第二油道1212，还分布有泄油道1213，分别与泵壳体121顶部的油口A1214、油口B1215、油口C1216连通。泄油道1213又与泵壳体121内腔连通，主要使泵在运行过程中起润滑作用的泄漏油返回到阀块21供油路上，在泵壳体的上下端面上加工有销孔一1217和销孔二1218，通过销孔一1217实现与电机壳体111的装配定位，通过销孔二1218实现与阀块21的装配定位。

电机泵组件10中电机模块11和柱塞泵模块12通过电机壳体111上的槽孔法兰面以及泵壳体121上的螺纹孔使用螺栓进行连接，两接触面分布有双O型密封圈形成有效的径向密封。柱塞泵模块12中的缸体128通过花键的方式与驱动主轴1110连接，使电机泵组件10中的无框电机工作产生的转速和扭矩通过驱动主轴1110传递给柱塞泵模块12中的缸体128，产生有一定流量和压力的液压油。柱塞泵模块中配流盘129的排油吸油口与电机模块电机壳体111端面上两油槽口对应。电机壳体111上分布的电机壳第一油道1119与电机壳第二油道1120，两油道口分别与泵壳体121上分布的泵壳第一油道1211与泵壳第二油道1212一一对应，油道接触面上也装有O型圈进行密封。电机泵组件的油路由泵壳体121以及电机壳体111的内部油路共同组成，最终通过泵壳体121顶部的油口A1214、油口B1215、油口C1216与阀块21连通。

阀块组件20包括阀块21、压力传感器一22、高压溢流阀23、单向阀一24、电磁换向阀一25、手动换向阀一26、球铰接头一27、压力传感器二29、低压溢流阀210、单向阀二211、带手动功能电磁换向阀二212、手动换向阀二213、球铰接头二214、泄油单向阀216、增压油箱模块218、注油孔219、注油单向阀220、压力传感器三221、温度传感器222、单向手动增压泵224、二位三通手动换向阀225、油路堵头228。

阀块21呈L形状，阀块21内部分布有第一油路28、第二油路215、泄油路217、增压油箱供油路223、手动功能进油路226、手动功能出油路227各类阀安装孔和堵头孔。

增压油箱模块218包含增压油箱壳体2181、油气分离活塞2182、增压油箱后端盖2183、充气阀2184。增压油箱壳体2181与阀块21一体式设计，位于阀块21左侧位置。压力传感器三221安装在增压油箱供油路223上，能够实时监测增压油箱油腔侧以及供油路中油液压力。温度传感器也安装在增压油箱供油路223上，能够实时监测增压油箱供油路223以及高压溢流阀23与低压溢流阀210溢流后的油液温度。油气分离活塞2182将增压油箱壳体2181内部分为液腔与气腔，油气分离活塞2182上安装有两道O型圈密封，将液腔和气腔隔绝，液腔与增压油箱供油路223相通，气腔一侧安装有增压油箱后端盖2183，将气腔与外界环境隔离，充气阀2184安装于增压油箱后端盖2183上，充气阀2184与增压油箱壳体内2181的气腔连通，通过外部充气设备能够调定气腔内部气体的压力，使得液腔的油液能够主动进入增压油箱供油路223，为阀块21中第一油路28和第二油路215提供油液；增压油箱模块218在阀块组件20中呈对称布置，增加整个系统的储油和供油能力。

阀块21中部下表面与电机泵组件10的泵壳体121油口上表面接触连接，端面销孔二1218实现与阀块21的装配定位。通过电机泵组件10油口A1214，将阀块组件20第一油路28与电机泵组件10泵壳第一油道1211连通；通过电机泵组件10油口B1215，将阀块组件20第二油路215与电机泵组件10第二油道1212连通；通过电机泵组件10油口C1216，将阀块组件20泄油路217与泄油道1213连通。

