[发明专利]一种集成式机电伺服机构

权利要求书

1.一种集成式机电伺服机构，其特征在于包括：EMA作动器(1)、EHA作动器(2)以及离合器(3)；

EMA作动器(1)嵌入EHA作动器(2)的内部，离合器(3)安装在EHA作动器(2)的前端部，用于EMA作动器(1)和EHA作动器(2)的切换，EMA作动器(1)、EHA作动器(2)以及离合器(3)均同轴安装；

EHA作动器(2)包括壳体前端盖(20)、壳体后端盖(21)、壳体(22)、大活塞(23)、支撑套(24)、小活塞(25)、第一内筒(26)、第一防转键(27)、第二防转键(28)、第二内筒(29)、EHA模拟位移传感器(210)、EHA数字位移传感器(211)；

壳体后端盖(21)、壳体(22)、大活塞(23)、支撑套(24)、小活塞(25)共同形成了无杆腔a、有杆腔b和补偿腔c，其中壳体后端盖(21)、壳体(22)和大活塞(23)形成无杆腔a；壳体前端盖(20)、壳体(22)和大活塞(23)形成有杆腔b；支撑套(24)和小活塞(25)形成补偿腔c；

第一内筒(26)通过第二防转键(28)给小活塞(25)导向，小活塞(25)通过第一防转键(27)给大活塞(23)导向；小活塞(25)与大活塞(23)固连；壳体(22)外部设置有EHA数字位移传感器(211)，用于EHA位置闭环；EHA作动器(2)前端通过法兰与离合器(3)同轴安装，后端通过法兰与EMA作动器(1)实现同轴安装，第二内筒(29)中空，其芯部用于嵌入EMA作动器(1)，第二内筒(29)内还设置有EHA模拟位移传感器(210)，用于EHA位置闭环。

2.根据权利要求1所述一种集成式机电伺服机构，其特征在于：EHA作动器(2)为对称缸结构。

3.根据权利要求2所述一种集成式机电伺服机构，其特征在于：无杆腔a有效作用面积＝有杆腔b有效作用面积+补偿腔c有效作用面积。

4.根据权利要求1所述一种集成式机电伺服机构，其特征在于：小活塞(25)与大活塞(23)固连，同步运动且不发生相对转动，保证离合器(3)销轴与EMA作动器(1)上对应的销孔不发生轴向位置错动。

5.根据权利要求1所述一种集成式机电伺服机构，其特征在于：EHA模拟位移传感器(210)和EHA数字位移传感器(211)互为冗余。

6.根据权利要求1所述一种集成式机电伺服机构，其特征在于：EMA作动器(1)包括波纹管油箱(11)、控制阀块(12)、旋转变压器(13)、EMA数字位移传感器(14)、平键(15)、主轴(16)、背母(17)、丝杠螺母(18)、丝杠(19)、前端导向套(110)、锁紧锥销孔(111)、力矩电机转子轴(112)、EMA电机水套(113)、锁紧螺母(114)、主轴轴承(115)、轴承座(116)和丝杆转接座(117)；

力矩电机转子轴(112)通过平键(15)驱动主轴(16)转动，丝杠螺母(18)与主轴(16)通过螺纹连接，并用背母(17)进行锁紧传递扭矩，从而驱动丝杠(19)直线运动；主轴轴承(115)用于支撑主轴(16)，并通过锁紧螺母(114)提供预紧力；前端导向套(110)设置有密封结构，与轴承座(116)形成密闭腔，其中充满液压油；波纹管油箱(11)提供系统背压和动态油液贮存空间；

控制阀块(12)上装有第一单向阀、第二单向阀、加注活门(51)、低压安全阀(52)、油滤组件(53)、排气阀(54)和压力表(55)，与波纹管油箱(11)构成闭式液压循环系统；EMA电机水套(113)通过冷却淡水对液压油进行散热；旋转变压器(13)安装在电机转子轴(112)上，与EMA数字位移传感器(14)配合实现EMA作动器(1)的位移闭环控制；丝杠锁紧锥销孔(111)与离合器(3)上锁紧销配合，用于传递负载力，丝杆转接座(117)上设置的销孔与离合器(3)上定位销配合，用于锁紧定位。