[发明专利]一种无线电能回收式电磁作动器

说明书

本发明提供一种无线电能回收式电磁作动器,一种无线电能回收式电磁作动器，包括主体结构、动力机构以及导向装置，所述主体结构包括电机罩、齿轮罩、作动器缸筒、连接球头一以及连接球头二，所述动力机构包括MOTEC交流伺服电机以及APE减速机，所述导向装置包括轴承一、齿轮轴承转接头一、齿轮、齿轮轴承转接头二、轴承二、齿条以及齿条导向阀，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：采用齿轮齿条式电磁作动器和无线充电技术实现车辆悬架振动能量回收再利用，提升资源利用率，同时不影响原车的乘坐舒适性。

技术领域

本发明是一种无线电能回收式电磁作动器，属于车辆悬挂系统技术领 域。

背景技术

馈能式电磁作动器采用直线电机或旋转电机和传动机构作为悬架的执 行机构，不仅能够使电机工作于电动机状态，控制其主动出力，还可以工 作于发电机状态，进行能量回收，成为一个电磁阻尼器。电磁悬架具有无 泄漏、不受温度等环境因素影响、响应速度快、可控性好等优点，国内外 学者对不同形式的电磁作动器进行了大量的研究，采用的结构包括直线电 机式、滚珠丝杠式、齿轮齿条式、液压马达式等等。其中，直线电机和旋 转电机+滚珠丝杠等结构的电磁作动器，由于结构相对简单、体积较小，基 于两种结构进行的研究较多，但研究中也发现了一些问题，如直线电机出 力相对较小、可靠性相对较低，滚珠丝杠抗冲击性较差、高频振动时控制 效果不明显等。而基于旋转电机+齿轮齿条结构的电磁作动器的研究虽然相 对较少，但其具有抗冲击性好、出力平稳等特点。

研究中也发现基于旋转电机+齿轮齿条结构的电磁作动器处于馈能发 电状态时，会产生电磁阻尼力，电磁阻尼力的大小由电机馈能时的电流决 定，而电流的大小又由电机的反馈电压和能量回收电路的等效负载所决定。 当车辆行驶于随机不平路面时，悬架相对运动速度也随机变化，电机的反 馈电压也是随机变化的，若想通过调整能量回收电路的等效负载来实现电 磁阻尼力的控制，技术复杂，目前还难以实现，这就导致电磁作动器产生的阻尼力不稳定、不受控，严重影响乘坐舒适性。

目前，基于旋转电机+齿轮齿条结构的电磁作动器主要用于车辆悬挂系 统的主动控制，而无法有效回收利用那些被耗散的振动能量并加以管理和 控制。因此，在现有电磁作动器的基础上，急需研制一种新的能量回收模 块，不仅可以有效衰减车体振动，而且在不影响悬挂系统控制效果的前提 下回收能量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种无线电能回收式电 磁作动器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种无线 电能回收式电磁作动器，包括主体结构、动力机构以及导向装置，所述主 体结构包括电机罩、齿轮罩、作动器缸筒、连接球头一以及连接球头二， 所述动力机构包括MOTEC交流伺服电机以及APE减速机，所述导向装置包 括轴承一、齿轮轴承转接头一、齿轮、齿轮轴承转接头二、轴承二、齿条 以及齿条导向阀。

进一步地，在所述主体结构中，所述电机罩右端通过螺栓固定有齿轮 罩，所述齿轮罩上端安装作动器缸筒，所述连接球头一安装在作动器缸筒 上端面上，所述连接球头二安装在齿条下端面上，所述动力机构设置在电 机罩内，所述导向装置设置在齿轮罩内。

进一步地，在所述动力机构中，所述APE减速机安装在MOTEC交流伺 服电机右端面上。

进一步地，在所述导向装置中，所述轴承一安装在齿轮轴承转接头一 环形侧面上，所述齿轮轴承转接头一安装在齿轮左端，所述齿轮右端设有 齿轮轴承转接头二，所述齿轮轴承转接头二环形侧面上安装轴承二，所述 齿轮后端设有齿条，所述齿条导向阀安装在齿条上端面上。