CN201476716U - 高比功率电液闭环角位移控制系统 - Google Patents

Abstract

高比功率电液闭环角位移控制系统，涉及舵机的驱动控制系统，尤其是舵机系统的角位移控制系统。它是在基体上安装油箱、电机和液压泵，电机连接液压泵，液压泵从油箱内吸油。基体铸连油缸体，油缸体的缸孔内安装活塞杆。其关键技术是在基体上安装蓄能器和伺服阀与液压泵的出口相通，伺服阀的工作油口与油缸体的油口连通。活塞杆通过曲柄连杆连接输出轴，输出轴的另一端安装角度传感器，角度传感器连接控制器，控制器连接伺服阀。本实用新型提高了导弹等飞行武器的比功率，既满足控制系统的响应快速性和控制精度等要求，又减小了系统的体积和质量。

Description

高比功率电液闭环角位移控制系统

类技术领域：

高比功率电液闭环角位移控制系统，涉及舵机的驱动控制系统，尤其是舵机系统的角位移控制系统。

背景技术：

导弹等飞行武器需要大比功率的驱动系统，其中，电液伺服系统由于具有功率密度大、响应速度快和控制精度高等特点而成为重要的选择对象。但是电液伺服系统基于定量控制方式，具有传动效率低和溢流损失大的缺点，从而影响飞行武器的比功率。

发明内容：

本实用新型要解决的问题就是针对以上不足而提供一种用来提高导弹等飞行武器的比功率，既满足控制系统的响应快速性和控制精度等要求，又减小系统的体积和质量的角位移控制系统。其技术方案如下：

它是在基体上安装油箱、电机和液压泵，电机连接液压泵，液压泵从油箱内吸油。基体铸连油缸体，油缸体的缸孔内安装活塞杆。其关键技术是在基体上安装蓄能器和伺服阀与液压泵的出口相通，伺服阀的工作油口与油缸体的油口连通。活塞杆通过曲柄连杆连接输出轴，输出轴的另一端安装角度传感器，角度传感器连接控制器，控制器连接伺服阀。

与现有技术相比本实用新型具有的有益效果是：

1、系统元件如电机、泵、伺服阀、油缸和蓄能器等集中布置，结构紧凑；蓄能器的采用使得主机的体积更小、重量更轻；基体和油缸体采用铸铝件，内部按系统原理铸造好相应的流道，既减小外形体积、减轻系统重量，又降低流动损失，可实现较大功率密度和满足控制系统的响应快速性和控制精度等要求，是导弹舵机等飞行武器优异的驱动系统。

2、通过蓄能器补油，实现执行机构的瞬时大功率补偿，不仅可以大幅度降低系统的待机功率损失，而且可以有效降低系统的装机功率，进一步增加系统的比功率，提高系统的工作效率。

3、卸荷阀降低系统的待机功率损失，从而降低系统的发热量；电机采用短时工作制，系统的散热主要由电机和基体吸收完成，也降低了系统的发热量，提高系统的使用寿命。

4、液压泵既可采用恒功率变量泵又可采用定量泵，采用恒功率变量泵既可缩短充液时间又可减小系统的待机功率损失。采用恒功率变量泵时，可用安全阀替代卸荷阀。

5、气囊加压油箱补偿油箱压力，降低对系统吸油特性的影响。

附图说明：

图1，是本实用新型外观结构示意图；

图2，是图1俯视图；

图3，是图1油缸局部剖视图；

图4，是图1B向视图；

图5，是图1C向视图；

图6，是图4A向局部剖视图；

图7，是本实用新型工作原理图。

具体实施方式：

参见附图，本实用新型是在基体13上安装油箱7、电机1和液压泵2，电机1连接液压泵2，液压泵2从油箱7内吸油。基体13铸连油缸体10，油缸体10的缸孔内安装活塞杆9。其关键技术是在基体上安装蓄能器3和伺服阀6，液压泵2的出口并联安装卸荷阀16，串联安装第二单向阀14.2，第二单向阀14.2的出口连通蓄能器3和伺服阀6，伺服阀6的工作油口与油缸体10的油口连通。活塞杆9通过曲柄连杆4连接输出轴12，输出轴6由基体13支撑，在输出轴12的下方安装制动器11，制动器11固定在基体13上，制动器11的进油路通过第一单向阀14.1和蓄能器3的入口相连，输出轴12的另一端安装角度传感器5，角度传感器5连接控制器15，控制器15连接伺服阀6。油箱7中安装有气囊8构成加压油箱，用于给油箱加压。