压力传感器一22、高压溢流阀23、单向阀一24、电磁换向阀一25、手动换向阀一26、球铰接头一27在阀块21中共平面，与第一油路28相通，并依次分布；压力传感器一22通过螺纹孔与第一油路28连接，能够实时监测第一油路28的压力变化；单向阀一24将增压油箱供油路223与第一油路28连接，工作时能够将增压油箱中的压力油通过单向阀输送给第一油路28；高压溢流阀23将增压油箱供油路223与第一油路28连接，工作时能够将第一油路28中多余超限压的液压油经过高压溢流阀23的溢流功能重新返回到增压油箱供油路223中，对液压系统起安全保护作用。

电磁换向阀一25将第一油路28与液压缸第一油腔317连接，通过电磁换向阀一25通电的换向功能，实现第一油路28与液压缸第一油腔317之间的连通与截止；手动换向阀一26将液压缸第一油腔317与手动功能进油路226连接，通过手动换向阀二213手动操作的换向功能，实现液压缸第一油腔317与手动功能进油路226之间的连通与截止。压力传感器二29、低压溢流阀210、单向阀二211、带手动功能电磁换向阀二212、手动换向阀二213、球铰接头二214在阀块21中共平面，与第二油路215相通，并依次分布；压力传感器二29通过螺纹孔与第二油路215连接，能够实时监测第二油路215的压力变化；单向阀二211将增压油箱供油路223与第二油路215连接，工作时能够将增压油箱模块218中的压力油通过单向阀二211输送给第二油路215；低压溢流阀210将增压油箱供油路223与第二油路215连接，工作时能够将第二油路215中多余超限压的液压油经过低压溢流阀210的溢流功能重新返回到增压油箱供油路223中；带手动功能电磁换向阀二212将第二油路215与液压缸第二油腔318连接，通过带手动功能电磁换向阀二212通电的换向功能，实现第二油路215与液压缸第二油腔318之间的连通与截止；手动换向阀二213将液压缸第二油腔318与手动功能进油路226连接，通过手动换向阀二213的手动换向功能，实现液压缸第二油腔318与手动功能进油路226之间的连通与截止。

注油孔219位于阀块21的左侧面，在注油孔219与增压油箱供油路223之间设置有注油单向阀220，注油单向阀220将注油孔219与增压油箱供油路223连接，在注油时能够将外部的液压油通过注油孔219经注油单向阀220输送到增压油箱供油路223与增压油箱模块218液腔中，通过注油单向阀220的反向截止作用，防止增压油箱供油路223中的压力油外溢泄漏。

泄油单向阀216安装在阀块21内部并位于阀块21的泄油路217中，泄油单向阀216将电机泵泵壳泄油道1213与增压油箱供油路223相连，工作时，能够将电机泵泵壳体121内部多余的液压油输送到增压油箱供油路223中，并通过泄油单向阀216的反向截止作用，防止增压油箱供油路223中的压力油流入电机泵泵壳体121内部。

单向手动增压泵224、二位三通手动换向阀225在阀块21中共平面，与阀块21手动功能进油路226、手动功能出油路227连接。单向手动增压泵224通过手动功能进油路226与手动换向阀一26、手动换向阀二213连接，进一步与液压缸支腿组件30中的第一油腔317和第二油腔318连接；二位三通手动换向阀225一油口通过手动功能出油路227与单向手动增压泵224连接，一油口与阀块21第一油路28连接，另外一油口与阀块21第二油路215连接，通过二位三通手动换向阀225的换向，实现单向手动增压泵224对伺服电机泵支腿调平机构的手动伸出调平及回收操作功能。

