[发明专利]EHA-VPVM驱动舵机系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种舵机系统，特别是涉及一种EHA-VPVM驱动舵机系统。

背景技术

电液伺服技术是伺服电机与容积式液压技术相结合的产物，是近二十多年来发展起来一项机电液一体化新技术，它既具有液压系统的功率密度大、润滑性好等特性，又具有电拖动系统接线方便、控制灵活等优点，所以受到世界各国液压学术界和产业界的高度重视，已经成为21世纪液压节能技术研究的重要方向。

电液作动器(EHA,Electro-HydrostaticActuator)作为比较早的功率电传作动器，在上个世纪就开始研究与发展。本课题就是在船舶舵机这一全新的应用领域探究转速排量复合调节EHA的设计方法及性能。

变排量变转速型EHA(EHA-VPVM)是一体化电液作动器的一种，VPVM系统相对其他种类的系统具有更大的调节范围和控制余度，而且由于这种复合调节的补偿作用，使得系统的响应速度有望提高。再加上EHA本身可以做成闭式回路，具有体积小、效率高、便于集成小型化等优点，便于用在舵机这类对重量和体积限制比较大的场合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积小、效率高、便于集成小型化的EHA-VPVM驱动舵机系统。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

EHA-VPVM驱动舵机系统，由伺服电机、联轴器、双向变量泵、液控单向阀、液压蓄能器、变量机构、液压锁、溢流阀、截止阀、对称液压缸、码盘、压力传感器、光栅尺构成；所述伺服电机和联轴器相连，所述联轴器和双向变量泵相连，所述变量泵和液压蓄能器同轴相连，然后通过齿轮和液控单向阀连接，然后通过液压锁，溢流阀，截止阀，压力传感器，和对称液压缸相连，最后对称液压缸通过重物和弹簧接到地面减震。

所述压力传感器反馈信号到液压控制器，然后液压控制器发送信号给伺服电机驱动装置，控制伺服电机相应的转动。

本发明的有益效果：本发明的一种EHA-VPVM驱动舵机系统，具有体积小、效率高、便于集成小型化等优点，且使得系统的响应速度有望提高，便于用在舵机这类对重量和体积限制比较大的场合。

附图说明

图1为电液复合调节容积式作动系统原理；

图2为EHA系统方案；

图3为电动机调速系统；

图4为变量泵的结构和原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图所示，EHA-VPVM驱动舵机系统，由伺服电机、联轴器、双向变量泵、液控单向阀、液压蓄能器、变量机构、液压锁、溢流阀、截止阀、对称液压缸、码盘、压力传感器、光栅尺构成；所述伺服电机和联轴器相连，所述联轴器和双向变量泵相连，所述变量泵和液压蓄能器同轴相连，然后通过齿轮和液控单向阀连接，然后通过液压锁，溢流阀，截止阀，压力传感器，和对称液压缸相连，最后对称液压缸通过重物和弹簧接到地面减震。

所述压力传感器反馈信号到液压控制器，然后液压控制器发送信号给伺服电机驱动装置，控制伺服电机相应的转动。

实施例2

如图2所示，信号通过伺服电动机之后作用在变量泵上，以此来控制管道中流量，从而达到调节液压缸的目的；为了给系统补油，将两个液控单向阀至于系统里，为了预防发生危险或意外，这里设计在系统停止工作的时候利用液压锁来锁定液压缸。为了保护液压系统，防止系统受到较高压力的影响，该系统中加入了一对溢流阀，在系统负载过大时，溢流阀打开，使内外压强相同，从而起到了保护系统的功能。在系统工作时截止阀一般是闭合的，打开后，液压缸的被与外界相通，这样可以有助于系统的检测与维修。

系统中用来达到保护系统功能的是压力传感器，它起到了防止系统的压力超过额定压力，同时还具备压力的反馈功能。本系统中使用了蒸汽发生器，这也是一体化系统中常用的一种。

控制EHA复合调节系统的控制器输入的信号在控制电动机的转速的同时还控制变量泵斜盘的斜盘倾角，从而达到同时控制液压泵的排量的多少与方向的目的。这个设备是一个具有很多反馈环的繁琐的复合系统，其中包含了调速电机的速度调节系统，变量泵斜盘的排量控制系统。有这两个系统共同构成了整个系统的内环系统，而外环则是电液作动器的位置调节系统。这两个内环系统所输出的转速与排量在变量泵上面产生融合。变量泵的功能与“功率乘法器”类似，它的作用就是1将输出的转速与排量相乘，从而算出了了变量泵的流量，通过流量来直接控制作动筒达到控制目的。而至于两个子系统，已经有了完整的分析仿真方法，系统最难得地方就在于变量泵这个综合转速排量的乘法器。