[发明专利]一种舱段一体化电液伺服机构

说明书

技术领域

本发明属于机电设备领域，具体涉及一种舱段一体化电液伺服机构。

背景技术

伺服机构被广泛运用于机械制造和军事领域中，一般用来提供动力输出。目前常见的伺服机构主要有气动伺服机构、电动伺服机构、电液伺服机构等三大类。它们各具以下特点：

气动伺服机构由压缩气体提供动力，将能量传递到执行机构，从而提供动力的输送。其结构相对简单、造价低廉、抗污染能力强，但由于气体可压缩性导致系统的输出力矩小、动态响应慢，刚度低。电动伺服机构以电力为能源，经过减速器传递到执行机构，由此提供动力的输送。近些年，随着新型电动机以及高性能功率器件的问世，电动伺服机构得到了长远的发展。但由于刚度偏低，因此在某些军用场合不能满足使用要求；电液伺服机构以液压油为工作介质，通过电液伺服阀改变所输出油液的流量及流动方向，提供动力输送。它具有负载刚度高、系统频带宽、响应快等优点，同时也存在加工精度要求高、对油液污染敏感、易漏油等问题。随着电液伺服技术的发展，普遍采用新技术、新方法，使电液伺服机构的不足得以逐步改善，但体积较大、集成度不高的问题依然存在。

发明内容

针对现有技术的缺陷或改进需求，本发明在于提供一种舱段一体化电液伺服机构，为电液伺服技术的发展提供新的思路和方法。该电液伺服机构采用集成一体化的设计思想，将电机泵组合、液压组件、传动机构及控制电路进行集成，极大减少了其重量和空间体积。具有功率质量比和功率体积比大、刚度大、输出控制精度高等优点。其主要由本体以及集成安装于本体的电机泵组合、液压组件、机械传动机构、控制机构共同组成，其中：

所述电机泵组合包括电机、恒压变量泵，其中所述电机固定安装在本体上，用于提供动力输出；另外，本体上的工艺孔，采用胀堵式工艺孔进行封堵，该工艺方法极大了避免了因焊接工艺产生的针孔、气孔等缺陷，保证了产品工作的可靠性。所述恒压变量泵与所述电机的输出轴同轴相连，用于从油箱中吸入低压油并将其转换为高压油输出；此外，所述恒压变量泵工作在恒定压力的模式下，其输出功率随工况的变化而变化，有效减少能源损耗和油液的温升，延长产品的工作时间。

所述液压组件由油箱、增压组件、单向阀、高压油滤、低压油滤、蓄能器、电液伺服阀、高压安全阀、低压安全阀、加注活门构成。所述增压组件经油路与油箱相通，其用于增加油箱内部的压力，保证恒压变量泵吸油口能正常吸油；所述单向阀可保证液压油从恒压变量泵出油口流向蓄能器和电液伺服阀，并防止液压油回流而对恒压变量泵造成损坏，保证了其工作寿命；所述低压油滤、高压油滤分别设置于恒压变量泵以及电液伺服阀的入口处；所述蓄能器和电液伺服阀与恒压变量泵出口以及单向阀相通。其中蓄能器通过螺纹固定在本体上，可根据系统工况的变化用来储存和释放能量。电液伺服阀其呈零开口形式可减小系统内漏，降低系统在零位时的消耗电流，从而减少系统发热，其与设置在本体中的作动筒相连通，用于改变所输出液压油的流量及流动方向，并将液压油输入至作动筒中；所述高压安全阀、低压安全阀在系统中主要起保护作用，防止压力异常变化对系统和人身造成伤害。其中高压安全阀连接高压油路与油箱。低压安全阀一端连接油箱低压油区，另一端与大气相通。所述加注活门集成于本体上，经油路与油箱相通，用于抽净系统内空气并向系统内注入所需油液。

所述机械传动机构包括活塞连杆，作动筒、摇臂、连杆结构和紧锁机构，其中所述活塞连杆设置在所述作动筒中作往返反复运动并通过所述连杆结构与摇臂连接提供动力输出；紧锁机构安装在电液伺服阀和作动筒之间，主要起保护作用，当电液伺服机构不工作时，将其紧锁在零位。

所述控制机构包括直线位移传感器、插座、插头和控制电路板，其中所述插座、插头分别用于为所述控制电路板和所述电机提供信号交互以及供电电源。所述直线位移传感器设置在活塞连杆内部，用于检测该活塞连杆的位置同时将位置信号传送至控制电路板；所述控制电路板用于对整体电液伺服装置执行电气控制，可根据直线位移传感器所反馈的位置信号，与控制信号调理后来驱动所述电液伺服阀，控制其阀芯开口大小及方向。

作为进一步优选地，所述电液伺服机构输出轴与舱段上连接舵轴进行集成，采用一体化设计。

采用这种一体化设计的方式，电液伺服机构无需承受舵面负载产生的弯矩，不仅保证了其工作可靠性。同时，减小了整体重量和体积，并可利用舱段壳体进行散热，延长电液伺服机构的工作时间。

作为进一步优选地，所述本体上的工艺孔，使用了胀堵式工艺封堵。

与传统的焊接式工艺相比，该工艺方法不仅简单、安全可靠。同时极大了避免了因焊接工艺产生的针孔、气孔等缺陷