液压缸支腿组件30包含缸筒31、活塞32、活塞杆33、圆螺母止动垫圈34、缸顶盖35、导向底盖36、支撑球头37、球头限位盖板38、支腿底座39、位移传感器310、感应磁环311、传感器端盖312、第一油腔铰接头313、第二油腔铰接头314、支腿安装座315、阀块安装座316、第一油腔317、第二油腔318。缸顶盖35和缸导向底盖36分别位于缸筒31两侧，将缸筒31内腔与外界隔离，活塞32、活塞杆33安装在缸筒31内部，通过圆螺母止动垫圈34将活塞32固定到活塞杆33上，活塞32将缸筒31内腔分为第一油腔317和第二油腔318，并通过导向底盖36的导向作用在缸筒31内做往复直线运动；支撑球头37位于活塞杆33一端，通过球头限位盖板38将支撑球头37与支腿底座39连接，支撑底座39可绕支撑球头37中心自由运动。位移传感器310安装在缸顶盖35上，并置于活塞杆33内部，感应磁环311置于活塞杆33的活塞端，随活塞杆33一起运动，位移传感器310与感应磁环311共同用于对活塞杆33的位置信息进行实时监测反馈，传感器端盖312置于缸顶盖35上端，保护位置传感器接头；支腿安装座315通过焊接方式置于缸筒31中上部，能够将整个伺服电机泵支腿调平机构与车载平台连接；阀块安装座316同样置于缸筒31中上部，并与支腿安装座315对立布置，用于将阀块组件20集成安装到液压缸组件上；第一油腔铰接头313与阀块组件球铰接头一27通过硬质油管一40连接，第二油腔铰接头314与阀块组件球铰接头二214通过硬质油管二50连接。

工作原理：集成化伺服电机泵调平支腿机构在正常调平工作时，无框电机定子113通电，接收调平指令，无框电机转子114正向转动，带动驱动主轴1110主轴驱动缸体128转动，同时带手动功能电磁阀换向阀二212得电换向，将液压缸第二油腔318与阀块第二油路215接通，柱塞泵组件20泵壳油口B1215从增压油箱供油路223和第二油路215中吸取增压油箱模块218和液压缸第二油腔318中的液压油，经柱塞泵组件20内部柱塞127、配流盘129作用，从泵壳油口A1214排出高压油，经阀块第一油路28通过电磁换向阀一25进入液压缸第一油腔317，推动活塞杆33向第二油腔318运动，活塞杆33带动支腿底座39移动伸出接触地面将车载平台顶升，由于液压缸支腿伸出时承受负载最大，所以位于阀块第一油路28的高压溢流阀23设定为高压溢流状态，当负载超过限定高压时，高压油从阀块第一油路28经高压溢流阀23溢流，进入增压油箱供油路223，保证调平过程安全运行。液压缸支腿伸出过程中内部位移传感器310将活塞杆33的位移运动信息实时反馈给调平控制器，阀块21第一油路28、第二油路215上压力传感器一22、压力传感器二29将压力信号实时反馈给调平控制器，待调平完成后，调平控制器发送指令信号，带手动功能电磁换向阀二212失电，液压缸第二油腔318与阀块第二油路215不接通，同时无框电机接收停止指令信号，无框电机转子114停止转动，柱塞泵组件12也停止运转，不再输出压力油，此时液压缸支腿第一油腔317油液在支腿底座39与地面接触的负载作用下，有向阀块第一油路28流通的趋势，但由于电磁换向阀一25反向截止功能，阻止液压油从液压缸支腿第一油腔317进入阀块第一油路28，实现液压缸支腿的锁定，使车载平台调平完成后保持长时间工作的稳定性、一致性，保证车载设备正常工作。