本实用新型的工作原理是：

系统不工作时，在制动器11的作用下，可对输出轴进行可靠机械锁紧。由于该系统是一次性工作后就不再使用，因此为了简化结构并降低重量和体积，在制动器的油路上设置第一单向阀14.1，一旦系统开始工作，便可靠解除制动。系统调试时可以通过外接管路的方法给制动器11的有杆腔泄油。系统的电机1启动后，带动液压泵2转动，液压泵2从油箱7内吸油，开始给蓄能器3充油。系统压力达到设定值时，液压泵2低压卸荷，系统损失能量较小。系统给控制器15输入角位移控制信号，处理后传送至伺服阀6的电机转换装置，产生机械运动，从而推动阀芯运动，打开阀口，此时，系统瞬间压力降低，蓄能器3和液压泵2通过伺服阀阀口同时给油缸供油，推动活塞杆9快速运动。活塞杆通过曲柄连杆把线位移转变为角位移，驱动输出轴12转动。角度传感器5在系统的工作过程中随时检测输出轴的角位移，反馈给控制器，与输入信号进行比较。当系统输出达到既定输入值时，伺服阀阀口关闭，执行机构保持在目标位移，实现闭环控制。由于采用了闭环控制，使得系统的动态特性和控制精度都大大提高。执行机构停止运动后，液压泵2继续给蓄能器3充液，直到压力达到卸荷阀16的设定压力值时，液压泵2开始低压卸荷，大大减小系统的待机功率损失，降低系统的发热损失。由于第二单向阀14.2的设置，使得液压泵可以实现低压卸荷。

油缸体也是基体13的一部分，和基体共同为一个铸件。

单向阀和卸荷阀以插装阀的形式按照液压工作原理的流道安装在基体上，并保证可靠密封。

制动器的壳体与基体铸造为一体，油道在基体内按照系统原理进行铸造而成。

曲柄连杆既可设计在油缸体内也可设计在油缸体外。

Claims (5)

1.一种高比功率电液闭环角位移控制系统，在基体(13)上安装油箱(7)、电机(1)和液压泵(2)，电机(1)连接液压泵(2)，液压泵(2)从油箱(7)内吸油，基体(13)铸连油缸体(10)，油缸体(10)的缸孔内安装活塞杆(9)，其特征是在基体上安装蓄能器(3)和伺服阀(6)与液压泵(2)的出口相通，伺服阀(6)的工作油口与油缸体(10)的油口连通，活塞杆(9)通过曲柄连杆(4)连接输出轴(12)，输出轴(12)的另一端安装角度传感器(5)，角度传感器(5)连接控制器(15)，控制器(15)连接伺服阀(6)。

2.根据权利要求1所述高比功率电液闭环角位移控制系统，其特征是油箱(7)中安装有气囊(8)构成加压油箱。

3.根据权利要求1所述高比功率电液闭环角位移控制系统，其特征是液压泵(2)的出口并联安装卸荷阀(16)。

4.根据权利要求1所述高比功率电液闭环角位移控制系统，其特征是液压泵(2)的出口串联安装第二单向阀(14.2)，第二单向阀(14.2)的出口连通蓄能器(3)和伺服阀(6)。

5.根据权利要求1所述高比功率电液闭环角位移控制系统，其特征是输出轴(6)由基体(13)支撑，在输出轴(12)的下方安装制动器(11)，制动器(11)固定在基体(13)上，制动器(11)的进油路通过第一单向阀(14.1)和蓄能器(3)的入口相连。

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