[发明专利]有限摆角旋转液压作动器

说明书

本公开提供了一种有限摆角旋转液压作动器，包括后缸盖和前缸盖，还包括具有密封结构的叶片轴和具有密封结构的作动器缸体；叶片轴与作动器缸体同心同轴连接；以及叶片轴的一端同轴连接作动器后缸盖，叶片轴的另一端同轴连接作动器前缸盖。

技术领域

本公开涉及一种有限摆角旋转液压作动器。

背景技术

液压作动器广泛应用于飞行器舵面驱动，通过将输入的液压能转换为机械能输出从而驱动舵面在一定角度内转动，是飞行器作动系统的关键部件之一。传统的液压缸驱动方式，是通过液压缸输出直线运动推动摇臂转换为旋转运动，从而间接驱动舵面旋转，相比而言，有限摆角的旋转液压作动器可以直接驱动舵面旋转，具有更高的功率密度，且不会对舵轴产生附加的弯矩，有利于实现飞行器舵面轻薄设计。

有限摆角旋转液压作动器主要指叶片式摆动液压马达，由叶片轴、缸体、前端盖和后端盖等部件组成。通常叶片轴和缸体上都具有两个或者更多的叶片，在叶片轴和缸体之间分割出一定数量的容腔，通过控制不同容腔内液压油的压力从而驱动叶片轴在有限摆角内旋转并向外输出机械能。相对于直线作动器(例如液压缸)，旋转液压作动器的主要技术瓶颈是密封困难，过大的泄漏量和摩擦的增加会导致液压伺服系统动态特性下降，刚度降低，阻尼增大。相对于液压缸规则的密封圈，有限摆角旋转液压作动器内的叶片密封结构非常复杂，加工成本高。因此，设计一种密封性能优良，形式简单，易于加工的旋转液压作动器很有实际的应用价值。

发明内容

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提出一种具有密封结构的叶片轴、一种具有密封结构的作动器缸体、以及一种包括具有密封结构的叶片轴和具有密封结构的作动器缸体的有限摆角旋转液压作动器。

根据本公开的一个方面，一种具有密封结构的叶片轴，包括动叶片和轴肩，叶片轴上具有叶片轴密封沟槽和位于叶片轴密封沟槽内的叶片轴密封件；

叶片轴密封沟槽位于动叶片的顶端面、左端面和右端面上，以及轴肩的左端面和右端面上；

叶片轴密封沟槽是闭环凹槽；以及

叶片轴密封件的形状与叶片轴密封沟槽的形状相同。

根据本公开的至少一个实施方式，叶片轴密封件包括第一橡胶弹性体、动叶片构件和轴肩构件，第一橡胶弹性体是一体成型的闭环框架结构，动叶片构件和轴肩构件通过断口连接组成框架结构，动叶片构件和轴肩构件套设在第一橡胶弹性体的外周。

根据本公开的至少一个实施方式，动叶片构件和轴肩构件组成的框架结构的形状与叶片轴密封沟槽的形状相同，第一橡胶弹性体的形状与叶片轴密封沟槽的形状相同，第一橡胶弹性体、动叶片构件和轴肩构件共同嵌入叶片轴密封沟槽内，且第一橡胶弹性体与叶片轴密封沟槽的底部接触。

根据本公开的至少一个实施方式，叶片轴密封沟槽的数量与动叶片的数量相同。

根据本公开的另一方面，一种具有密封结构的作动器缸体，包括定叶片，作动器缸体上具有缸体密封沟槽和位于缸体密封沟槽内的缸体密封件；

缸体密封沟槽位于定叶片的顶端面、左端面和右端面上，以及作动器缸体的左端面和右端面上；

缸体密封沟槽是闭环凹槽；以及

缸体密封件的形状与缸体密封沟槽的形状相同。

根据本公开的至少一个实施方式，缸体密封件包括第二橡胶弹性体、定叶片构件和缸体构件，第二橡胶弹性体是一体成型的闭环框架结构，定叶片构件和缸体构件通过断口连接组成框架结构，定叶片构件和缸体构件套设在第二橡胶弹性体的外周。

根据本公开的至少一个实施方式，定叶片构件和缸体构件连接组成的框架结构的形状与缸体密封沟槽的形状相同，第二橡胶弹性体的形状与缸体密封沟槽的形状相同，第二橡胶弹性体与定叶片构件和缸体构件共同嵌入缸体密封沟槽内，且第二橡胶弹性体与缸体密封沟槽的底部接触。