车载设备完成工作后，调平控制器发送收腿指令，无框电机接收反向转动指令，无框电机转子114反向转动，带动驱动主轴1110驱动缸体128反向转动，同时电磁换向阀一25得电，液压缸支腿第一油腔317与阀块第一油路28连通，液压油经泵壳体121油口A1214进入柱塞泵组件20，经柱塞泵组件20内部柱塞127、配流盘129作用，通过泵壳体121油口B1215排出液压油，经阀块第二油路215通过带手动功能电磁换向阀二212进入液压缸第二油腔318，推动活塞杆33向第一油腔317运动，此时支腿底座39承受的负载与运动方向一致，有推动活塞杆33回收加速的趋势，无框电机的转速是通过活塞杆33回收速度进行控制；当活塞杆33带动支腿底座39脱离地面回收时，第二油腔318液压油只需克服支腿活塞杆33自重，因此位于阀块21第二油路215的低压溢流阀210设定为低压溢流状态，液压缸支腿第一油腔317和第二油腔318产生的油液差，通过阀块第二油路215的低压溢流阀210溢流进入增压油箱供油路223返回油箱。同样液压缸支腿回收过程中内部位移传感器310将活塞杆33的位移运动信息实时反馈给调平控制器，待位移传感器310反馈活塞杆33位置到设定回收点后，调平控制器发送收腿停止指令，电机泵停止运动，电磁换向阀一25失电，液压缸支腿第一油腔317与阀块第一油路28不接通，活塞杆33位置锁定，完成收腿动作。

集成化伺服电机泵调平支腿机构在车载平台失去动力源无法实现自动控制的情况下，能够通过单向手动增压泵224实现液压缸支腿组件30的手动控制调平并收回。集成化伺服电机泵调平支腿机构失去动力源无法驱动电机泵运动，单向手动增压泵224作为调平支腿机构的驱动源。

车载平台调平开始时，手动换向阀二213手动换向，将液压缸支腿第二油腔318与手动功能进油路226接通，使第二油腔318油液能够通过手动换向阀二213进入手动功能进油路226；带手动功能电磁换向阀二212将增压油箱供油路223与手动功能进油路226接通，使增压油箱油液通过单向阀二211、带手动功能电磁换向阀二212进入手动功能进油路226；手动换向阀一26、二位三通手动换向阀225保持初始位置，使手动功能进油路226与液压缸支腿第一油腔317正向接通，手动功能出油路227与阀块第一油路28接通，手动功能进油路226油液能够通过手动换向阀一26在液压缸支腿活塞杆33自重作用下进入液压缸支腿第一油腔317，增压油箱油液经供油路通过单向阀一24进入阀块第一油路28，驱动液压缸支腿活塞杆33伸出，带动支腿底座39接触地面，此过程中可通过单向手动液压泵224手动操作从手动功能进油路226吸油并从手动功能出油路227排出高压油，经过二位三通手动换向阀225、电磁换换向阀一25进入液压缸支腿第一油腔317，加速液压缸支腿伸出速率，待液压缸支腿接触地面并有负载产生时，主要通过单向手动液压泵224输出压力油将活塞杆33推向液压缸支腿第二油腔318，支撑举升车载平台，待调平完成后手动停止对单向手动增压泵224的驱动，手动将手动换向阀二213换向，使液压缸支腿第二油腔318与手动功能进油路226不接通，通过电磁阀换向阀一25、手动换向阀一26的反向截止功能，阻止液压油从液压缸支腿第一油腔317进入阀块第一油路28和手动功能进油路226，实现液压缸支腿的位置锁定，使车载平台调平完成后保持长时间工作的一致性、稳定性，保证车载设备正常工作。

车载设备完成工作后，进行手动收腿工作，依次将手动换向阀一26、二位三通手动换向阀225、带手动功能电磁换向阀二212手动换向，将液压缸支腿第一油腔317与手动功能进油路226接通，液压缸支腿第一油腔317能通过手动换向阀一26进入手动功能进油路226，手动功能出油路227与阀块第二油路215接通，液压缸支腿第二油腔318与阀块第二油路215接通，液压缸支腿第一油腔317油液能通过手动换向阀一26进入手动功能进油路226，手动换向阀二213保持初始位置，使手动功能进油路226与液压缸支腿第二油腔318正向接通，支腿底座39承受负载与收腿运动方向一致，在负载作用下，推动活塞杆33向第一油腔317运动，液压缸支腿第一油腔317的油液，一部分通过手动换向阀一26、手动换向阀二213进入液压缸支腿第二油腔318，另外一部分通过阀块第二油路215的低压溢流阀210溢流进入增压油箱供油路223返回增压油箱模块218，此过程中可通过单向手动液压泵224手动操作从手动功能进油路226吸油并从手动功能出油路227排出高压油，经过二位三通手动换向阀225、带手动功能电磁换向阀212、低压溢流阀210进入液压缸支腿第二油腔318和增压油箱供油路223，加速液压缸支腿收回速率；待支腿底座39不承受负载时，通过手动驱动单向手动液压泵224输出压力油将活塞杆33推向液压缸支腿第一油腔317，直至液压缸支腿回收到指定限位，停止对单向手动液压泵224手动驱动，将带手动功能电磁换向阀二212、二位三通手动换向阀225、手动换向阀一26复位，活塞杆33位置锁定，完成收腿动作。

Claims (9)

1.一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，其特征在于：包括电机泵组件(10)、阀块组件(20)和液压缸支腿组件(30)，所述电机泵组件(10)包含电机模块(11)和柱塞泵模块(12)，所述阀块组件(20)下侧设置有增压油箱模块(218)，所述电机模块(11)驱动柱塞泵模块(12)进行吸油排油，油经过阀块组件(20)进入液压缸支腿组件(30)进行调平。

2.如权利要求1所述的一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，其特征在于：液压缸支腿组件(30)包含缸筒(31)、活塞(32)、活塞杆(33)，活塞(32)、活塞杆(33)安装在缸筒(31)内部，活塞(32)将缸筒(31)内腔分为第一油腔(317)和第二油腔(318)。

3.如权利要求2所述的一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，其特征在于：阀块组件(20)包括阀块(21)、压力传感器一(22)、高压溢流阀(23)、单向阀一(24)、电磁换向阀一(25)、压力传感器二(29)、带手动功能电磁换向阀二(212)，所述阀块(21)内部分布有第一油路(28)、第二油路(215)和增压油箱供油路(223)；压力传感器一(22)、高压溢流阀(23)、单向阀一(24)、电磁换向阀一(25)在阀块(21)中共平面，与第一油路(28)相通，并依次分布；压力传感器一(22)通过螺纹孔与第一油路(28)连接，能够实时监测第一油路(28)的压力变化；单向阀一(24)将增压油箱供油路(223)与第一油路(28)连接，工作时能够将增压油箱中的压力油通过单向阀输送给第一油路(28)；高压溢流阀(23)将增压油箱供油路(223)与第一油路(28)连接，工作时能够将第一油路(28)中多余超限压的液压油经过高压溢流阀(23)的溢流功能重新返回到增压油箱供油路(223)中，在调平过程中，所述第二油腔(318)中的油通过带手动功能电磁换向阀二(212)流向第二油路(215)，在经过所述柱塞泵组件(12)流向第一油路(28)，通过电磁换向阀一(25)流入第一油腔(317)。

4.如权利要求3所述的一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，其特征在于：在收回调平的过程中，第一油腔(317)中的油通过电磁换向阀一(25)流向第一油路(28)，经过所述柱塞泵组件(12)流向第二油路(215)，通过带手动功能电磁换向阀二(212)流向第二油腔(318)，所述带手动功能电磁换向阀二(212)和电磁换向阀一(25)根据工作状态进行换向。

5.如权利要求4所述的一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，其特征在于：所述阀块(21)上设置低压溢流阀(210)，当活塞杆(33)回收时，第二油腔(318)液压油只需克服支腿活塞杆(33)自重，因此位于阀块(21)第二油路(215)的低压溢流阀(210)设定为低压溢流状态，液压缸支腿第一油腔(317)和第二油腔(318)产生的油液差，通过阀块(21)第二油路(215)的低压溢流阀(210)溢流进入增压油箱供油路(223)返回油箱。

6.如权利要求5所述的一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，其特征在于：所述增压油箱模块(218)包含增压油箱壳体(2181)、油气分离活塞(2182)、增压油箱后端盖(2183)、充气阀(2184)，油气分离活塞(2182)将增压油箱壳体(2181)内部分为液腔与气腔，气腔一侧安装有增压油箱后端盖(2183)，将气腔与外界环境隔离，充气阀(2184)安装于增压油箱后端盖(2183)上，充气阀(2184)与增压油箱壳体内(2181)的气腔连通，通过外部充气设备能够调定气腔内部气体的压力，使得液腔的油液能够主动进入增压油箱供油路(223)，为阀块(21)中第一油路(28)和第二油路(215)提供油液。

7.如权利要求6所述的一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，其特征在于：所述阀块组件(20)还包括：手动换向阀一(26)、单向阀二(211)、手动换向阀二(213)、单向手动液压泵(224)、二位三通手动换向阀(225)；所述阀块(21)内还设置有手动功能进油路(226)和手动功能出油路(227)，手动换向阀二(213)手动换向，将液压缸支腿第二油腔(318)与手动功能进油路(226)接通，使第二油腔(318)油液能够通过手动换向阀二(213)进入手动功能进油路(226)；带手动功能电磁换向阀二(212)换向，将增压油箱供油路(223)与手动功能进油路(226)接通，使增压油箱油液通过单向阀二(211)、手动电磁换向阀二(212)进入手动功能进油路(226)；手动换向阀一(26)、二位三通手动换向阀(225)保持初始位置，使手动功能进油路(226)与液压缸支腿第一油腔(317)正向接通，手动功能出油路(227)与阀块(21)第一油路(28)接通，手动功能进油路(226)油液能够通过手动换向阀一(26)在液压缸支腿活塞杆(33)自重作用下进入液压缸支腿第一油腔(317)，增压油箱油液经供油路通过单向阀一(24)进入阀块(21)第一油路(28)，驱动液压缸支腿活塞杆(33)伸出，带动支腿底座(39)接触地面，此过程中可通过单向手动液压泵(224)手动操作从手动功能进油路(226)吸油并从手动功能出油路(227)排出高压油，经过二位三通手动换向阀(225)、电磁换向阀一(25)进入液压缸支腿第一油腔(317)。

8.如权利要求7所述的一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，其特征在于：车载设备完成工作后，进行手动收腿工作，依次将手动换向阀一(26)、二位三通手动换向阀(225)、带手动功能电磁换向阀二(212)手动换向，将液压缸支腿第一油腔(317)与手动功能进油路(226)接通，液压缸支腿第一油腔(317)能通过手动换向阀一(26)进入手动功能进油路(226)，手动功能出油路(227)与阀块第二油路(215)接通，液压缸支腿第二油腔(318)与阀块第二油路(215)接通，液压缸支腿第一油腔(317)油液能通过手动换向阀一(26)进入手动功能进油路(226)，手动换向阀二(213)保持初始位置，使手动功能进油路(226)与液压缸支腿第二油腔(318)正向接通，支腿底座(39)承受负载与收腿运动方向一致，在负载作用下，推动活塞杆(33)向第一油腔(317)运动，液压缸支腿第一油腔(317)的油液，一部分通过手动换向阀一(26)、手动换向阀二(213)进入液压缸支腿第二油腔(318)，另外一部分通过阀块第二油路(215)的低压溢流阀(210)溢流进入增压油箱供油路(223)返回增压油箱模块(218)，此过程中可通过单向手动液压泵(224)手动操作从手动功能进油路(226)吸油并从手动功能出油路(227)排出高压油，经过二位三通手动换向阀(225)、带手动功能电磁换向阀(212)、低压溢流阀(210)进入液压缸支腿第二油腔(318)和增压油箱供油路(223)。

9.如权利要求1-8任意一项所述的一种车载用集成化伺服电机泵调平支腿机构，其特征在于：电机泵组件(10)尾部安装旋转变压器来检测反馈电机模块(11)的转速、位置信息。

Images